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超导技术用在电缆上,会发生怎样神奇的变化?
返回列表 来源: 发布日期: 2021.12.23

       如果你是从事电力行业的工作人员,你有没有想过,当超导技术用在电缆上的时候该有多好,这在以前是个梦想,而就在2021年12月22日这天成为了现实!这一天,由国家电网建设的 世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程,在上海正式投运!今天我们就来看看吧!

超导电缆一景(图片来源:网络)

       可以说,这项工程是宏伟且具有深远意义的,那么为什么要这么讲呢?有这么几点,第一,核心技术实现了100%的国产化,是我们实打实地做出来的;第二,它是世界上 输送容量最大、距离最长、接头数量最多的35千伏超导电缆输电工程;第三,对于国内而言,这也是国内首次商业化应用超导电缆输电技术,填补了很多空白。这样一来,我国的超导输电技术在世界上处在了领先的位置。

       那么,这项技术里提到的超导电缆,究竟是什么呢?这就要从电缆的本身讲起了。

电缆切面图

       众所周知,我们生活中所用的电,并不是凭空而来的,而是需要一个输送的过程。但是电能在传输过程中是一定存在损耗的,这和电阻有密不可分的联系,所以电力工作者们一直在努力降低电阻,使损耗降到最低。

电容器和电阻器(图片来源:网络)

       而正有这么一些导体,它们在极低的气温情况下(比方说绝对零度是-273℃,当温度接近这个绝对零度,为-268.98℃时,汞的电阻就会消失)同理,还有一些金属在低温情况下电阻也会消失,这些导体就是超导体

       那么有没有什么办法可以将它们利用起来呢?事实上,这个过程是非常困难的,这是因为想要达成接近于绝对零度的温度,以目前的技术手段,只能用液氮来作为冷却介质,然而液氮本身很稀缺、昂贵,而且难再生,因此利用超导体的 超导技术是没办法大规模实际应用的。

实验室液氮低温罐(图片来源:网络)

       随着技术的不断发展,科学家发现钇-钡-铜-氧系材料的超导临界温度达到了90开尔文,也就是-183.15℃。 这相对于绝对零度而言要容易办到地多。换句话说,超导材料可以使用液氮作为冷却介质了。当超导技术应用到输电领域,就造成了超导电缆。它输电容量大、损耗低、体积小、节约资源、环境友好,好比是输电的vip通道。它由液氮泵及泵箱容器实现液氮的循环,为超导电缆提供必要的低温、压力、流量等运行环境, 将超导电缆运行中产生的热量带回到制冷机冷却。

超导电缆制冷系统(图片来源:网络)

       除此之外,我们的超导电缆工程还有很多优势点。我们的超导电缆及其生产装备是自主可控的;我们在全世界首创超导电缆全程排管冷缩补偿方法,将超导电缆从常温到低温时的材料收缩影响降至最低;我们通过自主研发的超导电缆敷设监控系统及专用工器具,在电缆试拉试放环节获取了敷设关键技术参数,破解了狭小空间内全程排管敷设大坡度、多转角等难题......这许许多多的突破,彰显的是我国作为一个大国的责任感和工匠精神。一起为我们的光明未来加油鼓劲吧!

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