کاربرد - ابر - رسانا - در - صنعت - سیم - و - کابل - https://www.nirokabl.com/
کابل زره دار سرب دار چیست؟
فروردین ۳۱, ۱۳۹۸
آشنائی با مواد اولیه سیم و کابل / XLPE
اردیبهشت ۱, ۱۳۹۸

کاربرد ابر رسانا در صنعت سیم و کابل

کاربرد ابر رسانا در صنعت سیم و کابل

 

  • قابلیت هدایت جریان برق در کابل های HTSبالغ بر ۱۰۰ بار بیشتر از هادی های آلومینیومی و مسی متداول میباشد.
  • اندازه، وزن و مقاومت این نوع کابل ها از کابل های معمولی بهتر است
  • و امروزه تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی در سراسر دنیا سعی دارند
  • با استفاده از تکنولوژی HTS باعث کاهش هزینه ها و افزایش ظرفیت و قابلیت اطمینان سیستم های قدرت شوند.

 

کاربرد ابر رسانا در صنعت سیم و کابل

کاربرد ابر رسانا در صنعت سیم و کابل

 

● کاربرد ابررسانا در ترانسفورماتورها

استفاده از مواد ابررسانا در سیم بندی ترانسفورماتورها باعث ۵۰ %

  • کاهش در تلفات،
  • وزن و ابعاد ترانسفورماتور نسبت به انواع متداول ترانسفورماتورهای روغنی شده و به علاوه
  • تأثیر قابل توجهی نیز در افزایش بازده،
  • کاهش افت ولتاژ و افزایش ظرفیت اضافه بار ترانسفورماتور دارد.
  • استفاده از ترانسفورماتورهای ابررسانا با توجه به حجم کم و عدم استفاده از روغن برای خنک سازی، نقش
    قابل ملاحظه ای در بهبود فضای شهری و کاهش هزینه های زیست محیطی خواهد داشت.

● کاربرد ابررسانا در موتورها و ژنراتورها

درصورت استفاده از سیم های ابررسانا به جای سیم های مسی در

روتور ماشینهای القایی، تلفات، حجم، وزن و قیمت آنها کاهش قابل ملاحظه ای خواهد داشت

و با افزایش بازده، صرفه جویی قابل توجهی در انرژی الکتریکی صورت می گیرد.

کویل ژنراتورهای سنکرون نیز با مواد ابررسانای سرامیکی قابل ساخت می باشد که منجر به افزایش قابل
توجهی در بازده ژنراتور خواهد شد.

به علاوه تکنولوژی ابررسانا امروزه در ساخت کندانسورهای سنکرون نیز کاربرد دارد.

کندانسورهای ابررسانا دارای بازده بیشتر، هزینه نگهداری کمتر و قابلیت انعطاف بهتری هستند.

● کاربرد ابررسانا در ذخیره سازهای مغناطیسی

در سیستم قدرت بین قدرت های الکتریکی تولیدی و مصرفی تعادل لحظه ای برقرار است و هیچ گونه ذخیره انرژی در آن صورت نمی گیرد.

بنابراین تولید شبکه ناچار به تبعیت از منحنی مصرف است که غیر اقتصادی می باشد.

ابرسانای ذخیره کننده انرژی مغناطیسی (SMES) وسیله ای است:
  • که برای ذخیره کردن انرژی، بهبود پایداری سیستم قدرت و کم کردن نوسانات قابل استفاده می باشد.

این انرژی توسط میدان مغناطیسی که توسط جریان مستقیم ایجادمی شود ذخیره می شود.

ابرسانای ذخیره کننده انرژی مغناطیسی هزاران بار قابلیت شارژ و دشارژ دارد
بدون اینکه تغییری در خواص مغناطیس آن ایجاد شود.

ویژگی ابر رسانایی سیم پیچ نیز موجب می شود که راندمان رفت و برگشت فرایند ذخیره انرژی بسیار بالا و در حدود ۹۵ % باشد.

 

● کاربرد ابررسانا در محدودسازهای جریان خطا

 

علاوه بر موارد گفته شده، محدودسازهای ابررسانائی جریان خطا یا SFCL نیز رده تازه ای از وسایل حفاظتی سیستم قدرت را ارائه می کنند

که قادرند شبکه را از اضافه جریانهای خطرناکی که باعث قطعی پر هزینه برق و خسارت به قطعات حساس سیستم می شوند
حفاظت نمایند.

اتصال کوتاه یکی از خطاهای مهم در سیستم قدرت است که در زمان وقوع، جریان خطا تا بیشتر از ۱۰ برابر
جریان نامی افزایش می یابد و با رشد و گسترش شبکه های برق، به قدرت اتصال کوتاه شبکه نیز افزوده میشود.

تولید جریانهای خطای بزرگتر، ازدیاد گرمای حاصله ناشی از عبور جریان القائی زیاد در ژنراتورها،
ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات و همچنین کاهش قابلیت اطمینان شبکه را در پی دارد.

لذا عبور چنین جریانی از شبکه احتیاج به تجهیزاتی دارد که توانایی تحمل این جریان را داشته باشند

و جهت قطع این جریان نیازمند کلیدهایی با قدرت قطع بالا هستیم که هزینه های سنگینی به سیستم تحمیل می کند.

 

کاربرد ابر رسانا در صنعت سیم و کابل

کاربرد ابر رسانا در صنعت سیم و کابل

اما اگر به روشی بتوان پس از آشکارسازی خطا، جریان را محدود نمود، از نظر فنی و اقتصادی صرفه جویی قابل توجهی
صورت می گیرد.

انواع مختلفی از محدود کننده های خطا تا به حال برای شبکه های توزیع و انتقال معرفی شده اند که ساده
ترین آنها فیوزهای معمولی است که البته پس از هر بار وقوع اتصال کوتاه باید تعویض شوند.

از آنجاییکه جریان اتصال کوتاه در لحظات اولیه به خصوص در پریود اول موج جریان، دارای بیشترین دامنه است

و بیشترین اثرات مخرب از همین سیکل های اولیه ناشی می شود

باید محدودسازهای جریان خطا بلافاصله بعد از وقوع خطادر مدار قرار گیرند.

محدودکننده های جریان اتصال کوتاه طراحی شده در دهه های اخیر، عناصری سری با تجهیزات شبکه هستند و وظیفه دارند.

جریان اتصال کوتاه مدار را قبل از رسیدن به مقدار حداکثر خود محدود نمایند به طوری که توسط کلیدهای قدرت موجود قابل قطع باشند.

این تجهیزات در حالت عادی، مقاومت کمی در برابر عبور جریان از خود نشان می دهند ولی پس از وقوع
اتصال کوتاه و در لحظات اولیه شروع جریان، مقاومت آنها یکباره بزرگ شده و از بالا رفتن جریان اتصال کوتاه
جلوگیری می کنند.

این تجهیزات پس از هر بار عملکرد باید قابل بازیابی بوده و در حالت ماندگار سیستم، باعث ایجاد اضافه ولتاژ و یا تزریق هارمونیک به سیستم نگردند.

محدود سازهای اولیه با استفاده از کلیدهای مکانیکی امپدانسی را در زمان خطا در مسیر جریان قرار می دادند.

با ورود ادوات الکترونیک قدرت کلیدهای تریستوری برای این موضوع مورد استفاده قرار گرفتند و
مدارهای متعددی از جمله مدارهای امپدانس تشدید و ابررسانا، ارائه گردیده است.

 

● سوئیچهای ابررسانابا تغییر در شدت میدان مغناطیسی، امکان تغییر در وضعیت جسم ابررسانا از ابررسانایی به مقاومتی و برعکس امکانپذیر است.

 

● ابررساناها و ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی:

 

با عبور گاز داغ یا فلز مذاب، در اثر میدان مغناطیسی بسیار قوی موجود،

یونهای مثبت و منفی به سمت الکترودهایی که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما یا فاز مذاب قرار دارند، جذب می شوند

و مانند یک ژنراتورجریان مستقیم، تولید الکتریسیته را باعث می شوند.

قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم با اینورترهای الکترونیک قدرت، به برق جریان متناوب تبدیل و به شبکه متصل می شود.

با توجه به هزینه بالای تولید الکتریسیته در ژنراتورهای MHD، استفاده از آنها تنها به منظور یکنواختی منحنی مصرف در زمانهای پرباری شبکه مفید است.

سیم پیچ های بزرگ ابررسانا که از مواد ابررسانای متعارف مانند آلیاژ نیوبیوم تیتانیوم ساخته شده اند

برای تولید میدان های مغناطیسی بسیار قوی مناسب و قابل استفاده است.

 

نظرات بسته شده اند

09121775907