高温超导线圈的性能研究与应用进展

以铜基氧化物超导体为代表的高温超导材料,在液氮温度下将呈现特殊的超导性。使用铜基氧化物超导带材制作的高温超导超导线圈,具备无电阻、高载流、低重量等优势,因此在强磁体、限流器、储能、电机等领域得到广泛应用。由于超导线圈处于“力-电-磁”的复杂工作环境,需要对其机械性能、交流损耗、失超等进行研究。为此,本文综述和分析了高温超导线圈的研究和应用进展。

生物可降解Mg-Zn-Zr/β-TCP复合材料组织结构及性能(英文)

镁合金具有优异的生物相容性,但在生理环境中过快的腐蚀降解速率制约其成为可降解植入材料。此外,镁合金的力学性能也较低。通过添加纳米β-TCP颗粒来改善Mg-Zn-Zr合金的显微组织及性能,制备挤压态的Mg-3Zn-0.8Zr合金和Mg-3Zn-0.8Zr/xβ-TCP(x=0.5,1.0,1.5)复合材料。添加纳米β-TCP增强体的复合材料其晶粒明显细化。拉伸实验结果表明,添加β-TCP后,复合材料的极限拉伸强度和伸长率均有所提高。电化学测试结果表明,复合材料在模拟体液中的抗蚀性较合金基体显著提高,其中Mg-3Zn0.8-Zr/1.0β-TCP复合材料的腐蚀电极电位为1.547V,其腐蚀电流密度为1.20×106A/cm2.

高温超导磁悬浮在轨道交通中的研究和应用

磁悬浮列车由于无接触、无摩擦、高速运行的特点,成为轨道交通领域的研究热点。以液氮为制冷剂的高温超导体具有完全抗磁性和磁通钉扎特性,将高温超导体应用于磁悬浮列车,可以形成悬浮高度和左右导向无需控制的自稳定系统。对于超导磁悬浮列车而言,悬浮性能是其运行的关键参数。因此,重点介绍了超导磁悬浮系统悬浮力的研究进展以及超导磁悬浮列车在国内外应用研究,并对其发展进行了展望。

饱和铁心型超导限流器研究进展

采用高温超导体制作的超导限流器可以通过超导态-正常态转变实现限流。超导限流器根据其阻抗性质,可以分为电阻型和电感型两类,其中电感型超导限流器包括饱和铁心型、桥路型和屏蔽型三类。本文主要介绍了饱和铁心型超导限流器的研究进展和示范应用,并对其应用前景进行了展望。

超导电缆终端系统的设计与应用

高温超导材料在液氮温度下具有零电阻特性和完全抗磁性,使用高温超导材料制备的超导电缆具有大容量、低损耗等特点,在未来城市电网建设中具有重要意义。超导电缆系统通常由电缆本体、终端系统、制冷系统和监控系统构成。其中,终端系统是超导电缆本体、高压电网和制冷系统三者的汇接处,对于超导电缆系统的运行和性能具有重要影响。因此,本文在国内外文献的基础上介绍了超导电缆终端系统设计和应用的研究进展,并对其发展方向进行了展望。

铁基超导体的晶体结构和线带材研究进展

铁基超导体具有较高的临界电流密度、极高的上临界磁场和较低的各向异性,在超导电力领域具有良好的应用前景。在铜氧化物超导体之后,铁基超导体在高温超导领域引起了广泛的关注。本文介绍了铁基超导体的晶体结构分类,铁基超导线带材的研究进展,并展望了其发展趋势。

超导电缆绝缘材料的研究与应用

超导材料具有零电阻特性和完全抗磁性,使用超导材料作为导体的超导电缆具有大容量、低损耗的特点。按照绝缘结构不同,超导电缆可以分为室温绝缘和冷绝缘两种,由于工作温区的差异需要选用适合的绝缘材料。文章在国内外文献的基础上,介绍了超导电缆绝缘材料的研究进展,并对其发展进行了展望。

超导电缆液氮减压制冷研究

制冷系统是实现高温超导电缆运行的最基本保障,制冷系统传热效率直接关系到超导电缆运行的稳定性和经济性,随着高温超导技术的不断进步,超导临界温度已升至液氮温区,液氮具有自然资源丰富、成本低廉等特点,使高温超导电缆工业化应用成为可能,液氮减压制冷技术已经成为高温超导技术的重要研究方向。本文介绍了超导电缆制冷系统,包括制冷机直接制冷方式和液氮减压过冷方式的工作结构,对液氮减压制冷方式进行计算分析和成本核算,探讨了液氮减压制冷在超导电缆低温传热研究中尚需解决的关键问题。

超导电缆循环冷却系统用制冷机

通过对常见商业制冷机特点的对比,以及对逆布莱顿制冷机的发展近况阐述,提供了高温超导电缆循环制冷系统采用制冷机直接制冷方式的选择范围与主要选型参考,为超导电缆领域的制冷机选择提供了便利。从项目成本考虑,短期运行直接采购现成商业制冷机较为适宜;逆布莱顿制冷机因其独特优势可进行各工作单元的独立优化改进,在长期运行中具有更高的研究价值和更大的发展空间。

非电阻型高温超导限流器概述

短路电流会威胁电网电力系统的安全可靠运行,人们将超导技术应用于电力系统中,并有效结合电力技术,研制出了高温超导故障限流器。故障限流器可以限制短路电流及其所造成的危害,有效地维护电网安全。高温超导故障限流器可分为电阻型和非电阻型,饱和铁芯型高温超导限流器是非电阻型故障限流器的一种,它集众多优异特性于一体,限流恢复时间极短、限流功能可靠以及输电稳态损耗极小,因此有非常广阔的产业化前景。

激光辅助MOCVD方法制备YBCO带材的研究

YBCO超导带材由金属基带、缓冲层、超导层和保护层组成,其性价比由制备工艺决定。为此,本文介绍了YBCO超导层的主流制备工艺,重点分析了激光辅助金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)方法对金属有机源的利用率提升的原理,以及对YBCO带材的性能改良。

高温超导电缆系统的结构及性能测试

高温超导电缆在结构、制备过程以及运行环境与普通的电缆都有很大不同,因此,性能测试内容和方法也有所差异,有必要对其进行研究和规范。本文从高温超导电缆系统结构的角度出发,介绍了超导电缆本体、终端和制冷系统的结构和性能测试内容,并且重点介绍了临界电流、交流损耗、层电流分布的测试方法。

高温超导电缆敷设技术研究

目前,高温超导电缆在系统敷设方面无过多的借鉴经验,基本参照高电压交联电缆的敷设方式,但实际超导电缆在施工敷设方面又和常规电缆敷设有许多不同。主要以百米级二代钇系、冷绝缘结构、单相高温超导电缆成功敷设为例,研究总结了特殊运行环境下冷绝缘超导电缆的敷设防护以及取S形。

有机超导材料的研究进展

有机超导材料作为非常规超导体的代表,具有广泛的应用前景。本文对有机超导的研究进展进行了综述,介绍了有机超导理论和现有的有机超导材料体系。

高温超导电缆的回热型制冷机及研究进展

近年来,发达国家的高温超导电缆已经成功挂网运行,集中体现了其低损耗、高效率、大容量的优势,为民众带来了生产生活中的便利。然而,运行超导电缆过程中额外所需的冷却系统使其经济学意义难以体现。为了推动高温超导电缆的商业化进程,国内外开展了众多关于冷却系统重要组成部分——制冷机的研究并取得了巨大飞跃。本文介绍了适合高温超导电缆冷却系统的回热型制冷机,结合国内外的典型成果分析了回热型制冷机的研发过程并对比了相关技术参数,强调了数值仿真技术在研制过程中的重要作用。

高温超导电缆的发展现状

高温超导电缆与常规电缆相比具有体积小、容量大、损耗低、环境友好等优势,引起了广泛的关注和研究,目前已有多条超导电缆示范线挂网运行。本文详细介绍了各国有代表性的超导电缆研究项目,分析了各项目的特点。

高温超导电缆监测保护系统的研究

本文介绍了由富通集团(天津)超导技术应用有限公司研制的35KV/1KA高温超导电缆在线监测保护系统的设计与组成,本文所介绍的监测系统为超导电缆提供了全方位的监测、记录以及报警等功能。该系统包括温度的监测、液位的监测、压力的监测、真空度的监测、流量的监测五方面。运行结果表明,这套监测保护系统能够满足高温超导电缆各个参数的测量需求,并确保了超导电缆并网运行前能够安全稳定的运行,同时为35KV/1KA高温超导电缆并网运行做足了充分的准备。

Zr对Mg-Zn合金力学性能及体外降解行为的影响

制备Mg-2.5wt%Zn和Mg-2.5wt%Zn-0.5wt%Zr合金,对其微观组织、力学性能和体外降解行为进行对比。结果表明,Zr元素对Mg-Zn合金的细化作用显著,合金的晶粒尺寸由60μm减小到20μm。添加Zr使Mg-Zn合金的强度、塑性和硬度均有所提高,其抗拉强度和伸长率分别达到315 MPa和21.4%。经体外降解测试,Mg-2.5wt%Zn-0.5wt%Zr合金的平均降解速率为3.32 mm/a,其耐蚀性优于Mg-2.5wt%Zn合金。

冷绝缘高温超导电缆循环冷却系统设计及运行分析

循环冷却系统是高温超导电缆的重要组成部分,其设计优劣决定着高温超导电缆是否运行的可靠、经济和久远。本文以富通集团100 m、35 kV/1 kA三相交流冷绝缘高温超导电缆为例,着重介绍了循环冷却系统方案设计、系统热负荷分析计算和设备选型,通过实际运行验证了系统设计的合理性。

电镀铜对YBCO超导带材临界电流影响的研究

钇系超导带材(YBCO)由于载流能力强、不可逆场高,是近年来高温超导材料领域的研究热点,并在电力行业实现示范应用。YBCO超导带材由基底、缓冲层、超导层和保护层组成,可通过电镀铜工艺实现保护层的制备。目前,有关电镀铜对YBCO超导带材临界电流的影响还鲜有报道。因此,本研究对比了镀铜前后YBCO超导带材的表面形貌和临界电流。实验结果表明:电镀铜在提高带材机械强度的同时,对其超导电性并无明显影响。