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高温超导电缆的基本结构
• • • • • • 内支撑管 电缆导体 热绝缘层 电绝缘层 电缆屏蔽层和护层 辅助元件
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高温超导电缆的分类
• 按传输电流种类分为直流和交流电缆 • 按电气绝缘结构分为常温绝缘电缆与冷缘 电缆 • 按电缆导体结构分为单芯电缆、三芯平(三 根绝缘线芯轴向平行安置)电缆和三芯同轴 电缆
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4.应用前景
• 有研究表明，当高温超导电缆长度不到50m时，其损耗等 于或甚至大于相同容量的常规电缆；而当高温超导电缆长 度大于50m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。 • 在如下几个方面，高温超导电缆将有可能很快显示出优势， 以及在近期内得到应用：（1）在城市密集居住区或摩天 大厦中；2）金属冶炼设备等大电流、短距离、小空间的 应用中；3）用于电站和变电所内作为大电流传输母线；4） 电力需求迅猛发展的大城市。 • 由于目前超导电缆的造价还很高,所以其大规模应用还需 10年或更长的时间。但在城市密集居住区、大电流传输、 供电容量剧增而空间狭小等方面有可能很快显示出优势, 返回 并在近期得到应用 。
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国外情况
• 高温超导电缆技术的发展已有十余年的历 史，到目前为止，参与高温超导电缆技术 研究的国家主要有：美国、日本、德国、 丹麦、韩国 。
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我国情况
• 1997年，中国科学研究院电工技术研究所和西北有色金属 研究院、北京有色金属研究院总院一起合作开发研究高温 超导电缆，这是我国“863”计划的“九五”重要项目。 • 1998年7月，我国第一根1m长，1200A的高温超导电缆在 北京研制成功。 • 2000年12月，由中科院电工所研制的6m长，2kA高温超 导电缆在北京通过专家评审，一致认为：该项成果已达世 界先进水平。 • 2004年， 北京云电英纳超导电缆有限公司承担了科技部 “863” 计划和北京市科委开发高温超导电缆产业化技术 的重大项目，并实施了第一组实用超导电缆系统。 • 世界最长的500m 高温超导电缆研制成功。
超导现象的发现• 1Fra bibliotek11年荷兰低温物理学家卡麦林· 昂尼斯 (Kamerlingh onnes)对汞导线样品进行电阻 测量，在温度达到4．2 K时，样品的电阻 突然消失了。因为导体的电阻消失。所以 这种现象被称为超导现象。
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概要
• 低温超导体应用时需要液氦作为冷却剂，液氦的价格很高，这就使低 温超导电缆丧失了工业化应用的可行性。 • 导体通过电流时会产生一个电磁场，而导致在屏蔽层上产生一个与导 体电流相位相反、大小相等的感应电流，因此，它可抵消因导体电流 而产生的磁场， 具有明显的降损效果。 • 超导电缆最主要的优点是:载流量大、尺寸小。 • 超导材料的零电阻特性使其成为电流传输的理想导体。
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高温超导电缆的经济性
• 由于高温超导电缆在运行时基本没有焦耳热产生， 这与常规电缆有很大的差异。 • 综合起来考虑，在传输相同容量的电能时，高温 超导电缆的运行损耗约为常规电缆的50％～60％。 • 高温超导电缆 ，因此可实现电力电缆的小型化。 常规的地下电力电缆的敷设，必须建造大型隧道 或管道，而超导电缆则可将其敷设在建筑造价低 廉的直径为150 mm的管道中，能大幅度降低建设 成本。
超导电缆的发展情况
The development situation of superconductive cable
电气08-班 成员：李向楠、唐光辉、董春耀
主要内容
• • • • • • • • • • • 1，超导现象的发现 2，高温超导电缆技术概要 2.1，概要 2．2，高温超导电缆所使用的导体材料 2．3，高温超导电缆的基本结构 2．4，高温超导电缆的分类 2．5，高温超导电缆的经济性 3，高温超导电缆技术的发展情况 3．1， 国外情况 3.2，我国情况 4.应用前景
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高温超导电缆所使用的导体材料
• 目前市场上可以得到的并用来制造高温超 导电缆的材料主要是银包套的铋系高温超 导材料( Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10的多芯带 材，它的超导临界转变温度为105～110 K， 临界工程电流密度为8000～12000 A／cm2。 目前世界上最大的生产厂家是美国超导公 司