外界磁场下第二代高温超导线的临界电流特性实验研究

发布时间：2020-07-02 14:26

【摘要】：超导线在应用于超导磁体或超导电力设备时,始终会在不同程度上处于交直流的外界磁场下,外界磁场会影响其临界电流和交流损耗等特性,尤其是垂直于超导线表面的磁场。为了减少外界磁场与温度变化对超导线电磁特性的影响,在低温超导线的制作工艺方面主要采用的是扭绞丝芯、丝换位等方法。但受限于超导线中超导带材的材料特性,目前应用中第二代高温超导带材的宽度都在4mm以上,无法灵活运用上述方法。如果可以把第二代高温超导带材宽度窄化到1mm或以下,然后进行扭绞化,就可以大幅度提高超导线电磁特性。课题围绕着外界磁场环境,对新型高温超导方形线临界电流开展系统性研究。本研究根据外场下高温超导带材临界电流测试原理,设计并搭建了分别针对平行带材与扭绞带材的临界电流测试系统,主要研究不同结构下1mm宽超导方形线在不同磁感应强度(0T-1.2T),不同角度(0°-360°)下临界电流的变化情况,并与4mm、1mm宽高温超导带相比较,分析了磁场对超导方形线临界电流的影响,并进一步研究了扭绞结构的高温超导方形线在不同磁感应强度(0T-0.25T)与不同角度(0°、45°、90°)下临界电流的变化情况。课题的研究对象是基于1mm宽度第二代高温超导细丝的方形超导线,由上海交通大学在2016年首次提出,并成功完成了1mm超导细丝的分切、堆叠、扭绞等工艺,已经具备了材料制备、临界电流和交流损耗测试等相关实验条件。课题通过实验研究,得出了高温超导方形线的临界电流特性在不同磁场环境下的变化规律。课题成果将为高温超导方形线的仿真研究提供数据基础,对方形线的产业化及其应用于电力系统设备打下铺垫。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM26
【图文】：

内蒙古工业大学硕士学位论文理想导电性、迈斯纳效应、以及约瑟夫效应等特超导体两个最基本的性质，同时它们还是判断一定程度时，超导体的电阻会突然消失，此温度被时，超导体内部能量损耗为零，电流在超导体内此其电阻无限接近零。效应又称为完全抗磁性。完全抗磁性指超导体处完全通过超导体，然而当温度低于临界温度，超无法通过超导体，超导体内部处于磁绝缘状态，导体在超导态时会俘获磁场，这表明迈斯纳效应 所示。

图 1-2 超导体的临界特性Fig.1-2 Critical characteristics of superconduct作的情况下，当超导体传输的电流逐渐增转为常态，该特定值即为临界电流。它是衡实的应用中，超导体的临界电流值越大，应流时，超导体从超导态转为常态的过程一般温超导体和合金化合物；一类是突变的过程磁场的影响，同时临界磁场与温度有关，因的函数关系为： ( ) = 0 1 ( 0)2温度为 0K 时的临界电流值， 0表示磁场为作的情况下，当所处磁场强度大小突然高

【参考文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 苗金亚;第二代高温超导股线的过流及机械特性研究[D];华北电力大学;2015年

本文编号：2738304