《額定電壓6kV至500kV超導(dǎo)交流電力電纜及其附件試驗(yàn)方法和要求》標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展報(bào)告DevelopmentReportonTestMethodsandRequirementsforSuperconductingACPowerCablesandTheirAccessorieswithRatedVoltagesfrom6kVto500kV摘要隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和電力系統(tǒng)升級需求，超導(dǎo)交流電力電纜因其大容量、低損耗和環(huán)境友好等顯著優(yōu)勢，已成為電力傳輸領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。國際上有多個(gè)國家已開展超導(dǎo)電纜技術(shù)研究并實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，我國也在多個(gè)示范項(xiàng)目中取得突破性進(jìn)展。為規(guī)范超導(dǎo)交流電力電纜及附件的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，制定《額定電壓6kV至500kV超導(dǎo)交流電力電纜及其附件試驗(yàn)方法和要求》國家標(biāo)準(zhǔn)具有重大意義。本報(bào)告詳細(xì)闡述了該標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景、目的意義、適用范圍及主要技術(shù)內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)覆蓋6kV至500kV電壓等級的超導(dǎo)電纜系統(tǒng)，規(guī)定了材料特性、例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)要求，填補(bǔ)了國內(nèi)超導(dǎo)電纜標(biāo)準(zhǔn)化空白。通過統(tǒng)一試驗(yàn)方法和技術(shù)指標(biāo)，將有效促進(jìn)超導(dǎo)電纜產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，并為"雙碳"目標(biāo)下的新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。關(guān)鍵詞：超導(dǎo)交流電力電纜；試驗(yàn)方法；國家標(biāo)準(zhǔn)；電力傳輸；高溫超導(dǎo)Keywords:SuperconductingACpowercable;Testmethod;Nationalstandard;Powertransmission;High-temperaturesuperconductor正文一、標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)背景與目的意義超導(dǎo)交流電力電纜是采用高溫超導(dǎo)材料（如Bi-2223或YBCO）作為導(dǎo)體的新一代電力傳輸裝備。與傳統(tǒng)銅纜相比，其電流承載能力可提升5-10倍，輸電損耗降低60%以上，且無需使用SF6絕緣氣體，具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。國際能源署（IEA）統(tǒng)計(jì)顯示，截至2023年全球已建成超導(dǎo)電纜示范工程27個(gè)，其中韓國濟(jì)州島項(xiàng)目（154kV/1.2kA）連續(xù)運(yùn)行超過5年驗(yàn)證了技術(shù)可靠性。我國在"十四五"智能電網(wǎng)專項(xiàng)規(guī)劃中明確提出加快超導(dǎo)電力技術(shù)應(yīng)用。目前上海35kV/2kA超導(dǎo)電纜示范工程（2021年投運(yùn)）、深圳10kV三相同軸電纜等項(xiàng)目已取得重要突破。然而，由于缺乏統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，各廠商在電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方法等方面存在差異，制約了產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展。本標(biāo)準(zhǔn)的制定將實(shí)現(xiàn)三大目標(biāo)：1.技術(shù)規(guī)范化：明確電纜材料選擇、絕緣性能、低溫系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，參照IEC63075等國際標(biāo)準(zhǔn)建立符合國情的試驗(yàn)體系；2.產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)：通過統(tǒng)一技術(shù)門檻促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，預(yù)計(jì)可帶動(dòng)超導(dǎo)帶材、低溫制冷等配套產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值增長超50億元；3.國際接軌：為參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定（如IEC/TC20）提供技術(shù)依據(jù)，增強(qiáng)我國在超導(dǎo)電力領(lǐng)域的話語權(quán)。二、標(biāo)準(zhǔn)范圍與核心技術(shù)內(nèi)容（一）適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定電壓6kV（Um=7.2kV）至500kV（Um=550kV）的固定敷設(shè)超導(dǎo)交流電纜系統(tǒng)，具體包括：-電纜類型：單芯、三芯及三相同軸結(jié)構(gòu)的低溫絕緣超導(dǎo)電纜；-排除范圍：故障限流電纜、海底電纜等特殊用途電纜需另行制定補(bǔ)充要求。（二）主要技術(shù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)采用全生命周期測試?yán)砟?，?gòu)建四級試驗(yàn)體系：|試驗(yàn)類別|核心項(xiàng)目|關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)||----------|----------|--------------||例行試驗(yàn)|導(dǎo)體直流電阻、局部放電|超導(dǎo)層臨界電流≥設(shè)計(jì)值120%||抽樣試驗(yàn)|彎曲性能、熱循環(huán)|-196℃下500次循環(huán)后性能衰減＜5%||型式試驗(yàn)|雷電沖擊、短路耐受|550kV電纜需通過1550kV雷電沖擊試驗(yàn)||安裝后試驗(yàn)|冷卻系統(tǒng)驗(yàn)證、現(xiàn)場局放|漏熱量≤1.5W/m·k（77K工況）|創(chuàng)新性要求包括：1.引入基于有限元分析的電磁-熱耦合仿真驗(yàn)證方法；2.規(guī)定液氮循環(huán)系統(tǒng)可靠性測試流程（連續(xù)運(yùn)行≥1000小時(shí)）；3.建立附件界面壓力量化標(biāo)準(zhǔn)（≥0.5MPa@77K）。主要參與單位介紹上海電纜研究所作為本標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位，是國家電線電纜質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心（TICW）依托機(jī)構(gòu)。該所擁有：-國內(nèi)唯一的超導(dǎo)電纜全參數(shù)測試平臺，可模擬-200℃至300℃極端環(huán)境；-參與制定GB/T3048-2020等27項(xiàng)電纜領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)；-承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃"智能電網(wǎng)專用高溫超導(dǎo)材料"項(xiàng)目（2017YFB0902400），在35kV超導(dǎo)電纜系統(tǒng)集成方面取得6項(xiàng)發(fā)明專利。研究所聯(lián)合清華大學(xué)、中科院電工所等12家單位組成標(biāo)準(zhǔn)工作組，通過分析美國Southwire、日本Furukawa等國際企業(yè)的技術(shù)方案，結(jié)合我國電網(wǎng)特點(diǎn)提出"分級絕緣設(shè)計(jì)"等特色條款。結(jié)論與展望本標(biāo)準(zhǔn)的制定將顯著提升我國超導(dǎo)電纜產(chǎn)品的質(zhì)量一致性和工程適用性。隨著2025年預(yù)期發(fā)布的《超導(dǎo)電力裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要》，未來需重點(diǎn)關(guān)注：1.擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍至±320kV直流超導(dǎo)電纜；2.開發(fā)基于數(shù)字孿生的智能監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；3.推動(dòng)與IEEEStd1617等國際標(biāo)準(zhǔn)的互認(rèn)。超導(dǎo)電纜作