在第二次工业革命之后,人类进入了电力时代:作为二次和可再生能源,电力具有易用性和清洁度的优势在我们的生产和生活中发挥着重要作用。而,由于中国境内的程度,能源资源和负荷的地理分布的空间分布并不均匀:长距离运输的大型能源已成为要点之一解决中国能源问题的关键。统电缆对这些传输方法做出了重大贡献,但仍然存在诸如高维护成本和显着功率损耗之类的问题。温超导技术将在传输领域具有相当大的优势。于高温超导电性的特征,分析的优点,局限性和超导输电电缆高温的当前状态,并推进了新的电缆结构具有高超导带相结合的想法温度。

键词:高温超导;新电缆;传输分类号:TM249文献代码:A文章编号:1671年至2064年(2018)24-0252-02引言通过超导体是指具有特征的驾驶员耐刮擦性。温研究的持续发展有利于超导体的发现。
一次,超导体已经出现:1911年,荷兰科学家昂尼斯卡默林和其他人已经发现,汞的电阻非常低的温度非常低,甚至消失,显示出超导性。
临界温度Tc为4.2K。擦伤性仅是超导体的特性,其中更奇特的性质,如Meissner效应和约瑟夫森,被发现的结果之一。1933年,德国科学家W.迈斯纳和R. Ochsebfekd测量超导锡单晶的磁场分布,并发现该金属是在超级动力学输入到一个临界温度。超导体体的磁力线是立即放电并在体内的磁感应强度为零,即完全抗磁性。论冷却温度和磁场的施加如何,一旦超导体处于超导状态,磁通量就会从体内移除。
是判断超导体的另一个特征指标,称为迈斯纳效应。1962年英国物理学家B. D.约瑟夫森分析和理论计算的经验加尔前辈和大胆预测,当非常薄的绝缘层将所述两个超导体分开,它会出现在该约瑟夫逊结。电流现象,约瑟夫森效应。年后,P.W Anderson和J.M.Rowell通过许多实验证明了约瑟夫森的预言。导体必须在非常低的温度下具有超导状态,使得它们在发现后长时间不能使用。1986年,贝德诺尔茨和IBM的穆勒在美国已经发现氧化铜系统铋的35 K的在瑞士苏黎世实验室的临界温度。后,液氮的温度屏障在1987年真正被打破,美国科学家朱敬武和中国科学家赵忠贤在铜氧系统上将临界温度Tc提高到90K。此之后,对高温超导材料的研究进一步深入并逐步付诸实践[1]。着能源部门的扩大,全社会的用电量增加,中国对电缆的需求也随之增加,各类电缆也出现了。油纸绝缘电力电缆和充油电缆尽快达到高压传输水平。出电缆由于工艺问题而具有高故障率。定性低,损失很重要。

温超导电缆一直是电缆开发的热点,能够实现高容量,低损耗传输,但成本较高。来,中国的传输技术将朝着高压,大容量,长距离的方向发展,逐步从交流转向直流,这也将是电缆发展的趋势。
量。温高电位超导传输原理超导材料因其高密度载流能力而成为超导传输技术的基础。量的研究工作低温超导电缆的已经做了,但它已被证明,超导电缆在低温下的商业化是因为成本高,运营成本高的困难。1986年,穆勒发现了高温超导体,人们再一次对超导电缆产生了兴趣。用超导材料在高温下与上述90K和低于120 K.液氮的临界温度的高温超导电力传输可以被用作制冷剂以呈现它们的超导状态。沸点比较高,氢是高的,它很容易液化并在空气中的含量是巨大的,因此未来超导传输技术将重点放在在高温下传输超导能量,这符合当前的趋势。高温下的超导电缆是电缆新兴和高温超导技术的组合的产品:具有零电阻和高电流密度的超导材料是导体和传导热损失的由电流焦耳效应可以认为是零[2]。二十世纪末,高温超导材料制备领域的技术进步极大地有利于超导应用的研究。前,高温超导电缆中主要使用三种高温超导带材。一代高温超导带(BSCCO复合条带/ Ag)的是在由粉末涂布法(PIT方法)制备的高温钽致密化通过热处理幅的超导带。
于BSCCO晶体的分层结构,这种晶体的过程相对成熟。
而,超导镧系元素高温带的不可逆磁场很弱,并且磁场极大地影响其临界电流Ic。外,高成本也限制了高温超导镧系元素带的应用。述超导带高的镧系元素的第二代温度具有更好的磁场特性和由于它的低的超导电传导的各向异性的更好的功率性能比超导带镧系元素。前,高温镧超导带已经实现了相应涂覆工艺的制造技术,并且成本应该进一步降低。三代高温超导带正在2001développement.En,日本研究人员发现,离子性化合物的MgB 2将在约40K被转化成超导体,显影在高温下的MgB 2的新型超导带的。低温超导材料相比,MgB2的临界温度在液氢的温度区域,其运行成本较低。高温超导体相比,MgB2晶粒在晶粒之间具有牢固的结合,这极大地促进了带的制备。种新型高温超导带具有良好的发展前景。温超导电力传输的优越性可以归结为高容量,低损耗,小尺寸,低传输电压,节省资源和环境友好。着长途和大容量运输的需求以及主要城市用电量的增加,传统的高压航空运输将遇到很多困难[3]。这种情况下,高温超导传输电缆更适合未来的传输需求。传统电缆相比,高温超导电缆的电流密度高约两个数量级,能量损耗仅占传统电缆的约50%。温超导电缆在电力应用领域的前景必将变得越来越广。在1988 - 1990年就开始了高温超导传输电缆的发展状况和极限,欧洲,美国,日本和其他国家的科学家开始研究其实用性和可行的高温超导传输电缆。果表明,高温超导电缆具有很高的应用潜力。1999年,Southwire的研发部门开发出一种30米长的三相大电流超导电缆,最大电流/电压为12.5kV / 1.25kA,可提供电力在他的座位上电动。1997年,住友电工株式会社,日本电力公司和古河电工株式会社开发了长度分别为50米,1200A和2200A的高温超导传输电缆。2001年,韩国制定了高温超导技术发展计划,高温超导电缆研究继续取得重大突破。2012年,中国开发的Bi2223波段长度为380米,电流密度为10 kA,是一项实验性操作。传统电缆相比,高温超导电缆结构复杂,主要由电缆体,低温制冷系统和端子组成[4]。电缆芯,电绝缘和低温恒温环形成的电缆体是超导电缆的关键元件。了保证超导电缆在高真空和高电流下的灵活性,低温恒温管通常在高真空下使用高度绝缘的波纹管结构。端连接到端子,中间部分被超导线缠绕的电缆芯包围。两种方法可以隔离超导电缆:低温绝缘和环境隔热。温绝缘意味着电绝缘层直接缠绕在导体上并且处于低温区域。绝缘层处于常温区,即低温恒温器外,称为绝热层。端超导电缆是高温超导电缆的一个重要组成部分的两端连接到所述电缆和外部的电气部件,并且也是低温的电源至室温的一部分。为端子是连接冷却剂和制冷装置的通道,所以对耐压性和热负荷的要求很高。温冷却系统为超导材料提供低温条件以具有超导状态。

术要求和复杂结构决定了高温超导电缆的极限。
温超导电缆难以制备且昂贵,并且存在许多损耗源,例如AC损耗,介电损耗和热损耗。
础科学技术知识不够全面,无法解决。高温下结合新的结构线和超导带本文的想法新超导带结合在高温(如超导带以高的镧系元素的第二代温度)[5]与新结构电缆。构提案更健壮和更高的能量使用是目前划分普通电缆高温超导电缆单相和三相,以作为一个例子的超导电缆高温相。室温下或低温支持高基底温度的超导电缆的结构是复杂的,并提出了高的生产困难,成本高,安装,操作和维护的实际问题。本文所提出的结构是一种新的超导电缆的机身设计高温,如图1所示。于其三角形的设计,它具有更稳定的形式比高圆形超导电缆结构传统的温度。构稳健性[6]。2示出了高温超导电力传输电缆的截面图。个电缆结构由一系列串联的长高温超导带组成。角形结构的三面是高温镧系元素超导带,具有优异的磁场特性和载流性能,三面直接形成三条三相电流传输线。中间的白色部分是热沉用液氮,和液氮通过散热器的中间部分引入,从而使温度降低到低于所述高温超导体的临界温度。冷却的液氮可以来自通过三个条带所包围的三角形外,或者被转换为一对三角形条带,从三角形单元中流动,然后流过其它或打桩在六边形。成蜂窝结构,如图2所示。

述结构可以提高使用效率,以实现高电流,高电压,低损耗和低成本的电源。
论该设计比超导电缆的现有的结构更简单,从而最大限度地减少生产中的困难,降低成本,在高温下简化超导电缆的实际操作安装过程中,它的操作和维护。而,这种设计仍是设计的初始阶段,并保持许多问题有待解决,例如,任何合适的材料和足够薄被困超导材料堆叠YBCO高温之间用于绝缘和有效的解决方案,用于连接完美的弯曲角度和直线部分。年来,高温超导传输电缆已经出现在一些应用中[7]。城市电力供应不断增加和大容量电力需求不断增长的基础上,相信未来的高温超导传输电缆将具有非常广泛的应用前景[8] 。以预见,高温超导传输电缆将在不久的将来商业化,并将成为传输的主要载体。考文献[1]高温超导电缆[J]。国科学技术,2016(17):1。2]林良珍。高温下寻找超导传输和物理[J]。理,1997(05):37-41。3]刘哩名,羊呸卮,黄宗贪,对在高温下(带)[J].Cryogénie和超导,2006.01超导线材的研究进展:48- 51 + 67。
4]秦Liang.Câble高电压,高电压电源技术分析和展望[J] .Science中国,2017年(06):45。5]程良,戴Shaotao,王帮主,孙伟。38〜42 [6]姣折嗯:研究超导直流传输电缆的在高温下[J] .Cryogenics和supraconductivity,2016年,44(04)的结构的。导高温电缆线对网络可靠性的影响[D]。北电力大学,2014。7]金立军。
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矿用电缆中国,2015年,30的电气公司(07)的交易:1-9。
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