|
|||||||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Opgave 6
Energitab i elkabler
Der er især to kilder til energitab i et superledende kabel. Som nævnt i opgave 5: Køling af et superledende kabel, medfører energitabet, at der skal tilføres energi til en kølemaskine.
Det største tab sker i form af varmeenergi, da det ikke er muligt at lave en perfekt varmeisolering af kablet. Temperaturforskellen mellem omgivelserne, ved stuetemperatur, og det superledende kabel, ved 77 K, medfører en tilførsel af energi i form af varme fra omgivelserne.
Derudover tabes der energi i form af såkaldt AC-tab. Når kablet bruges til at transmittere vekselstrøm, afsættes der energi i lederen. Dette skyldes især, at der samtidig induceres et varierende magnetfelt i lederen, og ved hver ændring af magnetfeltet afsættes der varmeenergi i lederen. En tilsvarende mekanisme er årsag til, at der afsættes energi i den metalliske indkapsling.
Figuren viser det samlede tab i et elkabel til en spænding på 132 kV. Den tabte
effekt pr. kabellængde i W pr. meter er vist som funktion af strømstyrken i ampere.
HTS = HøjTemperaturSuperleder. Conventional cable = Almindeligt kabel.
- Aflæs tabet i det almindelige kabel ved strømstyrkerne 900 A og 1800 A.
Forklar, hvorfor tabet bliver 4 gange større ved en fordobling af strømstyrken.
- Ved hvilke strømstyrker er et HTS-kabel energimæssigt bedre end et almindeligt kabel? Forklar, hvorfor der er et energitab i det superledende kabel, også når strømstyrken er lille. (Se teksten i indledningen til opgaven)
