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节约电能与超导技术
来源:世界科技百科 作者: ( 字号:   )

说起降低线路损耗,我们不能不提一下超导技术。

电是依靠导体来传送的,所有的金属都能导电,但实际用来作导线的只有铜、铝、铁等为数不多的金属.另外,电解液以及电离状态的空气也能导电.由于电阻的存在,电在导体内流通会产生损耗,引起发热,这就限制了导体通电的能力。

1911年初,有人在-269℃的环境温度下,测量汞的电阻值时,发现电阻指示值为零,当时还以为测量仪表发生了故障,但经各种仪表校核,确证汞确实消失了电阻.以后人们又陆续地发现一些金属在一定的温度下,电阻也会突然消失.金属电阻完全消失这一特殊现象,称为超导电性,具有超导电性的金属、合金和化合物为超导体.80年代中期以来,超导的研究进展得相当快,许多国家都集中人力、投入重金,力争在超导研究的国际竞争中取胜,超导成了科技界的热门话题。

超导技术的应用将使电力工业产生根本性的变革.利用常规导线作为输电线,电能的损耗极为严重,为了提高送电效率,只能向超高压输电方向发展,但损耗仍然很大.由于超导体几乎可以无损耗地输送直流电,而且目前对超导材料的研究已经可以使交流电损耗降到很低的水平,所以利用超导体制作的电缆将节省大量能源,而且可以实现远距离送电,建设跨国、跨洲的大电网。

目前,电力生产只能是需要多少生产多少,无法储存,超导体的出现将解决这一难题.由于超导体能使电流无限通过,因此利用超导体制成线圈可以大量储存电能.这种储能装置既可以用作特殊电源,也可似用来调节电力系统的负荷,以充分利用发电设备。

超导材料还可用于电机制造.普通发电机由于各种限制,单机最大输出功率不能超过150 万千瓦,而超导材料由于无电阻而且载流能力大,用来制造电机可使功率损失减少到普通发电机的一半以下,并能简化普通发电机庞大而复杂的冷却系统。

超导技术的应用将会给产业界带来一场革命.超导材料可广泛应用于交通、医学、计算机、精密仪器、军事、机械制造等各个领域,对能源工业也将产生巨大冲击.人类将最终解决能源问题的希望寄托在实现核聚变,而核聚变要达到实用比,必须依靠超导体.目前国际能源机构正在组织应用超导体实现核聚变的国际合作,一旦人类掌握了这一技术,将彻底摆脱能源危机的困扰。

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