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安徽萬邦特種電纜有限公司
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交流超導電纜的損耗隨著輸送容量的增大而迅速上升， 因此它的輸送容量要比直流超導電纜小得多。交流超導電纜的損耗主要包括導體的磁滯損耗和絕緣的介質損耗。前者與負荷電流的立方成正比，而后者則與電壓的平方成正
交流超導電纜的損耗隨著輸送容量的增大而迅速上升， 因此它的 輸送容量要比直流超導電纜小得多。交流超導電纜的損耗主要包括導體 的磁滯損耗和絕緣的介質損耗。前者與負荷電流的立方成正比，而后者
則與電壓的平方成正比。圖 13 - 19 示出了三芯交流超導電纜的結構(也 稱之為硬導體結構)。導體是由高純度的鋁管加上一層 10 - 25以m 厚的鈮 構成。鋁管可加強超導體的機械強度，而且在失去超導性能時提供電流 的另外的通路。三相導體是同軸布置的，其優點是導體的表面積大，而電 纜的尺寸較小。此外，由于這種布置消除了雜散磁場，所以不需要電磁屏
蔽，三相導體之間也不存在機械的力。這是由于對第三相采用分裂導體 作為其他兩相電流的回路，使所得到的電流具有正確的相位關系。
用液氦冷卻的三相導體處在一個由液氮冷卻的熱輻射屏蔽內。液氮 循環系統共有 8 根管子，其中“來"、“回"各 4 根。為了防止熱短路，將熱輻 射屏蔽分成兩個半圓形并用聚丙烯隔開。全部導體和低溫管道均裝在一
33kV750MW 三芯交流電纜
1—承重支撐 2—液氮管 3—聚丙烯絕緣條
4—超級熱絕緣 5—聚丙烯管 6—具有防腐保護的鋼管
7—絕緣隔板 8—鈮、鋁相導體 9—鉛，鋁相導體
10—輻射屏蔽 R—紅相
Y1，Y2 —黃相 B1，B2 —綠相 N—液氦“來"管管壁
個聚丙烯的管子內。電纜的外殼是具有防腐保護的鋼管。聚丙烯管子與 鋼管之間填以超級絕熱材料并保持真空。三相導體之間借液氦和真空作 為電氣絕緣。為了保持三相導體同軸布置，必須使用絕緣支撐。 由于這 些支撐的介質常數與液氦和真空的不同，所以在這些支撐處形成了絕緣 的薄弱點。對于 10 公里長的這種線路，液氦的進口和出口溫度分別為 4 . 2K 和 5 . 0K，而壓力則分別為 2 . 2 和 2 . 0kg/cm2 。進口和出 口 的壓力差 小，這是因為液氦的粘度非常小的緣故。這種電纜每段的制造長度不超 過 20m，因此在一條線路中要有很多接頭，這是很不利的。此外電纜的結 構也較復雜，對于安裝和修理都帶來了困難。
圖 13 - 20 示出了另一種交流超導電纜的結構型式。導體是由銅條鍍 上很薄一層的鈮，以螺旋形繞成一個管狀，因此是可撓的。導體的絕緣采 用液氦浸漬的絕緣帶繞成，絕緣外面有一層用鍍鈮銅帶制成的渦流屏蔽。 三相導體以三角形排列布置在一個不變鋼制的管子內。液氦流過管子使 導體冷卻，然后經過另一個小管回到制冷設備。不變鋼管子系用鋼絲繩 懸掛在一個由液氮冷卻的，鋁和不變鋼合金制成的熱輻射屏蔽內。整個 裝置再用鋼絲繩懸掛在一個保護鋼管內。熱輻射屏蔽內部保持真空，它 與保護鋼管之間的間隙填以氧化鋁粉末并抽真空作為絕熱間隔。
這種結構的特點是以鋼絲繩懸掛的辦法代替固定的支撐。這樣在安
裝時可以有一些自由活動的余地。同時也避免了由于支撐冷縮引起的問 題。這種設計的優點是繞包絕緣在 4 . 2K 時的介質損耗非常低，缺點是投 入運行之前需要冷卻的時間太長，約需 40 天。
圖 13 - 21 示出了三芯 400kV5000MV·A 超導電纜的典型結構(也稱之 為軟導體結構)。每相纜芯有一對同心圓導體，其中內導體接相電壓，外 導體接地。兩者之間用液氦浸漬的包帶絕緣。導體是由鍍有一層厚約 15以m 鈮的寬 10mm、厚 1mm 銅條組成的。因為外導體中的電流基本上與 相電流相等，而方向相反，所以纜芯外部幾乎沒有磁場。這樣不僅基本上
消除了每相管道的渦流損耗，而且三相之間也不會有大的電動力存在。 每個纜芯放在一個單獨的波紋鋼管內。三個鋼管以三角形排列由一個管 架夾緊，然后用支撐固定在一個裝有滾輪的臺架中。輻射熱屏蔽借液氮 冷卻到 73K 的溫度。整個裝置外面有一個保護鋼管。液氦由兩個纜芯管
道進入，由另一個纜芯管道返回。
三芯軟導體交流超導電纜 1—相導體(鍍鈮銅帶) 2—浸漬絕緣
(聚乙烯帶 - 液氦) 3— 電屏蔽(鍍鈮銅帶)
4—熱絕緣分隔片 5—抽真空管接頭 6—熱
絕緣7—鋼外殼 8—懸吊鋼絲繩 9— 內殼
(不變鋼) 10—熱屏蔽(鋁—不變鋼)
三芯 400kV、
5000MV·A 超導電纜
1—外鋼管 2—滑輪 3—超級熱絕緣
4— 臺架 5—熱屏蔽 6—液氮管
7—支撐桿 8— 固定三芯的管架
9—液氦管(波形鋼管) 10—氦管
間隔板 11—纜芯 12—拉引繩
13、14—液氦來回途徑 15—真空
這種設計由于導體是可撓的，纜芯及其波紋管的制造長度可達 300m。 在現場裝配好夾緊三芯的管架、熱輻射屏蔽、液氮管道和臺架后，借臺架 的滑輪整體拉入保護鋼管內，因此每 300m 只有一個接頭。
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