Tvirtesnis tinklelis Manhetenui

Peršaldomi superlaidūs maitinimo kabeliai jau seniai turėjo potencialą efektyviai tiekti energiją, nes nesukelia atsparumo nuostolių. Dabar jie tiriami kaip būdas padidinti atleidimą ankštose Manheteno vietinio elektros tinklo patalpose, kad būtų galima apsaugoti nuo gamtos sutrikimų ir teroristinių išpuolių.

Šaltieji kabeliai: „American Superconductor“ aukštos temperatūros superlaidininko kabelio skerspjūvyje pavaizduotas mėlynai per šerdį judantis skystas aušinimo skystis, apsuptas srovę nešančių laidų tinklelio. Tokie kabeliai gali nešti 150 kartų didesnę elektros srovę nei tokio pat dydžio variniai laidai, be srovės nuostolių dėl varžos. Šie kabeliai yra naujo projekto, skirto padaryti Manheteno elektros tinklą atsparesnį gedimams ir atakoms, esmė.

Mieste superlaidūs kabeliai turi pranašumą: jie yra daug kompaktiškesni nei variniai laidai. Kai kurios reikalingos apsaugos nuo viršįtampių gali būti sukonstruotos tiesiai į kabelius – tai neįmanoma naudojant varinius laidus – taip sumažinant didelių mechaninių jungiklių poreikį miesto pastotėse.

Norėdami sukurti koncepciją, JAV vidaus saugumo departamentas ir pagrindinis Niujorko įrankis, Konsoliduotas Edisonas (Con Ed), praėjusią savaitę paskelbė, kad per ateinančius trejus metus investuos 39 mln. USD, kad sujungtų dvi pastotes neatskleidžiamose Manheteno vietose, kad kiekviena perimtų kitas pastotes, jei viena sudegtų. Pastangos bus naudojamos technologijos nuo Amerikos superlaidininkas , iš Devens, MA, gaminančios vadinamuosius aukštos temperatūros superlaidžius kabelius (aukšta temperatūra reiškia, kad jie gali veikti 90 laipsnių kelvino laipsnių temperatūroje) ir susijusias valdymo sistemas.

Tai nėra panacėja nuo kiekvienos sistemos problemos, bet suteiktų mums daugiau patikimumo, lankstumo ir dalijimosi turtu, sako Steve'as Kurtzas, projektų inžinierius iš Con Ed – komunalinės paslaugos, kurios tinklo trūkumai išryškėjo praėjusią vasarą, kai elektros energijos tiekimo nutraukimas aptemdė dalis Queens. 10 dienų. Dėl to tinklelis taps atsparesnis.

Multimedija

• Peržiūrėkite saugesnio elektros tinklo Niujorke animaciją.

Vienas iš elektros tinklo trūkumo Niujorke, kaip ir daugelyje kitų šalies dalių, yra į internetą panašių kryžminių ryšių trūkumas, o tai padidintų patikimumą. Tinklo galiniai taškai yra pastotės, kurios paprastai aptarnauja dešimtis tūkstančių klientų. Vienintelis žaibo ištrenkimas ar suklydusi voverė gali sudeginti pastotę, dešimtys tūkstančių žmonių gali likti tamsoje, kol komunalinės paslaugos vėl galės prijungti pastotę.

Sprendimas yra pridėti kryžminius ryšius tarp pastočių, kad kiti galėtų greitai prisijungti prie energijos tiekimo. Toks atleidimas taip pat gali būti naudingas teroristinio išpuolio metu. Bet jei miestas prideda jungčių, jis taip pat turi pridėti daugiau įrangos, kad gedimai neplistų per šias naujas jungtis. Tai skamba gana gerai, tai kodėl jie to nedaro? – klausia „American Superconductor“ generalinis direktorius Gregas Yurekas. Atsakymas yra toks, kad po Manheteno gatvėmis nėra pakankamai nekilnojamojo turto.

Be abejo, visa tai įmanoma naudojant išbandytus varinius laidus ir mechaninę įrangą. Tačiau tokiose vietose kaip Manhetenas po žeme nėra vietos visam papildomam variniam kabeliui, kuriam turi būti suteikta šiek tiek oro erdvės, kad būtų išsklaidyta šiluma, ir nėra vietos ankštose miesto centro pastotėse naujiems pertraukikliams.

Superlaidūs kabeliai yra dešimtadalį varinių laidų dydžio. Be to, jie gali susidoroti su apsauga nuo viršįtampių pačiame kabe, nereikalaujant naujų didelių gabaritų pertraukiklių. Superlaidžios medžiagos, pagamintos iš lanksčios keramikos, vadinamos itrio bario vario oksidu, gali toleruoti tam tikrą galios apkrovą. Kiekviename taške iki šio maksimumo jie teka srovę su nuliniais nuostoliais. Tačiau tuo momentu, kai viršijamas maksimumas, superlaidininkai tampa labai atsparūs ir sustabdo viršįtampių plitimą. Priklausomai nuo įvestų laidų skaičiaus, galite nešti daugiau srovės be nuostolių, o kabelį galite suprojektuoti taip, kad jis būtų tinkamo atsparumo esant galios viršįtampiams. Aleksis Malozemoffas , „American Superconductor“ vyriausiasis technologijų pareigūnas.

Žinoma, jei superlaidus kabelis taps atsparus, jis gali perdegti, todėl reikia tam tikros įrangos, kad būtų išvengta tokios žalos. Bendrovė teigia, kad nenurodytos susijusios valdymo sistemos efektyviai išspręs šią problemą. Būtinybė yra išradimo motina, sako Yurekas. Galite įdėti [apsaugą nuo gedimų] į kabelį naudodami kitą patentuotą technologiją, kuri, jo teigimu, yra efektyvesnė erdvėje.

Kad ir kaip tai būtų protinga, tai nebus paprasta. Vien visus gabalus sudėlioti laboratorijose prireiks daugiau nei metų. Turite jį suprojektuoti, tada sukurti, tada sukurti testavimo protokolus, tada [atlikti] visus prototipo bandymus, tada išanalizuoti duomenis, tada parengti diegimo projekto specifikaciją, sako Kurtz. Tikimasi, kad koncepcija bus įrodyta iki 2008 m. rugpjūčio mėn. Realios statybos įvyks ne anksčiau kaip 2010 m.

Aukštos temperatūros superlaidininkai gimė prieš du dešimtmečius. „American Superconductor“ rado būdą, kaip komercializuoti medžiagą, pagamindama lanksčią keramikos versiją ir padidindama temperatūros reikalavimus iki lengviau valdomo 90 laipsnių kelvino laipsnių. Tą temperatūrą galima patikimai palaikyti naudojant skystą azotą aušinimui.

Nors superlaidūs kabeliai, įskaitant kai kurias perdavimo linijas Kolumbe, OH, Olbanyje, Niujorke ir Long Ailende, pamažu juda į priekį, Manheteno projektas žymi naują etapą, sako Yurekas. Con Ed nusprendžia, kad jie nori įdėti šiuos superlaidininkus į savo tinklą. Švelniai tariant, tai puikus patvirtinimo taškas.

paslėpti