在第二次工業(yè)革命之后，人類進(jìn)入了電力時(shí)代：作為二次和可再生能源，電力具有易用性和清潔度的優(yōu)勢(shì)在我們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要作用。而，由于中國(guó)境內(nèi)的程度，能源資源和負(fù)荷的地理分布的空間分布并不均勻：長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)拇笮湍茉匆殉蔀橐c(diǎn)之一解決中國(guó)能源問(wèn)題的關(guān)鍵。統(tǒng)電纜對(duì)這些傳輸方法做出了重大貢獻(xiàn)，但仍然存在諸如高維護(hù)成本和顯著功率損耗之類的問(wèn)題。溫超導(dǎo)技術(shù)將在傳輸領(lǐng)域具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。于高溫超導(dǎo)電性的特征，分析的優(yōu)點(diǎn)，局限性和超導(dǎo)輸電電纜高溫的當(dāng)前狀態(tài)，并推進(jìn)了新的電纜結(jié)構(gòu)具有高超導(dǎo)帶相結(jié)合的想法溫度。

　　鍵詞：高溫超導(dǎo);新電纜;傳輸分類號(hào)：TM249文獻(xiàn)代碼：A文章編號(hào)：1671年至2064年（2018）24-0252-02引言通過(guò)超導(dǎo)體是指具有特征的駕駛員耐刮擦性。溫研究的持續(xù)發(fā)展有利于超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)。
　　一次，超導(dǎo)體已經(jīng)出現(xiàn)：1911年，荷蘭科學(xué)家昂尼斯卡默林和其他人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，汞的電阻非常低的溫度非常低，甚至消失，顯示出超導(dǎo)性。
　　臨界溫度Tc為4.2K。擦傷性僅是超導(dǎo)體的特性，其中更奇特的性質(zhì)，如Meissner效應(yīng)和約瑟夫森，被發(fā)現(xiàn)的結(jié)果之一。1933年，德國(guó)科學(xué)家W.邁斯納和R. Ochsebfekd測(cè)量超導(dǎo)錫單晶的磁場(chǎng)分布，并發(fā)現(xiàn)該金屬是在超級(jí)動(dòng)力學(xué)輸入到一個(gè)臨界溫度。超導(dǎo)體體的磁力線是立即放電并在體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即完全抗磁性。論冷卻溫度和磁場(chǎng)的施加如何，一旦超導(dǎo)體處于超導(dǎo)狀態(tài)，磁通量就會(huì)從體內(nèi)移除。
　　是判斷超導(dǎo)體的另一個(gè)特征指標(biāo)，稱為邁斯納效應(yīng)。1962年英國(guó)物理學(xué)家B. D.約瑟夫森分析和理論計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)加爾前輩和大膽預(yù)測(cè)，當(dāng)非常薄的絕緣層將所述兩個(gè)超導(dǎo)體分開(kāi)，它會(huì)出現(xiàn)在該約瑟夫遜結(jié)。電流現(xiàn)象，約瑟夫森效應(yīng)。年后，P.W Anderson和J.M.Rowell通過(guò)許多實(shí)驗(yàn)證明了約瑟夫森的預(yù)言。導(dǎo)體必須在非常低的溫度下具有超導(dǎo)狀態(tài)，使得它們?cè)诎l(fā)現(xiàn)后長(zhǎng)時(shí)間不能使用。1986年，貝德諾爾茨和IBM的穆勒在美國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氧化銅系統(tǒng)鉍的35 K的在瑞士蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的臨界溫度。后，液氮的溫度屏障在1987年真正被打破，美國(guó)科學(xué)家朱敬武和中國(guó)科學(xué)家趙忠賢在銅氧系統(tǒng)上將臨界溫度Tc提高到90K。此之后，對(duì)高溫超導(dǎo)材料的研究進(jìn)一步深入并逐步付諸實(shí)踐[1]。著能源部門的擴(kuò)大，全社會(huì)的用電量增加，中國(guó)對(duì)電纜的需求也隨之增加，各類電纜也出現(xiàn)了。油紙絕緣電力電纜和充油電纜盡快達(dá)到高壓傳輸水平。出電纜由于工藝問(wèn)題而具有高故障率。定性低，損失很重要。

　　溫超導(dǎo)電纜一直是電纜開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高容量，低損耗傳輸，但成本較高。來(lái)，中國(guó)的傳輸技術(shù)將朝著高壓，大容量，長(zhǎng)距離的方向發(fā)展，逐步從交流轉(zhuǎn)向直流，這也將是電纜發(fā)展的趨勢(shì)。
　　量。溫高電位超導(dǎo)傳輸原理超導(dǎo)材料因其高密度載流能力而成為超導(dǎo)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)。量的研究工作低溫超導(dǎo)電纜的已經(jīng)做了，但它已被證明，超導(dǎo)電纜在低溫下的商業(yè)化是因?yàn)槌杀靖撸\(yùn)營(yíng)成本高的困難。1986年，穆勒發(fā)現(xiàn)了高溫超導(dǎo)體，人們?cè)僖淮螌?duì)超導(dǎo)電纜產(chǎn)生了興趣。用超導(dǎo)材料在高溫下與上述90K和低于120 K.液氮的臨界溫度的高溫超導(dǎo)電力傳輸可以被用作制冷劑以呈現(xiàn)它們的超導(dǎo)狀態(tài)。沸點(diǎn)比較高，氫是高的，它很容易液化并在空氣中的含量是巨大的，因此未來(lái)超導(dǎo)傳輸技術(shù)將重點(diǎn)放在在高溫下傳輸超導(dǎo)能量，這符合當(dāng)前的趨勢(shì)。高溫下的超導(dǎo)電纜是電纜新興和高溫超導(dǎo)技術(shù)的組合的產(chǎn)品：具有零電阻和高電流密度的超導(dǎo)材料是導(dǎo)體和傳導(dǎo)熱損失的由電流焦耳效應(yīng)可以認(rèn)為是零[2]。二十世紀(jì)末，高溫超導(dǎo)材料制備領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步極大地有利于超導(dǎo)應(yīng)用的研究。前，高溫超導(dǎo)電纜中主要使用三種高溫超導(dǎo)帶材。一代高溫超導(dǎo)帶（BSCCO復(fù)合條帶/ Ag）的是在由粉末涂布法（PIT方法）制備的高溫鉭致密化通過(guò)熱處理幅的超導(dǎo)帶。
　　于BSCCO晶體的分層結(jié)構(gòu)，這種晶體的過(guò)程相對(duì)成熟。
　　而，超導(dǎo)鑭系元素高溫帶的不可逆磁場(chǎng)很弱，并且磁場(chǎng)極大地影響其臨界電流Ic。外，高成本也限制了高溫超導(dǎo)鑭系元素帶的應(yīng)用。述超導(dǎo)帶高的鑭系元素的第二代溫度具有更好的磁場(chǎng)特性和由于它的低的超導(dǎo)電傳導(dǎo)的各向異性的更好的功率性能比超導(dǎo)帶鑭系元素。前，高溫鑭超導(dǎo)帶已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)涂覆工藝的制造技術(shù)，并且成本應(yīng)該進(jìn)一步降低。三代高溫超導(dǎo)帶正在2001développement.En，日本研究人員發(fā)現(xiàn)，離子性化合物的MgB 2將在約40K被轉(zhuǎn)化成超導(dǎo)體，顯影在高溫下的MgB 2的新型超導(dǎo)帶的。低溫超導(dǎo)材料相比，MgB2的臨界溫度在液氫的溫度區(qū)域，其運(yùn)行成本較低。高溫超導(dǎo)體相比，MgB2晶粒在晶粒之間具有牢固的結(jié)合，這極大地促進(jìn)了帶的制備。種新型高溫超導(dǎo)帶具有良好的發(fā)展前景。溫超導(dǎo)電力傳輸?shù)膬?yōu)越性可以歸結(jié)為高容量，低損耗，小尺寸，低傳輸電壓，節(jié)省資源和環(huán)境友好。著長(zhǎng)途和大容量運(yùn)輸?shù)男枨笠约爸饕鞘杏秒娏康脑黾樱瑐鹘y(tǒng)的高壓航空運(yùn)輸將遇到很多困難[3]。這種情況下，高溫超導(dǎo)傳輸電纜更適合未來(lái)的傳輸需求。傳統(tǒng)電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜的電流密度高約兩個(gè)數(shù)量級(jí)，能量損耗僅占傳統(tǒng)電纜的約50％。溫超導(dǎo)電纜在電力應(yīng)用領(lǐng)域的前景必將變得越來(lái)越廣。在1988 - 1990年就開(kāi)始了高溫超導(dǎo)傳輸電纜的發(fā)展?fàn)顩r和極限，歐洲，美國(guó)，日本和其他國(guó)家的科學(xué)家開(kāi)始研究其實(shí)用性和可行的高溫超導(dǎo)傳輸電纜。果表明，高溫超導(dǎo)電纜具有很高的應(yīng)用潛力。1999年，Southwire的研發(fā)部門開(kāi)發(fā)出一種30米長(zhǎng)的三相大電流超導(dǎo)電纜，最大電流/電壓為12.5kV / 1.25kA，可提供電力在他的座位上電動(dòng)。1997年，住友電工株式會(huì)社，日本電力公司和古河電工株式會(huì)社開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)度分別為50米，1200A和2200A的高溫超導(dǎo)傳輸電纜。2001年，韓國(guó)制定了高溫超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，高溫超導(dǎo)電纜研究繼續(xù)取得重大突破。2012年，中國(guó)開(kāi)發(fā)的Bi2223波段長(zhǎng)度為380米，電流密度為10 kA，是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)性操作。傳統(tǒng)電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要由電纜體，低溫制冷系統(tǒng)和端子組成[4]。電纜芯，電絕緣和低溫恒溫環(huán)形成的電纜體是超導(dǎo)電纜的關(guān)鍵元件。了保證超導(dǎo)電纜在高真空和高電流下的靈活性，低溫恒溫管通常在高真空下使用高度絕緣的波紋管結(jié)構(gòu)。端連接到端子，中間部分被超導(dǎo)線纏繞的電纜芯包圍。兩種方法可以隔離超導(dǎo)電纜：低溫絕緣和環(huán)境隔熱。溫絕緣意味著電絕緣層直接纏繞在導(dǎo)體上并且處于低溫區(qū)域。絕緣層處于常溫區(qū)，即低溫恒溫器外，稱為絕熱層。端超導(dǎo)電纜是高溫超導(dǎo)電纜的一個(gè)重要組成部分的兩端連接到所述電纜和外部的電氣部件，并且也是低溫的電源至室溫的一部分。為端子是連接冷卻劑和制冷裝置的通道，所以對(duì)耐壓性和熱負(fù)荷的要求很高。溫冷卻系統(tǒng)為超導(dǎo)材料提供低溫條件以具有超導(dǎo)狀態(tài)。

　　術(shù)要求和復(fù)雜結(jié)構(gòu)決定了高溫超導(dǎo)電纜的極限。
　　溫超導(dǎo)電纜難以制備且昂貴，并且存在許多損耗源，例如AC損耗，介電損耗和熱損耗。
　　礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)知識(shí)不夠全面，無(wú)法解決。高溫下結(jié)合新的結(jié)構(gòu)線和超導(dǎo)帶本文的想法新超導(dǎo)帶結(jié)合在高溫（如超導(dǎo)帶以高的鑭系元素的第二代溫度）[5]與新結(jié)構(gòu)電纜。構(gòu)提案更健壯和更高的能量使用是目前劃分普通電纜高溫超導(dǎo)電纜單相和三相，以作為一個(gè)例子的超導(dǎo)電纜高溫相。室溫下或低溫支持高基底溫度的超導(dǎo)電纜的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，并提出了高的生產(chǎn)困難，成本高，安裝，操作和維護(hù)的實(shí)際問(wèn)題。本文所提出的結(jié)構(gòu)是一種新的超導(dǎo)電纜的機(jī)身設(shè)計(jì)高溫，如圖1所示。于其三角形的設(shè)計(jì)，它具有更穩(wěn)定的形式比高圓形超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的溫度。構(gòu)穩(wěn)健性[6]。2示出了高溫超導(dǎo)電力傳輸電纜的截面圖。個(gè)電纜結(jié)構(gòu)由一系列串聯(lián)的長(zhǎng)高溫超導(dǎo)帶組成。角形結(jié)構(gòu)的三面是高溫鑭系元素超導(dǎo)帶，具有優(yōu)異的磁場(chǎng)特性和載流性能，三面直接形成三條三相電流傳輸線。中間的白色部分是熱沉用液氮，和液氮通過(guò)散熱器的中間部分引入，從而使溫度降低到低于所述高溫超導(dǎo)體的臨界溫度。冷卻的液氮可以來(lái)自通過(guò)三個(gè)條帶所包圍的三角形外，或者被轉(zhuǎn)換為一對(duì)三角形條帶，從三角形單元中流動(dòng)，然后流過(guò)其它或打樁在六邊形。成蜂窩結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

　　述結(jié)構(gòu)可以提高使用效率，以實(shí)現(xiàn)高電流，高電壓，低損耗和低成本的電源。
　　論該設(shè)計(jì)比超導(dǎo)電纜的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，從而最大限度地減少生產(chǎn)中的困難，降低成本，在高溫下簡(jiǎn)化超導(dǎo)電纜的實(shí)際操作安裝過(guò)程中，它的操作和維護(hù)。而，這種設(shè)計(jì)仍是設(shè)計(jì)的初始階段，并保持許多問(wèn)題有待解決，例如，任何合適的材料和足夠薄被困超導(dǎo)材料堆疊YBCO高溫之間用于絕緣和有效的解決方案，用于連接完美的彎曲角度和直線部分。年來(lái)，高溫超導(dǎo)傳輸電纜已經(jīng)出現(xiàn)在一些應(yīng)用中[7]。城市電力供應(yīng)不斷增加和大容量電力需求不斷增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，相信未來(lái)的高溫超導(dǎo)傳輸電纜將具有非常廣泛的應(yīng)用前景[8] 。以預(yù)見(jiàn)，高溫超導(dǎo)傳輸電纜將在不久的將來(lái)商業(yè)化，并將成為傳輸?shù)闹饕d體?？嘉墨I(xiàn)[1]高溫超導(dǎo)電纜[J]。國(guó)科學(xué)技術(shù)，2016（17）：1。2]林良珍。高溫下尋找超導(dǎo)傳輸和物理[J]。理，1997（05）：37-41。3]劉哩名，羊呸卮，黃宗貪，對(duì)在高溫下（帶）[J].Cryogénie和超導(dǎo)，2006.01超導(dǎo)線材的研究進(jìn)展：48- 51 + 67。
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