[发明专利]磁能储器

权利要求书

1．一种SMES装置，它包括：一个与电压源(2)，例如直流电压源，串联，并由具有使用中保持在超导电缆的临界温度(Tc)以下的低温温度下，并被电气绝缘装置(20～22)包围的超导装置(14)的超导电缆(12)绕成的线圈(1)；和用于使该线圈(1)短路的开关装置(3)；其特征为，所述电气绝缘装置包括一个由半导电材料制成，与所述超导装置电气上连接的内层(20)；由半导电材料制成，沿着其长度处在可控制的电位下的外层(21)；和安置在所述内层(20)和外层(21)之间的由固体电气绝缘材料制成的一个中间层(22)。

2．如权利要求1所述的SMES装置，其特征为，该装置还包括将该线圈(1)和开关装置(3)封闭在其中的一个低温恒温器(6)。

3．如权利要求1或2所述的SMES装置，其特征为，所述超导装置包括高温超导(HTS)装置。

4．如权利要求3所述的SMES装置，其特征为，所述高温超导(HTS)装置包括至少一个由高温超导(HTS)材料制成的层(14)；用于将HTS材料制成的层(14)低温冷却至该HTS材料临界温度(Tc)以下的冷却装置(13)；和包围由HTS材料制成的层(14)和冷却装置(13)的隔热装置(15)。

5．如权利要求4所述的SMES装置，其特征为，该冷却装置(13)包括低温冷却流体在其中通过的一个支承管(13)；该由HTS材料制成的至少一个层(14)包括在所述支承管(13)上绕成螺旋形层的HTS带或导电体。

6．如权利要求4或5所述的SMES装置，其特征为，该隔热装置(15)包括一个处在真空下和包含有隔热层(18)的一个环形空间。

7．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，半导电的外层(21)的电阻率为1～1000欧姆·厘米。

8．如权利要求6所述的SMES装置，其特征为，所述外层(21)的电阻率为10～500欧姆·厘米，最好为10～100欧姆·厘米。

9．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，该半导体的外层(21)每单位轴向长度的电阻为5～50000欧姆·米^-1。

10．如权利要求1～8中任何一条所述的SMES装置，其特征为，该半导体的外层(21)每单位轴向长度的电阻为500～25000欧姆·米^-1，最好为2500～5000欧姆·米^-1。

11．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，该半导体外层(21)在沿着其长度的彼此隔开一定距离的几个区域上，以所述可控制的电位与导电体装置接触，相邻的接触区域足够接近，使得相邻的接触区域之间的中点的电压，不足以在电气绝缘装置内产生电晕放电。

12．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，所述可控制的电位为地面电位或接近于地面电位。

13．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，所述中间层(22)与所述内层(20)和外层(21)中的每一个层，紧密地机械接触。

14．如权利要求1～12中任何一条所述的SMES装置，其特征为，所述中间层(22)与所述内层(20)和外层(21)中的每一个层连接。

15．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，所述中间层(22)与半导体的内层(20)和外层(21)中的每一个层之间的粘接强度大小，与该中间层的材料的固有强度大小处于同一数量级。

16．如权利要求14或15所述的SMES装置，其特征为，所述三个层(20～22)通过挤压连接在一起。

17．如权利要求16所述的SMES装置，其特征为，由半导电材料制成的内层(20)和外层(21)，与绝缘的中间层(22)，通过一个多层的挤压模型，在该超导装置上贴合在一起。

18．如上述权利要求中任何一条所述的SMES装置，其特征为，所述内层(20)包括具有分散在其中的第一种导电微粒的第一种塑料，所述外(21)包括具有分散在其中的第二种导电微粒的第二种塑料，和所述中间层(22)包括第三种塑料。