Furukawa Electric은 고온 초전도 케이블에 대한 세계 최고 수준을 개발합니다
-그들의 무결성은 30 년에 해당하는 장기 전류 부하 테스트를 통해 확인됩니다-
Superconductivity의 기술 개발과 관련된 NEDO 프로젝트의 일환으로 Furukawa Electric의 연구팀과 다른 사람들은 고온 초전도 케이블을 개발했습니다(주 1)275kV 및 150 만 KVA에서 전력 전송을 가능하게하는데, 이는 세계에서 최고 수준의 초전도 전력 전송 수준입니다. 또한 공중 터미널 커넥터와 중간 커넥터를 개발했습니다(주 2)1사회 문제에 대한 이니셔티브(주 3)중국 샤양에서. 데모 테스트에서, 장기 전류 부하는 30 년에 해당하는 가속 테스트에서 수행되었습니다.(주 4)케이블과 커넥터의 건전성을 성공적으로 확인했습니다.
초전도 전력 전송 케이블의 기술 개발은 주로 66kV에 중점을 두었습니다. 그러나 더 높은 전압에서 전력 전송 할 수있는 케이블에 대한 수요는 주로 해외에서 증가했습니다. 이러한 기술의 설립은 일본뿐만 아니라 다른 국가에서도 새로운 인프라로서 이러한 케이블과 커넥터를 채택 할 것으로 예상됩니다.
개요
경제와 사회의 기초를 형성하는 안정적이고 효율적인 전원 공급 시스템을 실현하기 위해서는 전원 시스템을 적절하게 제어하고 전원 공급 장치를 안정화시키고 손실없이 생성 된 전원을 운송하기위한 고도로 효율적인 전원 전송 기술을 안정화시키는 기술을 확립해야합니다. Yttrium Superconducting Electrical Systems (Project Leader : International Superconductivity Technology Center의 이사 인 Yu Shiohara)를위한 기술 개발 프로젝트에서 Nedo는 초전도 케이블, 초전도 변압기 및 기타 전기 장비를 개발하고 있으며, 이는 희귀 한 옥사이드에서 고온 상전 전선을 사용하는 다른 전기 장비를 개발하고 있습니다. WIRE)-과거의 기술 개발에서 파생 된 글로벌 최첨단 초전도 기술을 활용하여 소형 대용량 전원 공급 장치를 초래할 것으로 예상됩니다.
현재로드 테스트는 프로젝트의 일부로 수행됩니다. 275kV 고온 초전도 케이블 시스템의 경우, Furukawa Electric은 Yttrium Superconducting Wire를 사용하여 다음 설계 사양을 기반으로 고온 초전도 케이블을 만들었습니다(주 5)프로젝트를 위해 개발 : 150mm의 직경, 0.8W/m의 전송 손실 및 275kV 전압. 총 길이가 30m 인 시스템은 중국 샤양에 내장되었습니다.
2012 년 10 월 중순에 케이블의 초기 성능을 확인한 후 케이블은 200kv 전압으로 3ka 전류로로드되어 그해 12 월 말에 한 달 동안 테스트를 완료했습니다. 그런 다음 케이블에 310kV의 전압을로드하여 케이블의 악화로부터 부분 방전을 볼 수 없음을 확인했습니다. 결과는 케이블, 공중 터미널 커넥터 및 중간 커넥터의 음향을 확인했습니다.
미래 전망
Nedo는 이러한 기술 개발의 결과를 바탕으로 이러한 초전도 케이블 시스템을 글로벌 환경 문제를 해결하기 위해 실질적인 사용을 계속하려고 노력하고 있습니다.
Furukawa Electric은 초전도 케이블을 실용적으로 사용하기위한 노력의 일환으로 다양한 조건과 장기 전류로드 테스트에서 추가 테스트를 수행 하여이 실제 응용 프로그램에 필요한 여러 세부 설계 데이터를 얻을 계획입니다.
참조 : 용어 설명
(주 1)고온 초전도 케이블 :
초전도는 온도가 특정 지점 아래로 떨어질 때 전기 저항이 0이되는 현상을 말합니다. 초전도율은 냉각을 위해 액화 헬륨 (-269ºC)을 사용하는 저온 초전도성 (금속 초전도성)과 냉각을 위해 액화 질산염 (-196ºC)을 사용하는 고온 초전도 (산화 초전도)로 분류됩니다.
고온 초전도 케이블은 고온 초전도 와이어를 사용하는 전원 케이블입니다. 저온 초전도보다 온도가 높기 때문에 냉각을 위해서는 더 적은 시설이 필요합니다. 이를 통해 소형 형태를 실현하고 냉각 비용이 절감 될 수 있습니다.
케이블 크기가 작기 때문에 지하 전력 전송 라인의 도관 크기와 도관의 크기와 수가 줄어들 수 있습니다. 실질적으로 사용되면이 시스템은 전력 전송 효율을 향상시킬뿐만 아니라 전력 유통 시설 구축 비용을 크게 줄일 것으로 예상됩니다.
(주 2)터미널 커넥터, 중간 커넥터 :
터미널 및 중간 커넥터는 초전도 케이블을 연결하는 데 필요한 보조 부품입니다. 터미널 커넥터는 케이블의 양쪽 끝에 부착되어 초전도 케이블을 주변 온도에서 전기 시설에 연결합니다. 중간 커넥터는 초전도 케이블을 서로 연결하고 장거리 케이블을 배치하는 데 필요합니다. 초전도 케이블은 액화 질소에 의해 냉각되고 전도체는 고전압하에 있기 때문에 커넥터는 액화 질소 온도와 주변 온도 사이의 열 단열과지면과 고압 부품 사이의 전기 절연 사이의 열 절연을 압축해야합니다.
(주 3)Shenyang Furukawa Cable Co., Ltd. :
이 회사는 1995 년 Furukawa Electric, Shenyang Cable Co., Ltd. 및 Itochu Corporation의 합작 투자로 설립되었으며 2003 년 100% 투자를 통해 Furukawa Electric의 자회사가되었습니다. 이 회사는 중국의 샤양에 공장을 보유하고 있으며 비즈니스 범위에는 66-500kV 초고대 전압 케이블 및 조인트 및 기타 기계 부품의 제조 및 판매 및 케이블 작업이 포함됩니다. 제품 설계, 제조 및 품질 관리 기술은 Furukawa Electric에서 이전되었습니다.
(주 4)3ACCELERATION 조건 30 년에 해당합니다 :
한 달 동안 장기 전류 부하 테스트에서 30 년의 서비스 수명을 확인하기 위해, 실제 사용시 부하 변동과 동등한 3ka 하중 사이클을 적용하여 200kV의 일반 작동 전압 (160kV에서 160kv)에 200kV 전압을 적용하여 테스트를 수행합니다. 이 방법은 일본 전기 기술위원회 (JEC-3408) 표준에 고정 된 장기 전류 부하 테스트를 적용합니다.
(주 5)Yttrium superconducting wire :
이 와이어는 크롬-니켈 합금의 금속 기판 테이프에 이온 빔 보조 증착 (IBAD) 방법을 통해 중간 필름을 형성 한 다음, 희귀 한 지구로 구성된 산화물과 비도환 물질을 합성함으로써 필름을 형성함으로써 제작된다 (Yttrium and other), 구리, 구리, 구리, 구리, 구리.
물질은 액화 질소 (-196ºC)의 온도에서 초전도 상태에 도달합니다. 그 특성에는 고전류 밀도, 자기장 아래에 배치 된 경우에도 낮은 속성 감소 및 작은 대체 전류 손실이 포함됩니다. 그것은 실제 적용에 적용된 고온 초전도 와이어들 사이에서 가장 성능이 좋은 재료입니다.