Мега Дом Энергетический центр
Главная Выбор энергооборудования Пожарная безопасность Реализованные проекты Дипломы - Сертификаты - Благотворительность Контакты
Электростанции, ИБП, Стабилизаторы, Сварочное оборудование
Все прайс-листы по оборудованию
НА СКЛАДЕ
Умный Дом
РАСПРОДАЖА
КАТАЛОГ Электротехнического Оборудования
НАШИ ЗАКАЗЧИКИ
Новости компаний
Новости Энергетики и ГазНефтепрома Татарстана и России
Техническая и Нормативная Документация
ДВИГАТЕЛИ и их характеристики
Правило выбора оборудования
Рекомендации по монтажу Оборудования
Дизель-генератор ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТАНОВКЕ
РОССИЙСКИЕ Генераторы - Техническая информация
ИМПОРТНЫЕ Дизельгенераторы - Техническая информация
Переносные, многофункциональные источники питания и пусковые устройства
Генераторы на природном газе (NG)
Когенераторные установки (Мини ТЭЦ)
Трансформаторы
Станки для резки и гибки арматуры
Кабель
Аккумуляторные батареи
Стабилизаторы
Источники Бесперебойного Питания
Кондиционеры
Вентиляция
Обогреватели
Теплоснабжение
Насосы
Компрессора
Электродвигатели
Солнечная энергия
Ветроэнергетика
Сварочное оборудование
Снегоуборочные машины
АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
Строительные машины и оборудование
Наши партнеры и представители в Регионах России
Карта сайта

Вакансии
СПРАВОЧНАЯ
Поздравления в адрес ООО "Мега Дом"
Это интересно!
О здоровом образе жизни
Все о дизельных электростанциях
Все о когенерации
Все о ветроэнергетике
Все о бензогенераторах

Роль сверхпроводимости в системе электроснабжения


 

Роль сверхпроводимости в системе электроснабжения

Развитие промышленности, рост числа мегаполисов и численности населения крупных городов приводят к резкому увеличению потребления электроэнергии. В результате этого человечество столкнулось с проблемой совершенствования систем передачи электроэнергии с целью сокращения потерь при транспортировке.

 

Дело в том, что подача электро­энергии по линиям электропередач сопряжена со значительными поте­рями. Так, передача тока напряже­нием 200 В на расстояние свыше 2 км делает это мероприятие бесполез­ным. Для снижения потерь используют высокое напряжение и токи большой силы, которые проводятся по прово­дам. Традиционно в России уровень номинального напряжения в распре­делительных сетях составляет 10 кВ, который сегодня является недоста­точным. С учетом роста дальнейшего потребления распределительные сети должны быть рассчитаны на напря­жение 20-35 кВ. Помимо этого необ­ходимо и повышение номинального рабочего тока с уровня 2-4 до 6-8 кА. Такие условия передачи электроэнер­гии уже сегодня используются в некоторых промышленно развитых странах, например, Японии. Однако этого не достаточно.

Можно считать, что началось произ­водство сверхпроводящих кабелей с открытия явления сверхпроводимости. Как известно, с понижением температуры электрическое сопротивление проводни­ков из чистых материалов линейно пада­ет. При температурах, приближающихся к абсолютному нулю, удельное сопро­тивление этих металлов стремится к по­стоянному значению, называемому оста точным сопротивлением, которое зави­сит от содержания примесей в металле. Сущность же явления сверхпроводимос­ти заключается в том, что при темпера­турах ненамного выше абсолютного нуля электрическое сопротивление скачком падает до нулевых значений.

Следует отметить, что исследо­ваниями физических явлений, про­ходящих при температурах, близких к абсолютному нулю, занимались во многих странах и, в частности, в России. Так, еще в 1934 г. в Москве по инициативе первооткрывателя сверхтекучести, впоследствии лауре­ата Нобелевской премии, академи­ка П.Л. Капицы был создан Институт физических проблем. Именно в этом научном учреждении были выполне­ны классические работы в области сверхпроводимости. Однако полную последовательную теорию сверхпро­водимости сумели сформулировать лишь в 1957 г. зарубежные ученые Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер. В основе трактовки этой теории лежит эффект, открытый Купером. Согласно общепринятой теории, электроны металлов, находящиеся в невозбуж­денном состоянии, при температуре абсолютного нуля заполняют в про­странстве импульсов объем, ограни­ченный поверхностью Ферми. Для объ­яснения явления сверхпроводимости было сделано предположение, что элек­троны, находящиеся вблизи поверх­ности Ферми, имеют противоположно направленные импульсы и спины и за счет существующего между ними слабого притяжения через кристалли­ческую решетку могут объединяться в пары. Весьма малая энергия связи этих пар электронов и приводит к воз­никновению сверхпроводимости толь­ко в узком интервале при очень низких температурах. Однако это не исключа ет существования веществ со сверх­ проводимостью и при более высоких температурах, вплоть до комнатных. И действительно, в 1986 г. было открыто явление высокотемпературной сверх­ проводимости. Конечно, «высокотем­ пературным» это явление называлось довольно условно, поскольку сущность этого открытия заключалась в том, что некоторые керамические соединения проявляют состояние сверхпроводи­ мости при температурах до 90-100°К. А это уже позволяет проводить про­ мышленное применение таких сверх­ проводящих материалов, поскольку охлаждать их нужно не экзотическим жидким гелием, а относительно недо­ рогим жидким азотом.

С тех пор практическое применение сверхпроводимости стало интенсивно расширяться. Наряду с обмотками маг­ нитов из сверхпроводящих проводников и сверхпроводящими магнитометрами были созданы и другие устройства, такие, как элементы вычислительной техники и агрегаты для ядерных реакто­ ров. Одним из примеров этого эффек­ тивного использования явилось созда­ ние российскими специалистами сверх­ проводящих кабелей на основе ниобия и титана для сверхпроводящей катуш­ки в термоядерном реакторе. Позднее сверхпроводники сначала стали приме­ няться и в электроэнергетике для созда­ ния электрических трансформаторов и электрических генераторов во всех слу­ чаях, когда достаточно создание низких температур в ограниченном замкнутом пространстве. И вот в наши дни стали изготовлять сверхпроводящие кабели, длину которых сначала измеряли лишь в метрах, и это считалось большим достижением.

Один из вариантов технологии про­ изводства высокотемпературного сверхпроводящего кабеля 2-го поколе­ ния может быть следующим. Процесс делится на шесть стадий осаждения на металлическую ленту с буферным покрытием паров химических соедине­ний. В результате этого сверхпроводя­ щий проводник состоит из нескольких слоев никель-вольфрамовой подложки, ряда промежуточных пленок из оксидаиттрия, циркония и некоторых других веществ. Такой многослойный кабель должен затем быть помещен в кри­ огенную оболочку для создания необхо­ димых низких температур, чтобы про­ явилось явление сверхпроводимости. В качестве примера таких холодильных установок можно привести продукцию ООО «ПК КИСЛОРОД» (Москва), кото­ рое осуществляет создание рефрижера­торов с производительностью по холоду от 50 до 3 тыс. Вт. Эти агрегаты поз­воляют достигать температур от 1,8 до 25°К, обеспечивать поддержание этих температур в объеме до 100 м3. На этом же предприятии разработаны эффектив­ные конструкции токовводов, предназна­ченные для силы тока до 10 кА, и кри­ огенные оболочки сверхпроводниковых кабелей жесткой и гибкой конструкции.

Во многих промышленно развитых странах мира проводятся аналогичные работы по созданию и применению сверхпроводимых кабелей для энер­ госнабжения. Вот некоторые примеры. Специально для создания сверхпрово­ дящего кабеля в Китае были созда ны два предприятия. Это Innopower Superconductor Cable Co . и Innova Superconductor Technology Co ., кото­ рые совместно с ведущими электротех­ ническими и сетевыми предприятиями страны изготовили силовой сверхпро­ водящий кабель длиной 30 м, рассчи­ танный на электрическое напряжение в 35 кВ и силу тока в 2 кА. Этот кабель был установлен между двумя силовыми подстанциями в одной из провинций страны. Но особо впечатляет проект по электроснабжению Нью-Йорка, в рам­ ках которого компания Superpower , Inc . (США) вводит в эксплуатацию отрезок сети протяженностью в 350 м с целью соединения двух энергетических под­ станций. Кроме этой компании в дан-

ном проекте участвуют фирма Sumitomo Electric Industries (Япония), которая раз­ работала высокотемпературный сверх­проводящий кабель на основе висмута, и фирмы Cryogenic Refrigeration System и ВОС Group PLC (Великобритания), предоставившие криогенную и рефри­ жераторную технику.

 
Читайте также
  • Разрешение на строительство будет выдаваться в пять раз быстрее...
  • За 10 лет энергоемкость ВРП в Татарстане снижена на 40 %.
  • Экологическое топливо для автомобилей
  • Обеспечение достоверности контроля количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа
  • ГЕОСИНТЕТИКИ на страже экологии
  • Котлы-утилизаторы для газотурбинных мини-ТЭС
  • Пора вводить мораторий на изменения в налогах
  • ТАРИФЫ на электрическую энергию по потребителям РТ
  • История Казанских электрических сетей
  • В Татарстане открывается завод электрооборудования
  • СовФед утвердил решение о расширении границ Москвы
  • Биотопливная котельная открыта в Ставропольском крае
  • В Москве начался монтаж солнечной электростанции на здании Департамента топливно-энергетического хозяйства
  • "Миэль" и Росбанк обсуждают мирный договор
  • «Черное золото» Татарстана
  • Альтернативное топливо для дизелей Perkins
  • На ГЖД завершается пуск в эксплуатацию дизельных автономных электростанций
  • Нефть дешевеет в ожидании данных по запасам от Минэнерго США
  • Особенности применения систем среднечастотного индукционного нагрева в нефтегазовой промышленности
  • Перевод на газовое топливо инжекторных двигателей семейства ЗМЗ
  • Основные этапы на пути добычи 3-миллиардной тонны нефти в Республике Татарстан
  • Как «настроить» энергосбережение
  • Атомная отрасль может стать лидером
  • Эволюция энергосбережения в строительстве
  • Новые технологии контроля взрывоопасных газов
  • Восстановление герметичности эксплуатационных колонн
  • Обзор технических решений по обеспечению бесперебойного питания счетчиков природного газа.
  • Энергосбережение - путь к успеху!
  • К технологии переработки нефтяных остатков
  • Запасы и месторождения нефти
  • Рейтинговый обзор
  • Состояние котельного парка малой энергетики и пути повышения энергетической эффективности теплоисточников.
  • Наноиндустрия в России - дело не такого уж далекого будущего
  • ОАО «Газпром нефть» -итоги и перспективы
  • Снижение выбросов загрязняющих веществ на факелах
  • В ожидании второй волны
  • История открытия нефтяных месторождений Р еспублики Татарстан
  • Сбербанк достанет клиентов из-под земли
  • ИСТОРИЯ ЭНЕРГЕТИКИ
  • "Газпром" к 2013 г. увеличит поставки газа в Краснодар
  • Камера сгорания газотурбинного двигателя (ее варианты).
  • ТАРИФЫ на тепловую энергию по потребителям РТ
  • Системы бесперебойного питания компании Filler Power Systems - надежность и безотказность
  • Партнеры компании МегаДом
    420006, Казань, а/я 12
    т/ф: (843) 512-00-89
    kazan@megadomoz.ru