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Beim Abkühlen auf Betriebstemperatur (ca. -200°C) verlieren Supraleiter Materialien ihren ohmschen Widerstand. Kabel, die aus solchen Materialien hergestellt werden, bieten sich für einen nahezu verlustfreien Stromtransport an.
Der Aufbau eines Supraleiterkabels ähnelt dem eines konventionellen Kabels. Zusätzlich oder anstatt des Leitermaterials werden supraleitende Drähte oder Bänder verarbeitet. Dieses Kabel befindet sich in einem Kabelkryostat, der die kalte Kabelseele thermisch von der Umgebung isoliert. Um das Kabel auf Betriebstemperatur zu bringen wird ein Kühlmittel durch den Kabelkryostat gepumpt. Als Kühlmittel kommen hauptsächlich flüssiger Stickstoff (LN2) oder He-Gas zum Einsatz.
Alle thermischen und elektrischen Verluste des Kabelsystems werden mit Hilfe einer Kühlanlage kompensiert.
Vorteile von supraleitenden Kabeln:
• Sehr hohe Stromdichte. Bis zu 1000 fache Stromdichte gegenüber Kupfer. Dadurch geringeres Gewicht und weniger Platzbedarf.
• Thermische Unabhängigkeit. Supraleitende Kabel sind aktiv gekühlt und gegenüber der Umgebung thermisch isoliert.
• Energieübertragung bei niedrigeren Spannungsebenen. Aufgrund der hohen Stromdichten kann die Energieversorgung von innerstädtischen Gebieten auf Mittelspannungsebene erfolgen. Auf den Einsatz von Hochspannungsleitungen und den dazugehörenden Umspanneinrichtungen kann verzichtet werden.
• Keine externen Magnetfelder. Durch den koaxialen Aufbau und den supraleitenden Schirm, erzeugen Supraleiterkabel keine externen Magnetfelder. Es erfolgt keine Beeinflussung der Phasen untereinander und umliegender Leitungen.
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