Ինչպե՞ս աշխատում են գերհոսնիկ էլեկտրական գծերը, և ինչ են գլխավոր դեմքերը, որոնք խոշոր չեն թույլ տալիս դրանց լայն կիրառմանը քաղաքային էլեկտրական ցանցերում

Սուպերհոսիման էլեկտրական գծերը օգտագործում են սուպերհոսիման նյութերի հատկությունները էլեկտրական էներգիայի փոխանցման համար: Սուպերհոսիման նյութերը ցուցադրում են զրո դիմադրություն ցածր ջերմաստիճանների դեպքում (սովորաբար իրենց կրիտիկական ջերմաստիճանից ներքև), որ նշանակում է, որ հոսանքը կարող է հոսել սուպերհոսիման նյութով առանց կորսացման: Այստեղ է սուպերհոսիման էլեկտրական գծերի աշխատանքի հիմնական նկարագրությունը:

• Սուպերհոսիման Նյութեր: Օգտագործում են նյութեր, որոնք կարող են դառնալ սուպերհոսիման որոշակի ցածր ջերմաստիճանների դեպքում, ինչպիսիք են նիոբիում-տիտանիում (NbTi) ալյոյդները կամ բարձր ջերմաստիճանի սուպերհոսիմանները, ինչպիսիք են իտրիում բարիում նիկել օքսիդը (YBCO):

• Հոռում Սիստեմ: Սուպերհոսիման վիճակը պահպանելու համար անհրաժեշտ է հոռում սիստեմ, որը պահում է նյութը իր կրիտիկական ջերմաստիճանից ներքև: Սովորական հոռող միջոցներն են հելիումի հեղուկը (սովորական ցածր ջերմաստիճանի սուպերհոսիմանների համար) կամ ազոտի հեղուկը (բարձր ջերմաստիճանի սուպերհոսիմանների համար):

• Էներգիայի Փոխանցում: Սուպերհոսիման վիճակում հոսանքը հոսում է հոսանքահաղորդիչով գրեթե առանց կորսացման, որը նշանակապես բարելավում է էներգիայի փոխանցման էֆֆեկտիվությունը: Ավելին, որպես արդյունք սուպերհոսիմանների բարձր հոսանքային խտության պատճառով, սուպերհոսիման կաբելը փոքր ծավալով կարող է փոխանցել ավելի շատ էներգիա, քան սովորական կաբելները:

Գլխավոր Դիմադրությունները Սուպերհոսիման Էլեկտրական Գծերի Մասնավոր Ծառայության Ուրբանային Շարադրանքներում

Չնայած սուպերհոսիման էլեկտրական գծերը առաջարկում են նշանակալի առավելություններ, ինչպիսիք են էներգիայի կորսացման կրճատումը և փոխանցման տարածության մեծացումը, դրանք դիմադրում են մի շարք դիմադրությունների, որոնք սահմանափակում են դրանց մասնավոր ծառայությունը ուրբանային շարադրանքներում:

• Հոռում Պահանջներ: Սուպերհոսիման էլեկտրական գծերը պահանջում են անընդհատ կրիոգենային հոռում, որը ավելացնում է համակարգի բարդությունը և կարիքը: Հոռող սարքավորումը ոչ միայն առաջ է առաջ գերանցում ներդրումը, այլև ստեղծում է շարունակական աշխատանքային և սպասարկման ծախսեր:

• Արտադրության Ընդհանուր Կարիքը: Այսպիսով, սուպերհոսիման նյութերը ավելի թանկ են, քան սովորական հոսանքահաղորդիչ նյութերը: Ավելին, սուպերհոսիման կաբելների արտադրման գործընթացը ավելի բարդ է, որը բարձրացնում է ծախսերը:

• Ինֆրակուստուրայի Թարմացում: Սուպերհոսիման էլեկտրական գծերի ընդունումը կարող է պահանջել ներդրված էլեկտրական ինֆրակուստուրայի հսկի թարմացումներ: Սա ներառում է բաշխման համակարգերի, սեբստացիաների և այլ կապված հաստատունների թարմացումը:

• Հավասարակշռություն և Անվտանգություն: Սուպերհոսիման կաբելները կարող են կորսացնել իրենց սուպերհոսիման վիճակը էքստրեմ պայմանների դեպքում (ինչպիսիք են հոսանքի ավելորդությունը), ինչը հայտնի է որպես «քվենչ»: Քվենչի ընթացքում սուպերհոսիմանները վերադառնում են դիմադրող վիճակի, որը հանգեցնում է ջերմության արագ աճին, որը կարող է կանգնեցնել կաբելը: Անհրաժեշտ են հավասարակշռության պաշտպանական մեխանիզմներ այդպիսի դեպքերի անհաջողությունների կանխարգելման համար:

• Տեխնոլոգիա և Ստանդարտներ: Սուպերհոսիման էլեկտրական գծերը համարվում են արդյունավետ նոր տեխնոլոգիա, և համապատասխան տեխնիկական սպեցիֆիկաները և ընդունված ստանդարտները դեռ էվոլյուցիայի մեջ են: Այդ ստանդարտների բացակայությունը կարող է սահմանափակել կոմերցիալ ընդունումը:

• Հանրության Ծառայություն: Նոր տեխնոլոգիաների ներմուծումը հաճախ պահանջում է ժամանակ հանրության հավատքի և աջակցության ձեռքբերման համար, հաاصة եթե դա ներառում է ինֆրակուստուրայի և տեխնոլոգիայի նշանակալի փոփոխությունները:

Ընդհանուր Նկարագրություն

Սուպերհոսիման էլեկտրական գծերը առաջարկում են էլեկտրական էներգիայի արդյունավետ փոխանցում սուպերհոսիման նյութերի զրո դիմադրության հատկությունների օգտագործմամբ ցածր ջերմաստիճանների դեպքում: Այնուամենայնիվ, դրանք դիմադրում են մի շարք դիմադրությունների, ներառյալ բարձր հոռում պահանջները, արտադրության ծախսերը, ինֆրակուստուրայի թարմացումները, հավասարակշռության և անվտանգության խնդիրները, ինչպես նաև տեխնոլոգիայի և ստանդարտների էվոլյուցիան: Այդ դիմադրությունների հաղթանակումը կօգնի առաջացնել սուպերհոսիման տեխնոլոգիայի ընդունումը և զարգացումը էլեկտրական էներգիայի փոխանցման համար: