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业务通讯 2012年

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SEI WORLD 2012年12月号(vol.423)

在日本首次开始将“高温超导电缆”挂网运行

三芯一体型超导电缆

  10月29日,本公司的高温超导电缆被接入东京电力公司的旭变电站(横滨市)电网,开始了日本首次的实证运行。

  这一实证运行是NEDO(※1)于2007年度启动的7年联合研究计划“高温超导电缆实证项目”的一环,该项目将设置在东京电力公司的旭变电站内的全长约240米的高温超导电缆接入电网,验证高温超导电缆在实际电网中的运用性、可靠性和稳定性。

  该实证运行使用的三芯一体型(※2)超导电缆为世界最大容量(20万kVA级)的高温超导电缆,线材采用对本公司2004年研发的铋系高温超导线“DI-BSCCO”改良(※3)后的线材。

※1 NEDO:
独立行政法人日本新能源产业技术综合开发机构

※2 三芯一体型:
将三根高温超导线收放在一根隔热管中。

※3 铋系高温超导线“DI-BSCCO”的改良:
本公司在NEDO项目成果的基础上对2004年开发的铋系高温超导线“DI-BSCCO” (Dynamically Innovative-BSCCO)做了进一步改良,使线材更细长小型,减少了交流损失。“BSCCO”取自氧化物超导体Bi2Sr2Ca2Cu3O10的首字母,是铋(Bi)、锶(Sr)、钙(Ca)、铜(Cu)、氧(O)的化合物。

 
■概述

  该项目为了将超导电缆用于社会的重要基础设施——供电系统,利用迄今为止NEDO在超导电缆上的研发成果,综合使用冷却技术等,建立超导电缆系统。为了验证包括超导电缆、以及线路建设、运行、维护在内的整个系统的可靠性,该项目将超导电缆接入实际电网,实施实证试验,来验证超导电缆整个系统的综合可靠性,同时进行革新性高效输电技术的研发和验证。

  希望通过该项目的实施,开发稳定且高效的供电技术,为形成超导电缆的初期市场和创造新产业做贡献。

超导电缆敷设情况

■本次的成果

终端连接部

  该项目使用本公司的低交流损失型铋线材,用短电缆验证交流损失以及电力系统发生故障时的健全性等,并在此基础上进行了30米级的三芯一体型超导电缆的设计和制造以及大电流连接部(终端连接部、中间连接部)的技术研发及其各项性能评估。

  我们与东京电力公司一起将东京电力公司的旭变电站作为实证试验场所,设计和架构了超导电缆系统和运行监控系统,以及将超导电缆系统和现有系统进行连接与分离的保护和切断系统。株式会社前川制作所对冷却系统的设计和架构,以及在保持输电状态下的维护方法进行了探讨,我们将其应用于实证试验的超导电缆系统设计中。

  完成这些之后,我们制造了66kV、200MVA级的三芯一体型超导电缆,设计制造了中间连接部和终端连接部,以及对它们进行冷却的液氮循环型冷却系统,在旭变电站架构了实证试验用电缆系统。

■Topics

显示当前运行状况的图表

本公司超导网站新开设了“高温超导电缆实证项目”页。
从下面的URL可阅览项目的概况、设备介绍、当前和前一天的运行状况。

超导总复习

什么是超导?

  超导一般是指特定的物质被冷却到超低温时电阻为零的现象。由于电阻为零,故而具有能量损失小,且电流密度高的特点,作为节能技术备受期待。

本公司的超导技术开发

  上世纪60年代初,本公司从低温超导体的研究开始了超导技术的研发。1986年发现了高温超导体后即开始了对它的研究,目前正将铋系超导体(临界温度-163度/110K)和稀土超导体(临界温度-183度/90K)作为有望实现实用化的候选材料开展研发工作。

■铋系超导线材“DI-BSCCO”的特点

  2004年本公司采用新的超导线材加工法,成功地使铋系超导线“DI-BSCCO”量产化。2004年后根据客户的需求,量产和销售多种“DI-BSCCO”。

Point1:便宜

DI-BSCCO是高温超导体,可用便宜的液氮(约50日元/公升)作制冷剂。(以前作为主流的低温超导体使用液氦(约1,500日元/公升)作制冷剂。)

Point2:大容量输电

截面图比较(相同电流流动所需的面积)

相同的截面积,传输电流约是铜线的200倍。

■使用铋系超导线材“DI-BSCCO”的超导电缆的特点
Point1:环保

发电站发的电通过电线被送到工厂和家庭,在传输中会损失约5%的电。这主要是电阻造成的。而超导电缆使用超导线,电阻为零,因此用超导电缆就能更有效地传输电流,可以说它是一种环保型产品。

Point2:节省空间,经济实惠

传统电缆与超导电缆的比较

超导线传输的电流约是相同截面积的铜线的200倍,因而能使电缆小型化,敷设所需的空间也小,无需大张旗鼓的工程,可减少工程成本,经济实惠。

・“DI-BSCCO”是住友电气工业株式会社的注册商标。

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