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超导高压无阻力运输现状和展望 摘要：减少输电损耗方法之一是：长距离高压输电，短距离用超导输电。 人们盼望运输货物不消耗能量，开车不加油不用电，万里输电不损耗。在超导条件下，电阻为零，通过电流不损耗。但超导条件是温度低于零下上百多度，长距离保持输送电流设备很低温度难。比如，从新疆输送电到上海，距离几千公里，保持温度低于零下一百多度成本非常高。长距离减少电量损耗方法是高压输送，其原理为：设U为电压，I为电流强度，P为输电功率，R为电阻，W'为损耗功率,有计算公式： 输电功率（直流）P=U*I 损耗功率 W'=I*I*R 由上面公式有 I=P/U W'=P*P*R/U/U 上式表明：当线路中电阻R为常，输电功率P也为常数时，则电路上损耗功率 W与电压平方成反比。也就是，提高电压能大幅减少损耗。 设电压220伏时损耗功率为W(220),则有无量纲损耗功率计算公式 W=w'/W(220)=220*220/U/U 当电压U=440伏时无量纲损耗功率为W=25%，只有220伏时的4分之1, 当电压U=2200伏时无量纲损耗功率为W=1%，只有220伏时的百分之1, 当电压U=22000伏时无量纲损耗功率为W=0.01%，只有220伏时的万分之1, 当电压U=22万伏时无量纲损耗功率为W=0.0001%，只有220伏时的百万分之1, 当电压U=220万伏时无量纲损耗功率只有220伏时的亿分之1，此时电路损耗极小。 读者可以自己计算，当电压U=22000万伏时无量纲损耗功率近似为零。 展望 进一步减少输电损耗的可行方法有： （1）将电压提高到几亿伏，其输电损耗接近为零； （3）提高超导温度，比如提高到室温。 附录A 1911年，荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes就已经发现，当温度降低至4.2K(约-268.95℃)时，浸泡在液氨里的金属汞的电阻会消失。 1957年美国科学家John Bardeen、Leon Cooper和John Schrieffer基于“波粒二象性”建立超导现象的理论——BCS理论。 1986年1月发现钡镧铜氧化物超导温度是30K， 1986年12月钡镧铜氧化物超导温度是40.2K， 1987年1月钡镧铜氧化物超导温度是43K， 1987年初钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上， 1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。 1993年铊－汞－铜－钡－钙－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到138K。 1992年1月27日下水试航超导船， 参考文献 [1]百度学术https://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=1r6y08108y3e0pk0qs5x0mn045355626&site=xueshu_se [2]百度，https://baike.baidu.com/item/%E8%B6%85%E5%AF%BC/433497?fr=aladdin [3]百度文库,https://wenku.baidu.com/view/265e6df48562caaedd3383c4bb4cf7ec4bfeb618.html?_wkts_=1678428644123&bdQuery= %E7%94%B5%E8%83%BD%E7%9A%84%E6%8D%9F%E8%80%97%E5%85%AC%E5%BC%8F |
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