當(dāng)下科技飛速發(fā)展，我國(guó)量子精密測(cè)量領(lǐng)域迎來了一個(gè)重要的里程碑——全球首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器近日研制成功。這一重大成果的背后，西安科技力量閃耀奪目。
連日來，記者在采訪中了解到，作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目“寬溫域高精度量子電流敏感元件及傳感器”的參與單位，西安西電高壓開關(guān)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱：西開有限）憑借深厚的技術(shù)底蘊(yùn)和勤于探索的創(chuàng)新精神，為這一突破性成果貢獻(xiàn)了不可或缺的“西安智慧”與“西安力量”。
西開有限副總經(jīng)理李強(qiáng)自豪地表示：“這是我們西安企業(yè)在高端技術(shù)領(lǐng)域的一次重要突破，展現(xiàn)了西安在電氣設(shè)備和量子科技領(lǐng)域的強(qiáng)大研發(fā)實(shí)力?！?
感知升級(jí)
量子賦能電網(wǎng)
如今，在西安經(jīng)開區(qū)鳳城十二路，一座現(xiàn)代化的工業(yè)園區(qū)內(nèi)，西開有限正以創(chuàng)新為引擎，推動(dòng)電力設(shè)備的綠色革命。
3月6日，記者深入走訪西開有限，剛一走進(jìn)企業(yè)園區(qū)，醒目的“企業(yè)愿景”便映入眼簾——世界一流競(jìng)爭(zhēng)力智慧開關(guān)解決方案服務(wù)商。
在這家企業(yè)的生產(chǎn)車間內(nèi)，252千伏瓷柱式六氟化硫斷路器正在有序進(jìn)行出廠試驗(yàn)，每個(gè)細(xì)節(jié)都彰顯著企業(yè)的技術(shù)實(shí)力與嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。
“由中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司牽頭、西開有限參與研制的全球首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器研制成功，標(biāo)志著我國(guó)在量子精密測(cè)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大跨越！”李強(qiáng)告訴記者，搶占全球量子電力傳感技術(shù)制高點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)行業(yè)技術(shù)革新、提升我國(guó)在國(guó)際高端技術(shù)領(lǐng)域的話語權(quán)具有重要意義。
此次研制的量子電流傳感器，采用鉆石系綜氮—空位（NV）色心磁測(cè)量技術(shù)。這一技術(shù)的核心，在于利用金剛石內(nèi)部獨(dú)特的量子特性，通過檢測(cè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)非接觸式電流測(cè)量。
值得一提的是，這項(xiàng)“黑科技”由西安企業(yè)西開有限參與研發(fā)，首次實(shí)現(xiàn)了1毫安至10千安范圍內(nèi)、萬分之六的寬量程、高精度電流測(cè)量，成功解決了傳感器在電網(wǎng)強(qiáng)磁高壓環(huán)境下的非侵入電流測(cè)量難題。
“就像給電網(wǎng)裝上了一雙‘透視眼’，既能看得遠(yuǎn)，又能看得細(xì)?！崩顝?qiáng)形象地解釋道。
這一技術(shù)突破，既能精準(zhǔn)感知到毫安級(jí)別的極微弱電流，又能測(cè)量到10千安級(jí)別的短路大電流，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流輸電線路的運(yùn)行情況和健康狀態(tài)。不僅為電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全面感知提供了更加精細(xì)化的解決方案，也為新型電力系統(tǒng)的建設(shè)注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
西安力量
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)攻堅(jiān)
作為西安本土企業(yè)的杰出代表，西開有限始終秉持“開拓進(jìn)取 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”的理念，在特高壓和量子科技領(lǐng)域不斷深耕。
此次量子電流傳感器的成功研制，正是西開有限多年技術(shù)積累和創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)，也是西安科技創(chuàng)新力量高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)縮影。
在參與項(xiàng)目研發(fā)的過程中，西開有限針對(duì)量子測(cè)量技術(shù)進(jìn)行科研攻關(guān)，抽調(diào)12名技術(shù)骨干組成研發(fā)團(tuán)隊(duì)，分別從機(jī)理研究、電磁屏蔽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防護(hù)等級(jí)、通信與數(shù)據(jù)處理、供能設(shè)計(jì)等多個(gè)關(guān)鍵維度進(jìn)行具有針對(duì)性和開創(chuàng)性的研究，實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破。
在特高壓直流輸電工程中，絕緣設(shè)計(jì)和抗干擾能力是電流傳感器的兩大技術(shù)難點(diǎn)。西開有限憑借多年的技術(shù)積累，成功攻克了這些難題。
“絕緣設(shè)計(jì)是特高壓設(shè)備的技術(shù)核心，我們通過優(yōu)化電場(chǎng)分布和絕緣材料選擇，確保了設(shè)備在±800千伏高壓環(huán)境下的安全運(yùn)行?！崩顝?qiáng)表示，針對(duì)特高壓直流輸電工程中強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的問題，通過增加屏蔽層和優(yōu)化整體設(shè)計(jì)，顯著提升了設(shè)備的抗干擾能力。
“與傳統(tǒng)技術(shù)相比，量子傳感器在±800千伏特高壓直流輸電工程中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。”李強(qiáng)介紹道，一是測(cè)量精度更高，能夠精準(zhǔn)捕捉電流的微小變化；二是抗干擾能力更強(qiáng)，即使在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下也能穩(wěn)定運(yùn)行；三是絕緣性能更優(yōu)，能夠滿足特高壓直流輸電工程對(duì)設(shè)備安全性的極高要求。
