Июнь 18th, 2013
Для кабелей постоянного тока можно также использовать сплошные проводники малых размеров, которые позволяют передавать очень большие мощности. Так, кабель, изображенный на рис. 24, рассчитан на мощность 100 000 МВт, напряжение ±100 кВ и ток 500 кА [50]. В принципе ток может протекать по сплошному проводнику диаметром около 2,5 см, однако большие потери, возникающие при переходных процессах, в частности при включении и флуктуациях нагрузки, заставляют разделить сплошной проводник на несколько скрученных жил. Недостаток такого кабеля заключается в большом расходе сверхпроводника, так как вследствие высокого значения магнитного поля достижимая плотность тока относительно невелика — порядка 105 Асм2.Можно показать в самом общем случае {51], что при коаксиальном расположении проводников (как на рис. 23) расход сверхпроводника меньше, чем в любом другом варианте, благодаря меньшей величине и равномерному распределению магнитного поля. Если выбирать радиус кабеля постоянного тока с коаксиальным расположением проводников, исходя из требования минимальности капитальных затрат, то для магнитного поля получается оптимальная величина порядка (1—2)-105АмРис. 23. Поперечное сечение сверхпроводящего кабеля постоянного тока [38,40]. —защитная труба; 2—тепловой экран; 5—распорки в вакууме; 4—гелий; 5—азот; 0—электрическая изоляция; 7—сверхпроводники; 5 — распорка.[40], которая слабо зависит от пропускной способности. Чтобы переходные процессы, в частности остаточные пульсации тока, не приводили к потерям на вихревые токи в нормальном металле, проводники можно сделать так же, как и в коаксиальном кабеле переменного тока (внутренний проводник покрыт сверхпроводником с внешней стороны, а внешний — с внутренней). Электромагнитные силы между коаксиальными проводниками возникают только в случае их несимметричного расположения, причем они стремятся уменьшить эту несимметричность.
