全球首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器研制成功

　　量子科技是重大顛覆性創新的潛在領域，已成為新一輪科技革命與產業變革的國際前沿焦點，也是2024年全國兩會期間代表委員關注的熱點，2024年政府工作報告提出“將制定未來產業發展規劃，開辟量子技術、生命科學等新賽道，創建一批未來產業先導區。”

　　近日，中國電氣裝備所屬中國西電西開有限參與的國家重點研發項目“寬溫域高精度量子電流敏感元件及傳感器”取得重要突破。該項目成功研制出全球首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器(以下簡稱“量子電流傳感器”)，并在西高院順利完成絕緣性能、寬量程寬頻帶測量性能等全套性能試驗，標志著我國在量子精密測量領域實現重大跨越，搶占了全球量子電力傳感技術制高點，對推動行業技術革新、提升我國在國際高端技術領域的話語權具有重要意義。

　　首創特高壓量子傳感

　　超精測控登頂國際巔峰

　　該傳感器采用鉆石系綜氮—空位(NV)色心磁測量技術，利用金剛石內部獨特的量子特性，通過檢測電流產生的磁場，實現非接觸電流測量，并針對電力系統寬溫域、強電磁場、高電壓的復雜環境開展工程化設計與改造。目前，產品已順利通過國家級新產品技術鑒定，綜合技術性能達到國際領先水平。

　　該量子電流傳感器首次實現1毫安至10千安范圍內、萬分之六的寬量程、高精度電流測量，為電網設備運行狀態全面感知提供了更加精細化的解決方案。

　　本次研制的量子電流傳感器是世界首個可以應用到±800千伏特高壓直流輸電線路的量子電流傳感器，解決了傳感器在電網強磁高壓環境下的非侵入電流測量技術難題。

　　由于量子的加持，能夠實現其它傳感器不具備的超大范圍、超高精度和高穩定的電流測量。能看得更遠、聽得更清晰，既能精準感知毫安級別的極微弱電流，又能測量10千安級別的短路大電流，滿足新型電力系統建設中電流全域精準感知需求。

　　聚力攻堅量子技術

　　多維創新破局研發壁壘

　　西開有限依托南網數研院牽頭的國家重大研發項目，憑借自身在互感器技術領域的長期技術積累，與課題組聯合研發單位一起，針對量子測量原創技術進行科研攻關，分別從機理研究、電磁屏蔽、結構設計、防護等級、通信與數據處理、供能設計等多個關鍵維度進行具有針對性和開創性的研究，成功集成制備了特高壓工程用量子電流傳感器，實現了從0到1的突破。面對研發樣機形態多、研究內容創新性強、研發任務艱巨繁重等挑戰，西開有限高度重視，各部門積極聯動、協同合作，克服重重困難，完成試品研制工作，確保項目最終順利通過全套性能試驗，具備工程供貨條件。

　　協同突破試驗困境

　　智匯經驗筑基行業標桿

　　作為量子電流傳感器的核心承檢單位，西高院面對試品種類新穎、缺乏可借鑒先例、試驗回路搭建及試驗參數計算等諸多挑戰，憑借其豐富的實踐經驗和專業能力，全力保證項目順利推進。試驗工程師積極與研發團隊溝通試驗細節，從安裝到試驗，從圖紙到現場，始終保持兢兢業業、一絲不茍的態度，針對試品提出改進建議，為優化方向提供有價值的思路。為充分利用各檢測室的試驗資源，工程師們深入挖掘每一項潛在優勢，積極探索試品新穎的結構功能，總結試驗特征并積累寶貴經驗。最終，順利完成量子電流傳感器的絕緣性能、寬量程寬頻帶測量性能等全部性能試驗。

　　未來，中國電氣裝備將積極發展新質生產力，參與量子科技相關項目，利用深厚的技術積累和豐富的試驗經驗，加快推進量子傳感器的可靠性升級和在特高壓電網的工程化應用，進一步推進量子電流傳感器向新能源、工業、交通等多個領域的電流監測場景拓展應用，為數字電網、數字能源和數字中國提供先進的狀態感知裝備!(文字 | 張春基 楊忠州)