我国高温超导电缆研究取得重大突破

　　日前，甘肃传出喜讯，由中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆科技股份有限公司、中国科学院理化技术研究所、河北宝丰企业集团有限公司、深圳市沃尔核材股份有限公司联合研究开发的国家十五“86 ”重大项目——75米、10.5千伏/1.5千安三相交换高温超导电缆顺利完成系统集成，通过了系统检测和调试，行将投入并实验运行。 在高温超导电缆试验运行现场，笔者看到三相高温超导电缆如蟠龙一般蜿蜒布置在实验大厅里，工作人员正在有序地进行着各项实验，实验仪器及计算机显示器上，代表各项试验运行指标的数据在不断刷新，通电交流电流值达到1500安培。 75米高温超导电缆是继完成我国第一个10米、10.5千伏/1.5千安三相交流高温超导电缆的研制后，我国科技人员在高温超导电缆领域的又一重大突破。它是目前世界上正在并实验运行的最长的高温超导电缆。有关研究表明，高温超导电缆在长度上有一个经济临界点，当高温超导电缆长度不到50米时，其消耗等于乃至大于相同容量的常规电缆；而当高温超导电缆长度大于50米时，就能显示出很好的节能效应和经济效益，并且高温超导电缆越长，则其节能效果越好。 据了解，75米高温超导电缆主要由超导电缆芯、低温容器、高电压绝缘、终端、低温系统以及监测系统组成。在研究开发期间，科技人员在电缆的均流、电缆的绕制、电缆的电磁屏蔽、电缆的高电压绝缘和终端绝缘、电缆芯与终端的焊接、长距离加压过冷低温循环系统的优化设计、电缆多段连接和电缆监控等许多关键技术方面取得了一系列自主知识产权。特别是在超导电缆的均流设计、焊接技术、多段电缆的低温连接和系统集成等方面，已到达世界一流水平。 据中国科学院电工研究所副所长肖立业研究员介绍，75米高温超导电缆的研制集中了国内超导技术、低温技术和电缆绝缘和制造技术等方面的优势气力，在短短一年半时间内完全依靠国内技术自主研制成功，不仅是各合作单位科技人员努力拼搏的结果，也是国家科技部新的政策导向和产业部门积极参与的结果。 肖立业研究员还介绍，75米高温超导电缆的研制成功，解决了高温超导电缆通向产业化的一系列关键技术，例如超导电缆的低温连接关键技术已获得突破，75米高温超导电缆的弯曲半径可达1.2米等等。可以说，今后长距离高温超导电缆的研究开发已经不存在技术上的障碍，基本上完成了实用化关键技术的攻关。此外，由于75米高温超导电缆完全自主研究开发，国内大型电缆科技企业积极参与并投资开发，大大降低了超导电缆的造价，其单位造价仅为国内同类超导电缆的十分之一，也远远低于国际平均成本。 而参与研制甘肃长通电缆科技股份有限公司董事长周彤表示，该公司积极参与具有世界先进水平的高端技术——75米高温超导电缆的研制，则是借助中国科学院电工研究所和其他相关单位的强大科技力量，提高本企业科技实力，储备企业综合竞争能力，为激烈的市场竞争中调整产业结构做好准备。 高温超导电缆是采取无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电。高温超导电缆将首先应用于短距离传输电力的场合（如发电机到变压器、变电中心到变电站、地下变电站到城市电端口）及电镀厂、发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合，和大型或超大型城市电力传输的场合。 高温超导电缆的传输消耗仅为传输功率的0.5%，比常规电缆%的消耗要低得多。在重量、尺寸相同的情况下，与常规电力电缆相比，高温超导电缆的容量可提高 -5倍、损耗下落60%，可以明显地勤俭占地面积和空间，节省宝贵的土地资源。用高温超导电缆改装现有地下电缆系统，不但能将传输容量提高 倍以上，而且能将总费用下降20%。利用高温超导电缆还可以改变传统输电方式，采取低电压大电流传输电能。因此，高温超导电缆可以大大降低电力系统的消耗，提高电力系统的总效率，具有可观的经济效 电线电缆行业统计资料表明，我国10千伏及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的年需求量约为10万千米，假如其总量的5%被高温超导电缆所取代，则高温超导电缆在我国每一年的需求总量将会到达5000千米。 据预测，到2020年超导应用的全球市场将到达2440亿美元，高温超导电缆约占5%的份额。全球现有总长约1 万千米的地下电缆将可能被高温超导电力电缆陆续取代。因此，高温超导电缆的市场前景非常广阔。（来源：中国电力）