• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Ülijuhist elektrivoolu piiraja tagab Boxbergi elektrijaama elektrivarustuse

19.01.2012 by Anu Mets 6 Comments

Esmakordselt paigaldati elektrijaama ülijuhtiv elektrivoolu piiraja, mis põhineb YBCO (üttrium-baarium-vask-oksiid) ribajuhtidel (strip conductor). Vattenfalli Boxbergi elektrijaamas kaitseb voolu piiraja elektrivõrku oma tarbimise eest, mis on kavandatud 12000 voldi ja 800 ampri tarbeks, vältimaks lühiste ja pinge haripunkti jõudmise tõttu tekkivaid kahjustusi. Karlsruhe Tehnoloogiainstituudiga koostöös välja arendatud ja Nexans SuperConductors’i poolt valmistatud uus tehnoloogia parendab vooluvõrgu turvalisust ning võib aidata vähendada elektrijaamadesse panustatavate investeeringute kulusid.

„Pikka aega peeti kõrgetemperatuurilisi ülijuhte raskesti käsitsetavateks, liiga haprateks ja liiga kulukateks üldiste tööstuslike rakenduste tarbeks,“ selgitas projektijuht Wilfried Goldacker. „Kõrgetemperatuuriliste ülijuht-kaablite teine põlvkond, mis põhineb YBCO keraamikal, on palju viimistletum ja nende omadusi saab ka muuta “ vahendab Physorg.com.

Ülijuhtivaid spiraale jahutatakse vedela lämmastikuga; neil on null-takistus elektrivoolule. Pilt: Martin Lober, KIT

Ülijuhtidest elektrivoolu piirajad on tööpõhimõttelt isetaastuvad (reversibly). Elektrivõrgus tekkinud lühiste põhjustatud voolumaksimumide korral ei hävine ükski koostisosa. Piiraja naaseb automaatselt normaalsesse tööseisundisse mõne sekundi pärast. Seetõttu on elektrikatkestused palju lühemad kui tavaliste voolupiirajate korral, kui näiteks majapidamistes leiduvate elektrikorkide koostisosad hävivad ning vajavad väljavahetamist.

„Ülijuhtidest voolupiirajatel on mitmeid eeliseid keskmise ja kõrge pingega vooluvõrkude stabiilsuse tagamisel,“ selgitas Mathias Noe Karlsruhe’ Tehnoloogiainstituudist. Usaldusväärsed ja kompaktsed voolupiirajad parendavad elektrivõrkude töö stabiilsust ja võimaldavad lihtsustada vooluvõrgu ülesehitust. Kuna nad on kaitstud voolumaksimumide eest, on detsentraliseeritud energiageneraatoreid, näiteks tuule- ja päikesesüsteeme, võimalik märksa paremini vooluvõrkudesse ühendada. Olemasolevas vooluvõrgus olevad kallid koostisosad on tõhusalt kaitstud. Tulevaste võrkude koostisosasid on võimalik kavandada väiksemate elektrivoolumaksimumide jaoks ja trafosid pole enam tarvis. Elektrijaamade ja vooluvõrkude investeerimiskulud vähenevad. Veelgi enam, YBCO-l põhinevaid ülijuhtidest voolupiirajaid on ka võimalik rakendada enam kui 100-kilovatistesse kõrgepinge vooluvõrkudesse, pakkumaks paremat kaitset tulevaste elektrikatkestuste eest.

Lühend YBCO tähistab ülijuhi koostisosi, milleks on vastavalt üttrium, baarium, vask ja hapnik. YBCO kristallkiht, jämedusega umbes 1 mikromeeter, kasvatatakse otse mõne millimeetri laiusele roostevabast terasest terasliistule. See annab keraamikale vajaliku stabiilsuse. Temperatuuridel alla miinus 183° Celsiuse järgi muutub aine ülijuhtivaks. Ülijuhtivus aga kaob äkitselt, kui elektrijuhis olev vool ületab kavandatud piiri. Seda tagajärge voolupiiraja kasutabki: elektrivõrgus tekkivate voolumaksimumide korral kaotab ülijuht oma elektrijuhtivuse murdosa sekundi jooksul ja elektrivool liigub vaid läbi roostevabast terasest riba. Sellel on aga märksa kõrgem takistus ja seega piiratakse elektrivoolu. Ülijuhi jahutussüsteem peatab tõusva kuumuse. Mõne sekundi jooksul peale elektrikatkestust naaseb piiraja tavapärasesse ülijuhtivasse seisundisse. YBCO roostevabast terasest liistude peal olevad ülijuhtivad kihid on stabiilsemad ja töökindlamad kui enamus esimese põlvkonna ülijuhte, mis põhinevad BSCCO keraamikal. Veelgi enam, nende tootmisel pole tarvis kasutada väärismetalle ning on eeldatavasti odavamad.

Ülijuhist voolupiiraja arendati välja viimase kahe aasta jooksul ENSYSTROB’i projekti käigus. Projekti tulemused on olulised, kuna hetkel kasutatavate voolupiirajate funktsionaalsus on tulevikus võimalik ühendada ülijuhtidest trafode ja elektrikaablitega.

Allikas

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Uued tugevad superkondensaatorid
  2. Tulevikupilt: kaaluga lõikelaud
  3. Käesoleva aasta lõpus tuleb turule läbipaistva ekraaniga puutetundlik mobiiltelefon
  4. Valmistati memristoril põhinev juhuarvude generaator
  5. Teadlased töötasid välja uue skaneeriva läbivalgustava elektronmikroskoopia tehnoloogia
  6. Teadustöö grafeeni ja boornitriidi kaksikkihtmaterjali valmistamisest võib tähendada läbimurret transistoritööstuses
  7. Teadlased valmistasid mittemürgised painutatavad nanolehed
  8. Krediitkaardisuurune arvuti
  9. Teadlased valmistasid ränil kasutamiseks ülipeene juhtme
  10. Teemanti kasutamine tuleviku kvanttehnoloogiates

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Tehnovidinad

Comments

  1. ... says

    20.01.2012 at 9:29 am

    Kas kristalle nimetatakse ka sulamiteks?

  2. Anu Mets says

    20.01.2012 at 10:56 pm

    Vabandan vea tõttu, see sai nüüd parandatud. Tänan tähelepanu juhtimise eest.

    A.M.

  3. ... says

    21.01.2012 at 11:25 am

    Olen meelitatud, kuid see oli ikka pigem küsimuse laadi.

  4. Aile Tamm says

    21.01.2012 at 11:56 pm

    YBCO ehk üttrium-baarium-vask-oksiid on kristalse struktuuriga ja neid ei nimetata sulamiteks. Lähemalt saate lugeda YBCO kohta http://en.wikipedia.org/wiki/Yttrium_barium_copper_oxide,

    peatoimetaja A.T

  5. . says

    23.01.2012 at 4:40 pm

    “Temperatuuridel alla 183° Celsiuse järgi muutub aine ülijuhtivaks.”

    Siin peaks olema negatiivsed kraadid, toatemperatuurne ülijuht on veel unistus.

  6. Aile Tamm says

    25.01.2012 at 2:24 pm

    Tähelepanek täiesti õige,tänud, peab olema miinus 183C.

    A.T

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in