开发世界最高水平的高温超导电缆
～已确认即使长期通电30年也没问题～

2013年1月29日

在NEDO超导技术开发的相关事业中，古河电气工业株式会社等的研究小组开发了可以实现世界最高级别的275kV、150万kVA超导输电的高温超导电缆（注释1）、以及处于电力设备连接部位的气中终端连接体及中间连接体（注释2），并在中国沈阳市的沈阳古河电缆有限公司（注释3）开展了实际验证试验。在实际验证试验过程中，进行了相当于30年时间加速试验（注释4）的长期通电，成功确认到电缆和连接体均不会产生质量问题。

迄今为止，超导输电电缆技术开发的主流电压为66kV，而实现更高电压输电的输电电缆市场需求正以国外为中心日益增加，通过正式确立本项技术，不仅可以在日本国内加以应用，还有望将其作为新的基础设施导入亚洲地区等。

概要

为了实现作为经济社会基础的稳定且高效的电力供应系统，目前需要确立起可对系统开展合理控制、使电力供应更加稳定的技术，以及不会浪费发电电力的高效输电技术。NEDO在“钇系超导电力设备技术开发项目”（项目领头人：盐原融 公益财团法人国际超导产业技术研究中心理事）中，充分应用在迄今为止技术开发过程中获得的世界最尖端的超导技术，积极从事着使用以钇为代表的稀土族氧化物高温超导线材（统称为钇系超导线材）的超导电力电缆、超导变压器等电力设备的开发，以期实现小型化、大容量的电力供应。

本次的通电试验是作为本项目的一个环节加以实施的。275kV高温超导电缆系统是使用了古河电气工业株式会社在本项目中开发的钇系超导线（注释5），按照直径150mm、输电损失0.8W/m、275kV的设计规格制造出高温超导电缆，并在中国沈阳市构建而成的全长30m的系统。

2012年10月中旬在当地确认了该电缆的初始性能后，向该电缆实施200kV的电压、3kA的通电，同年12月底完成了为期1个月的试验。之后，向该电缆施加310kV的电压，确认了当电缆老化后并未发生局部放电，电缆以及气中终端连接体、中间连接体均不存在任何问题。

今后的计划

NEDO将继续积极推动研发工作，努力将包括本技术开发成果在内的超导电缆系统投入实际应用，有望为地球环境问题做出贡献。

古河电气工业株式会社为了尽早将超导电缆投入实际应用，预计将进一步改变条件开展试验以及进行长期通电试验等，以便详细获取实用化所必需的各种设计数据。

参考：术语解说

（注释1）高温超导电缆：
超导是指当温度降到一定值以下，电阻值为零的现象。超导可以分为使用液态氦（-269℃）进行冷却的低温超导（金属系超导）以及使用液态氮（-196℃）进行冷却的高温超导（氧化物系超导）。
高温超导电缆是使用高温超导线材的电力电缆。和低温超导相比，由于相对高温，因此可以减少冷却所需要的设备，制造出小型化的外形，从而降低冷却成本。
由于电缆尺寸变小，可以实现地下输电线管路的小型化、减少根数等，如果能够实现实用化，则不仅可以提高输电效率，还有望在电力流通设备建设时大幅降低成本。

（注释2）终端连接体、中间连接体：
终端连接体及中间连接体是连接超导电缆所必需的配件。终端连接体安装在电缆的两端，是用来连接放置在室温中的电气设备和超导电缆的终端装置。中间连接体则是用于将超导电缆相连的装置，是长距离铺设时所需的连接体。超导电缆通过液态氮进行冷却，在导体上施加高电压，因此连接体必须采用小型化的外形，同时兼具液态氮和室温的热绝缘、以及地线和高电压的电气绝缘这两种功能。

（注释3）沈阳古河电缆有限公司：
1995年由古河电工、沈阳电缆厂和伊藤忠这3家公司合资正式成立。2003年由古河电工全面注资后转为独资公司运营至今。在中国沈阳市设有工厂，业务内容包括66kV至500kV的超高压电力电缆及接头等装置零部件的制造、销售、电缆施工等，拥有从日本古河电工转移来的产品的设计制造及质量管理技术。

（注释4）相当于30年的加速条件：
是指通过1个月的长期通电试验来验证其30年的寿命，相对于通常的运转电压（对地电压160kV），施加初始耐压值200kV的电压，形成相当于实际使用时的负载变动的3kA的负载循环的状态。该方法符合日本电气学会电气规格调查会标准规定（JEC-3408）中的长期通电试验项目的相关规定。

（注释5）钇系超导线：
就是在铬镍基合金等的带状金属基板上，通过IBAD方法（离子束辅助蒸发沉积法）形成中间层膜，再通过稀土族（钇等）、钡、铜等构成氧化物超导材料结晶成膜后所得到的超导线材。
在液态氮温度（-196℃）时成为超导状态，其特性为电流密度高，即使处于磁场中，特性降低也微乎其微，同时交流损失也极小。是实用高温超导线材中性能最好的材料。

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