超导电缆助力解决超大城市供电难题

科技日报北京9月13日电 （记者刘园园）记者13日从中国能源建设集团获悉，由深圳供电局牵头、中国能源建设集团广东省电力设计研究院（以下简称广东院）作为关键核心技术输出单位参与研发的10千伏三相同轴超导电缆系统，为有效破解超大城市电力供应难题提供了助力。

近年来，随着城市电力负荷需求持续增长，输电线路走廊趋于饱和、电网建设用地难等系列问题日益凸显，全球范围内超大型城市中心区供电面临挑战。

据广东院相关技术负责人介绍，为了攻克这一世界级难题，在南方电网深圳供电局牵头组织下，广东院2017年成立了专项技术攻关课题组，此后深入开展超导输电关键技术研究，参与超导系统整定、冷热循环、大负荷测试等10余项试验，主编国际首部针对超导电缆线路的设计标准，并总承包建设10千伏滨河至星河超导电缆示范工程。依托该示范工程，广东院作为关键核心技术输出单位，参与研发10千伏三相同轴超导电缆系统，并助力该项技术成果转化落地。

“该超导系统采用新一代高温超导输电技术，主要由超导电缆本体、终端、制冷系统、保护装置等关键部件组成，可实现低电压等级的大容量输电，为全球解决超大型城市电力供应难题提供了新方案，经济和环保效益显著。”广东院相关技术负责人表示。

据介绍，超导电缆本体直径仅17.5厘米，全长400米，输电容量高达43兆伏安，相当于5根同等级常规电缆传输的电力，可同时驱动4列时速为350公里的高铁飞驰。超导电缆终端采用真空多层绝热、高压隔离绝缘等结构设计，可有效降低终端漏热、提升绝缘性能，实现超导电缆至常规配电系统的可靠过渡。

超导电缆制冷系统采用液氮作为冷却剂，攻克了核心设备制冷机微小空间下高效换热、气固耦合传热、耐磨驱动机构、在线热插拔等技术难点，且便于维护，为超导系统提供了零下200摄氏度的稳定运行环境。此外，失超（失去超导特性）保护装置可在超导电缆出现失超故障后加速跳闸并进行自恢复控制，从而实现对超导电缆的全面保护。