ПредишенСледващото

свръхпроводящи кабел
Приложни изследвания в областта на използването на ефекта на свръхпроводимост мост, постигнат в свръхпроводими материали (свръхпроводници) при температура под критичната, е бил тук в продължение на много десетилетия. В началото на 60-те години на базата на свръхпроводими материали и криогенни техники, използващи течен хелий като охладител на (температура на кипене хелий течност - 4,2 K при атмосферно налягане) с ниска температура технология свръхпроводник произход (технология LTSC). В основата на разработените свръхпроводящи материали са търговски две материали: сплав Nb-Ti (с параметри: критична температура от - 9,6 К в нула магнитно поле и ток критично магнитно поле - 12 Т в 4,2 К и нулев ток, критичната плътност на тока - .. 3-109 A / m 2 в 4.2 К в магнитно поле на 5 тесла) и интерметални съединение Nb3Sn (с параметри: критична температура - 18,3 К нула магнитно поле и ток, критично магнитно поле - около 22 Тесла на 4,2 К и нулев ток, критичната плътност на тока - над 109 М-2 на 4,2 К и магнит? то поле на 10 Тесла). Цената на първия материал е няколко долара на 1 кА? М, втората стойност е приблизително равна на 10 долара на 1 кА / м.

Свръхпроводящи тел е сложна структура от различни материали с ултра тънки нишки на самата свръхпроводника. Технологии за изготвяне е овладял в САЩ, СССР, Япония, Германия, Англия. В ENIN и VNIIKP са създадени твърди и гъвкави кабели захранващия до 3 CAA (вж. Фиг. 28).


По този начин, в момента, проведена в пилотна производствена свръхпроводящи захранващия кабел е с дължина 500-600 м. В следващите няколко години, дължината им може да се увеличи до 3 км. И въпреки, че досега те осигуряват капацитет за пренос до 500 MVA, в бъдеще те могат наистина се осигури прехвърлянето на много висока мощност (до 10 БДС и повече).


HTS кабели имат два вида структури са коренно различни един от друг: HTS кабели в студена диелектрик (CD) и HTS кабели в топло диелектрични (RTD).


В студен диелектрик кабел (вж. Фиг. 29, 30) е заобиколен от коаксиален кабел, свръхпроводим елемент слой за екраниране магнитно поле. Диелектрик "импрегнирани" с течен азот е разположена между проводимата жилищни на ВТСП материал и външен слой екраниране. Предимството на този дизайн е възможността за премахване на загуба на променлив ток, причинени от излагане на магнитно поле, генерирано от токовете в съседните фази и вихровите токове, индуцирани в металните части на прилежащата оборудване.


свръхпроводящи кабел

1,2 - течен азот; 3 - висока температура свръхпроводящи тоководещия проводник; 4 - диелектрик; 5 - HTS екран; 6 - на криостат; 7 - Shell.


Фиг. 29. HTS кабел дизайн със студена диелектрик (CD).


свръхпроводящи кабел

Фиг. 30. Конструкцията на три основни HTS kabelyas студен изолатор.


В кабели с топла диелектрик (фиг. 31) няма такъв свръхпроводим слой. Този дизайн изисква по-малко консумация на свръхпроводящ материал, конвенционални изолационни материали, използвани в него, така че цената на кабела е много по-ниска. Тъй като топъл диелектрик кабел е структурно сходен с нормален кабел, а след това при неговото производство, монтаж и свързване може да се използва многократно доказана технология. Въпреки това, кабелът HTS с топла диелектрични лоши техническите качества на HTS кабел с по-студен диелектрик.

свръхпроводящи кабел

1 - течен азот; 2 - висока температура свръхпроводящи тоководещия проводник; 3 - Криостат, 4 - диелектрик; 5 - екран и обвивка.

Фиг. 31. HTS дизайн кабел с топла диелектрик (RTD).


HTS кабели в сравнение с традиционно използваните кабели имат значителни предимства: по-висока честотна лента, използващи по-ниско класиран степен на напрежение. при мъже-Shih загуби, по-ниско тегло и компактност; пожарна безопасност; на околната среда и други. Проведените сравнителни технически и икономически изчисления в НК "Институт Курчатов", VNIIKP, VEI показа, че дори и с днешния висока цена на висока температура свръхпроводящи материали и пълните разходи (включително полагане и оперативни разходи) за традиционните кабели и HTS кабели около едни и същи. Ако през следващите години, разработчици и производители на свръхпроводящи материали може да се постигне значително намаляване на цената на висока температура свръхпроводящи материали, които съставляват 90% от стойността на кабела, ползите от използването на HTS кабели ще станат ясни.


Като се има предвид предимствата на HTS кабели и интензивност на научноизследователската и развойната дейност в областта на технологиите свръхпроводящ висока температура може да се очаква, че ще бъде по-широко използвани скоро HTS кабели за дълбоко подхранване електроенергия на големи мегаполиси и енергоемки системи, за да замени CL излишък традиционното изпълнение на необходимостта от увеличаване на капацитета и повишените изисквания по отношение на пожарната безопасност и околната среда, както и на изхода на електроенергия от големи електроцентрали и за преодоляване на вода х препятствия.


Препоръчайте тази статия на другите!

Свързани статии

Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!