电缆价格:基于高温超导体的传输电缆设计

　　在中国西部能源资源丰富，而东部的消耗比较大，导致超导技术用于电力传输的能量Chine.Lutilisation地区的不均匀分布的财产，以提供无损传输流，可以显着减少损失。导传输技术是解决高功率传输，长距离和低损耗问题的一种非常有效的方法。有许多优点的高温超导电力传输是21世纪电力传输发展的重要方向。20世纪90年代，世界各地的发达国家开始研究用于高容量和长途运输的高温超导电缆。文在总结国内外先进电缆设计技术的基础上，提出了超导电缆的新概念，使用范围更广，矿用电缆容量更大，损耗更低，传输更好。长的距离。键词：高温超导电缆的设计，应用强超导高温中图分类号：TM249.7文献标识码：A文章编号：2071至64年（2017）04-0152-02在当今社会中国的发展进入了快车道，经济快速发展是从电源支持是分不开的，但电荷中国的很不平衡：巨大的电力短缺在东部地区，但缺乏能源消耗西部的电力远低于东部的电力，但西部的电力和水资源丰富。源和太阳能等自然能源，以及丰富的能源资源。此，开发和利用西方能源来支持中部和东部地区的发展变得极为重要。“十二五”规划，国家电网公司提出的方案“的运输东西部的能源”​​，以澄清特高压交，直流输电的发展作为我们的重要使命，即发展超导传输。传统的高压交流输电相比，使用高温超导材料传输电能可以避免因电阻损失，电磁阻尼等引起的能量损失。
　　此，必须实施高温超导传输技术。
　　文从介绍的原则和高温超导体的传输文章，制造高温超导输电电缆的能力，并提供设计câble.Enfin，我们预计发射功率中国。从由荷兰科学家卡梅伦尼斯它100年前，超导体应用的巨大价值发现超导体的特点和超导电缆高温和潜在的传输的原理介绍吸引了全世界的关注和已投资于高温超导体的研究。二十世纪结束时，高温超导体在液氮温度区域后发现，显著进展已在高温下的超导材料的制备制成，使用超导电缆远距离传输。温超导材料有三个关键参数，即临界温度，临界磁场和临界电流。初发现的超导材料的临界温度极低，只能通过冷却液氦达到，液氦的成本太高而且不实用。而，高温超导体在温度达到77 K时才具有超导能力，在相对较低的液氮冷却下可达到目标，因此对应用具有重要意义。之，高温超导电缆有五个优点：（1）线路损耗较低。据实验室的研究，在高温下的超导电缆的导体的传输损失的传统铜线的小于10％，并且运行功率消耗的，在传统的电缆的小于50％的特别是在直流传输的情况下。平; （2）运输能力大。面电流比传统电缆（3）高3到5倍，过载电流很重要。可以承受在很短的时间周期内的短路电流，允许更长的过载期间，系统的稳定性高，（4）减少寄生电场和磁场的，（5）低级传输信道功率和紧凑的结构。常，超导电缆具有如下优点：低压线路，高容量和低拦截电缆体积，其可以在长距离和大容量的功率解决传输的问题无张力太高和线损失显着减少。“西部输电”遇到的困难。温超导电力电缆的现状根据超导材料的特性，超导电缆可分为低温和高温电缆。导电缆通常涉及低温实现复合低温超导的复合物儿子的NbTi / Cu或的Nb 3 Sn / cu.Les临界温度9.5 K和18.1 K，分别与应在温度区域中使用液氦;通常使用高温超导电缆。

　　BSSCO超导氧化物材料用于实现传输功能，临界温度约为110K，可在液氮冷却温度下工作。于液氮温度区的冷却系统比液氦温度区简单，因此高温超导电缆的应用前景更广。温超导电缆的主要结构一般由电缆本身，电缆控制端子和低温制冷周边组成。电芯，电绝缘护套和电缆中恒温的低温管构成电缆体的一部分。低温恒温器管中，通常由超导线或超导带缠绕的电缆作为中心体安装。件通过外部电缆或电气设备通过电缆连接到电缆终端。温和低温下的绝缘超导电缆的绝缘层下绝缘超导电缆的绝缘层通常是在常温下分离的，通常是在外部和之间的连接处设置有绝缘材料different.The方法在低温管内恒温。费电缆的当前设计和电缆材料的选择如图1所示。温区域由导体和绝缘层组成，非常紧凑。低温下绝缘的超导电缆的绝缘层缠绕在导体上。
　　了降低载流磁场的影响下，该屏蔽层被覆盖在绝缘层的外侧上，如示于图2的超导材料幅到高温现行做法是：其主结构有四层：YBCO，CeO2，YSZ，Y2O3从上到下。
　　材料的临界温度大于77K。此实用工具时，临界电流密度高达1 000 A / cm 2时，也就是当临界磁场等于实现到T 0和77 K.这样的高临界电流密度的临界温度等同于在现有的传输线的最大电流密度的100倍，并且可以实现大容量的DC单向传输，以及重量和相对低的量，并且可以将功率损失减小到传输DC。外，由于保持液氮温度而引起的能量损失远不如传统的损耗那么重要，这使得传输能量消耗低且有效。上所述，与传统传输相比，高温超导传输的主要优点可归纳如下：（1）容量大。导传输线路的传输容量是每行的电荷的最大传输alternatif.Lénergie3〜5次可达到10万千瓦，而DC传输可以达到数十亿的水平千瓦并且使用得很好。峰期下的传输任务。
　　（2）低损失。执行AC传输时，超导电缆的功率损耗小于当前传输电缆的功率损耗的1/10，并且DC传输期间的损耗可忽略不计。超导电缆所需的冷却系统引起的损耗可以将传输期间的总损耗减少到长距离通用电缆消耗和高容量电力传输的1/4到1/2。据显示，当一个千公里电缆的传输功率为5万度可以在2％和3％，这比的功率消耗显著下部之间进行控制的总的能量消耗典型的电缆。有传输电缆和限制的设计也有多种用于超导输电电缆高温设计的，但它是难以制造与管试验方法和圆形传输线YBCO带。不能暂时用于非常长距离的传输，例如从西向东的电力传输。果导线被设计成扁平，它可以大大降低生产困难，用知识的当前状态更加一致，同时被用于从西电力传输。距离传输和旋转电缆的线性部分的构思和设计是我的在高温下的电缆的超导材料的一部分的初步想法：完整的电缆具有串联的许多单元，它们是的心脏电缆导体。图的中间灰色部分是扁平带形式的YBCO高温超导材料。边区域的白色部分被加固，并且也用于电力传输（仅在芯的外层）为了提高使用的材料，它可以在一个正六边形或十二边被堆叠定期等，接近圆圈。排孔可以通过激光扫描来实现（它必须具有足够的平滑整齐），以形成完全对称相同的对称的遮蔽板，以形成在其中心形成的孔。两个保护层之间形成的孔充满液氮以进行冷却。温度降低到临界温度以下以达到超导条件。为灌注液氮的孔径为低时，液态氮的流动是一个问题，它建议在场所使用其中高度是不同的，并且其中存在的高度差相对而言，虽然中国东部和西部四个市场的独特地形具有相同的土壤潜力差异，这对这种特殊情况有所反应。求。
　　种设计充分利用了地面的潜力。了使液态氮的流动更流畅，但也可以使用位于高在电缆塔的开头，以进一步增加压力和速度débit.Le速率也可以以在特定的站特定的方式来增加转让。持电缆温度恒定在低温。于在非常低的温度下在该材料的物理性质的变化，特别是通过采用该方法，也不能自然和从在特殊拍摄的角落弯曲，拉伸，可以实现，如图所示。
　　3.应强调的是，材料必须在生产过程中非常紧密地堆叠，以确保完全完成电流路径和冷却效果。
　　行回收和使用液氮，它是在一个传输站中进行，每个长的距离之后，接收液氮从先前的传送站，再压缩并冷却它，然后将其排放到管道的下一部分，然后检索它。东部地区的其余接收站中，发电厂用于其他目的或返回西部地区。长远来看，最好在工厂周围建立一个冷凝设备，通过液化空气生产液氮和纯氧。还可以用于医疗和其他行业，为改善西方医疗提供基础。旦材料，外层分别覆盖有真空和一个特殊的热绝缘体，在高温下的超导屏蔽带，电绝缘体和绝缘鞘，以形成一个电缆。论这种设计可以尽可能地减少所需的技术难度，并且可以尽快付诸实践，同时充分利用能源的各个部分。
　　可以用于西电东送，利用所有西方风力资源，通过专为其设计的线性超导传输电缆向东方输送宝贵的电能。
　　温，长距离，减少中国电力的能源问题。能，改善不足（例如超材料之间堆叠YBCO高温，没有发现足够薄的材料进行分离和想不到弯曲部完全如何装配到右）。考文献[1]鲁光严，肖立业，良镇遴大Shaotao：超导电力传输高电压，长距离和大容量[J]的发展建议。电气工程与能源技术，2012，01：1-7。[2]刘黎明，杨培智，黄宗潭。温超导线材（带）的研究进展[J]。Cérogénie和超导，2006（01）：48-51 + 67 [3]王Yue.Matériaux高温超导体和应用前景[J]开发与应用的材料，2013（02）：1至7 [4]吴兴超，李永生，徐峰。温超导材料的发展与应用现状[J]。

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