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高温超导低压直流电缆
2023 年 11 月 20 日, 国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州并网投运, 如图 1, 填补了我国在超导电统低压直流系统的应用空白.
该项目使用的钛钡铜氧(YBCO) 第二代高温超导带材为国产化材料, 其特点是使超导临界温度提高到90K(-183.15℃),当温度低于临界温度90K(-183.15℃)时,该材料实现超导,电阻为零.结合杜瓦管的低温技术,实现超导电缆系统核心材料的国产化,杜瓦管结构如图2.
高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式,相当于2根电缆合二为一,是目前结构最紧凑的超导电缆.其好处是,电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消,实现完全磁场自屏蔽,从而消除对外电磁干扰,并且在故障状态下可兼具限流器作用,保护系统中其他电气设备,使电力系统更可靠.
与相同电压等级的常规电缆(PVC铜芯) 相比较, 截面积不到常规电缆的一半, 由于制冷和漏热会带来一定能量损耗,但导体损耗只有常规由缆的分之一(补充:液氮的沸点是-196.56℃).