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超導電纜
利用超導體制成的一類電纜
超導電纜是指利用超導體制成的一類電纜。超導電纜具有大容量、低損耗、節(jié)約能源和環(huán)保等優(yōu)勢，在電力工業(yè)已應用廣泛。
基本信息
| 中文名 | 超導電纜 |
| 外文名 | superconducting cable |
| 缺點 | 造價高等 |
| 優(yōu)點 | 低噪聲等 |
| 組成 | 電纜本體、終端以及低溫制冷裝置 |
| 學科 | 電力學 |
收起
簡介
分類
低溫超導電纜的導電層是采用低溫超導線材，通常是NbTi/Cu或NbsSn/Cu復合超導線制成。由于NbTi的臨界溫度是9.5K，的臨界溫度是18.1K，因此低溫超導電纜都必需在液氦溫區(qū)下運行。
二、超導電纜按其輸送電能形式不同有直流超導電纜和交流超導電纜。
三、按絕緣方式不同，超導電纜還可分為常溫絕緣超導電纜和低溫絕緣超導電纜。
低溫絕緣超導電纜的電絕緣層是直接纏包在導體上，并與導體一起處在低溫區(qū)，這樣電纜尺寸將更緊湊。為了防止電纜載流時產(chǎn)生磁場對周圍環(huán)境的影響，通常在絕緣層外還加有屏蔽層。
超導電纜
組成
超導電纜主要由電纜本體、終端以及低溫制冷裝置組成。
超導電纜本體包括電纜芯、電絕緣和低溫容器，電纜芯是由超導體組成，它裝在維持電纜芯所需低溫的低溫容器管中，低溫容器管兩端與終端相連。電纜芯的超導帶在終端通過電流引線與外部電源或負載相聯(lián)接。對高溫超導電纜，電纜芯是由繞在骨架上的多層高溫超導帶材組成，超導帶層間纏繞絕緣帶，以降低電纜因電磁耦合引起的交流損耗。電纜的低溫容器管采用具有高真空和超級絕熱的雙不銹鋼波紋管結構，這種結構保證了高溫超導電纜的柔性和保持夾層高真空度。對低溫絕緣電纜，電絕緣包在導體層外側，與導體層同處低溫環(huán)境中。對常溫絕緣電纜，電絕緣處在低溫容器外側，在絕緣層外再加電纜保護層。
終端是超導電纜與外部電氣部件連接的端口，同時也是電纜低溫部分與外部室溫的過渡段，因此終端要求有很好的熱絕緣，以保證超導電纜整體熱損耗最小。同時，低溫冷卻裝置還要通過終端冷卻超導電纜芯的超導帶材，保證超導體能在設計的運行溫度下運行。另外，由于超導電纜導體層將通過電流引線與外部高電壓母線連接，因此要求終端有相應的電絕緣水平。
特點
與常規(guī)電纜相比，超導電纜具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)如下幾點。
(1)超導電纜采用在液氮汽化溫度（約-196℃）下無電阻傳輸大電流，導體損耗不足常規(guī)電纜的十分之一，加上制冷的能量損耗，其運行總損耗也僅為常規(guī)電纜的50%～60%，因此損耗低、節(jié)省能源。
(2)同樣截面超導電纜的電流輸送能力是常規(guī)電纜的3～5倍，所以使用超導電纜可以節(jié)約輸電系統(tǒng)的占地面積和空間，節(jié)省大量寶貴的土地資源。
(3)具有同樣傳輸能力的超導電纜所使用的金屬和絕緣材料較少。
(4)充油常規(guī)電纜存在漏油污染環(huán)境的危險，而超導電纜沒有造成環(huán)境污染的可能性。
(5)超導電纜具有低噪聲的特性。
超導輸電技術在原理上是最理想的一種輸電技術，但由于其建造價格昂貴，且技術尚未成熟，它的廣泛應用還需要較長的時間。
超導電纜
參考資料
[1]
超導電纜，顛覆電纜傳統(tǒng)_電線電纜資訊_電纜網(wǎng) · 超導電纜2021-08-01[引用日期2021-08-01]
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