[发明专利]电流导线、超导系统及制作此电流导线的方法

说明书

本发明揭示一种用以减少于交流电环境中热负荷转移的电流导线、超导系统及制作此电流导线的方法。电流导线可能包括导电材料，包括配置，其中当交流电应用到电流导线时，配置用以在电流导线中减少热负荷转移，其中温度梯度沿着电流导线的长度展现。

技术领域

本发明涉及电流导线，尤其涉及在交流电环境下减少热负荷转移的电流导线及其配置。

背景技术

故障电流会发生于电力传输和分配网络下。故障电流的情形是因为网络中的短路(short circuit)或电流在网络中流通时因为故障而造成的电流量突然上升(Surge)激增。故障的原因可能包括雷击网络和严重气候气候恶劣或折断的树木造成的导致传输电源线的倒塌或接地而所造成。当故障发生时，则会瞬间发生巨大的负载。如此一来，网络反应于此负载而配送大量的电流(例如：过载电流)，在此情况下即为故障电流。这上升浪涌或故障电流的情形是不良的且可能会破坏网络或破坏连接于在网络上的装置。特别是会烧毁与其联机的网络或装置，在有些情况下还会爆炸。

断路器是用来防止因故障电流而造成电力设备毁坏的一种系统。当感应到故障电流时，断电器会机械式地的打开断开电路并和破坏中断过载电流的流通。因为断路器通常需要3到6功率周期(Power Cycle)功率循环(高达至0.1秒)来触发，而仍会被破坏各种网络组件，例如传输线、变压器和开关装置等。

另外一种限制故障电流和保护电力设备被故障电流破坏的系统是超导体故障电流限制器(Superconducting Fault Current Limiter，SCFCL) 系统。一般来说，超导体故障电流限制器SCFCL系统包括超导体电路，此超导体电路在低于临界温度准位T_C、临界磁场准位H_C和临界电流准位I_C的情况下，所显示出的阻抗值趋近于零。假若这些临界准位至少一项超出标准，则此电路被抑制(Quenched)且显示阻抗。

在正常操作期间，SCFCL系统的超导体电路会保持在T_C、H_C和I_C等临界准位下。在发生故障时，则会超出一或多个上述临界准位。SCFCL 系统的超导体电路会瞬间地被抑制且阻抗上升，为了保护网络和相关设备的超载，而反过来限制了故障电流的传输。延迟了一段时间且故障电流被清除后，超导体电路回到正常操作期间，临界准位状况皆未超出，而电流可传输通过网络和SCFCL系统传输。

SCFCL系统可操作于直流电或交流电环境下。如果SCFCL系统操作于交流电环境下，则冷却系统会清除交流电耗损(例如：超导热或磁滞损耗)造成的稳定电力损耗。电流导线，通常以电线的形式，使用在SCFCL 系统中能量或讯号的传输。然而，用在SCFCL系统中的传统电流导线操作在交流电环境下时，通常会造成大量的热流失。如此一来，优化电流导线的形状和配置以减少热流失是生产厂商要考虑的重大因素。

从而，鉴于上述的情况，应该要了解的是，当电流导线操作在交流电环境下时，可能会有显著的问题或与现有技术相关连的缺点。

发明内容

本发明揭示一种具优化配置的电流导线，此电流导线用以在交流电环境下减少热负荷转移。在本发明的一实施例中，电流导线包括导电材料，包配置，其中当一交流电应用到电流导线时，此配置用以在电流导线中减少热负荷转移。温度梯度沿着电流导线的长度展现。

在本发明的一实施例中，上述至少一导电性材料及其配置包括关于焦耳热传导的温度依赖特性，以减少热负荷转移。

在本发明的一实施例中，上述电流导线可能是由沿着电流导线长度的两种或更多种材料所搭接而成，以减少热负荷转移。

在本发明的一实施例中，上述导电材料包括圆柱状和配置，此配置包括导电材料内的中空部份。在一些实施例中，中空部份包括锥状。在一些实施例中，中空部份可能包括阶梯形、具有两个或更多部份的锥状。