接头电阻对CORC电缆交流损耗的影响分析

采用第二代高温超导(HTS)带材绕制的CORC电缆具有载流能力高、力学性能好等优点,是制造核聚变磁体的理想电缆之一。然而,当由CORC电缆制造的核聚变磁体闭环运行时,现有的工艺很难保证每根CORC电缆的超导带材的接头电阻完全相同,这会对CORC电缆的交流损耗等电气特性产生重要影响。因此,该文搭建了含接头电阻的CORC电缆的三维有限元模型,分析了接头电阻对CORC电缆交流损耗的影响。结果表明,当CORC电缆传输交流电流时,不均匀的接头电阻将导致CORC电缆三根超导带的电流分布不均匀,进而增加了电缆的总体交流损耗。此外,得到了CORC电缆的交流损耗总是随着接头电阻不均匀程度的增加而增大的分析结果。

REBCO高温超导多芯带材的制备技术及性能研究进展

二代高温超导稀土钡铜氧(REBCO)带材因其具有优异的临界电流密度、高上临界场、高临界转变温度等优点,已逐渐应用在电力交通、科学仪器、聚变能源等高新技术领域。然而,REBCO高温超导带材具有极大的高宽比(超导带材宽度与厚度的尺寸比),使得其在应用过程中具有较大的交流损耗和较明显的屏蔽电流效应。为避免高宽比造成的影响,将REBCO带材中的超导层采用不同制备技术细分为平行且极窄的“芯丝”,从而将REBCO带材改性为REBCO“多芯带”,目前该领域研究已成为国内外研究者们的关注热点。该文综述了国内外在REBCO带材多芯制备方法与相关性能研究方面的研究进展。基于目前的制备技术,重点综述了商业化带材多芯改性技术(激光切割、机械切割和化学刻蚀)和REBCO多芯带直接成形技术(喷墨打印、机械划痕、两级轮廓衬底)的制备工艺技术对其性能的影响,总结并论述了目前REBCO多芯带材制备技术存在的主要问题及今后的发展方向。

缺陷带材对多层高温超导电缆交流损耗的影响

在拉伸、扭转和弯曲条件下,超导带材会出现缺陷,从而导致临界电流的降低,为了对钇钡铜氧(yttrium barium copper oxide,YBCO)涂层导体组成的多层高温超导电缆进行缺陷情况下的数值仿真分析,建立了不同分布的缺陷带材在同一导体层和不同导体层中的仿真模型,研究了不同分布的缺陷带材在不同临界电流退化率下对多层高温超导电缆交流损耗的影响。结果表明:当缺陷发生在同一层时,交流损耗与缺陷的数量和程度有关,但与缺陷的分布无关;多层高温超导电缆在不同导体层发生缺陷时,靠近最外层缺陷越多,损耗越大,而靠近中间层缺陷越多,损耗越小;当56根超导带材中出现8根缺陷带材时,D34(40)的最大交流损耗相比于无缺陷超导带材增加了18.80%,为了避免缺陷造成的额外交流损耗,需要在实际运行中考虑保留冷却系统一定的余量。所做工作为缺陷带材对多层高温超导电缆交流损耗的研究提供了理论依据和应用参考。

高温超导带材的交流损耗

介绍了交流损耗的物理机制及其与外场强度、频率等物理量间的关系 ;给出了单芯及多芯超导体中的交流损耗的实验结果及理论描述 ;指出了交流损耗研究中尚存在的某些问题。

多芯Bi2223/Ag带材在工频和77K下的交流损耗

本文研究７７Ｋ温区和不同背场下８１芯Ｂｉ２２２３／Ａｇ带材的传输交流损耗。临界电流的测量采用标准的四引线法；交流损耗的测量是在工频下样品通以正弦交流电流，利用电测法测量的。实验结果与Ｂｅａｎ临界态模型所预言的结果一致，损耗随背场的增大（临界电流的减小）而增大，并且与频率成正比；所以带材中损耗以磁滞损耗为主，涡流损耗（耦合损耗）可以忽略。

高温超导带材及线圈的交流损耗(英文)

将描述超导体各向异性的有效质量理论,即各向异性Ginzburg—Landau理论(G—L理论) ,与临界态模型(CS模型)相结合,建立了高温超导带材的交流损耗与临界电流的各向异性理论模型;利用不可逆应变的定义,给出了临界电流与应变的关系,并利用临界电流与应变的关系及Norris方程,导出了高温超导带材的交流损耗与应变的关系;利用所建立的交流损耗与临界电流的各向异性理论公式,建立了依据超导短样带材的特性(临界电流,交流损耗) ,计算高温超导线圈交流损耗的数值计算模型.

传输模式对由不同高温超导带材组成的单层圆柱形导体交流损耗特性的影响

在通常由圆柱形结构的导体组成的高温超导(HTS)电缆应用中,交流损耗一直是障碍商业化进程的关键问题。阐述为了研究非圆形磁场分布对交流损耗的影响,使用BSCCO和YBCO带材制备了两种六边形单层导体。结果表明,在六根导体带材同时通电的模式下,所有导体的交流损耗最小。对于BSCCO和YBCO导体,带材的交流损耗特别依赖于传输模式,圆柱形结构可以明显降低交流损耗。此外,YBCO导体的交流损耗是最低的。