Materiāla īpašības: retzemju alumīnija sakausējumu "raksturīgie trūkumi"
Lai gan retzemju alumīnija sakausējuma kabeļi var šķist "vispusīgi piemēroti", tiem patiesībā ir raksturīgi trūkumi ultra-augstsprieguma (UHV) lietojumu jomā. To galvenā sastāvdaļa-alumīnija sakausējums-, lai gan tam ir uzlabota izturība un izturība pret koroziju, pievienojot retzemju elementus, tā elektrovadītspēja kļūst par "Ahileja papēdi". Salīdzinot ar tīru varu, šī alumīnija sakausējuma elektriskā pretestība ir aptuveni 1,6 reizes lielāka; tas nozīmē, ka pie identiskām strāvas slodzēm alumīnija sakausējuma kabeļi rada vairāk siltuma un rada lielākus enerģijas zudumus. UHV jaudas pārvadei ir nepieciešami kabeļi ar ārkārtīgi zemu elektrisko pretestību, lai samazinātu enerģijas izkliedi un samazinātu pārkaršanas risku -stingra prasība, ko acīmredzot nevar izpildīt retzemju alumīnija sakausējumu vadītspēja.
Elektriskā vadītspēja: UHV transmisijas "dzīvības līnija".
UHV jaudas pārraides pamatprincips ir "efektīva pārraide", un elektriskā vadītspēja ir galvenais faktors, kas nosaka šo efektivitāti. Ņemot par piemēru 500 kV UHV līniju, pretestība uz kilometru ir jāsaglabā zem 0,01 omi, lai nodrošinātu, ka pārraides zudumi paliek zem 3%. Ja tiek izmantoti retzemju alumīnija sakausējuma kabeļi, pretestība pieaugs līdz vairāk nekā 0,016 omi, efektīvi dubultojot enerģijas zudumus. Vēl svarīgāk ir tas, ka UHV līnijām ir jāiztur strāvas, kas sasniedz desmitiem tūkstošu ampēru; šādos augstas-temperatūras apstākļos alumīnija sakausējuma kabeļi ir pakļauti mīkstināšanai un deformācijai, kas var izraisīt izolācijas slāņa bojājumus un būtisku drošības apdraudējumu. Turpretim vara kabeļu kušanas temperatūra ir 1083 grādi, savukārt alumīnija sakausējumi kūst tikai 660 grādos -atšķirība augstās{12}}temperatūras izturībā.
Tehniskie trūkumi: "Pēdējā jūdze" no laboratorijas līdz pielietojumam
Pat ja retzemju alumīnija sakausējuma kabeļu elektrovadītspēja būtu jāuzlabo, izmantojot optimizētu sakausējumu sastāvu, tie joprojām saskartos ar vēl vienu milzīgu izaicinājumu: pašu ražošanas procesu. UHV kabeļiem ir nepieciešama ārkārtīgi augsta viendabīguma pakāpe; pat mazākais mikroskopisks defekts var izraisīt lokālu elektriskā lauka koncentrāciju, potenciāli izraisot dielektrisko sabrukumu. Tomēr alumīnija sakausējumu kausēšanas un stiepšanas procesos piemaisījumu kontrole ir daudz grūtāka nekā vara, kā rezultātā samazinās ražošanas ražība un augstākas ražošanas izmaksas. Turklāt īpaši-augstsprieguma-kabeļu izolācijas slānim ir jāiztur spriegums, kas sasniedz miljoniem voltu; tomēr pašlaik dominējošajam šķērssavienotajam polietilēna (XLPE) materiālam ir slikta adhēzija ar alumīnija sakausējumiem, tādēļ tas ir pakļauts saskarnes atdalīšanai-, kas vēl vairāk ierobežo tā pielietojumu.
