ದ್ವಿಪರಿಮಾಣ ಡಿಸಿ ಪರಿವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಾಗಿ ರೀತಿಕೆ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಮಿತಕರನ ಅನುಕೂಲ ರೋಧ ಆಯ್ಕೆಯ ಅಧ್ಯಯನ

1 ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಮಿಟರ್

1.1 ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣಾ ತತ್ತ್ವ

ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ದೇಶಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪದ್ಧತಿಗಳ ಶೋರ್ಟ್-ಸರ್ಕಿಟ್ ಕ್ಷಮತೆ ದೊಡ್ಡ ಹಾರೈಕೆಯನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ, ಇದು ಗ್ರಿಡ್ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಚಾಲುನ ಹುದ್ದಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅತಿದೊಡ್ಡ ಶೋರ್ಟ್-ಸರ್ಕಿಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಪರಿಹಾರ ಕಂಡು ಬಂದು, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ತತ್ತ್ವಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಮಿಟರ್‌ಗಳು (SFCLs) ಹೆಚ್ಚು ಶ್ರದ್ಧೆ ಪಡೆಯುತ್ತಿದ್ದಾಗಿದೆ. ಉನ್ನತ-ಪ್ರತಿರೋಧ ಅವಸ್ಥೆಗೆ ಮರೆಯುವಾಗ ಅವು ಎಳೆದ ಒಂದು ಲೋಡಿಂಗ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳ ಮೇಲೆ, SFCLs ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು.

ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಮಿಟರ್ ಸುಲಭ ರಚನೆಯನ್ನು, ಚಿಕ್ಕ ಪ್ರಮಾಣದ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತೂಕದ ಮೇಲೆ ಅನುಕೂಲವಾದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣಾ ತತ್ತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಉನ್ನತ-ಪ್ರತಿರೋಧ ಅವಸ್ಥೆಗೆ ಮರೆದಾಗ, ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಮಿಟಿಂಗ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ನೆಂದು ಹೆಚ್ಚು ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿ ಡೈವೈಸ್ ಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಗಂಟೆಗಳ ಹಿಂದೆ ಕಾಣಿಸಿದ ಘಟನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪ್ರತಿರೋಧಕ SFCLs ಭಾವಿ ವಿಕಸನದ ಪ್ರಮುಖ ದಿಕ್ಕಿನಾಗಿ ವಿದ್ಯಮಾನ ಮತ್ತು ಔದ್ಯೋಗಿಕ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ದೃಷ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ.

ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್, ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ತಾಪಮಾನ ಎಂಬ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಭೌತಿಕ ಪಾರಮೆಟರ್ಗಳು ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಅವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತವೆ. ಇವು ಯಾವುದೇ ಪಾರಮೆಟರ್ ಅದರ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಓದಿದಾಗ, ಸೂಪರ್ಕ್ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಅವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಕ್ವೆನ್ಚ್ ಅವಸ್ಥೆಗೆ ಮರೆಯುತ್ತದೆ. ಕ್ವೆನ್ಚ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎರಡು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಮೊದಲು, ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಪ್ರವಾಹ ಅವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧ ಅವಸ್ಥೆ. ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆ ಅದರ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆಯನ್ನು ಓದಿದಾಗ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಪ್ರವಾಹ ಅವಸ್ಥೆಗೆ ಮರೆಯುತ್ತದೆ.

ಇದಲ್ಲಿ: E ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ; EC ಎಂಬುದು ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ; J ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆ; JCT ಎಂಬುದು ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆ; α ಎಂಬುದು ಸ್ಥಿರಾಂಕ; Tt1 ಮತ್ತು Tt2 ಎಂಬುದು t1 ಮತ್ತು t2 ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ನ ತಾಪಮಾನಗಳು; QRS ಎಂಬುದು t1 ರಿಂದ t2 ರವರೆಗೆ Rs ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಉಷ್ಣತೆ; QC ಎಂಬುದು t1–t2 ಸಮಯ ವಿಚ್ಛೇದದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಚತುರ್ದಿಕದ ಪರಿಸರ ನಡುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯ ವಿನಿಮಯ; Cm ಎಂಬುದು ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ನ ವಿಶೇಷ ಉಷ್ಣತೆ ಕ್ಷಮತೆ; JCT(77) ಎಂಬುದು 77 K (77 K ಎಂಬುದು ನೈತ್ರಿಕ ನೀರಿನ ಪರಿಸರದ ತಾಪಮಾನ) ನಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆ; TC ಎಂಬುದು ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ತಾಪಮಾನ; T ಎಂಬುದು ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ನ ತಾಪಮಾನ.

ಸಮೀಕರಣ (1) ಪ್ರಕಾರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆ J ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ E ದೊಡ್ಡ ಹಾರೈಕೆಯನ್ನು ಪಡೆದು, ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚಾದಿದ್ದು ಉಷ್ಣತೆಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸಮೀಕರಣ (2) ಪ್ರಕಾರ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ನ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಮೀಕರಣ (3) ಪ್ರಕಾರ, ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದು ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಘನತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ E ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮಾಡಿದ ಉಷ್ಣತೆ ಸುತ್ತಮುತ್ತ ಹರಿದು ಪಡುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಸಮನಾಗಿ ರಾಖುತ್ತದೆ, ಅದರ ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಅನಂತರ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರತಿರೋಧ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.

1.2 R-SFCL ನ ಲಂಬಸ್ಥಿರ ಡಿಸಿ ಪದ್ಧತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗ

ಲಂಬಸ್ಥಿರ ಡಿಸಿ ಪ್ರತಿಯಾಯ ಪದ್ಧತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿಜ ಜೀರೋ ಕ್ರಾಸಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಶೋರ್ಟ್-ಸರ್ಕಿಟ್ ದೋಷ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ದೊಡ್ಡ ಹಾರೈಕೆಯನ್ನು ಪಡೆದು, ಪದ್ಧತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಗಂಭೀರ ಆಪದ್ಧರ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ. ಪದ್ಧತಿಯ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು, ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳು ದೋಷ ರೇಖೆಯನ್ನು ದೊಡ್ಡ ವೇಗದಲ್ಲಿ ವಿಘಟಿಸಬೇಕು. ಹಾಗೆಯೇ, ಡಿಸಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್‌ಗಳು ಇನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉಪಯೋಗ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಪೂರ್ಣ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹಾಗೆ ಹ......