Июнь 18th, 2013
Изоляция может состоять из отдельных герметичных секций, откачиваемых во время их изготовления. В дополнение к вакуумно-многослойной изоляции в большинстве проектов кабелей предусматривается охлаждаемый жидким азотом экран, расположенный между наружной трубой кабеля и гелиевой трубой. В некоторых конструкциях применяются или только многослойная изоляция в вакуумном пространстве между гелиевой и наружной трубами, или несколько промежуточных экранов, охлаждаемых гелием. Если теплоизоляция состоит из жестких труб, то степень изоляции выше, чем для гибкой изоляции из гофрированных труб. В тех случаях, когда существует промежуточный азотный контур, тепловые потери для первой конструкции составляют примерно 0,1 Втм2 при 4 К и 2 Втм2 при 80 К и для второй конструкции 0,5 Втм2 при 4 К и 4 Втм2 при 80 К.При стационарной системе охлаждения кабеля, чтобы избежать известных гидродинамических проблем двухфазного потока, гелий и азот используются в однофазном состоянии. Для азотного контура наиболее подходящей средой является переохлажденный азот, а для гелиевого контура — сверхкритический или псевдожидкий гелий. Единственной проблемой, возникающей в стационарном гелиевом контуре охлаждения, являются возможные пульсации потока гелия, которых следует избегать. Необходимый расход, а следовательно, и перепад давления охлаждающей среды относительно невелики, поэтому станции охлаждения можно располагать на большом удалении друг от друга (не ближе 10 км). Предварительное охлаждение длинных кабельных секций является более сложным делом. Время охлаждения может составлять несколько недель, а для заполнения кабельной системы нужен большой запас гелия. Предпочтительно заполнять кабель с помощью больших гелиевых автоцистерн. Они же используются и в случае отогрева кабелей при возникновении необходимости в ремонтных работах. Вследствие чрезвычайно низких потерь затраты энергии на поддержание температуры сверхпроводящих кабелей незначительны. Мощность рефрижератора 10-км секции трехфазного кабеля переменного тока с напряжением 120 кВ на 2500 МВт не превышает 1 МВт. Удельные потери в кабеле постоянного тока меньше в 3—6 раз.
