Компания ФСК ЕЭС завершила основные испытания самой длинной в мире кабельной линии на основе высокотемпературных сверхпроводников. Предполагается, что эта линия длиной 2,5 километра в 2020 году соединит две подстанции в Санкт-Петербурге, сообщается в пресс-релизе компании.

Обычно для передачи электроэнергии от электростанций на большие расстояния используют высоковольтные линии электропередачи. Неизбежные потери электроэнергии возникают как в них самих, так и на подстанциях, которые повышают напряжение для подачи на высоковольтную линию и понижают его для конечных потребителей энергии. В качестве решения этой проблемы инженеры предлагают использовать сверхпроводящие линии, но использовать их стало экономически целесообразно относительно недавно — после открытия высокотемпературных сверхпроводников с критической температурой выше температуры кипения азота. Дело в том, что сверхпроводники с меньшей критической температурой приходится охлаждать жидким гелием. Но затраты на получения гелия превышают выгоду от использования сверхпроводящей линии.

Уже существуют реально применяемые сверхпроводящие линии электропередачи, но все они имеют довольно малую длину. Самая длинная их них была запущена в 2014 году в Германии. Она имеет длину в километр и напряжение 10 киловольт и стала заменой обычной линии с напряжением 110 киловольт.

В 2010 году сверхпроводящую линию электропередач начала разрабатывать российская компания ФСК ЕЭС. Теперь она заявила о завершении основных испытаний крупнейшей в мире сверхпроводящей кабельной линии длиной 2,5 километра. В ее основе лежит высокотемпературный сверхпроводник Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x с критической температурой 108 кельвинов (-165 градусов Цельсия). Из-за такой температуры охлаждать проводник до свехрпроводящего состояния можно жидким азотом. Для этого над слоем изоляции в кабеле есть две трубы, между которыми циркулирует жидкий азот. Система охлаждения для 2,5-километрового кабеля потребляет 250 киловатт мощности.

Линия рассчитана на 2500 ампер и напряжение 20 киловольт. Предполагается, что в 2020 году ее введут в реальную эксплуатацию. Она должна соединить две 330-киловольтные подстанции в Санкт-Петербурге.

Сверхпроводимость — довольно сложное явление, вопрос о причинах которого до конца не решен до сих пор. О том, какие механизмы предлагает современная физика для объяснения сверхпроводимости, можно прочитать в нашем материале «Ниже критической температуры».

Григорий Копиев