В г. Шэньчжэне, Китай, был проложен первый китайский трехфазный коаксиальный высокотемпературный сверхпроводящий кабель на 10 кВ. Этот кабель произведен Группой ZTT, и уже завершена его прокладка. Это второй демонстрационный проект в области сверхпроводников, в котором участвовала Группа ZTT после производства и интеграции сверхпроводящего ограничителя постоянного тока на 160 кВ, ключевой национальной программы НИОКР Китая.
28 июля 2021 года впервые в Китае был проложен трехфазный коаксиальный высокотемпературный сверхпроводящий кабель переменного тока на 10 кВ (длиной 400 метров) в г. Шэньчжэне за 8 часов, что ознаменовало собой еще один важный прогресс в первом в мире демонстрационном проекте высокотемпературного сверхпроводящего кабеля. Высокая плотность нагрузки электроснабжения района послужила основанием для реализации данного проекта.
Cообщается, что данный проект является крупным научно-техническим проектом China Southern Power Grid Company. Сверхпроводящий кабель на напряжение 10 кВ, разработанный Шэньчжэньским бюро электроснабжения Южной энергосистемы Китая, соединяет станцию Биньхэ 220 кВ и станцию Синхэ 110 кВ в центральном районе Футянь в г. Шэньчжэне и будет обеспечивать электроэнергией важных потребителей, например, таких как достопримечательность Шэньчжэня - Международный финансовый центр Ping An. Пропускная способность сверхпроводящих кабелей намного больше, чем у обычных кабелей. Трехфазный коаксиальный высокотемпературный сверхпроводящий кабель переменного тока 10 кВ имеет большую пропускную способность, чем обычный кабель 110 кВ, а его потери при передаче составляют всего 1/4 – 1/5 от потерь обычного кабеля, что очень подходит для эффективного электроснабжения районов с высокой плотностью нагрузки. Из-за большой сложности реализации таких проектов даже в Китае таких проектов немного, в том числе их мало и в мире.
Этот сверхпроводящий кабель проходит через оживленные дороги, городские станции метро и основные деловые районы. Узкая среда укладки, особые экстремальные условия работы, такие как перепад высот 24,2 метра, более 10 поворотов под углом 90 градусов и короткие S-образные изгибы, а также высокие и низкие трубопроводы создают сложности реализации. Мало практического опыта, которому можно было бы следовать при реализации подобных проектов. Это типичный «малый коридор» сложной прокладки кабеля в больших городах. Даже проложить обычные кабели в больших городах очень сложно.
Чтобы обеспечить успешное завершение прокладки сверхпроводящего кабеля, за последние три месяца группа разработчиков сверхпроводящего кабеля Шэньчжэньского бюро электроснабжения Южной энергосистемы Китая провела десятки полевых исследований и обсуждений, и сформулировала специальный план исследований «имитация укладки в разных местах + предварительная укладка на месте». В городе Наньтун провинции Цзянсу был построен полигон, аналогичный демонстрационному проекту, и восстановлены различные сложные экстремальные условия. Было проведено множество имитационных учений по укладке, было получено большое количество ценных данных, и накоплен обширный полевой опыт. На площадке демонстрационного проекта аналогичные кабели того же масштаба и веса использовались для предварительной прокладки в два захода, что обеспечило наиболее прямое соответствие для финальной прокладки.
В процессе укладки, в дополнение к конвейерам и лебедкам, используемым при традиционной прокладке кабеля, команда проекта инновационно разработала специальную вспомогательную направляющую, защиту по ограничению радиуса поворота, позиционирование центра сопла, крестообразный комплект конвейерных колес и другие инструменты для укладки. Все эти решения обеспечили безопасную и надёжную прокладку сверхпроводящего кабеля. Вся прокладка была сделана за 8 часов, корпус кабеля не пострадал.
Далее проект перейдет в этапы присоединения, испытаний и отладки арматуры сверхпроводящего кабеля, согласования системы криогенного охлаждения и системы контрольно-измерительной защиты. Когда проект будет запущен в производство, он предоставит новую схему и новую модель для решения проблемы электроснабжения в зоне высокой плотности нагрузки в сверхбольших городах по всему миру.
