液氮环境下高温超导带材抗短路电流冲击特性

发布时间：2021-01-13 17:05

　　超导电缆可用于提升电网的输电能力,是一种前瞻性输电技术,但是随着电网规模越来越大,故障电流冲击日益频发,冲击幅值也越来越大,有必要研究高温超导带材对故障电流的耐受能力。考虑到超导电缆多用铋系高温超导带材制造,搭建了故障电流冲击试验测试平台,以日本住友公司的铋系高温超导带材:Type HT-NX带材、Type HT-CA带材和中国英纳超导公司铋系带材作为实验对象,对它们施加冲击幅值可调、作用时间固定为5 ms的短路冲击电流,获得它们在不同冲击电流下的伏安特性。实验结果表明,Type HT-NX带材的电阻随电流上升速率增大而增大,Type HT-CA带材和英纳公司带材电阻受电流上升速率影响不大。英纳公司带材所能耐受的冲击电流幅值为1.4 kA（约10I_C）,在三种带材中最小。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

四引线法测量示意图

本文采用RLC过阻尼电路,对超导带材施加冲击电流作用,实验电路的原理如图2所示。实验开始前,开关S断开,220 V交流电源经变压器升压后,利用二极管给电容预充电;实验开始后,开关S闭合,电容经过电感和电阻放电,形成冲击电流。对于过阻尼电路,电阻应足够大,此时可以通过改变电容的预充电电压、电容和电感值,从而得到目标的电流幅值和作用时间。2.3 实验平台

本文在开放液氮环境下(常压,77 K)对超导带材进行临界电流和冲击特性实验,图3展示各设备的位置和连接关系,实验平台主要由四部分组成,分别为电源、测量仪表、低温系统和数据采集系统。图3(a)是临界电流特性实验平台示意图,采用直流电流源、纳伏表和分流器进行实验;图3(b)是故障电流冲击实验平台,使用冲击电流源和具有快速响应能力的示波器测量超导带材上电压、电流的动态变化过程。低温制冷方式为液氮浸泡,将超导带材与外部电路连线后,固定在样品平台上,然后置于泡沫箱中,并加入液氮将其完全浸没。2.4 实验对象

【参考文献】：
期刊论文
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[2]Bi2223/Ag和YBCO高温超导带材在交流过电流冲击下的失超及恢复特性研究[J]. 杨晓乐,李晓航,张正臣,周义刚,杜晓纪,叶立阳,韩磊.  低温与超导. 2009(02)
[3]故障电流限制技术及其新进展[J]. 武守远,荆平,戴朝波,金雪芬.  电网技术. 2008(24)
[4]Bi-2223高温超导带材焊接接头电阻和过电流冲击性能实验研究[J]. 朱志芹,赵祥,王银顺,惠东,韩军杰,李晓航.  低温物理学报. 2006(02)



本文编号：2975243