ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Авторы
Файлы

Володьков В.А. Ким В.А. Короткова Н.Н. Статья в формате PDF 267 KB

Сверхпроводимость - свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определенного значения (критическая температура). Сверхпроводимость - квантовое явление и не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании.

Многие ученые исследовали явление сверхпроводимости, но все началось с развития технологий охлаждения материалов до сверхнизких температур. В 1877 году французский инженер Луи Кайете и швейцарский физик Рауль Пикте независимо друг от друга охладили кислород до жидкого состояния.

Наиболее ценный вклад в исследование внесли такие ученые, как Вальтер Мейсер, открывший «эффект Мейсера», Л.Д. Ландау и В.Л. Гинзбург, построившим общую теорию данного явления, ученые Литтл и Паркс, Лондон, открывший «момент Лондона», который применялся на научном спутнике «Gravity Probe B».

Явление сверхпроводимости можно использовать для получения сильных магнитных полей, поскольку при прохождении по сверхпроводнику сильных токов отсутствуют тепловые потери. Отсутствие потерь на нагревание при прохождении постоянного тока через сверхпроводник делает привлекательным применение сверхпроводящих кабелей для доставки электричества, так как один тонкий подземный кабель способен передавать мощность, которая традиционным методом требует создания цепи линии электропередач с несколькими кабелями много большей толщины.

В настоящее время специалисты группы компаний «Сибэлектромотор» приступили к тестовым испытаниям образцов высокотемпературных проводников, предоставленных томскому предприятию компанией «Русский сверхпроводник». Параллельно ими начата работа по проектированию асинхронного электродвигателя с использованием высокотемпературных сверхпроводников [1]. Особенностью полученного типа гибких изолированных высокотемпературных проводников является его реальная применимость не только в опытных образцах, но и в серийном производстве.

Основные требования к новому оборудованию - это высокий КПД и малая материалоёмкость. Опытная эксплуатация нового сверхпроводникового оборудования показала, что использование сверхпроводимости позволяет в 2-3 раза снизить металлоёмкость единичных агрегатов, увеличить их КПД, а также существенно улучшить экологические показатели и надёжность энергосистем в целом.

При передаче по сверхпроводниковым кабельным линиям электропередач мощностей свыше 20 млн кВт на расстояние свыше 2000 км ожидается снижение электрических потерь на 10%, что соответствует сбережению от 7 до 10 млн т у.т. в год. При этом приведённые затраты на сверх проводящую кабельную ЛЭП могут быть не больше, чем на высоковольтную ЛЭП традиционного исполнения.

Силовое оборудование, созданное на основе высокотемпературных сверхпроводников второго поколения, может иметь размеры в два-пять раз меньшие, чем аналогичное оборудование традиционного исполнения, при том же или более высоком уровне мощности и при более чем двукратном сокращении потерь энергии. В сравнении с проводами первого поколения, провода второго поколения могут работать в высоких полях, и стоимость материалов в них на порядок ниже.

Проблемами, препятствующими широкому использованию сверхпроводников, является стоимость кабелей и их обслуживания - через сверхпроводящие линии необходимо постоянно прокачивать жидкий азот.

В заключение можно отметить, что наше будущее неотъемлемо связано с энергетикой, так как наша цивилизация построена на электричестве. Кардинальное переоборудование энергетических систем и сетей необходимо для дальнейшего развития нашей цивилизации.

Сверхпроводимость как уникальное физическое явление, по-видимому, является единственной возможностью для решения проблемы переоборудования энергосистем, что позволяет надеяться на значительное расширение в будущем рынка сверхпроводникового электротехнического оборудования.

Список литературы

1. «Сибэлектромотор» приступил к испытаниям высокотемпературных сверхпроводников./ Портал машиностроения. 18 февраля 2011 г. - URL: http://www.mashportal.ru/company_news-19348.aspx (дата обращения 10.01.12).

О совершествовании концепции химического образования

Статья в формате PDF 133 KB...

29 03 2026 4:10:56

СТАНОВЛЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УМЕНИЙ

Статья в формате PDF 145 KB...

28 03 2026 7:30:25

СОСТОЯНИЕ МИКРОФЛОРЫ ТОЛСТОЙ КИШКИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИШЕМИИ НА ФОНЕ ИНВАЗИИ ПРОСТЕЙШИМИ BLASTOCYSTIS HOMINIS

Статья в формате PDF 108 KB...

27 03 2026 10:23:55

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНОК ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ФИЗИКИ СТУДЕНТАМИ ЧИТИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

Статья в формате PDF 122 KB...

26 03 2026 7:55:15

СОЗДАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В 1954-1964 ГОДЫ В ДАЛЬНЕВОСТОЧНОМ РЕГИОНЕ

Статья в формате PDF 136 KB...

25 03 2026 5:53:57

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОТИВОИШЕМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО ГАМК СОЕДИНЕНИЯ РГПУ-149 И ПИРАЦЕТАМА В СРАВНИТЕЛЬНОМ АСПЕКТЕ

Статья в формате PDF 113 KB...

24 03 2026 10:30:10

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ СТИЛЯ РЕАГИРОВАНИЯ УЧИТЕЛЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ НА ПРОЦЕСС ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Статья в формате PDF 110 KB...

23 03 2026 19:32:10

Исследование реологических свойств вязкой нефти бугреватовского месторождения

Статья в формате PDF 90 KB...

22 03 2026 17:47:41

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

В работе представлены результаты исследования влияния высокоинтенсивных физических факторов электрического поля коронного разряда (ЭПКР), создаваемого установкой «Экран», и некогерентных световых импульсов (НСИ), создаваемых установкой «Стимул» [1, 2], на семена овощных культур, с целью повышения урожайности. По результатам исследования выявлено, что все использованные в эксперименте режимы высокоинтенсивного физического воздействия на семена овощных культур оказывают стимулирующий биологический эффект при оценке урожайности. Определено, что наиболее эффективными режимами ЭПКР для повышения урожайности овощных культур являются режимы с напряженностью электрического поля 3,5 кВ/см и 5 кВ/см. Выявлено, что наиболее эффективными режимами НСИ для повышения урожайности овощных культур является режим с запасенной суммарной электрической энергией импульсного источника энерго-питания 80 кДж. Показано, что при воздействии на посадочный материал картофеля НСИ с запасенной суммарной электрической энергией 40 кДж наблюдается стимулирование роста, развития, повышение всхожести и сокращение вегетационного периода картофеля. Кроме того, данное физическое воздействие вызывает повышение качества урожая картофеля, т.к. вес и количество крупных и средних клубней в опытной группе значительно больше, чем в контрольной. ...

21 03 2026 14:23:32

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С ХРОНИЧЕСКИМ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫМ ПАРОДОНТИТОМ БИОМАТЕРИАЛОМ АЛЛОПЛАНТ

Статья в формате PDF 113 KB...

20 03 2026 13:18:49

Изменение микровязкости плазматической мембраны лимфоцитов при хроническом вирусном гепатите В

Статья в формате PDF 114 KB...

19 03 2026 19:45:28

ТЕНЗОРНЫЙ АНАЛИЗ РИСКОВ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

Статья в формате PDF 111 KB...

18 03 2026 19:43:13

АНАЛИЗ МИКРОФЛОРЫ КИШЕЧНИКА У ЛИЦ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Статья в формате PDF 112 KB...

17 03 2026 10:14:35

ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРЫС ЛИНИИ WAG/RIJ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Статья в формате PDF 112 KB...

16 03 2026 19:41:21

ФРАКТАЛЬНОСТЬ, ОНТОГЕНЕЗ И МЫСЛЕФОРМЫ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ТВОРЧЕСТВЕ

Статья в формате PDF 257 KB...

15 03 2026 20:49:17

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ АДСОРБЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Исследовано явление физической адсорбции высших предельных аминов, которые являются распространенными органическими загрязняющими веществами водных объектов, на поверхности раздела фаз «твердое — жидкое». Изучены возможности спектрофотометрического определения концентрации додециламина в воде применительно к явлениям адсорбции этого вещества на поверхности силикатных минералов, имеющих место в пpaктике обогащения полезных ископаемых и химической промышленности. ...