使用超导体的电功率传输系统

一般来说，本发明涉及一种使用超导体的电功率传输系统，它兼 容常用的传输系统。

正如大家所知，超导体通常是金属，合金，氧化物、化合物，它 在某一温度以下，通常称之为临界温度，显示出其电阻值实际上下降 为零。

特别是，超导体仅在其临界温度以下，临界磁场以下和临界电流 密度以下将会保持超导性。

超导材料可以是低温型的，它们一般是如铌和钛合金的金属，或 可以是高温型的，它们一般是那些以铋，锶，钙和铜氧化物(BSCCO) 或钇、钡和铜氧化物(YBCO)为基础的陶瓷。

例如，对于这些其中之一的材料和其制成品来说，可以参考本申 请人所拥有的欧洲专利EP646，974中的描述。

在超导领域中，为了方便本申请的描述，术语“低温超导材料” 表示具有4°K(大致为-269℃)数量级工作温度的材料，“高温超导 材料”表示具有70-77°K(大致为-203/-196℃)数量级工作温度 的材料。

为了能够在这些温度下工作，这些超导材料用合适的冷却液体， 如低温的液态氦和高温的液态氮进行冷却。

为了方便本申请的描述，“常用电缆”表示使用具有非零电阻的 导体的非超导电缆，特别是一种至少具有一非零电阻特性有效部分的 电缆。电功率传输或配电网络通常包括一组由电缆或架空线组成的连 接线，连接线以不同的方式(终端负载，回路或网状结构)连接，能 够在与(电网连接线的)连接节点或与网络终端节点，如由电厂供电 的分站，变压器站和用户负载相连接的单元之间传输电能。

传输网络偶尔也会产生过流，换句话说，会产生大于工作值的电 流，过流会在出现故障时，特别是在设备和线路出现短路时产生。在 电缆中，这些过流不仅能够产生可损害没有与结构紧固的部件的电动 力，而且能够产生一个非常大的温升，如果温度持续升高，将会导致 绝缘体的燃烧和绝缘体(例如，变压器油)附近的可燃材料产生火灾。

在具有常用网络的设备安装中，过流保护是通过使用自动断路器 提供的，通过自动断路和重接设备，在电流值等于设定值时断开电路， 过流终止时重新接通电路。

为了保护这些断路器或在安装中出现的其它设备，如变压器，在 其它系统中，就可能使用可以是电感型或电阻型的限流设备。

与所保护设备串接的限流器在正常工作的过程中具有较低的阻 抗，但是网络发生过流时，它能够升高其电阻以限定电流在阈值以下 而不会损坏断路器或变压器。公知的过流限流器包括电感，它们利用 了材料的超导特性。在正常条件下，这些限流器，或限流器部件处于 超导状态，设计成具有较低的阻抗。在产生过流时，它们会脱离超导 状态，以具有高阻抗的方式工作。

例如，这种类型的限流器已在专利US5140290，US5546261 和EP336337中描述。

对于常用的非超导电网，1953年由Vanini，Brescia出版的Filippo Tiberio的书“Impianti elettrici”描述了电抗线圈的使用，电抗线圈 或者与汇流排(串接在汇流条的两个部分之间)相连接，或者与线路 相连接(换句话说在汇流条和远离电厂的线路之间)。

本申请人已注意到超导电缆安装通常是例如通过在两个网络节点 之间用超导电缆代替常用电缆，或通过插入一新分段设置在常用网络 中。

本申请人已注意到在使用超导体的传输系统和使用常用导体的传 输系统之间存在兼容性的问题在现有技术中还没有解决。

更具体地说，本申请人已解决了如果发生短路在常用网络中使用 同轴超导电缆传输系统工作过程中产生的问题。

本申请人已注意到同轴超导电缆引入网络中可能导致上述所讨论 的支路短路电流值的增加，这是因为与常用电缆相比，同轴超导电缆 具有较低的特性阻抗值。

本申请人还注意到包括了同轴超导电缆，具有比常用线路更低特 性阻抗的这种线路形成了一短路电流的最佳路径，包括它附近的线路， 它必须比常用线路承受较大的电流。

同轴超导电缆的低特性阻抗是不仅由于它们具有较低的电阻，而 且还具有较低的电抗。后者的值是一种对阻抗的绝对值具有最大影响 的值。由于同轴超导电缆具有同轴结构，它的电抗就比较低，同轴超 导电缆包括一相超导体(phase superconductor)和一返回超导体 (return superconductor)，返回超导体在与相超导体的反向传输大 量与后者传输相等的电流。然而，在常用的非同轴电缆中，电抗是电 缆几何特性的函数，还是一个电缆相对于其它电缆的相对位置的函数。

在这点上，本申请人解决了在过流的情况下保证同轴超导电缆与 整个网络相兼容的问题。

本申请人还注意到短路对超导电缆会产生一些问题。特别是，注 意到在短路的情况下，超导体从超导状态转换为正常导电状态，换句 话说就是电阻状态；在此情况下，由焦耳效应产生的热发散增加非常 大，因此随着冷却液体的潜在蒸发，电缆的温度就会升高。恢复正常 工作条件时，换句话说在短路的后期，超导体必须返回至额定的工作 温度，换句话说它必须冷却降温以返回至超导状态。这就意味着超导 电缆在恢复短路时不能立即正确工作，因为它必须进行等待以便冷却 和返回至超导状态。

在使用常用电缆和同轴超导电缆的网络中所出现的上述问题，本 申请人已意识到通过使过流情况下的同轴超导线路的电特性大致等效 于使用常用电缆的模拟线路的特性来解决这些问题，或无论如何简化 这些问题。

更详细地说，本申请人已意识到对于上述问题最重要的超导线路 的电值是电缆的感抗，在同轴超导电缆中这个值显著地低于常用电缆 中的值。

更详细地说，本申请人已发现所述问题的解决方案通过在相同的 工作条件下将同轴超导电缆的感抗值升高至等于或接近于常用电缆的 感抗值而获得。

本发明的一个实施例包括与电感元件的同轴超导电缆串接的连 接，该电感元件具有一个电抗值使得电抗的总值(对于电缆和电感器 来说)设成等于或接近于相同连接的常用电缆的电抗值。

本申请人已发现这种方案使它能够获得超导线路与常用网络的完 全兼容。

根据本发明的另一个方案，本申请人还发现，在过流的情况下， 为了避免超导电缆过热，超导体从超导状态转换为正常传导的状态， 电缆必须设有与超导电缆并行的附加电流路径。

本申请人还注意到使用本发明的方案时，它不必向包括超导线路 的网络提供保护设备，这些保护设备不同于(换句话说它们能够承受 和抑制较大的电流)用于包括常用线路的相同网络中的那些设备。

在第一个方案中，本发明涉及一种电功率传输网络，它包括：

网络的相互连接的节点和所述节点之间的连接线；

一同轴超导电缆，它与一第一电抗相连接，连接在上述网络的两 个节点之间；

其特征在于：它还至少包括一电感元件，电感元件与一第二电抗 相连接，并与上述同轴超导电缆串联。

最佳方案是，上述第一电抗和上述第二电抗的总和大致与适用于 这种连接的常用电缆的电抗相等。

更具体地说，上述至少一个电感器包括一个超导电缆，还可包括 一线芯。

上述至少一个电感器位于上述同轴超导电缆的一端，或者另一种 情况是包括两个部分，其中的一部分位于上述同轴超导电缆的一端， 另一部分位于相对端。

在一个实施例中，上述同轴超导电缆是多相位型的，至少包括一 个电感器，它与上述同轴超导电缆每相串联。

在一个最佳实施例中，上述同轴超导电缆包括一导电材料的支架， 在另一个实施例中，它包括一复合材料的支架。

在第二个方案中，本发明涉及一种在电功率传输系统中使用同轴 超导电缆安装连接的方法，其特征在于，它包括下列步骤：

-确定适用于上述连接的常用电缆的电抗；

-安装具有设定电抗的上述同轴超导电缆；

-增加上述同轴超导电缆的电抗使得上述超导电缆的上述电抗大 致等于上述常用电缆的电抗。

更具体地说，增加上述同轴超导电缆的电抗的步骤包括步骤将上 述同轴超导电缆与一电感元件相串联，该电感元件最好由超导材料制 成。

最好情况是，根据本发明的另一个方案，该方法还包括步骤将设 定电阻的并行导电路径与上述同轴超导电缆相连接，使得短路电流分 布在上述超导电缆和上述导电路径之间，以使上述同轴超导电缆所达 到的最高温度低于超导材料的临界温度和在流体最小工作压力下的冷 却液体的沸点之间的最低温度。

在第三个方案中，本发明涉及一种在电功率传输系统中用同轴超 导电缆连接代替常用电缆连接的方法，它包括下列步骤：

-去除上述常用电缆；

-安装上述同轴超导电缆；

其特征在于：它还包括增加上述同轴超导电缆的电抗的步骤。

最好是，该方法还包括下列步骤：

-确定适用于上述常用电缆的电抗；

-增加上述同轴超导电缆的电抗使得上述超导电缆的上述电抗大 致等于上述常用电缆的电抗。

更具体地说，增加上述同轴超导电缆的电抗的步骤包括步骤将上 述同轴超导电缆与一电感元件相串联，该电感元件最好由超导材料制 成。

最好情况是，该方法还包括步骤将并行导电路径与上述同轴超导 电缆相连接，使得上述同轴超导电缆所达到的最高温度低于超导材料 的临界温度和在流体最小工作压力下的冷却液体的沸点之间的最低温 度。

在第四个方案中，本发明涉及一种用于在室温下多相位电缆和电 气安装之间连接的热绝缘终端，对于每相来说，上述电缆至少包括一 同轴单元，该同轴单元具有一相超导体，一同轴返回超导体和一电绝 缘介入层，还包括热控制件，它用于保持每个上述同轴单元的上述超 导体处于超导状态，

上述终端的特征在于它包括一与每个相超导体相串联的电感器。

最好是，该终端包括：

-至少一个壳体

-冷却件，

-每个相超导体的通电引线，它具有在室温下与上述安装相连接 的相应相连接器，

上述电流引线在相超导体和上述电流引线的连接器之间设有一电 阻导体，上述电阻导体和上述相超导体之间的连接区域位于壳体的内 部。

最好是，该终端包括：

-单个返回电流引线，它设有一单个电阻返回导体，具有一与返 回连接器相连接的顶端用于在室温下与安装相连接；

-在上述返回超导体和上述单个电阻返回导体之间的连接件，它 由超导材料制成，

上述由超导材料制成的连接件和上述单个电阻返回导体之间的连 接区域，和至少在返回超导体和上述单个电阻返回导体之间的上述连 接件处在壳体的内部，由于上述冷却件的存在，它们还处在低于临界 温度以下的温度中，该临界温度与超导状态相对应。

本发明借助于下面其实施例的描述和附图将会变得更明清楚明 白。

图1表示三相的超导电缆；

图2表示三个同轴超导电缆的连接终端；

图3表示根据本发明一个实施例的分布线路的大致示图；

图4表示根据本发明一个实施例的图2中终端的示图；

图5表示放射传输线的大致示图。

参考图1，根据本发明的三相超导电缆1的一个实例包括三个导 电元件C，分别用C1，C2，和C2表示，每个用于每相，且最好宽松 地容设在管状容置壳体8内，例如壳体由如钢，铝等金属材料制成。

每个导电元件C依次包括一对同轴导体，即相导体2和返回导体 4，每个导体至少包括一超导材料层。

同轴相导体2和返回导体4通过插入介电材料层3相互形成电绝 缘。在图示的实例中，超导材料包含在许多重叠条中，重叠条分别缠 绕在支撑件5和电绝缘层3上。

电缆1还包括合适的部件，用于冷却超导导体2和4以使它们的 温度充分低于前面所选择的超导材料的临界温度，其中图1中的电缆 是所谓的“高温”型。

前述的部件包括适当的泵装置，从它自身来说是公知的，因此未 图示，其目的是向每个导电元件C的内部F1和这些元件与管状壳体8 之间的空隙F2中馈送适当的冷却液体，例如通常其温度范围为65°- 90°K的液态氮。

在返回导体4的外侧有一短路用的金属保护元件6和一机械保护 元件7。

为了尽可能地减少向外部环境的热扩散，超导体被封闭在一个容 器结构或低温恒温箱中，该低温恒温箱包括一隔热器，例如它由多个 绝热材料的重叠层和至少一保护套组成。

在例如IEEE电力输送学报第7卷第4期(1992年10月)第1745 -1753页上的文章中描述了本领域公知的低温恒温箱。

更具体地说，在图示的实例中，低温恒温箱包含一绝缘材料层9， 例如由表面敷以金属的塑料材料(例如聚酯树脂)构成的若干条带(几 十个)所组成，在本领域中称之为“超级热绝缘体”，这些条带宽松 地缠绕，若需要可借助放在中间的隔离件(未图示)。

这些条带放置在环状间隙中，该间隙由壳体8和管状部件10限定， 其中，由公知的装置保持10-2N/m2数量级的真空。

金属管状部件10能够给这环状间隙以所希望的不可渗透性，并由 一外壳11罩住，该外壳例如由聚乙烯构成。

金属管状部件10最好由钢、铜、铝等构成的条带缠绕成管状并纵 向焊接而成、或者由挤压成形的管子或相似部件构成。

如果需要使电缆具有柔性，部件10可做成波纹状。

在一个实施例中，电缆的超导材料由基于超导体的条带构成，超 导体是公知的陶瓷型高温超导体。

更具体地说，在本实施例中，超导体条带以相对于电缆的方向的 缠绕角度缠绕在直径为15-80mm的管状柱形支撑件5和电绝缘层3 上，缠绕角度在条带之间和每个条带内部是固定的或可变的，通常在 10°-60°范围内。

这种高温超导条带包括由银或类似金属的合金制成的壳体中的超 导材料，在本领域中用公知的符号BSCC0表示，具有以下的分子式 可使用：

BiαPbβSrγCaδCuεOχ

其中：

α数值在1.4到2.0之间；β数值在0到0.6之间；

γ数值在1.5到2.5之间；δ数值在0到2.5之间；

ε数值在1.0到4.0之间；χ是相应于存在的不同氧化物的化学计 算值。

根据本发明，如果它希望在短路后具有一个迅速的，或者甚至是 瞬时的超导电缆的恢复时间，或者换句话说具有一个限定超导电缆温 度升高的恢复时间，管状柱形支撑件5和保护层6最好就由导电材料， 例如适当尺寸的铜或铝构成。部件5和6与超导电缆的条带相耦合以 便在它们之间形成电连接。这样，即使发生过流，超导体也会转换为 电阻状态，过流在平行于由金属部件5和6构成的超导电缆的导电路 径中流通。部件5和6中的金属导电材料的数量要使超导电缆所达到 的最高温度，对于一设定的安全边缘来说，低于超导材料的临界温度 与在冷却液体最小工作压力情况下冷却液体(氮)的沸点之间的最低 温度。

最好是，超导条带至少包括一由金属材料(不锈钢，青铜，铍或 铝)制成的加强带(未图示)，该加强带与条带的金属涂层相连接。 这种加强带的存在使它能够在电缆安装或使用过程中增加电缆抵抗施 加给它的各种机械或热应力。

根据本发明的另一个实施例，支撑件5是复合型的，它包括若干 由金属材料和塑料材料(例如Teflon)制成的相邻环形扇段。因此， 这种部件5具有一个大于超导材料的热膨胀系数，所以它在电缆的冷 却过程中能够以大于超导材料的程度收缩，而不会通过干涉它在超导 材料的内部产生应力。

金属和塑料扇段的数量及这些扇段的位置由本领域的技术人员根 据电缆的设计需求而确定。

最好是，支撑件5可同时实现许多功能。其中之一的功能是限制 超导材料层在长度方向上产生变形，这种变形是由于超导电缆在安装 后(在室温下)其冷却过程中阻碍热膨胀产生的。一种是机械地支撑 超导材料，另一种是减小由超导电缆的端部施加给电缆终端的应力， 而同时在瞬时短路过程中提供足够的金属以稳固电缆。

一种三相型的同轴超导电缆已通过实例作出描述，但其它类型的 电缆根据本发明也可以使用，例如，单相电缆，或单件电缆(换句话 说是每相分离的电缆)；低温恒温箱也可以用不同的，例如在室温下 保持电绝缘的材料制成。

超导电缆通常通过连接终端与分站或配电或传输网络的变压器站 相连接，例如，连接终端已在以本申请人名义的欧洲专利申请EP 780926中作了描述。

上述专利申请所描述的一种用于连接三个冷却至它们临界温度以 下的单相同轴超导电缆和室温下相应终端的终端，如图2所示。

这里没有描述冷却电缆和终端的系统，因为它对于本领域的技术 人员来说是熟知的。

该终端主要包括一冷却区A，在冷却区A内电缆各部分保持在低 于超导临界温度以下，一围绕A区的绝热区B，一热控区C，其中设 有用于阻止从外部室温向电缆的冷却区进行热穿透的器件。

图2的下方表示三根同轴电缆进入终端的的入口，每根电缆是单 相型的，属于单件电缆1。

更具体地说，每根通电的相超导体102延伸到冷却区中，并通过 端子夹108与电阻导体109相连接；转而，导体109穿过热控区C， 最后与室温电气设备的连接器119相连接。

从三根返回超导体104的入口进入冷却区，它们就通过超导连接 件104’相连接，通过夹子108’与由电阻导体109形成的单个电流引 线相连接，以和其它相导体相同的方式经过连接器102延伸向外部。

超导连接件包括基于返回导体的末端的具体结构形成的超导元 件。

从图2中将会明白，终端的冷却区是由金属材料的壳体111限定 形成的，冷却液体，最好是温度大约为-200℃的液态氮通过一入口 管112注入壳体中。

在设定温度下液态氮注入壳体中，壳体周围的热隔离度是以壳体 冷却区的温度总是低于临界温度以下的方式进行控制的，换句话说高 于该温度超导体将不处于超导状态。

壳体周围的绝热区由壳体周围用于限定一空间的容器113提供， 其中保持真空。

三根单芯电缆通入容器和壳体的入口，每根电缆通过由图示的入 口管114和出口管114’在壳体内部循环的液态氮保持在临界温度以 下。

相导体109和返回导体109’穿过壳体和容器的外壳，分别容置在 高压和低压绝缘体115和116中。

每个绝缘体内表面的下端为截头圆锥形，与围绕相超导体的偏转 锥体117分离间隔，其目的是控制电场。

现在将研究一种电功率的传输/配电系统，作为解释用，它的大致 示图如图3所示。

该网络包括若干电缆20，30，40，50，60，70和80，它们在节 点42和节点43之间延伸，节点42与发电机41相连接，节点43与任 一种负载44相连接。

电缆20，30，40，50，60，70和80可认为由常用的非超导电缆 构成，特性阻抗与该电缆相关。

现在假定常用电缆60用等长的同轴超导电缆代替。

超导电缆本来就具有一特性阻抗，它比所替代的常用电缆的特性 阻抗小得多。

在短路的情况下，例如在节点43接近地电势的情况下，将会在节 点42和节点43之间存在(短路)电流的流动，该电流流过网络的导 体。由于电缆60(实际上具有零阻抗)和其余电缆之间存在阻抗差， 绝大多数电流将会在电缆60中流过。

这也会在与电缆60相连接的电缆中产生非常大的电流负载；特别 是，将会有非常大的电流流入电缆20和30中，该电流大于电缆全部 都是常用型所产生的电流，因此可能会对网络产生损坏。

如果一种新的同轴超导电缆加在网络中，也会发生相同的情况， 例如在发电机41和节点42之间加入一段。

更具体地说，现已计算出如果复合网络分布区(例如为主要市区 中心供电需要)由超导电缆构成，相对于如果该网络由常用电缆构成， 短路电流将会增加高达70％。

根据本发明，本申请人已发现这些问题通过使过流情况下的同轴 超导线路的电特性大致与使用常用电缆的同样线路的电特性相同而加 以解决。

特别是，现已发现通过将同轴超导电缆与具有一电抗值的电感元 件相串联以使电抗的总值(对于电缆和电感器来说)等于或接近于相 同连接的常用电缆的电抗值(具有相同数量级的值)，过流情况下网 络的特性会恢复到该网络全部由常用型电缆组成时所出现的特性。

图4表示根据本发明的连接终端的一个具体实施例，它包括一个 终端，与前面参考图2所描述所终端相似。在图4中，与图2中相同 的参考标号用于表示相同的部件。

图4的下端表示属于电缆1的三根同轴电缆终端的入口。由入口 进入冷却区A的三根返回超导体104通过超导连接件104相连接，通 过夹子108’与由电阻导体109’形成的单个电流引线相连接，其经过 连接器102延伸向外部。

三根适当尺寸的在壳体113内延伸的相超导体102可缠绕为形成 三个具有上述设定值的电抗线圈122。

三个线圈122最好能以避免产生互感的方式定位。

与参考图2描述终端的方式相同，每根通电的相超导体102延伸 到冷却区A中，并通过端子夹108与电阻导体109相连接；转而，导 体109穿过热控区C，最后与室温电气设备的连接器119相连接。

电抗线圈122最好位于终端内部，但也可以位于沿超导电缆的任 意点上。此外，由于尺寸或其它不同因素的问题，电抗线圈122，例 如也可以分布在两个终端之间(例如通过将电抗分为两部分)，在任 何情况下，也可分为若干部分，并位于沿超导电缆的若干点上。

下面表示根据本发明的一种设计连接线路方法的数值实例。

图5大致表示与网络100相连接的发电机41，连接线90将网络100 与负载44相连接。

线路90所作的连接具有下面的特性参数：

功率P＝108MVA

电压V＝115kV

频率f＝60Hz

长度L＝8km

使用这些参数，用本领域技术人员熟知的方法，能以一第一近似 法确定适于这种连接的电缆的特性。

术语“适于这种连接的常用电缆”表示一种能够在具有设定特性 参数的连接中传输电功率的电缆。例如，连接的主要特性参数，如上 面所列举的那些，即功率，电压，频率和长度，在第一近似法中使用 公知的方法用于确定适于这种连接的三相组的三根电缆的电缆截面。 因此它能够使用公知的方法确定单根电缆的电抗。

用常用电缆说明上面连接的一个可能实施例包括使用一组具有 500mm2截面的三根铜电缆。

在此情况下，由导体的类型和与其它导体的接近程度确定的单根 常用电缆的感抗是：

Xconv＝0.16Ω/km

如果现在假定5000A的短路电流从外部网络100到连接线90上， 通过本领域技术人员熟知的计算方法，发现在连接线90的末端，换句 话说靠近负载44的端部将会产生大约为4190A的过流。

上面所述的连接线90，如果它由一组三根同轴超导电缆形成，具 有单根超导电缆的感抗，它的值等于：

Xsup＝0.0264Ω/km

本申请人已注意到同轴超导电缆的电抗值大大低于常用电缆的电 抗值，在图示的实例中，大约是常用电缆电抗值的六分之一。

现在再假定5000A的短路电流从网络100的外部到连接线90，在 此情况下，连接线由同轴超导电缆形成，在连接线的末端就会产生大 约为4500A的过流，与前述情况相比大约增加了7％。

根据本发明，电缆的三根返回超导体以参考图4所述的方式连接 在一起，并与接地极相连接后，在每相的导体上就会形成一螺旋管线 圈，并具有下面的电抗：

Xadd＝Xconv-Xsup＝(0.16-0.0264)Ω/km＝0.1336Ω/km

因此具有下面的电感

Ladd＝Xadd/(2πf)＝0.354mH/km

其中

Xadd表示与每公里单相连接线串联的电抗；

Xconv表示每公里连接线的常用电缆的电抗；

Xsup表示每公里连接线的同轴超导电缆的电抗；

Ladd表示与每公里单相连接线串联的电感。

这样，就会获得与常用电缆相同的效果，换句话说就能够消除上 述短路电流值的增加。因此，连接线90在短路出现时的特性就与用常 用电缆构成的一样。

例如，通过用每相超导电缆的引出导体构成一螺旋管线圈，就能 获得一具有Ladd＝0.354mH/km×8km＝2.83mH的电感元件。这种 螺旋管线圈的特性是：

匝数＝26

匝半径＝1.5m

绕组高度＝2m

导体长度＝245m

根据本发明的另一个实施例，这种附加电感元件可包括一具有适 当磁心的螺旋管线圈，其特性例如为：

匝数＝1

匝半径＝0.5m

绕组高度≤2m

导体长度＝3.14m

在此实例中，假定同轴超导电缆与一电抗相串联，电抗的值是常 用电缆的电抗值与超导电缆的电抗值之差，这样，适于这种连接的常 用电缆的电抗值大致与超导电缆的电抗值相等。然而，它通过许可能 够连接其电抗值是前述电抗值几分之一(例如二分之一)的电抗，如 果系统设备容许，短路电流就会相应的增大。例如，如果其值是常用 电缆电抗值二分之一的电抗：

Xadd 1＝(Xconv-Xsup)/2＝(0.16-0.0264)/2Ω/kn＝0.0668 Ω/km

连接在上述的连接线中，短路电流大约增加4％。

它也能将同轴超导电缆与一电抗相串联，该电抗的值使得其总电 抗值大于常用电缆的电抗值以便比常用电缆提供更好的工作特性。在 任何情况下，为了使用同轴超导电缆进行连接，同轴超导电缆基本上 能够兼容适于这种连接的等效常用电缆，超导电缆的电抗就必须被增 大，最好必须与常用电缆具有相同数量级的值。

本申请人注意到附加电感元件最好可位于相超导体的任意端，最 好位于超导电缆与室温下的常用电缆相连接的终端的区域中。

根据另一个实施例，它能够使用位于相超导体两端的两个附加电 感元件，该电感元件的总电感值与上述所确定的值相等。

上述电感元件也可由位于室温下空气中的常用导体形成(例如由 铜形成)。

然而，本申请人注意到如果电感元件是用相同的超导电缆而不是 导体形成，它就具有特别的效果。这是因为这种方法能够显著地减少 用于形成螺旋管线圈的导体全长所产生的电阻损耗。在上述的情况下， 由截面积为5002mm的铜导体形成的螺旋管线圈的损耗，例如，其数 量级是12W/m/相，而由超导体形成的螺旋管线圈的损耗，其数量级是 6W/m/相(包括冷却效率)。

此外，超导电缆和附加的电感元件最好都具有上述的金属或复合 型的支架。