最近,我国第一个公里级高温超导电缆示范工程在上海保山市工业园正式启动。
是我国超导电缆实用产业化开始的重要标志,预计2019年底将实现网络运行,成为上海加快超导技术产业化的重要突破口,成为全面打造“上海制造”品牌的重要举措。
高温超导电缆与普通电缆相比,体积小、重量轻、容量大、电流密度大、损耗低、环保、系统安全性和稳定性好,为未来电网提供了新的电力运输方式。
高温超导电缆是什么?
与零下270度的低温超导相比,高温超导能在零下196度(77K)实现零电阻,零下196度的低温环境实现成本大大降低,呈现出广阔的市长/市场空间。
超导电缆是什么?
超导电缆是利用超导在临界温度下变成超导状态、电阻消失、损耗极小、电流密度高、能承载大电流的特点设计的。
超导体的概念是什么?
超导体(也称为超导材料)是指在特定温度下电阻为零的导体。实验中导体电阻的测量值小于10-25 时,可以认为电阻为零。
很棒的感觉!
关注小岛学院微信公众号,可以获得更多知识。
高温超导电缆的基本结构
高温超导电缆的基本结构与现有电缆大不相同
从内部到外部
1
内地机关
通常是覆盖着稠密金属网的金属波纹管,用作超导胶带周围的基准支撑物,也用作液氮冷却循环管。
2
电缆导体
由铋系高温超导带材缠绕制成,一般多层
3
热绝缘层
一般由同轴双层金属波纹管罩制成,在双层波纹管之间抽真空,嵌入多层防辐射金属箔,使电缆超导导体和外部环境发生热连,提供低温环境,保证超导导体的安全运行。
4
电气绝缘层
用现有电缆绝缘材料制作
5
电缆屏蔽和屏蔽
功能类似于一般电线电缆,包括电磁屏蔽、短路保护和物理、化学、环境保护
6
制冷系统和电缆终端
除上述注意元件外,高温超导电缆的结构还可以包括辅助元件,例如电缆导体之间的绝缘膜、限制电缆各部分相对位置的包层和节距条等
人类首次发现“超导现象”100多年来,超导研究的每一次飞跃都给人类生活带来了更多的可能性。
超导电缆的发展
1962年,美国开发了超导电子线路。
1972年,美国研制成了热敏型绝缘超导电缆。
1911年,荷兰科学家海克卡马林昂内斯等发现了超导体
1967年,英国
行超导电缆通电试烟,并于1970年建立超导交流试烟线路。1992年,Pirelli公司北美分部开始对高温超导电缆技术进行研究和开发。
20世纪80年代末,人们发现了超导转变温度在液氮气化温度(约-196℃)以上的铜基氧化物超导材料。
20世纪90年代中期开始,我国开始高温超导电缆技术的研究。
2001年Pirelli公司北美分部制造了一组120m、3相、24KV2400A常温绝缘高温超导电缆
1995年,美国超导公司建成首条30m长的高温超导电缆线路。
1999底,由Southwire公司牵头研制的30M、3相、12.5KV1250A冷绝缘高温超导电缆并网运行,标志着高温超导电缆技术趋于成熟。
2003年,日本又完成500m、77kv/1ka的高温超导电缆试验。
2002年,日本完成一组100m、66kv/1ka的平行三芯超导电缆试验系统。
2006年,英国公司研制出600m、3相、138kv、2.4ka的冷绝缘高温超导电缆开通运行。
2004年,中国北京英钠超导技术有限公司研制的30m、35kv、2ka高温超导电缆,在云南 普吉变电站并网试运行。
2019年2月21日,中国首条公里级高温超导电缆示范工程在上海市宝山区城市工业园区启动,预计将于2019年底实现挂网运行。
根据相关报告显示,目前超导产业实现应用的几乎全部是低温超导。2011年全球超导市场规模为50.8亿欧元,其中低温超导市场规模达到50.5亿欧元,占比99.41%;2017年,在全球超导市场中,低温超导市场规模占比仍超过90%。
超导材料的产业链
从产 业链来看,超导主要由三部分组成
a.上游是矿产资源,如钇、钡、铋、锶等金属,是超导行业的基础;
b.中游是超导材料如YBCO和BSCCO等带材,是超导行业的核心;
c.下游是超导应用产品,如超导电缆、超导限流器、超导储能、超导发电机、超导滤波和超导变压器等,是超导行业的载体。
产业链公司
YBCO
Superpower、藤仓、SWCC SHOWA HOLDINGS、永鼎股份、美国超导
BSCCO
住友化学、布鲁克、英纳超导、法尔胜
线材
永鼎股份、汉缆股份、西部超导、英纳超导
核磁共振
科健超导
电缆
宝胜股份、中孚实业、沃尔核材、英纳超导、云电英纳
限流器
百利电气、中天科技、英纳超导、云电英纳
滤波器
特变电工
变压器
综艺股份、海泰超导、大唐电信
电机
712所、英纳超导、中国重工
综合
沃尔核材、中孚实业、中天金融、特变电工、工大高新、超导技术、Evico、Metal Oxide Technologies、Siemens、Hyper Tech Research、Ceraco Ceramic Coating、Cryomagnetics、Deutsche、美国南方电缆(southwire)、住友电气工业、古河电气工业、LS CORP、英国LUVATA、日本JASTEC、藤仓
活动预告:《2019高性能阻燃材料开发与创新实战提升班—电线电缆专场》3月末即将与大家见面,更多详情披露,敬请持续关注...
留言区互动
你认为高温超导电缆在未来能取代现在的电缆吗?
塑道学苑
阻燃材料行业领先的自媒体公众号
内容坚持有趣有料有价值有深度
面向汽车船舶、轨道交通、建筑家居、家电3C、航空航天等行业
★精准定位阻燃材料相关领域人群★
原料厂、改性厂、设备厂、终端厂等上下游