Перейти к содержимому

Сверхпроводящие кабели для энергетики

Открытие в конце прошлого века высокотемпературных сверхпроводников, работающих при температуре жидкого азота, создало принципиально новые возможности для практического использования сверхпроводимости. Особенно это перспективно для передачи и распределения электроэнергии с помощью сверхпроводящих кабелей. Основные преимущества силовых ВТСП кабелей следующие:

  • высокая токовая нагрузка,
  • малые потери в сверхпроводнике,
  • экологическая чистота (отсутствие масел,
  • минимальное электромагнитное и тепловое   воздействие на окружающую среду),
  • высокий уровень пожарной безопасности.
  • При передаче большой мощности при относительно низком 10…20 кВ (генераторном) напряжении не требуется промежуточных подстанций, что дает значительную экономию капитальных затрат и городских земельных ресурсов.

Во ВНИИКП разработаны базовые технологии, методы расчета, конструирования, изготовления и испытаний силовых сверхпроводящих кабелей на основе высокотемпературных сверхпроводников. Был разработан и испытан ряд экспериментальных и полномасштабных сверхпроводящих кабелей азотного уровня температур.

Экспериментальный сверхпроводящий трехфазный кабель на основе высокотемпературных сверхпроводников 20кВ/50МВА
Кабель 20 кВ, 50/70 МВА

Разработаны кабели триаксиального типа, низкого и среднего напряжения для систем электродвижения судов и для распределительных сетей мегаполисов на основе ВТСП первого поколения.

Триаксиальный кабель на основе ВТСП первого поколения для СЭД судов: 0.4-3 кВ, 2 кА, 1-3 МВА

Так же разработано и испытано несколько триаксиальных и суперкомпактных кабелей на основе ВТСП второго поколения для электрических самолетов (работа поддерживается компанией Airbas). Показаны преимущества таких кабелей с точки зрения снижения массогабаритных характеристик и потерь на переменных токах.