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).

Исследование бактерицидной активности водных диализованных растворов наночастиц меди на Staphylococcus aureus

Статья в формате PDF 307 KB...

18 04 2026 4:59:47

ИННОВАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ТЮМЕНСКОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ

Статья в формате PDF 246 KB...

17 04 2026 21:23:16

АНАЛИЗ РЕГИОНАЛЬНОЙ ФИНАНСОВОЙ ПОЛИТИКИ СТРАН ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ

Статья в формате PDF 121 KB...

16 04 2026 3:17:46

Организация системы адаптации человека в онтогенезе

Статья в формате PDF 104 KB...

15 04 2026 2:48:59

СОСТОЯНИЕ ФЕТОПЛАЦЕНТАРНОГО КОМПЛЕКСА У БЕРЕМЕННЫХ КРЫС ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ ТОКСИНА СТАФИЛОКОККА

Статья в формате PDF 109 KB...

14 04 2026 8:20:49

БИОЛОГИЯ И ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ СУРКОВ В КУЗБАССЕ

Статья в формате PDF 112 KB...

13 04 2026 10:42:34

ПРОЯВЛЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНО-МОТОРНОЙ АСИММЕТРИИ У ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

Статья в формате PDF 124 KB...

12 04 2026 21:36:37

ВОСПИТАНИЕ ДЕТЕЙ В СЕМЬЕ

Статья в формате PDF 108 KB...

11 04 2026 12:18:44

ИНТЕГРАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЯ БЛЕКА-ШОУЛЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЕВРОПЕЙСКОГО ОПЦИОНА И ЕГО ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ

Статья в формате PDF 97 KB...

10 04 2026 4:37:16

МЕТОДЫ ФИЗКУЛЬТУРНО-СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОФЕССИОНАЛЬНО ЗНАЧИМЫЕ КАЧЕСТВА ПРОГРАММИСТОВ

Статья в формате PDF 312 KB...

09 04 2026 15:35:59

ВОЗМОЖНОСТИ РЕКРЕАЦИОННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ БУРЯТИИ

Статья в формате PDF 129 KB...

08 04 2026 4:48:56

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛЛЮСКОВ В БИОТЕСТИРОВАНИИ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Статья в формате PDF 276 KB...

07 04 2026 4:23:48

О ЗНАЧЕНИИ ИССЛЕДОВАНИЯ СГУСТКА КРОВИ В КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

Статья в формате PDF 90 KB...

06 04 2026 17:53:53

БЛОКАТОРЫ β1-РЕЦЕПТОРОВ В КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕРАПИИ БОЛЬНЫХ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Статья в формате PDF 112 KB...

05 04 2026 20:29:53

ВАСИЛЬЕВА ГАЛИНА ИВАНОВНА

Статья в формате PDF 116 KB...

04 04 2026 19:14:57

ДИНАМИКА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА У СПОРТСМЕНОВ ПО СЕЗОНАМ ГОДА ПОД ВЛИЯНИЕМ АНАЭРОБНЫХ И АЭРОБНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Статья в формате PDF 108 KB...

03 04 2026 11:41:13

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ И РАБОТА СИЛЫ ТРЕНИЯ

Показано, что общепринятая формула для определения работы справедлива только для частных случаев. Правильное определение работы. Общепринятая формула работы тоже применима только к одному частному случаю. ...

02 04 2026 3:38:32

Определение уровня плазменного фибронектина и НСТ-теста у больных ПТИ

Статья в формате PDF 115 KB...

01 04 2026 14:45:14

МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ СУБЪЕКТНОЙ ПОЗИЦИИ СТАРШЕКЛАССНИКОВ В ПРОЦЕССЕ ПРЕДПРОФИЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Статья в формате PDF 206 KB...

31 03 2026 16:50:35

Использование α-(2-фурфурилокси)-ω-(триэтилсилокси)алканов в качестве стимуляторов роста бактерий в процессе биологической очистки сточных вод

Статья в формате PDF 308 KB...

30 03 2026 22:14:32

К ВОПРОСУ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ РИСКА РОЖДЕНИЯ БОЛЬНОГО РЕБЕНКА В ПРОЦЕССЕ РЕФЛЕКСОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Статья в формате PDF 149 KB...

29 03 2026 1:46:52

Мероприятия, снижающие вредное воздействие отвалов на окружающую среду

В статье рассмотрено негативное воздействие отвалов на окружающую среду. Описаны основные явления, возникающие с появлением отвала и их вредное воздействие. Предложены пути предотвращения эрозионных процессов. Описаны мероприятия для сбора и отвода поверхностного стока вод с отвалов. Рассмотрено самовозгорание отвалов и предложена селективная отсыпка их горизонтальными слоями. ...