• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Framgångsrika tester av ett svalare sätt att transportera el

    Superledande länk demonstrator systembänk för High-Luminosity LHC i SM18. Upphovsman:© CERN

    Som en metallpyton, det enorma röret som slingrar sig genom en CERN-högteknologisk hall är faktiskt en ny elektrisk överföringsledning. Denna supraledande ledning är den första i sitt slag och gör att stora mängder elektrisk ström kan transporteras i ett rör med en relativt liten diameter. Liknande rör kan mycket väl användas i städer i framtiden.

    Denna 60 meter långa linje har utvecklats för CERNs framtida accelerator, High Luminosity LHC, som kommer att tas i drift 2026. Tester började förra året och linjen har transporterat 40, 000 ampere. Detta är 20 gånger mer än vad som är möjligt vid rumstemperatur med vanliga kopparkablar av liknande storlek. Linjen består av supraledande kablar gjorda av magnesiumdiborid (MgB 2 ) och ger inget motstånd, gör det möjligt att transportera mycket högre strömtätheter än vanliga kablar, utan förlust. Nackdelen är att för att fungera i ett supraledande tillstånd, kablarna måste kylas till en temperatur på 25 K (-248 ° C). Den placeras därför inuti en kryostat, ett värmeisolerat rör där ett kylvätska, nämligen heliumgas, cirkulerar. De verkliga prestationerna är utvecklingen av en ny, flexibelt supraledande system och användning av en ny superledare (MgB 2 ).

    Efter att ha bevisat att ett sådant system är genomförbart, i slutet av mars testade teamet anslutningen till rumstemperaturänden på systemet. I LHC med hög ljusstyrka, dessa linjer kommer att ansluta effektomvandlare till magneterna. Dessa omvandlare är placerade på ett visst avstånd från acceleratorn. De nya supraledande överföringslinjerna, som mäter upp till 140 m i längd, kommer att mata flera kretsar och transportera elektrisk ström på upp till 100, 000 ampere.

    "Magnesiumdiboridkabeln och strömkablarna som förser magneterna är anslutna med hjälp av högtemperatur ReBCO (sällsynt jordart bariumkopparoxid) superledare, också en utmanande innovation för denna typ av applikationer, "förklarar Amalia Ballarino. Dessa supraledare kallas" hög temperatur "eftersom de kan arbeta vid temperaturer upp till cirka 90 kelvin (-183 ° C), i motsats till bara några kelvin för klassiska lågtemperatur superledare. De kan transportera mycket höga strömtätheter, men är väldigt knepiga att arbeta med, därav imponerande av lagets prestation.

    Test av linjen med sin nya anslutning utgör en viktig milstolpe i projektet, eftersom det visar att hela systemet fungerar korrekt. "Vi har nya material, ett nytt kylsystem och oöverträffad teknik för att leverera magneterna på ett innovativt sätt, säger Amalia Ballarino.

    Projektet har också fått omvärldens uppmärksamhet. Företag använder arbetet på CERN för att studera möjligheten att använda liknande överföringsledningar (vid högspänning), istället för konventionella system, att transportera el och kraft över långa sträckor.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com