專(zhuān)利名稱(chēng)：：磁能儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存(SMES)裝置．該裝置包括一個(gè)與電壓源，例如，直流電壓源、串聯(lián)、并由一根超導(dǎo)電纜繞成的線(xiàn)圈；和用于使該線(xiàn)圈短路的開(kāi)關(guān)裝置。該超導(dǎo)電纜具有在使用時(shí)保持在共臨界溫度(Tc)以下的低溫溫度下，并被電氣絕緣裝置包圍的一個(gè)超導(dǎo)裝置。雖然，本發(fā)明主要涉及高溫超導(dǎo)電纜，但因?yàn)樵诖拍軆?chǔ)存中的磁場(chǎng)很強(qiáng)，因此本發(fā)明也可用于低溫超導(dǎo)電纜。
背景技術(shù)：
：超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存(SMES)的概念是眾所周知的。SMES的原理是能量以磁能的形式存儲(chǔ)在電感為L(zhǎng)的線(xiàn)圈中，所儲(chǔ)存的能量大小為1／2LI2(式中I-直流電流)。線(xiàn)圈的電感L由眾所周知的公式給出L=(μoμrN2A)／l式中μo=4п×10-7AS／Vm；μr-在螺線(xiàn)管磁路中材料的導(dǎo)磁率(若磁通密度B足夠小，則對(duì)于空氣μr=1；對(duì)于定向排列的高質(zhì)量的鋼的層疊片，μr≈10000或更大)；N-繞組數(shù)目；A-橫截面積；1-線(xiàn)圈長(zhǎng)度。由于在SMES裝置中儲(chǔ)存的磁能為E=1／2LI2，因此，顯然電流和電感都應(yīng)該最大。最大電流是由在給定溫度、磁場(chǎng)和電流密度下，超導(dǎo)體的性質(zhì)決定的。電感可通過(guò)在磁路中使用導(dǎo)磁率高的磁性材料來(lái)達(dá)到最大。遺憾的是，目前尚不知道有在高磁通密度下，具有高導(dǎo)磁率的材料。事實(shí)上，當(dāng)磁通密度B大約為2泰斯拉(Tes／a)時(shí)，即使最好的材料也會(huì)飽和；另外，在飽和區(qū)中，磁芯損失(磁滯和渦流)急劇增加。如果材料的磁矩安全排列在一直線(xiàn)上，則理論上鐵的最大磁通密度可達(dá)到2．12泰斯拉。由于超導(dǎo)體的電流大，磁通密度也大，因此事實(shí)上，磁通密度達(dá)到5泰斯拉或更高并不是罕見(jiàn)的。這樣，磁性材料不應(yīng)包括在磁路中，至少不應(yīng)包括在磁通密度B高的區(qū)域的磁路中。因此，一般μr=1。將繞組數(shù)目N選擇得大些，也可增大電感。如果繞成螺線(xiàn)管，則繞組密度，即每單位長(zhǎng)度的繞組數(shù)目，由導(dǎo)體及其絕緣的橫截面積確定。導(dǎo)體的橫截面積與長(zhǎng)度之比，也是電感的一個(gè)重要參數(shù)。目的是要使導(dǎo)體橫截面積大，而線(xiàn)圈長(zhǎng)度短。因此，為了得到大電感，經(jīng)常將繞組設(shè)計(jì)成扁平形或圓盤(pán)形，作為一個(gè)優(yōu)選的線(xiàn)圈。與相競(jìng)爭(zhēng)的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)比較，SMES裝置的效率高，能量密度大。SMES裝置對(duì)存儲(chǔ)或排放的需求響應(yīng)快。另外，SMES不但可用于要求負(fù)載均衡，而且要求負(fù)載跟蹤，旋轉(zhuǎn)反向，瞬態(tài)過(guò)程穩(wěn)定和同步共振阻尼的場(chǎng)合。SMES不但節(jié)約能量，而且電力系統(tǒng)工作的自由度更大。正常情況下，SMES裝置可以?xún)?chǔ)存大約1MW以下的能量，但目前要求SMES有更大的能量?jī)?chǔ)存容量。對(duì)于較大的SMES裝置，增大電流會(huì)使設(shè)備尺寸過(guò)大，還要使用與不同的傳輸系統(tǒng)連接的多根饋電線(xiàn)。通常的SMES裝置與低電壓的大電流源一起工作。當(dāng)用在交流電系統(tǒng)中時(shí)，可以利用一個(gè)交流直流轉(zhuǎn)換器，來(lái)轉(zhuǎn)換送入SMES裝置和從SMES裝置輸出的電能。與電力網(wǎng)絡(luò)連接的SMES裝置工作時(shí)，要加一個(gè)變壓器。正常情況下，SMES裝置作成一個(gè)線(xiàn)圈。為了使能量?jī)?chǔ)存容量達(dá)到最大，應(yīng)使電感盡可能大。因此，如在“海軍SMES電纜試驗(yàn)裝置的4泰斯拉背景線(xiàn)圈的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)”一文(“IEEETransactionsonAppliedSuperconductivity”，1997年6月，第7卷，第2期)中所述那樣，可將例如超導(dǎo)體繞成扁平形的、4泰斯拉的SMES背景線(xiàn)圈。在正常情況下，與SMES裝置連接的電壓，在大約500伏以下，電流大約為1000A。在“IEEETransactiononAppliedSuperconductivity”1997年6月第7卷第2期刊登的文章“一個(gè)大型低溫穩(wěn)定的SMES中的急冷保護(hù)區(qū)和正常滯流區(qū)”中，說(shuō)明了一個(gè)30MW的大型SMES裝置。該裝置包括由多個(gè)雙層扁平結(jié)構(gòu)裝配而成的一個(gè)線(xiàn)圈。使用這個(gè)SMES裝置要求有大的功率輸出，和達(dá)到3．4KV的工作電壓。另一種儲(chǔ)存磁能的方法是將導(dǎo)體直接繞成一個(gè)螺線(xiàn)管。在“IEEETransactionsonAppliedSuperconductivity”1997年6月第7卷第2期刊登的文章“用于SMES的超導(dǎo)線(xiàn)圈及其低溫恒溫器的設(shè)計(jì)、制造和冷試驗(yàn)”中，說(shuō)明了一種試驗(yàn)線(xiàn)圈的一個(gè)例子。在該例子中，螺線(xiàn)管由NbTi導(dǎo)體構(gòu)成，有4500圈、30層，內(nèi)層繞組半徑為120mm。發(fā)明梗概本發(fā)明的目的是要提供一種包括一個(gè)SMES裝置的高電壓系統(tǒng)，其中，SMES裝置的超導(dǎo)體被絕緣，可耐高電壓，并且該絕緣裝置是圍繞該導(dǎo)體同心的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種上述的SMES裝置。該裝置的特征在于，所述電氣絕緣裝置包括一個(gè)電氣上與所述超導(dǎo)裝置連接的半導(dǎo)電材料制成的內(nèi)層；沿著其長(zhǎng)度，受一個(gè)可控制電位，例如地面電位，作用的半導(dǎo)電材料制成的外層；和位于所述內(nèi)層和外層之間，由固體電氣絕緣材料制成的中間層。在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)電材料”是指具導(dǎo)電性比導(dǎo)電體低很多，但不是低到象電氣絕緣體那樣的材料。相應(yīng)地，但不是唯一地，“半導(dǎo)電材料”的體積電阻率為1～105歐姆·厘米，較好是1～103歐姆·厘米，更好是10～500歐姆·厘米，最好是10～100歐姆·厘米；一般為20歐姆·厘米。本發(fā)明并不限于高溫超導(dǎo)性。由于磁能儲(chǔ)存中的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，因此雖然根據(jù)所用的低溫超導(dǎo)體形式的不同，低溫超導(dǎo)體需要在絕對(duì)溫度為1～15K之間工作的低溫恒溫器，但低溫超導(dǎo)體仍有吸引力。眾所周知的低溫超導(dǎo)體的例子是以鈮，諸如NbTi、Nb3Sn和Nb3Al為基礎(chǔ)的；其他的例子有V3Ga和Nb3Ge。最普遍使用的超導(dǎo)體為NbTi，它可用于在4．2K下磁場(chǎng)密度在大約9泰斯拉以下(或在1．8K下磁場(chǎng)密度為11泰斯拉)的場(chǎng)合。對(duì)于更高的磁場(chǎng)密度，不能使用NbTi，而要用Nb3Sn代替。根據(jù)本發(fā)明的SMES裝置由按照通常的電纜制造原理制造的電纜狀導(dǎo)體制成。絕緣材料可以承受在1KV范圍內(nèi)的高電壓，并可以提高至用于高電壓直流傳輸?shù)碾妷?。本發(fā)明提供了一個(gè)包括SMES裝置的高電壓系統(tǒng)。該SMES裝置可與高電壓網(wǎng)絡(luò)連接。這表示，在傳輸或分配網(wǎng)絡(luò)上，可能有負(fù)載跟隨現(xiàn)象，而并不是如目前使用SMES裝置的情況那樣，只用于低電壓的某種特定用途。這就有可能根據(jù)(例如)白天-黑夜的規(guī)律或東方-西方的規(guī)律，使用SMES來(lái)儲(chǔ)存能量，使高電壓網(wǎng)格中的負(fù)荷變化變得比較平滑。另外，高電壓的SMES裝置，可以在短時(shí)間內(nèi)，將大量的能量送入系統(tǒng)中，即輸入大量的實(shí)際能量。這樣，可以很好地控制該系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一個(gè)包括可以直接與高達(dá)800KV甚至更高的高電壓連接，不需將電壓變低的SMES裝置的高電壓系統(tǒng)。這點(diǎn)可通過(guò)用能耐高電壓的絕緣裝置將超導(dǎo)裝置絕緣起來(lái)而達(dá)到。這種絕緣裝置，例如可從高電壓直流傳輸系統(tǒng)中了解到。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于SMES裝置在高電壓下工作，因此，對(duì)于一個(gè)給定的功率密度，可以減小電流。只作為一個(gè)例子，可舉出下列數(shù)據(jù)相對(duì)于一個(gè)通常的在20KV下工作的SMES裝置，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)同樣功率的SMES裝置可在大約150KV下工作，結(jié)果可使電流減小大約7．5倍。由于在電纜中的磁力是與電流和磁通密度(B)的乘積成比例的，因此，磁力也可減小大約7．5倍。另外，在這個(gè)例子中，半導(dǎo)電體量也可節(jié)約大約7．5倍。同樣，冷卻損失也可以大大減小。所有這些因素，使SMES裝置在經(jīng)濟(jì)方面的吸引力得到提高。在高電壓下工作的SMES裝置還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，充電和放電很快。通常，至少是給較大的SMES裝置充電是非常費(fèi)時(shí)間的，而通過(guò)將SMES裝置與高電壓連接，可以大大減小充電時(shí)間。另外，通過(guò)增大在SMES裝置上的電壓，可以使SMES裝置輸出的功率增加。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，SMES裝置可以安裝在靠近大型發(fā)電裝置，諸如，核電站的地方。當(dāng)快速關(guān)閉核電站時(shí)，在高電壓網(wǎng)絡(luò)上會(huì)產(chǎn)生巨大的寄生電抗。利用高電壓SMES裝置，可以有效地使這種寄生電抗平滑化，因?yàn)楦唠妷篠MES裝置可將相應(yīng)的功率送入系統(tǒng)中，然后使該功率緩慢地呈斜坡?tīng)钕陆?。高電壓SMES裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，不需要用于將送入SMES裝置和從SMES裝置輸出的電能進(jìn)行變壓的變壓器。該SMES裝置可以直接與傳輸或分配網(wǎng)絡(luò)連接，不需要設(shè)置中間變壓器。系統(tǒng)中沒(méi)有變壓器可使系統(tǒng)的效率更高。通過(guò)將SMES裝置直接與電力網(wǎng)絡(luò)連接，和通過(guò)減少系統(tǒng)中的零件數(shù)目提高其效率，可以大大改善SMES裝置的性能。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，SMES裝置完全被電氣絕緣，使得在超導(dǎo)電纜外面沒(méi)有電場(chǎng)。這有利于設(shè)計(jì)夾持電纜機(jī)械結(jié)構(gòu)?？梢栽龃骃MES裝置的尺寸，使SMES裝置的機(jī)械穩(wěn)定性問(wèn)題較少。帶有高電壓絕緣的SMES裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，該絕緣裝置可防止通常在電氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的放電，因而可減少在冷卻介質(zhì)中形成氣泡的危險(xiǎn)。通過(guò)將線(xiàn)圈直接與高電壓直流源，例如，高電壓交流-直流轉(zhuǎn)換器連接，可以使該線(xiàn)圈的充電和放電變得簡(jiǎn)單。特別是在交流電力傳輸系統(tǒng)中，不需要在與交流-直流轉(zhuǎn)換器連接之前，將交流電壓變低。通過(guò)在沿著其長(zhǎng)度，例如，沿著長(zhǎng)度的隔開(kāi)一定距離的幾個(gè)間隔，使上述半導(dǎo)電的外層處在可控制電位，例如，接地或地面電位的作用下，可使由超導(dǎo)裝置產(chǎn)生的電場(chǎng)包含在上述電氣絕緣裝置內(nèi)。為了使上述超導(dǎo)裝置的溫度保持在其臨界溫度(Tc)以下，可以方便地將上述線(xiàn)圈和開(kāi)關(guān)裝置封閉在一個(gè)低溫恒溫器內(nèi)。另一種方案，或另外，該超導(dǎo)裝置的內(nèi)部可用一種低溫流體，例如液氮進(jìn)行冷卻，并且外部隔熱。例如，可以在該超導(dǎo)裝置和周?chē)碾姎饨^緣裝置之間進(jìn)行隔熱。在某些情況下，電氣絕緣裝置也可起隔熱作用。通過(guò)使用沒(méi)有缺陷的材料來(lái)制造上述SMES裝置的絕緣裝置的中間層，并使該中間層位于具有同樣熱性質(zhì)的半導(dǎo)電材料制成的，互相隔開(kāi)一定距離的內(nèi)層和外層之間，則可以減小在該絕緣裝置內(nèi)的熱負(fù)荷和電負(fù)荷。特別是，該絕緣的中間層和半導(dǎo)電的內(nèi)層和外層的熱膨脹系數(shù)(d)，至少應(yīng)該基本上相同；使得當(dāng)該內(nèi)、外層和中間層受到加熱或冷卻時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生由于熱膨脹不同引起的缺陷。理想情況是，該電氣絕緣裝置基本上為一個(gè)單一的結(jié)構(gòu)。該絕緣裝置的各個(gè)層可以緊密地互相機(jī)械接觸，但最好是連接或接合在一起。例如最好是，徑向方向相鄰的各層，一起在該超導(dǎo)裝置周?chē)鷶D壓出來(lái)。在正常的室溫下，超導(dǎo)電纜是可撓曲的，因此在低溫溫度下工作之前，可將該超導(dǎo)電纜彎曲或撓曲成所希望的繞組形狀。通常，該電氣絕緣裝置的絕緣的中間層由固體熱塑性材料，諸如低密度或高密度聚乙烯(LDPE或HDPE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚甲基戊烯(PMP)、乙烯(乙基)丙烯酸酯共聚物；交聯(lián)材料，諸如交聯(lián)聚乙烯(XLPE)；或橡膠絕緣材料，諸如，乙烯丙烯橡膠(EPR)或硅橡膠制成。上述絕緣裝置的半導(dǎo)電的內(nèi)層和外層，可由與中間層相同，但帶有嵌入其中的導(dǎo)電微粒，諸如碳黑、煤煙灰或金屬微粒的材料制成。一般，不含碳微?；蚝幸恍┨嘉⒘５囊环N特定的絕緣材料，諸如EPR具有相同的機(jī)械性質(zhì)。半導(dǎo)電的內(nèi)層和外層的隔板，在絕緣的中間層的內(nèi)面和外面，形成基本上是等電位的表面。因此，在該二個(gè)半導(dǎo)電層和絕緣層為同心的情況下，電場(chǎng)基本上是徑向的，并且被限制在中間層以?xún)?nèi)。特別是，該半導(dǎo)電的內(nèi)層配置成與它所包圍的超導(dǎo)裝置電氣上接觸，并且具有與超導(dǎo)裝置相同的電位。該半導(dǎo)電的外層設(shè)計(jì)成可以起防止由感應(yīng)電壓引起的損失的隔板的作用。增大該外層的電阻，可以減小感應(yīng)電壓。由于上述半導(dǎo)電層的厚度不能減少至小于某個(gè)最小的厚度，因此只有選擇電阻率較高的材料來(lái)制造該半導(dǎo)電層，才可以增大電阻。但是，如果該半導(dǎo)電的外層的電阻率太大，則具有可控電位，例如，地面電位的相鄰的隔開(kāi)一定距離的二點(diǎn)之間的電壓將變得很高，有出現(xiàn)電暈放電，使絕緣層和半導(dǎo)電層腐蝕的危險(xiǎn)。因此，半導(dǎo)電的外層要在具有小電阻，大的感應(yīng)電壓損失，但容易與可控的電位，一般為地面或接地電位連接的導(dǎo)電體；和具有大電阻，小的感應(yīng)電壓損失，但必需沿著其長(zhǎng)度與可控電位連接的絕緣體之間作折哀。這樣，半導(dǎo)電的外層的電阻率Ps應(yīng)在Pmin＜Ps＜Pmax范圍內(nèi)，式中Pmin由渦流損失引起的容許功率損失，和由磁通感應(yīng)產(chǎn)生的電壓引起的電阻損失確定；Pmax由不產(chǎn)生電暈放電或輝光放電的要求確定。如果該半導(dǎo)電的外層，在沿著其長(zhǎng)度的互相隔開(kāi)一定距離的二個(gè)間隔上接地，或與某個(gè)其他的可控電位連接，則不需要用金屬的外屏蔽套和保護(hù)外套來(lái)包圍該半導(dǎo)電的外層。這樣，電纜直徑可以減小，對(duì)于一個(gè)給定尺寸的繞組，可以繞更多圈。電氣絕緣裝置可在超導(dǎo)裝置上擠壓出來(lái)，或可利用搭接的方法制出。這適用于半導(dǎo)電層和電氣絕緣層。絕緣裝置可用純粹的合成材料薄膜制成；而半導(dǎo)電的內(nèi)層和外層可用嵌入導(dǎo)電微粒，諸如，碳黑或金屬微粒的PP、PET、LDPE或HDPE的聚合物薄膜制成。對(duì)于搭接方法，薄膜的接縫間隙比所謂的Paschen最小值要小，因此不需要液體浸漬。干燥的、繞成多層的薄膜絕緣裝置的熱性質(zhì)也較好，它可以與超導(dǎo)管結(jié)合成為一個(gè)導(dǎo)電體，且冷卻劑，諸如液氮，可通過(guò)該超導(dǎo)管泵送。電氣絕緣裝置的另一個(gè)例子類(lèi)似于通常的以纖維素為基礎(chǔ)的電纜。在這種電纜中，薄的、以纖維素為基礎(chǔ)的材料，或合成紙張，或無(wú)紡材料搭接卷繞在一個(gè)導(dǎo)電體的周?chē)Ｔ谶@種情況下，上述半導(dǎo)電的層可用纖維素紙，或由絕緣材料纖維制成，并嵌入導(dǎo)電微粒的無(wú)紡材料制成。上述絕緣的層可用以同樣材料為基礎(chǔ)的材料制成，或者可用另一種材料制造。電氣絕緣裝置的另一個(gè)例子可通過(guò)將薄膜和絕緣的纖維材料結(jié)合作層疊片或互相搭接而得到。這種絕緣裝置的一個(gè)例子是商業(yè)上出售的所謂紙和聚丙烯的層疊片(PPLP)，但薄膜與纖維材料也可以有幾種其他結(jié)合方式。在這些絕緣裝置中，可以使用各種不同的浸漬材料，諸如礦物油或液氮。超導(dǎo)裝置可以包括低溫超導(dǎo)體，但最好是包括高溫超導(dǎo)(HTS)材料，例如，在一根內(nèi)部管子繞成螺旋線(xiàn)的HTS金屬絲或帶。HTS帶通常包括有銀制外殼的BSCCO-2212或BSCCO-2223(這里，數(shù)字表示在〔Bi，Pb〕2、Sr2、Ca2、Cu3、Ox分子中每一個(gè)元素的原子數(shù))；以后，這種HTS帶將稱(chēng)為“BSCCO帶”。BSCCO帶是通過(guò)粉末在管中(PIT)的拉、滾、燒結(jié)和滾壓過(guò)程，將超導(dǎo)體氧化物的細(xì)絲埋入銀或氧化銀的基體中制成的。另一種方法是，該帶可用表面涂層方法制造。在任何一種情況下，作為最后一道工序，要將上述氧化物熔化，并重新凝固。其他的HTS帶(例如，TiBaCaCuO(TBCCO-1223)和yBaCuO(yBCO-1237)可用各種不同的表面涂層方法或表面沉積方法制成。最理想是，在工作溫度大于65K，但最好是在77K以上，HTS金屬絲的電流密度jc在大約105Acm-2以上。HTS在上述基體中的填充系數(shù)必需較大，因此工程上取該電流密度jc≥104Acm-2。當(dāng)所加的磁場(chǎng)的磁通密度在泰斯拉范圍內(nèi)時(shí)，jc不應(yīng)急劇減小。繞成螺旋形的HTS帶，用通過(guò)內(nèi)部支承管的冷卻流體，最好為液氮，冷卻至HTS的臨界溫度Tc以下。可以將一個(gè)低溫恒溫層放置在該繞成螺旋線(xiàn)形的HTS帶周?chē)?，以使該冷卻的HTS帶與電氣絕緣材料隔熱。然而，另一種方案是可以不用該低溫恒溫層。在后一種情況下，可以直接將電氣絕緣材料放在超導(dǎo)裝置上。另一種方案是，在該超導(dǎo)裝置和包圍它的絕緣材料之間可以有空間；該空間可以是空白的空間，或是充滿(mǎn)可壓縮材料，諸如，壓縮性很大的泡沫材料的空間。在從低溫溫度加熱／冷卻至低溫溫度過(guò)程中，該空間可減小作用在絕緣裝置上的膨脹／收縮力。如果該空間充滿(mǎn)可壓縮的材料，則該可壓縮材料可以是半導(dǎo)電的，以保證半導(dǎo)電的內(nèi)層與超導(dǎo)裝置之間的電氣接觸。超導(dǎo)裝置可以有其他的設(shè)計(jì)型式。本發(fā)明提供了一種變壓器繞組，該繞組是由具有上述形式的包圍超導(dǎo)電纜的電氣絕緣裝置的、任何適當(dāng)設(shè)計(jì)形式的超導(dǎo)電纜形成的。例如，其他形式的超導(dǎo)裝置可以包括除了在內(nèi)部冷卻的HTS材料之外。還可有在外部冷卻的HTS材料，或在外部和內(nèi)部都冷卻的HTS材料。在后一種形式的HTS電纜中，可以使用二個(gè)同心的，被低溫絕緣材料隔開(kāi)和由液氮冷卻的HTS導(dǎo)體來(lái)輸送電力。外側(cè)的導(dǎo)體起返回通道的作用；而該二個(gè)同心的HTS導(dǎo)體可由能通過(guò)經(jīng)要求的電流的一層或多層HTS帶構(gòu)成。內(nèi)面的導(dǎo)體可以包括繞在液氮從中通過(guò)的一個(gè)管狀支承上的HTS帶。外面的導(dǎo)體可從外面由液氮冷卻，并且用隔熱的低溫恒溫器將整個(gè)組件包圍起來(lái)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一個(gè)電力傳輸系統(tǒng)，其特征為，根據(jù)所述本發(fā)明的一個(gè)方面的SMES裝置，與一個(gè)高電壓源，最好為一個(gè)高電壓的直流源連接。SMES裝置可以是一根電纜的形式，最好是電感大的電纜形式。該電纜的電氣絕緣裝置可由帶有幾層的導(dǎo)電體帶或金屬絲制成，其中所有的層都是按相同方向繞成的，而不是象通常的繞組的層那樣，在相反方向繞成，以便補(bǔ)償電感。這種帶有擠壓制出的絕緣裝置的電纜，可以直接接入傳輸線(xiàn)中，例如作為一個(gè)有二個(gè)極的直流系統(tǒng)中的一根傳輸線(xiàn)。還可以利用這種電纜來(lái)制造電感較大的螺線(xiàn)管。這里所述的本發(fā)明可用使用通常的低溫超導(dǎo)材料和冷卻劑，諸如，液氮。還可以將本發(fā)明用于交流電源。交流SMES裝置的損失較大，但如果對(duì)于所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，該損失是可以接受的，則本發(fā)明的原理也是適用的。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明現(xiàn)在只利用例子，結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的SMES裝置的電路圖；圖2為通過(guò)繞制圖1所示的SMES裝置的線(xiàn)圈的高溫超導(dǎo)電纜的一個(gè)實(shí)施例的一部分的、放大的截面示意圖；圖3為繞制圖1所示的SMES裝置的線(xiàn)圈的高溫超導(dǎo)電纜的另一個(gè)實(shí)施例的放大的示意性截面圖；圖4為通過(guò)一個(gè)高電壓直流網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并在直流側(cè)包括一個(gè)SMES裝置的二個(gè)高電壓交流網(wǎng)絡(luò)的原理圖；圖5為包括在一個(gè)高電壓直流網(wǎng)絡(luò)中的SMES裝置的原理圖；和圖6為帶有電壓源轉(zhuǎn)換器和與一個(gè)高電壓的有二個(gè)極的直流環(huán)節(jié)組合的二個(gè)轉(zhuǎn)換器站的原理圖。圖1表示由高溫(Tc)超導(dǎo)(HTS)電纜12(見(jiàn)圖2)制成的，電感為L(zhǎng)的線(xiàn)圈1。該線(xiàn)圈1與一個(gè)高直流電壓源2，例如與交流電傳輸線(xiàn)連接的一個(gè)高電壓交流-直流轉(zhuǎn)換器的直流側(cè)連接。開(kāi)關(guān)3與該高直流電壓源2并聯(lián)，可使線(xiàn)圈1短路。當(dāng)該線(xiàn)圈1與該直流電壓源2連接時(shí)，直流電流I流過(guò)該線(xiàn)圈，并使該線(xiàn)圈充電。由于超導(dǎo)電纜的電流密度大，和電阻實(shí)際上為零，因此，只需簡(jiǎn)單地關(guān)閉該開(kāi)關(guān)3和使線(xiàn)圈短路，即可儲(chǔ)存能量。能量以數(shù)值為1／2LI2的磁能形式，儲(chǔ)存在該線(xiàn)圈中。因此，該線(xiàn)圈1可以?xún)?chǔ)存電能，并在要求高峰時(shí)，快速地輸出電力。構(gòu)成該線(xiàn)圈1的超導(dǎo)電纜12包括例如由銅或電阻大的金屬，諸如銅-鎳合金制成的一個(gè)管狀的內(nèi)支承13。在該內(nèi)支承上，細(xì)長(zhǎng)的HTS材料，例如，BSCCO帶等繞成螺旋形，形成一個(gè)在該管狀內(nèi)支承13周?chē)某瑢?dǎo)層14。放置在該超導(dǎo)層外面的一個(gè)低溫恒溫器15，包括二個(gè)彼此隔開(kāi)一定距離的、撓性的波紋狀金屬管16和17。該二個(gè)金屬管16和17之間的空間保持真空，并含有隔熱性能非常好的隔熱層18。液氮或其他冷卻流體，沿著該管狀內(nèi)支承13通過(guò)，將包圍它的超導(dǎo)層14冷卻至超導(dǎo)體的臨界溫度Tc以下，管狀內(nèi)支承13，超導(dǎo)層14和低溫恒溫器15一起，構(gòu)成了電纜12的超導(dǎo)裝置。在該超導(dǎo)裝置外面具有，例如由塑料制成的固體電氣絕緣裝置。該電氣絕緣裝置包括一個(gè)半導(dǎo)電的內(nèi)層20，一個(gè)半導(dǎo)電的外層21，和夾在這二個(gè)半導(dǎo)電層之間的一個(gè)絕緣層22。該三個(gè)層20～22最好為由熱塑性塑料形成的、基本上為單一的結(jié)構(gòu)。這些層可以互相緊密地機(jī)械接觸，但最好是在其界面上互相牢固地連接。這些熱塑性塑料的熱膨脹系數(shù)相同，并且最好在該內(nèi)部超導(dǎo)裝置周?chē)鷶D壓在一起。上述電氣絕緣裝置的電場(chǎng)應(yīng)力不大于0．2KV／mm。只是作為一個(gè)例子，上述固體的絕緣層22可以包括交聯(lián)的聚乙烯(XLPE)。然而，該固體的絕緣層也可以包括其他的交聯(lián)材料，低密度的聚乙烯(LDPE)，高密度的聚乙烯(HDPE)，聚丙烯(PP)，聚甲基戊烯(PMP)，乙烯(乙基)丙烯酸酯共聚物或橡膠絕緣材料，諸如，乙烯丙烯橡膠(EPR)，乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)或硅橡膠。內(nèi)層20和外層21的半導(dǎo)電材料可以包括例如與該固體絕緣層22的材料相同的基礎(chǔ)聚合物，并在該基礎(chǔ)聚合物中嵌入導(dǎo)電性很好的微粒，例如，碳黑微?；蚪饘傥⒘?。改變加入基礎(chǔ)聚合物中的碳黑的形式和比例，可以根據(jù)需要來(lái)調(diào)整這些半導(dǎo)電層的體積電阻率，一般，大約為20歐姆·厘米。下面給出利用不同形式的碳黑和不同的碳黑量，來(lái)改變電阻率的一個(gè)例子。<tablesid="table1"num="001"><table>基礎(chǔ)聚合物碳黑形式碳黑量(％)體積電阻率(歐姆·厘米)乙烯乙烯基EC碳黑-15350～400醋酸酯共聚物亞硝酸鹽橡膠亞硝酸鹽橡膠P-碳黑-3770～10亞硝酸鹽橡膠導(dǎo)電性特好的碳黑，型式Ⅰ-3540～50亞硝酸鹽橡膠導(dǎo)電性特好的碳黑，型式Ⅱ-3330～60丁基接枝的聚乙烯導(dǎo)電性特好的碳黑，型式Ⅱ-257～10乙烯丁基丙烯酸酯共聚物乙炔碳黑-3540～50乙烯丁基丙烯酸酯共聚物P碳黑-385～10乙烯丙烯橡膠導(dǎo)電性特好的碳黑-35200～400</table></tables>上述半導(dǎo)電的外層21，在沿著其長(zhǎng)度的互相隔開(kāi)一定距離的多個(gè)區(qū)域上，與所希望的可控電位，例如，地面電位連接；具體的互相隔開(kāi)一定距離的、相鄰的可控電位或接地點(diǎn)數(shù)，決定于該外層21的電阻率。該半導(dǎo)電的外層21可起靜電屏蔽作用，通過(guò)將該外層的電位控制至例如地面電位，可以保證超導(dǎo)電纜的電場(chǎng)保持在該半導(dǎo)電的內(nèi)層20和外層21之間的固體絕緣層內(nèi)。增大該外層21的電阻，可減小在外層21上，由感應(yīng)電壓造成的損失。但由于該外層21的厚度必需至少有一個(gè)一定的最小值，例如，不小于0．8mm，因此，只能通過(guò)選擇電阻率較高的材料來(lái)制造外層，才可以增大其電阻。然而，外層材料的電阻率也不能太大，否則，在二個(gè)相鄰接地點(diǎn)之間中央的該外層21的電壓會(huì)太高，有產(chǎn)生電暈放電的危險(xiǎn)?？梢圆挥迷趦?nèi)部低溫冷卻HTS電纜12(或除了這種方法以外)，而將線(xiàn)圈1和開(kāi)關(guān)3封閉在低溫恒溫器6(如圖1中虛線(xiàn)所示意性地表示那樣)內(nèi)，將該線(xiàn)圈1保持在超導(dǎo)裝置的臨界溫度以下的溫度上。在這種情況下，不需要如以上針對(duì)圖2所述的那樣，將隔熱的低溫恒溫器15包括在HTS電纜中。圖3所示沒(méi)有低溫恒溫器15的電纜的一個(gè)典型設(shè)計(jì)。在這種情況下，由三個(gè)層20～22形成的電氣絕緣裝置，直接在繞在管狀內(nèi)支承13上的超導(dǎo)層14上擠壓出來(lái)。雖然沒(méi)有示出，在該電氣絕緣裝置和超導(dǎo)層14之間可以有一個(gè)環(huán)形間隙，以適應(yīng)該電氣絕緣裝置和超導(dǎo)層14的熱膨脹／收縮的不同。這個(gè)環(huán)形間隙可以是一個(gè)空白的空間，或可以充滿(mǎn)可壓縮的材料，諸如，壓縮性很大的泡沫材料。如果有這樣一個(gè)環(huán)形間隙，則最好使半導(dǎo)電的內(nèi)層20與該超導(dǎo)層14電氣上接觸。例如，如果在該環(huán)形間隙中放入可壓縮的泡沫材料，則該泡沫材料可作成半導(dǎo)電的。圖4表示包括二個(gè)高電壓交流網(wǎng)絡(luò)N1和N2的一個(gè)高電壓系統(tǒng)；圖中T1y和T2y為y／y連接方式的轉(zhuǎn)換器變壓器；而T1D和T2D為y／D連接方式的轉(zhuǎn)換器變壓器。SCR11、SCR12、SCR21和SCR22為串聯(lián)的6脈沖式由傳輸線(xiàn)轉(zhuǎn)換的電橋式連接的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器SCR11和SCR12，通過(guò)包括一個(gè)超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存裝置SMES形式的能量?jī)?chǔ)存裝置的一個(gè)直流環(huán)節(jié)DCL，與轉(zhuǎn)換器SCR21和SCR22連接。在轉(zhuǎn)換器SCR11和SCR12上的電壓為V1，在轉(zhuǎn)換器SCR21和SCR22上的電壓為V2。每一個(gè)電壓V1和V2都是由與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器連接的控制設(shè)備(沒(méi)有示出)，按通常的方式控制的。在圖4所示的系統(tǒng)中，V1-V2=L·dI／dt。這表示，SMES裝置的充電和放電可以用轉(zhuǎn)換器的控制角度來(lái)控制。SMES可以由一個(gè)或二個(gè)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行充電或放電。通過(guò)控制使V1=V2，可使SMES所包含的能量不受影響。圖5表示與圖4相同的一個(gè)基本的高電壓系統(tǒng)。然而，在圖5中，超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存裝置SMES用作交流網(wǎng)絡(luò)N1的儲(chǔ)能裝置，并且在關(guān)閉開(kāi)關(guān)S1和打開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí)，可通過(guò)轉(zhuǎn)換器SCR11和SCR12進(jìn)行充電。在SMES裝置充電過(guò)程中，可以測(cè)量通過(guò)線(xiàn)圈的電流，并且充電可繼續(xù)至達(dá)到電流的名義值為止。當(dāng)SMES完全充電時(shí)，開(kāi)關(guān)S1打開(kāi)，開(kāi)關(guān)S2關(guān)閉。在例如網(wǎng)絡(luò)上有功率損失的情況下，為了給網(wǎng)絡(luò)N1供電，開(kāi)關(guān)S1關(guān)閉，而開(kāi)關(guān)S2打開(kāi)。在圖5所示的系統(tǒng)中，超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存裝置SMES是帶有直流環(huán)節(jié)的高電壓直流傳輸系統(tǒng)的一部分。當(dāng)給網(wǎng)絡(luò)N2供電時(shí)，需要一個(gè)極控制裝置PCM。圖6表示具有二個(gè)通過(guò)一個(gè)雙電纜TC形式的直流環(huán)節(jié)連接起來(lái)的電壓控制轉(zhuǎn)換器VSC1和VSC2的高電壓系統(tǒng)。該直流環(huán)節(jié)有二個(gè)極，因?yàn)殡娙軨11和C12與電容C21和C22的連接點(diǎn)，分別與地面連接。超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存裝置SMES配置在轉(zhuǎn)換器VSC1的一個(gè)極處。還可以將電纜形式的超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存裝置作為有二個(gè)極的直流環(huán)節(jié)的一部分。雖然，本發(fā)明是針對(duì)具有與一個(gè)直流電壓源串聯(lián)的線(xiàn)圈的SMES裝置進(jìn)行說(shuō)明的，但本發(fā)明也可適用于線(xiàn)圈與一個(gè)交流電壓源連接的情況。在本說(shuō)明書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)“高電壓”是指800KN以上或更高的電壓。SMES裝置可以與這種高電壓網(wǎng)絡(luò)連接，其功率可高達(dá)1000MVA。在高電壓下，局部放電或PD是已知的絕緣裝置的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。如果在絕緣材料中有空穴或微孔，則可能產(chǎn)生內(nèi)部電暈放電，使絕緣材料的品質(zhì)逐漸變壞，最后導(dǎo)致絕緣破壞。通過(guò)保證電氣絕緣裝置的內(nèi)面部分與超導(dǎo)裝置基本上為同一個(gè)電位，而該電氣絕緣裝置的外面部分電位為可控的電位，則可以減小根據(jù)本發(fā)明的SMES裝置的超導(dǎo)裝置的電氣絕緣裝置上的電負(fù)荷。這樣，電場(chǎng)在該絕緣裝置的內(nèi)面部分和外面部分之間的電氣絕緣部分的厚度上，基本上為均勻分布。通過(guò)使電氣絕緣材料具有相同的熱性質(zhì)和使絕緣裝置的各個(gè)層或部分沒(méi)有缺陷，就可減少產(chǎn)生局部放電(PD)的可能性。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于SMES在高電壓下工作，因此，對(duì)于給定的功率密度，可以減小電流。這樣，相對(duì)于在20KV下工作的通常的SMES裝置，根據(jù)本發(fā)明的功率相同的SMES裝置，可在大約150KV下工作，結(jié)果使電流減小大約7．5倍。由于電纜中的磁力與電流和磁通密度(B)的乘積成正比，因此磁力也可減小大約7．5倍。另外，在這個(gè)例子中，半導(dǎo)電材料的量也可節(jié)約大約7．5倍。同樣，冷卻損失也可大大減少。所有這些因素都提高了SMES裝置在經(jīng)濟(jì)上的吸引力。本發(fā)明不是僅限于高溫超導(dǎo)。由于在磁能儲(chǔ)存裝置中的磁場(chǎng)強(qiáng)度大，因此即使低溫超導(dǎo)體，根據(jù)其形式的不同，需要在1～15K溫度范圍內(nèi)工作的低溫恒溫器，但低溫超導(dǎo)體仍是有吸引力的。眾所周知的超導(dǎo)體的例子是以鈮，諸如NbTi，Nb3Sn和Nb3Al為基礎(chǔ)制成的。其他超導(dǎo)體的例子為V3Ga和Nb3Ge。最普遍使用的超導(dǎo)體是NbTi，它可以用于磁場(chǎng)密度大約為在4．2K溫度下9泰斯拉以下(或在1．8K溫度下為11個(gè)泰斯拉)的場(chǎng)合。在更高的磁場(chǎng)密度下，不能使用NbTi，要用Nb3Sn代替。權(quán)利要求1．一種SMES裝置，它包括一個(gè)與電壓源(2)，例如直流電壓源，串聯(lián)，并由具有使用中保持在超導(dǎo)電纜的臨界溫度(Tc)以下的低溫溫度下，并被電氣絕緣裝置(20～22)包圍的超導(dǎo)裝置(14)的超導(dǎo)電纜(12)繞成的線(xiàn)圈(1)；和用于使該線(xiàn)圈(1)短路的開(kāi)關(guān)裝置(3)；其特征為，所述電氣絕緣裝置包括一個(gè)由半導(dǎo)電材料制成，與所述超導(dǎo)裝置電氣上連接的內(nèi)層(20)；由半導(dǎo)電材料制成，沿著其長(zhǎng)度處在可控制的電位下的外層(21)；和安置在所述內(nèi)層(20)和外層(21)之間的由固體電氣絕緣材料制成的一個(gè)中間層(22)。2．如權(quán)利要求1所述的SMES裝置，其特征為，該裝置還包括將該線(xiàn)圈(1)和開(kāi)關(guān)裝置(3)封閉在其中的一個(gè)低溫恒溫器(6)。3．如權(quán)利要求1或2所述的SMES裝置，其特征為，所述超導(dǎo)裝置包括高溫超導(dǎo)(HTS)裝置。4．如權(quán)利要求3所述的SMES裝置，其特征為，所述高溫超導(dǎo)(HTS)裝置包括至少一個(gè)由高溫超導(dǎo)(HTS)材料制成的層(14)；用于將HTS材料制成的層(14)低溫冷卻至該HTS材料臨界溫度(Tc)以下的冷卻裝置(13)；和包圍由HTS材料制成的層(14)和冷卻裝置(13)的隔熱裝置(15)。5．如權(quán)利要求4所述的SMES裝置，其特征為，該冷卻裝置(13)包括低溫冷卻流體在其中通過(guò)的一個(gè)支承管(13)；該由HTS材料制成的至少一個(gè)層(14)包括在所述支承管(13)上繞成螺旋形層的HTS帶或?qū)щ婓w。6．如權(quán)利要求4或5所述的SMES裝置，其特征為，該隔熱裝置(15)包括一個(gè)處在真空下和包含有隔熱層(18)的一個(gè)環(huán)形空間。7．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，半導(dǎo)電的外層(21)的電阻率為1～1000歐姆·厘米。8．如權(quán)利要求6所述的SMES裝置，其特征為，所述外層(21)的電阻率為10～500歐姆·厘米，最好為10～100歐姆·厘米。9．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，該半導(dǎo)體的外層(21)每單位軸向長(zhǎng)度的電阻為5～50000歐姆·米-1。10．如權(quán)利要求1～8中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，該半導(dǎo)體的外層(21)每單位軸向長(zhǎng)度的電阻為500～25000歐姆·米-1，最好為2500～5000歐姆·米-1。11．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，該半導(dǎo)體外層(21)在沿著其長(zhǎng)度的彼此隔開(kāi)一定距離的幾個(gè)區(qū)域上，以所述可控制的電位與導(dǎo)電體裝置接觸，相鄰的接觸區(qū)域足夠接近，使得相鄰的接觸區(qū)域之間的中點(diǎn)的電壓，不足以在電氣絕緣裝置內(nèi)產(chǎn)生電暈放電。12．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，所述可控制的電位為地面電位或接近于地面電位。13．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，所述中間層(22)與所述內(nèi)層(20)和外層(21)中的每一個(gè)層，緊密地機(jī)械接觸。14．如權(quán)利要求1～12中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，所述中間層(22)與所述內(nèi)層(20)和外層(21)中的每一個(gè)層連接。15．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，所述中間層(22)與半導(dǎo)體的內(nèi)層(20)和外層(21)中的每一個(gè)層之間的粘接強(qiáng)度大小，與該中間層的材料的固有強(qiáng)度大小處于同一數(shù)量級(jí)。16．如權(quán)利要求14或15所述的SMES裝置，其特征為，所述三個(gè)層(20～22)通過(guò)擠壓連接在一起。17．如權(quán)利要求16所述的SMES裝置，其特征為，由半導(dǎo)電材料制成的內(nèi)層(20)和外層(21)，與絕緣的中間層(22)，通過(guò)一個(gè)多層的擠壓模型，在該超導(dǎo)裝置上貼合在一起。18．如上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置，其特征為，所述內(nèi)層(20)包括具有分散在其中的第一種導(dǎo)電微粒的第一種塑料，所述外(21)包括具有分散在其中的第二種導(dǎo)電微粒的第二種塑料，和所述中間層(22)包括第三種塑料。19．如權(quán)利要求18所述的SMES裝置，其特征為，所述第一、第二和第三種塑料中的每一種塑料包括乙烯丁基丙烯酸酯共聚物橡膠，乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM)或乙烯-丙烯共聚物橡膠(EPR)、LDPE、HDPE、PP、PB、PMB、XLPE、EPR或硅橡膠。20．如權(quán)利要求18或19所述的SMES裝置，其特征為，所述第一、第二和第三種塑料的熱膨脹系數(shù)至少基本上是相同的。21．如權(quán)利要求18、19或20所述的SMES裝置，其特征為，所述第一、第二和第三種塑料為同一種材料。22．一種包括與一個(gè)高電壓源連接的，根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一條所述的SMES裝置的電力傳輸系統(tǒng)。23．一種包括一個(gè)SMES裝置的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該SMES裝置具有由圍繞著導(dǎo)電體裝置同心配置的一個(gè)電氣絕緣裝置抗高電壓絕緣的超導(dǎo)導(dǎo)體裝置。24．如權(quán)利要求23所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該高電壓系統(tǒng)包括一個(gè)高電壓網(wǎng)絡(luò)，并且該SMES裝置，不用中間變壓器，直接與該高電壓網(wǎng)絡(luò)連接。25．如權(quán)利要求24所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該網(wǎng)絡(luò)為高電壓的直流網(wǎng)絡(luò)。26．如權(quán)利要求25所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該直流網(wǎng)絡(luò)的電壓超過(guò)10KV。27．如權(quán)利要求24所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該SMES裝置通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換器，與一個(gè)高電壓的交流網(wǎng)絡(luò)耦合。28．如權(quán)利要求25所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，它包括通過(guò)該直流網(wǎng)絡(luò)連接的幾個(gè)交流網(wǎng)絡(luò)和SMES裝置，該直流網(wǎng)絡(luò)與該交流網(wǎng)絡(luò)連接，使該SMES裝置可給該交流網(wǎng)絡(luò)供電。29．如權(quán)利要求23～28中任何一條所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該SMES裝置包括一個(gè)線(xiàn)圈。30．如權(quán)利要求23～28中任何一條所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該SMES裝置包括一條沒(méi)有線(xiàn)圈匝的電纜。31．如權(quán)利要求27或當(dāng)從屬于權(quán)利要求27時(shí)的權(quán)利要求29所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，該SMES裝置為一個(gè)有二電極的直流網(wǎng)絡(luò)節(jié)的一部分。32．如權(quán)利要求23～31中任何一條所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，所述絕緣裝置是圍繞著導(dǎo)電體裝置擠壓成形的，并且包括構(gòu)成一個(gè)面與該導(dǎo)電體裝置電氣上接觸的內(nèi)層，具有半導(dǎo)電性質(zhì)的第一整體部分；構(gòu)成圍繞該絕緣裝置的外層，并具有半導(dǎo)電性質(zhì)的第二個(gè)整體部分；和在該第一和第二個(gè)整體部分之間的絕緣的第三個(gè)整體部分。33．如權(quán)利要求23～31中任何一條所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，所述絕緣裝置包括圍繞著該導(dǎo)電體裝置，繞成多個(gè)搭接的層的全合成材料薄膜，而該絕緣裝置的內(nèi)面部分與該導(dǎo)電體裝置電氣上接觸，并具有半導(dǎo)電性質(zhì)；一個(gè)電氣絕緣的中間部分和圍繞著該中間部分，并具有半導(dǎo)電性質(zhì)的一個(gè)外面部分。34．如權(quán)利要求23～31中任何一條所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，所述絕緣裝置包括一片或多片與合成材料薄膜互相搭接或?qū)盈B的，以纖維素為基礎(chǔ)的、合成紙張或無(wú)紡纖維材料；并且，所述絕緣裝置具有與該導(dǎo)電體裝置電氣上接觸，并具有半導(dǎo)電性質(zhì)的內(nèi)面部分；電氣絕緣的中間部分；和圍繞著所述中間部分，具有半導(dǎo)電性質(zhì)的外面部分。35．如權(quán)利要求32、33或34所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，將冷卻所述超導(dǎo)體的冷卻介質(zhì)安排在該導(dǎo)電體裝置內(nèi)流動(dòng)。36．如權(quán)利要求32、33或34所述的高電壓系統(tǒng)，其特征為，將冷卻所述超導(dǎo)體的冷卻介質(zhì)安排在該導(dǎo)電體裝置的外面。全文摘要本發(fā)明涉及一種SMES裝置,它包括與一個(gè)電壓源串聯(lián)和由電氣上絕緣的超導(dǎo)電纜(12)繞成的線(xiàn)圈(1)。本發(fā)明還涉及包括一個(gè)SMES裝置的高電壓系統(tǒng),在該高電壓系統(tǒng)中,該SMES裝置具有由圍繞著導(dǎo)電體裝置同心配置的電氣絕緣裝置進(jìn)行抗高電壓絕緣的超導(dǎo)裝置。文檔編號(hào)H02J15/00GK1279809SQ98811469公開(kāi)日2001年1月10日申請(qǐng)日期1998年11月30日優(yōu)先權(quán)日1997年11月28日發(fā)明者P·霍姆貝里,U·弗洛姆,C·薩瑟申請(qǐng)人:Abb股份有限公司