德國推出世界最長高溫超導電纜系統

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德國推出世界最長高溫超導電纜系統

德國RWE集團、法國耐克森（Nexans）公司和德國卡爾斯魯爾技術研究院（Karlsruhe Institute of Technology,KIT）共同啟動名為AmpaCity項目，推出世界最長高溫超導電纜系統以替代城際高壓電纜。

RWE集團計劃將連接德國埃森（Essen）市兩座變電站長達1 km的高壓電纜替換為超導電纜。同時卡爾斯魯爾技術研究院還將對合適的超導和絕緣材料予以分析。10 kV三相同軸電纜將由耐克森公司生產，輸電容量為40 MW。這是首次將超導電纜與電阻型超導故障電流限流器結合以實現過載保護。限流器將由耐克森公司位于德國Hürth市超導體研究部門進行制造。

在歷時兩年的現場測試成功完成后，位于埃森市的配電網主要區域內可實施10 kV超導電纜安裝，有助于提高效率，降低運行與維護成本，同時減少土地占用面積。拆除多個110/10 kV變電站將有助于充分利用城際區域的寶貴空間。

在項目啟動前，卡爾斯魯爾技術研究院與眾多研究機構合作實施了詳細研究，并分析超導中壓輸電技術可行性和經濟效益。研究表明，采用超導電纜是替代城市電網高壓電纜的唯一可行方案。盡管在城際區域也可采用銅中壓電纜實現大功率輸電，但該方法的成本效益將會由于電阻電壓降（ohmic drop）而降低。在埃森項目中若使用傳統中壓電纜，則需將5根銅電纜并列敷設，將占用更多路徑空間（routing space），在城市街道狹窄空間條件下可行性較小，因此可用單根10 kV超導電纜替代。

高溫超導電纜技術的優越性在于其導體材料的特性。超導電纜橫截面比銅電纜小，結構緊湊，在直徑相似情況下其電能傳輸能力是銅電纜的5倍，同時可大幅減少電力損耗。在溫度約為-200℃條件下可將材料轉變為優質導電體，其輸電能力是銅導體的100倍。為達到理想傳導溫度，采用液氮對超導電纜進行冷卻，可傳導大電流并實現最小電力損耗。

摘譯自互聯網