Испытана первая в России сверхпроводящая кабельная линия

1 февраля 2010, 00:00

Федеральная сетевая компания ЕЭС и Научно-технический центр электроэнергетики провели испытания первой в России высокотемпературной сверхпроводящей (ВТСП) кабельной линии длиной 200 м на напряжение 20 кВ под нагрузкой около 50 МВА (ток 1500 А).

Испытания прошли на стенде, специально созданном в ОАО «НТЦ электро­энергетики» и оснащенном криогенной системой охлаждения, разработанной Институтом низких температур при Московском авиационном институте. Теперь проверенную кабельную линию установят на московской подстанции 110 кВ «Динамо», где в течение 2011–2012 годов она проработает в режиме опытной эксплуатации.

Известно, что при низких температурах в проводниках происходит уменьшение сопротивления, а при значениях, близких к абсолютному нулю, они и вовсе проводят электрический ток без потерь. Еще в 1911 году голландский физик Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии ее сопротивление сначала постепенно менялось, а при температуре 4,2°К (–269°С) резко упало до нуля. Мощным толчком к развитию сверхпровод­никовых технологий стало открытие в 1986 году ВТСП с температурами кипения жидкого азота при нормальном давлении. Так, появилась возможность использовать в качестве хлад­агента вместо дорогого жидкого гелия значительно более дешевый жидкий азот. К середине 1990-х были разработаны конструкции первого поколения ВТСП-проводов и начат их опытно-промышленный выпуск в США, Японии, странах Европы и России. Сейчас на стадии НИОКР находятся разработки керамических сверхпроводников, нового класса материалов, способных обеспечить промышленную ВТСП при еще более высоких температурах.

Применение ВТСП кабельных линий позволяет существенно сократить потери электроэнергии, передавать большие потоки мощности при обычных габаритах кабеля, уменьшить площадь отчуждаемых под строительство линий земель. Но пока криогенные системы, работающие на создание условий сверхпроводимости в таких линиях, потребляют значительно больше энергии, чем ее экономится при прохождении по сверхпроводам. Поэтому по всему миру ведутся работы по совершенствованию силовых сверхпроводящих кабелей. Самый длинный ВТСП-кабель длиной 610 м на 138 кВ изготовлен компанией Nexans для сети острова Лонг-Айленд. Разворачиваются кабели длиной от 200 до 600 м в энергосетях от 30 до 154 кВ в Японии, Китае и Южной Корее. Теперь и Россия после двухлетних инновационных разработок, выполненных за последние два года, снова возвращается в группу мировых лидеров в области ВТСП.