La puissance de transmission por superconductores de alta temperatura es una de las tecnologías de ingeniería más revolucionarias de la industria energética actual.
El término superconductividad de alta temperatura se refiere al uso de materiales superconductores en un entorno de nitrógeno líquido un -200 degrés Celsius, cerca del cero absoluto.
Dans ce cas, la resistencia del medio de transferencia de energía es cercana a cero y las pérdidas de transferencia de energía son prácticamente inexistentes.
En réalité, se desperdicia una gran cantidad de energía durante la transmisión de energía a larga distancia. El uso de cables de superconductores de alta temperatura (HTS) permitirá ahorrar mucha energía.
Pero la superconductividad requiere un cero absoluto que es demasiado bajo para conseguirlo. A finales de los años 80, los científicos descubrieron los materiales superconductores de alta temperatura.
Esta alta temperatura es relativa al cero absoluto, el cero absoluto es de -273,15 grados y esta alta temperatura de la superconductividad se acerca a los -200 degrés.
En las proximidades de esta temperatura, los óxidos especiales a base de cobre tienen propiedades superconductoras. Este descubrimiento ha supuesto un gran avance para la aplicación realista de los cables HTS.
Estructura de los cables superconductores de alta temperatura
Un cable HTS consta de cuatro partes: núcleo del cable, recipiente criogénico, terminación y sistema de refrigeración.
El núcleo del cable es la parte fundamental del cable HTS, que incluye los principales componentes, como la capa de esqueleto, la capa de conductor, la capa de aislamiento et la capa de apantallamiento.
Dentro de la cubierta exterior del cable HTS hay un tubo Dewar adiabático de doble capa de acero inoxidable de alto vacío. En el tubo Dewar fluye nitrógeno líquido y el núcleo del cable de superconductor se sumerge en nitrógeno líquido.
Un enfriador criogénico actúa como auxiliar del sistema para impulsar el ciclo de nitrógeno líquido y enfriar todo el sistema.
El uso de cables HTS puede cambiar el método de transmisión tradicional al utilizar baja tensión y alta corriente para transmitir la energía eléctrica.
Donc, los cables de superconductor de alta temperatura pueden reducir en gran medida las pérdidas en el sistema eléctrico, mejorar la eficiencia total del sistema eléctrico y tener considerables beneficios económicos.
Ventajas de los cables de superconductor de alta temperatura:
1. Baja pérdida y alta capacidad
Las pérdidas de los conductores de los cables de superconductor de alta temperatura son menores que las de los cables convencionales. Junto con las pérdidas de energía por refrigeración, sus pérdidas totales de funcionamiento son mínimas.
Los cables de superconductor de la misma sección tienen entre tres y cinco veces más capacidad de transporte de corriente que los cables convencionales.
2. Ahorro de material
Un kilogramo de cable de superconductor puede realizar la conducción de 77 kilogramos de cable ordinario, lo que supone un importante ahorro en la cantidad de cobre convencional utilizado.
En outre, los cables de superconductor de alta temperatura utilizan menos metal y aislamiento que los cables convencionales para la misma capacidad de transmisión.
3. Limpio y respetuoso con el medio ambiente
Los cables HTS no causarán contaminación ambiental. También estructuralmente, los cables superconductor de alta temperatura permiten que sus campos magnéticos se concentren en el interior del cable, lo que evita la contaminación electromagnética.
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