Новости

С тех пор, как было открыто явление сверхпроводимости, прошло почти 100 лет, однако действительно широкого применения в технике оно до сих пор не нашло, пишет Deutsche Welle. Сверхпроводимостью называют способность некоторых веществ при охлаждении ниже определенной температуры, именуемой критической температурой перехода, практически полностью утрачивать электрическое сопротивление и проводить электрический ток без каких-либо потерь.
На протяжении долгих десятилетий науке были известны только сверхпроводники с крайне низкими критическими температурами перехода, лишь незначительно превышающими абсолютный нуль. Даже у технеция, имеющего самую высокую среди чистых металлов критическую температуру перехода, она составляет всего лишь 11,2 градуса Кельвина. А ведь получение и поддержание столь низких температур с использованием очень капризного в эксплуатации жидкого гелия - дело не только сложное, но и чрезвычайно дорогостоящее. Поэтому о практическом применении сверхпроводимости в технических устройствах долгое время не могло быть и речи.
Однако в 1986 году был открыт новый класс соединений, способных переходить в сверхпроводящее состояние при значительно более высоких температурах. Синтезированная исследователями керамика из атомов кислорода, меди, бария и лантана, в обычных условиях вообще не проводящая электрический ток, обретала сверхпроводимость при температуре  58 градусов Кельвина. Годом позже, заменив в составе этой же керамики лантан на иттрий, ученые получили и вовсе сенсационный результат - 92 градуса Кельвина. С тех пор получены и другие, еще более высокотемпературные сверхпроводники с критическими температурами перехода, намного превышающими температуру кипения жидкого азота. Именно это обстоятельство и делает их перспективными в плане практического применения, поскольку жидкий азот прост в обращении и несравненно дешевле, чем жидкий гелий.
И вот теперь в Саксонии, на электростанции Боксберг, начались первые полевые испытания так называемых токоограничивающих выключателей, основанных на явлении высокотемпературной сверхпроводимости. Электростанция Боксберг работает на буром угле. Масштабы предприятия впечатляют: в среднем, здесь сжигается 27 тысяч тонн угля в сутки - это содержимое 350 железнодорожных вагонов. А рядом с гигантскими энергоблоками за отдельной оградой установлен ничем вроде бы не примечательный серебристый контейнер весьма скромных размеров.
"В его передней стенке имеются три оконных проема, и сквозь них хорошо видны наши криостаты - три штуки, - поясняет Йоахим Бок (Joachim Bock), сотрудник концерна Nexans, производителя испытуемого оборудования. - Криостаты - это что-то вроде очень хороших термосов, и в них расположены наши сверхпроводящие элементы из металлооксидной керамики, охлаждаемые до температуры минус 200 градусов Цельсия".
Идея, положенная в основу таких токоограничивающих выключателей, очень проста: в случае короткого замыкания происходит резкий нагрев проводника, состояние сверхпроводимости мгновенно исчезает, сопротивление скачком возрастает в миллионы раз. Йоахим Бок описывает это так: "Только что электропроводность кабеля была лучше, чем у меди, а уже в следующее мгновение она такая же, как у кирпича".
Такой выключатель предохраняет от аварийного разрушения все последующие компоненты электростанции - от кабелей до распределительных устройств. По словам Томаса Крюгера (Thomas Kruger), сотрудника энергетического концерна Vattenfall, которому принадлежит электростанция Боксберг, это своего рода предохранитель, но только он не совсем прерывает подачу тока, а снижает ее до безопасного уровня.
"Тем самым мы можем проектировать распределительные устройства и прочее оборудование, рассчитанные на значительно меньшие токи короткого замыкания, - продолжает Крюгер, - а это позволит сэкономить немало средств". Токоограничивающие выключатели обретают особо важное значение для электростанций следующего поколения, в которых предусмотрено отделение углекислого газа и закачивание его под давлением под землю. "Расход энергии на собственные нужды электростанции вырастет, - поясняет Томас Крюгер, - а это потребует новых распределительных устройств, реализовать которые на основе традиционной технологии едва ли удастся".
По мнению Йоахима Бока, сверхпроводящие токоограничивающие выключатели найдут широкое применение не только на электростанциях, но и в электрических сетях: "Распределительные устройства в некоторых странах Европы, например, в Великобритании, работают практически на пределе своих возможностей. Это исключает оптимальное использование возобновляемых энергоресурсов. Так, подключение ветрогенераторов зачастую невозможно, потому что это чревато превышением мощности короткого замыкания нынешних сетей. Мы полагаем, что в среднесрочной перспективе наши изделия окажутся востребованными и в этой сфере".
Конечно, при условии, что испытания в Саксонии пройдут успешно. Они продлятся ровно год.

08:30, 31 Июля 26 Эксперты «Газпромнефть-СМ» оценили дипломные работы выпускников омских вузов дальше..		08:17, 31 Июля 26 «Росатом» создал полную производственную цепочку по угле- и стеклокомпозитам дальше..
08:15, 31 Июля 26 «Россети» присоединились к программе «Марафон инноваций. Энергия будущего» дальше..		08:08, 31 Июля 26 В 2026 году экологический мониторинг охватит всю акваторию Севморпути дальше..
07:55, 31 Июля 26 В шахту ИТЭР установлен секторный модуль вакуумной камеры дальше..		07:49, 31 Июля 26 «Россети Московский регион» выявили в Подмосковье порядка 230 тысяч незаконно размещенных ВОЛС дальше..
06:59, 31 Июля 26 Правительство РФ ввело новый временный запрет на вывоз отдельных видов топлива дальше..		06:51, 31 Июля 26 Чистая прибыль МОЭК за I полугодие выросла на 77,37% дальше..
06:43, 31 Июля 26 «Россети Северный Кавказ» подготовили к зимним пиковым нагрузкам 78 км ЛЭП в Карачаево-Черкесии дальше..		06:42, 31 Июля 26 Сотрудники ГИБДД подтвердили высокий уровень водительской дисциплины на Балаковской АЭС дальше..
06:37, 31 Июля 26 В Полярных Зорях готовит площадку для строительства инновационных энергоблоков Кольской АЭС-2 дальше..		06:33, 31 Июля 26 «Читаэнерго» подключило к электросетям новую школу в столице Забайкалья дальше..
05:54, 31 Июля 26 «Самотлорнефтегаз» начал использовать быстровозводимые опоры ЛЭП дальше..		05:49, 31 Июля 26 СГК внедряет систему непрерывного экологического контроля на Назаровской ГРЭС дальше..
05:46, 31 Июля 26 Чистая прибыль «РусГидро» по РСБУ выросла за I полугодие до 48,4 млрд рублей дальше..		05:39, 31 Июля 26 Сотрудники «Швабе» за полгода сдали более 320 литров крови дальше..
05:36, 31 Июля 26 ТГК-2 обновляет теплосети в Северодвинске дальше..		05:33, 31 Июля 26 «Северсталь» сохранила долю присутствия предприятий Вологодской области в структуре закупок дальше..
05:23, 31 Июля 26 «Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск» и СахГУ подписали соглашение о сотрудничестве в подготовке инженерных кадров дальше..		05:19, 31 Июля 26 «Росатом сеть зарядных станций» и агрегатор Electro.cars снизили тариф для таксистов дальше..
05:06, 31 Июля 26 В Башкирии газифицированы первые домовладения в деревне Климовка дальше..		04:59, 31 Июля 26 Композитный дивизион «Росатома» представляет на ВДНХ проект электромобильной платформы Voyt дальше..
04:52, 31 Июля 26 Китайская CNOOC профинансирует геологоразведку на месторождении «Жылыой» в Казахстане дальше..		04:49, 31 Июля 26 В Ленинградской области сетевой газ пришел в деревню Красное Брызгово дальше..
04:47, 31 Июля 26 «Транснефть – Верхняя Волга» пополнила флот маломерными катерами дальше..		04:35, 31 Июля 26 В Москве вышел на маршрут 3000-й инновационный электробус дальше..
04:33, 31 Июля 26 «Волгоградэнерго» электрифицировало за полгода более 900 объектов дальше..		04:30, 31 Июля 26 Минпромторг внес в реестр российской продукции контейнер-цистерну «Уралкриомаша» дальше..
04:14, 31 Июля 26 «Черномортранснефть» модернизировала насосное оборудование на основных производственных площадках дальше..		04:12, 31 Июля 26 На Ставрополье в рамках догазификации подключено десятитысячное домовладение дальше..
04:06, 31 Июля 26 Специалисты из 15 стран Азии и Африки стали слушателями курса МАГАТЭ в Технической академии «Росатома» дальше..		04:03, 31 Июля 26 Центр микроклонирования растений в пригороде Новосибирска получит 1,1 МВт мощности дальше..
04:00, 31 Июля 26 В Калужской области зажжен Вечный огонь в Спас-Деменске дальше..