接近零下200℃為何是“高溫”?
什麼是高溫超導,這裡面的“高溫”究竟指的是多高的溫度呢?
所謂超導是指在極低的溫度下,某些材料的電阻消失,也就是零電阻的現象,很多物質要在零下250℃以下才能實現超導。而能夠在液氮的溫度,也就是在零下196℃以上實現超導狀態,就算是高溫超導了。因此,高溫超導電動磁懸浮系統中的高溫,並不是幾百幾千度的溫度,而是接近零下200℃。
什麼是高溫超導電動懸浮交通系統?
瞭解了高溫與超導兩大特性,它們又是如何被應用到軌道交通的設計中呢?相比普通列車,高溫超導電動懸浮列車又有哪些特點?
高溫超導電動懸浮,是一種將高溫超導技術和磁懸浮技術相結合的新型交通工具。該技術利用了高溫超導材料的零電阻特性,可以通入大電流、產生強磁場,再通過車載超導磁體與地面線圈磁場的相互作用,實現靠磁力支撐、導向、驅動的無接觸運輸方式。
上海交通大學電氣工程系副教授 吳蔚:它會帶來一些額外的好處,一個是車載的高溫超導磁體可以使用低成本的制冷方式,來維持車載磁體零電阻傳輸大電流的優點。另外,它雖然是一種電磁鐵,但是一旦給它注入電流,它是可以在完全沒有電力供應的狀態下工作的。
專家用一根繩子綁定金屬扳手進行試驗,在距離超導電磁體30厘米時,扳手就被牢牢吸引住了。
上海交通大學電氣工程系副教授 吳蔚:我們通過這種方式給大家建立一個直觀感受,它的磁場大概有多強。從定量的角度來說,它在磁體內部最大的磁場能夠到達3個特斯拉,特斯拉是一個磁感應強度的單位,是地磁場的大概10萬倍。磁力強是磁浮制式能夠實現更大的懸浮和導向間隙的一個前提條件,意味著車輛安全控制可以做得更加高,第二個它的軌道建造成本就可以顯著減小。
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