发布时间:2025.03.25 浏览次数: 广东金联宇电缆实业有限公司

超导电缆是指运用超导体制成的一类电缆。超导电缆具有大容量、低损耗、节约能源和环保等优势,在电力工业已运用广泛。运用超导在其临界温度下成为超导态、电阻消失、损耗极微、电流密度高、能承载大电流的特色而规划制作的。其传输容量远远超越充油电缆,亦大于低温电缆,可达10000MVA以上,是正在大力研讨发展中的一种新式电缆。因为超导体的临界温度一般在20K以下,故超导电缆一般在4.2K的液氦中运转。
超导电缆的结构有刚性和可挠性两种方法,缆芯分单芯和三芯。规划时须充分考虑其组成资料的膨胀系数,避免电缆因热胀冷缩发生过大内应力而受损。
超导电缆是处理大容量、低损耗输电的一个重要途径,因为它的潜在优势如此诱人,所以各国科技作业者为此正在进行很多的研发作业。
组成:
超导电缆首要由电缆本体、终端以及低温制冷设备组成。
超导电缆本体包含电缆芯、电绝缘和低温容器,电缆芯是由超导体组成,它装在坚持电缆芯所需低温的低温容器管中,低温容器管两头与终端相连。电缆芯的超导带在终端经过电流引线与外部电源或负载相联接。对高温超导电缆,电缆芯是由绕在骨架上的多层高温超导带材组成,超导带层间环绕绝缘带,以下降电缆因电磁耦合引起的沟通损耗。电缆的低温容器管选用具有高真空和超级绝热的双不锈钢波纹管结构,这种结构确保了高温超导电缆的柔性和坚持夹层高真空度。对低温绝缘电缆,电绝缘包在导体层外侧,与导体层同处低温环境中。对常温绝缘电缆,电绝缘处在低温容器外侧,在绝缘层外再加电缆保护层。
终端是超导电缆与外部电气部件衔接的端口,一同也是电缆低温部分与外部室温的过渡段,因而终端要求有很好的热绝缘,以确保超导电缆整体热损耗最小。一同,低温冷却设备还要经过终端冷却超导电缆芯的超导带材,确保超导体能在规划的运转温度下运转。别的,因为超导电缆导体层将经过电流引线与外部高电压母线衔接,因而要求终端有相应的电绝缘水平。
分类:
1、超导电缆按选用超导资料不同分低温超导电缆和高温超导电缆。
低温超导电缆的导电层是选用低温超导线材,通常是NbTi/Cu或NbsSn/Cu复合超导线制成。因为NbTi的临界温度是9.5 K, 的临界温度是18.1 K,因而低温超导电缆都必需在液氦温区下运转。
高温超导电缆的导电层首要选用Bi2223带材,它的临界温度约为110 K,因而能够在液氮温区下运转,其低温结构相对低温超导电缆要简略。
2 、超导电缆按其运送电能方法不同有直流超导电缆和沟通超导电缆。
直流超导电缆因为超导资料处在超导态时几乎没有电阻,输电时只要电流引线和低温制冷设备有电能损耗。
沟通超导输电电缆因为超导体在通电运转时会发生沟通损耗以及绝缘层介质损耗等,因而其热损耗要比直流电缆大。
3、按绝缘方法不同,超导电缆还可分为常温绝缘超导电缆和低温绝缘超导电缆。
常温绝缘超导电缆的电绝缘层是处在电缆低温容器外的常温区,它能够选用惯例电缆的电绝缘资料和技能,
低温绝缘超导电缆的电绝缘层是直接缠包在导体上,并与导体一同处在低温区,这样电缆尺度将更紧凑。为了避免电缆载流时发生磁场对周围环境的影响,通常在绝缘层外还加有屏蔽层。
特色:
与惯例电缆比较,超导电缆具有显着的优势,首要体现如下几点:
1、超导电缆选用在液氮汽化温度(约-196℃)下无电阻传输大电流,导体损耗缺乏惯例电缆的十分之一,加上制冷的能量损耗,其运转总损耗也仅为惯例电缆的50%~60%,因而损耗低、节约能源。
2、相同截面超导电缆的电流运送才能是惯例电缆的3~5倍,所以运用超导电缆能够节约输电体系的占地面积和空间,节约很多名贵的土地资源。
3、具有相同传输才能的超导电缆所运用的金属和绝缘资料较少。
4、充油惯例电缆存在漏油污染环境的风险,而超导电缆没有形成环境污染的可能性。
5、超导电缆具有低噪声的特性。
超导输电技能在原理上是最理想的一种输电技能,但因为其制作价格昂贵,且技能没有老练,它的广泛运用还需要较长的时刻。

 

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