重庆众鑫电缆高温超导电缆技术概要

1.1 概述 超导材料的零电阻特性使其成为电流传输的理想导体。使用超导材料作为导体的电力传输电缆被称为超导电缆。低温超导体应用时需要液氦作为冷却剂,液氦的价格很高,这就使低温超导电缆丧失了工业化应用的可行性。若使用高温超导材料制做超导电缆,就可以在液氮的冷却下无电阻地传送电能,而液氮是很廉价的工业产品。具有优良的电绝缘性能、耐高电压、高频损耗小、不吸潮、绝缘电阻大。高温超导电缆的出现使超导技术在电力电缆方面的工业应用成为可能。1-2高温超导电缆所使用的导体材料 目前市场上可以得到的用来制造高温超导电缆的材料主要是银包套的铋系高温超导材料(Bi,:Pb)2St-2Ca2Ctl3010的多芯带材,它的超导临界转变温度为1 0 5—1 1 0 K,临界工程电流密度为8000—1 2000A/cm2。目前世界上的生产厂家是美国超导公司(Amei‘ican Superconductor,Co.),其生产能力和产品技术指标都处于优先地位。我国的北京英纳超导技术有限公司的生产能力和产品技术指标也处于世界前列。当前(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30lo的多芯带材的市场价格是200—300美元/kA·m。1.5高温超导电缆的基本结构 

高温超导电缆在城市地下输电系统应用的可行性研究

要大城市有可能优先采用商业化运行高温超导电缆 ,用于城市地下交流输电系统。其主要应用目标是用于地下电缆工程改造 ,利用现有排管以高温超导电缆取代现有的常导电缆 ,增加地下电缆传输容量以及采用高温超导电缆将巨大电能 (1GVA以上 )输入到城市负荷中心。采用常导电力电缆传输 1GVA以上的电能进入中心城区 ,输电电压一般要求为 5 0 0 k V。在城市中心区不可能建设 5 0 0 k V变电站。耐热和高温电线电缆的主要特点耐热和高温电线电缆一般是由两种需求决定的。 5 0 0 k V电缆线路所需的 5 0 0 k V大长度电缆和相应附件 ,目前尚未研制开发。采用高温超导电缆将有可能降低输电电压等级 ,可以采用 2 2 0 k V高温超导电缆将 1GVA以上的电能输入到城市负荷中心 ,满足特大型城市负荷中心供电需求。采用 110 k V高温超导电缆 ,亦有可能传输 1GVA左右电能。本文通过对交流高温超导电缆系列设计计算对额定电压 35 k V、110 k V、2 2 0 k V的高温超导电缆 ,按不同传输电流 (或传输容量 ) ,以高温超导电缆的传输效率 (损耗与传输容量比 )、高温超导电缆外径限值和超导导体绕制结构限制条件 ,确定高温超导电缆适用性界定条件 ,提出城市地下输电、配电系统用高温超导电缆可行方案。