高温超导传动电缆

这些是什么？

高温超导（HTS）电力电缆是一种以导线为基础的装置，它承载着大量的电流。高温超导电缆有两种类型。

热绝缘电缆

热介电电缆配置特点是导体由高温超导电线绕在一个灵活的空心芯（图1）。液氮流过堆芯，将高温超导导线冷却到零电阻状态。导体被传统的绝缘介质包围。这种设计的效率降低了损耗。

低温D伊电缆

低温电介质是一种同轴结构，包括由流经柔性空心芯的液氮冷却的高温超导导体和由循环液氮冷却的高温超导回流导体。这代表了对热介质设计的增强，提供了更大的载流量，进一步减少了损耗，完全消除了对介质流体的需要。

它们在哪里以及如何使用？

高温超导传输电缆将用于美国和世界各地的城市地区的电力传输和分配。

有什么好处？

• 通过改造应用，可满足城市地区日益增长的电力需求，其功率是传统电缆的2至5倍
• 消除需要获得新的方式
• 当环境和其他问题禁止架空输电线路安装时，更换架空输电线路
• 由于极低损失，增强了整体系统效率
• 增加公用系统操作灵活性
• 降低电力成本

据估计全世界有80000英里的地下电缆，高温超导（HTS）电缆将为电力行业带来巨大的利益，该行业正处于增长期，面临着不断增长的电力需求，面临着不断增长的电力需求和对选址灵活性的日益严格的限制。

传统的地下电力传输电缆被用来向拥挤的城市地区传输大量电力。传统（铜基）电缆能够通过综合地下管道系统在高压（40至345 kV）下传输功率（40至600 MVA）。现有的管道系统限制了传统电缆的尺寸和通过它们传输的电力量。

高温超导电力传输电缆何时可用？

•UTILY网络中的第一个HTS电缆安装计划于2000年。

•第一个高温超导同轴电缆示范计划在同一年。

•第一次商业销售高温超导电缆电线预计在2001年后不久。

更多关于高温超导电缆

超导电缆可以提供比相同尺寸的传统电缆更高的功率2至5倍。可以使用浓密人口稠密的城市地区现有的“途中”管道系统的现有“右路”来移动更多的电力。不需要昂贵和颠覆性的挖掘和施工。

高温超导电缆的一个很有前途的应用将是为高压输电网络提供高容量的电气“高速公路”解决方案。由于公用事业放松管制，开放了更多的电力供应市场，加上对电力的需求不断增加，可以修建更好的电气高速公路，以简化从低成本发电供应商到人口密集城市的电力运输，使用更小、更大容量的电缆。

高温超导电缆施工

高温超导电缆的结构采用传统的绞合技术和设备，将高温超导导线缠绕在空心线芯上。一旦液氮穿过空心芯冷却高温超导材料，它就会变成超导材料，比传统的铜基2020欧洲杯下注官网电缆具有更大的电流传输能力。

为什么HTS电缆将成为常态

HTS电缆系统将对以下应用程序具有最直接的市场验收：

•更换超过额定寿命或负载接近电缆额定值的旧电缆系统

•用地下电缆替换现有的架空传输线路

•从“发电”供应商到“开放接入”客户的传统传输服务链路的改进

高功率配电

其他有希望的HTS电缆未来申请将是“高功率分配”。如今，为了增加城市地区的电源，公用事业公司必须在新变电站上安装传输电平电压电缆，并利用升压（下）变压器。具有严格的选址要求和城市地区新变电站的不利观点，HTS电缆将能够在分配电平电压下传输相同的功率，并消除对新变电站的需求。

高温超导电缆应用类型

根据设计，有两种类型的高温超导电缆应用：

•现有系统升级

•新系统

现有系统升级

为了最大限度地减少更换成本，“暖电介质”HTS电缆设计成适合现有的管道系统。该电缆设计采用传统的介电绝缘，并尺寸尺寸以在现有的管道系统中轻松安装。利用空心芯的HTS导线，电缆有效地变得超导，具有显着较高的节奏额定值。

新系统

选择地下传输电缆而不是架空线路系统的决定可能包括许多因素，例如：；靠近重型住宅区，塔的大小，对电磁频率（EMF）的恐惧，以及对现有基础设施的限制。对于新的管道系统，“同轴”电缆系统（由一个围绕柔性空心芯的“供应”高温超导导体和一个围绕低温绝缘介质的“返回”高温超导导体组成）提供了具有更大载流量和减少损耗的最佳选择。

来源：美国超导公司

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