Эти современные проводники тока для энергетики будут иметь проводимость на 10 процентов лучше, чем у предшественника для постоянного тока, и почти такую же проводимость для переменного тока.
Как сказал ученый Лаборатории Эймса Департамента Энергетики Алан Руссел (Alan Russell): «Силовой кабель из чистого алюминия, безусловно, является наилучшим вариантом. Алюминий – легкий материал, обладающий высокой проводимостью. Легко поддается обработке и недорогой. Однако у него есть один большой недостаток, он обладает небольшой прочностью. Если вы проведете линию из алюминиевых кабелей, то они вскоре растянутся и провиснут до земли».
Поэтому в алюминиевый кабель для прочности добавляется стальной сердечник, который обеспечивает удержание кабеля в воздухе. Такое техническое решение удорожает производство и делает кабели более тяжелыми, что в свою очередь создает дополнительные проблемы в прокладке токопроводящей трассы, требуя более мощных опор и изоляторов.
«Многие проблемы традиционного силового кабеля связаны с тем, что входящие в него сталь и алюминий являются металлами с разной гибкостью, соединенными в одной оболочке, поэтому ветер, лед и другие природные явления действуют на них таким образом, что понижается прочность всей системы, – пояснил Рассел. – В связи с этим начинает казаться более привлекательной идея создания кабеля из однородного материала»
Современные кабели хорошо проводят переменный ток, так как весь ток течет по внешней алюминиевой части, а центральная секция при этом практически не используется. Для постоянного тока весь проводник проводит ток, а стальная сердцевина является «мертвым грузом» из-за своего более высокого сопротивления.
Новый проводник, находящийся в стадии разработки в лаборатории Эймса, будет хорошо проводить ток по всему сечению от центра до периферии. Конечной целью исследования является значительное улучшение традиционных силовых кабелей. Рассел и его исследовательская группа верят, что секрет их успеха кроется в кальции. Они считают, что добавление его в алюминий в виде мельчайших частиц, позволит создать композитный материал, и на основе его новый тип силовых кабелей, более легких и более прочных, чем используемые в настоящее время на основе стальных сердечников. Они рассчитывают, что это также может привести к снижению общих затрат на строительство новых воздушных линий электропередач. Более легкие кабели требуют меньше опор для поддержки, а затраты на опоры составляют примерно половину от общей стоимости строительства новых линий электропередачи.
По данным – phys.org
