Question

随着我国各大电网互联，发生短路故障后系统短路电流巨大，而且短路电流波及范围扩大，超导限流器这种电力设备应运而生，可以限制电网的短路电流水平、减少短路电流对电网的冲击，隔断电网短路电流的传播，维护电网的稳定．它的电阻R随电流I变化关系如图所示．如图为35千伏/90兆瓦超导限流器，接入电网的示意图．
（1）当电路中的电流为2kA时，电路中用电器消耗的功率是多大？
（2）为了使用电器短路后电路能保持稳定状态，R应满足什么条件？
（3）在R满足条件时，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，请你说明理由．

Answer

（1）由图可见电路中电流小于2.5kA时，超导限流器的阻值为零，电路中只有用电器工作，根据P=UI计算出电功率；
（2）当用电器短路时，为保证电路不短路，通过限流器的电流必须大于2.5kA，根据欧姆定律计算出R的阻值；
（3）当用电器正常工作时，限流器电阻为零，当用电器短路时，限流器为一定值电阻，电流中电流不会很大，电路没有切断，担起到了保护作用．
【解析】
（1）由图可见，电路中电流I≤2.5kA时，限流器电阻为0，电路中只有用电器工作，
∴用电器消耗的功率P=UI=35V×103V×2×103A=70×106W=70MW
 答：当电路中的电流为2kA时，用电器消耗的功率是70MW．
（2）用电器被短路后，为使电路保持稳定状态，限流器电阻不能为零，
由图可见I＞2.5kA时，限流器电阻为R，
∴R＜==14Ω
 答：为使用电器短路后电路能保持稳定状态，R应满足的条件是：R＜14Ω．
（3）在R满足的条件下，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，理由是：当电路电流小于某一电流值（2.5kA）时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，电路电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断．