超低溫超導(dǎo)體能夠使電流無阻礙流動，從而大大降低輸送中的能量損失。真空幫助產(chǎn)生并維持所需低溫。

低溫消除電阻

"哪里有電流，哪里就有電阻"：1911 年，荷蘭物理學(xué)家海克·卡末林·昂內(nèi)斯（Heike Kamerlingh Onnes）發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，從此改變電子科學(xué)的這一假設(shè)。因?yàn)楦鶕?jù)量子物理學(xué)原理，一些材料如果冷卻到極低溫度，其電阻就會消失。因此，電流可在無能量損失的情況下流動。目前，歐洲電網(wǎng)的輸送能量損失約為 6%。所以，無電阻的電力輸送可減少所需電廠的數(shù)量。不過，真實(shí)的超導(dǎo)電纜是一個(gè)非常復(fù)雜的高科技結(jié)構(gòu)。

真空隔離熱量

超導(dǎo)電纜與傳統(tǒng)電纜截然不同：由若干層組成，就像彼此套在一起的直徑不一的園林軟管。帶電層包含由陶瓷材料制成的超導(dǎo)條帶。這些材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（或材料呈現(xiàn)超導(dǎo)特性的臨界點(diǎn)）介于 -130℃ 至 -180℃ 之間。在超導(dǎo)體物理學(xué)中，這些溫度屬于高溫；陶瓷被指定用作高溫超導(dǎo)體。

但與環(huán)境溫度相比，仍需要極低溫度。因此，電纜束需要用低溫冷卻液氮冷卻。電流將穩(wěn)定流過周圍環(huán)繞超導(dǎo)層的中空空間。電纜還有一層涂層，雙壁之間使用真空隔離外部溫度的影響，其絕緣工作原理與熱水瓶相同。

在 AmpaCity 試點(diǎn)項(xiàng)目中，一條這樣的電纜運(yùn)行在埃森市中心兩個(gè)變電站之間的一公里線路上。在兩年的試驗(yàn)階段，這條電纜通過了實(shí)際測試。除了抽成真空的絕緣護(hù)套之外，該項(xiàng)目還使用真空技術(shù)來冷卻氮?dú)?。在冷卻裝置中，使用真空泵將氣體保持在明顯低于 -196℃ 的沸點(diǎn)下。

經(jīng)濟(jì)效益與醫(yī)療技術(shù)

盡管有著復(fù)雜的分層結(jié)構(gòu)，但超導(dǎo)體與同等銅線相比明顯薄得多：雖然直徑相同，但輸電能力是其五倍以上。超導(dǎo)電纜還能承載比傳統(tǒng)電纜更強(qiáng)的電流。因此，專家們相信，全新電纜技術(shù)不僅是解決電力供應(yīng)的更節(jié)能解決方案，還能節(jié)省更多空間——這是埃森城市項(xiàng)目的一個(gè)基本要求。超導(dǎo)電纜可從城市邊界外的電線上接過電力傳輸，使用一些變電站配電。

超導(dǎo)體還可使變壓器、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)更高效。如果超導(dǎo)電纜替代銅纜，則更小、更輕型號的產(chǎn)品將成為可能。輕質(zhì)、強(qiáng)勁的電動馬達(dá)甚至對飛機(jī)引擎都極具吸引力。一些飛機(jī)制造商已經(jīng)在考慮使用這一設(shè)計(jì)。

順便說一下，超導(dǎo)體在研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)療技術(shù)方面早已得到實(shí)踐證明。例如，粒子加速器就配備有超導(dǎo)磁線圈。這類磁鐵還被用在醫(yī)學(xué)診斷中。由于超導(dǎo)性，磁共振成像（MRI）可以產(chǎn)生"照亮"身體但無輻射暴露的強(qiáng)大磁場。在此類應(yīng)用中，真空技術(shù)也有助于冷卻和絕緣。

普旭（Busch）為q*的冷卻和絕緣超導(dǎo)電纜和磁線圈提供真空系統(tǒng)。