超导电缆是利用在超低温下出现失阻现象(超导状态)的某些金属及其合金作为导体的电力电缆。
使用高温超导线材的高温超导电缆损耗低,不用绝缘油,没有环境污染,使用方式灵活,可以减少电力运行成本。高温超导电缆比常规电缆所传送的电力要高三到五倍(相同截面时),可以满足城市不断增长的电力需求。地下高温超导电缆在不能安装架空线路环境中可以代替架空线路.在特殊场合,原有常规地下电缆不能进行扩容时可以用高温超导电缆代替,封闭母线也适合于用高温超导电缆代替。
1、超导电缆的历史
超导电缆里面的导体既不是镀银铜丝,也不是镀银铝丝。
1996年 改进高温超导电线的研究工作取得进展,制成了第一条地下输电电缆。欧洲电缆巨头皮雷利电缆公司、美国超导体公司和旧金山的电力研究所的工人,共同把6000米长的铋、锶、钙、铜和氧制成的线缠绕到一根保持超导温度的液氮的空管子上。
2001年4月,340米铋系高温超导线在清华大学应用超导研究中心研制成功,并于年末建成第一条铋系高温线材生产线。
2001年5月,北京有色金属研究总院采用自行设计研制的设备,成功地制备出国内最大面积的高质量双面钇钡铜氧超导薄膜,达到国际同类材料的先进水平
2001年7月,香港科技大学宣布成功开发出全球最细的纳米超导线。
2009年10月10日,美国科学家合成物质(Tl4Ba)Ba2Ca2Cu7O13+,将超导温度提高到254K,距离冰点仅19℃,对于推广超导的实际应用具有极大的意义.
目前,我国超导临界温度已提高到零下120℃即153K左右 。
2、彩色三维效果图
低温导线电缆彩色三维效果图
3、展示和操作方式
展台上有三个可以前后推动的载有模型的平板。三块平板分别代表变压器,电缆,限流器。观众在平台上推动模型平板,选择使用变压器或者超导变压器,使用普通电缆或者超导电缆,使用普通限流器或者超导限流器。 观众选择不同的电力设备组建电力系统。不同的组合将产生不同的输电效率。不同的输电效率产生的效果可以采用投影动画直观的表现出来。比如输电损失大时城市的一部分地区供电中断。
4、低温超导电缆
20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39开尔文(-271.76℃)以下,铅在7.20开尔文(-265.95℃)以下,电阻就变成了零。
超导电缆与常规电缆相比具有的优势
1、容量大。同样截面的超导电缆的电流输送能力是常规电缆的3至5倍。
2、损耗低。超导电缆采用在液氮汽化温度下(约-196℃)无电阻传输大电流,导体损耗不足常规电缆的十分之一,加上制冷的能量损耗,其运行总损耗也仅为常规电缆的50%-60%。
3、使用超导电缆噪音低、电磁污染少。
4、节约材料。一公斤超导电缆能完成77公斤普通电缆的传导量,大大节省传统铜材用量。同等传输能力超导电缆与常规电缆相比,使用金属和绝缘材料少。
5、无污染。超导电缆不会污染环境,而充油常规电缆则存在着漏油污染环境的危险。
6、体积小,节约输电系统的占地面积和空间,节省大量宝贵的土地资源。
7、安全可靠性高、基本上杜绝火灾隐患。