YBCO超导方形线电缆的交流损耗特性研究
发布时间：2021-04-06 22:58
在全世界人口及经济的飞速增长下,随之带来供电需求量不断增大,目前常用的传统电缆的有限电流容量已成为当今电缆不可忽视的缺陷。高温超导电缆作为新开发出的新型电缆,拥有大容量、高效率、低损耗等优点。但这种新型电缆在通电情况下产生的交流损耗会增加制冷系统的成本,这直接成为超导电缆难以商业化大量使用的重要原因之一。超导线材是制作电缆至关重要的材料,超导线材在应用于超导电力设备时,外界磁场会影响其通电特性。为减少外界磁场对超导线材临界电流和交流损耗特性的影响,本文采用了上海交通大学自主研发的新型超导线材制成了电缆,此新型超导线材横截面积为1mm×1mm,能够提高载流能力并且有较好的机械性和通电性能。本文首先对这种单根新型超导方形线的临界电流、交流损耗等通电特性进行了测试分析,并从中挑选出14根临界电流相同的超导方形线制作成长为50cm内直径为6mm的圆筒形YBCO超导方形线电缆,其次从实验角度分析了 YBCO超导方形线电缆的交流损耗特性,最后选择与方形线电缆尺寸相同的六边形YBCO电缆进行对比,针对引线高度、通电频率进行通电特性分析,将两者交流损耗特性进行研究分析,并总结交流损耗影响。实验结果表明...
【文章来源】：延边大学吉林省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｂｉ－２２２３超导线材横截面??Ｆｉｇ．?２－１?Ｂｉ－２２２３?ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｗｉｒｅ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ??
锈钢作为基带，ＡＭＳＣ公司采用ＲＡＢｉＴＳ／ＭＯＤ技术，其制备的ＹＢＣＯ线材基带为??具有铁磁性质镍钨合金材料，故而此种线材被称为铁磁基带超导线材［２１］。??ＹＢＣＯ线材的生产采用镀膜技术，超导层截面为矩形。图２－２为单根ＹＢＣＯ－??ＮｉＷ高温超导线材的内部结构。Ｙ系线材中具有超导性能的只有ＹＢＣＯ涂层，它??是在基带ＮｉＷ层表面涂了一层厚度仅为带状薄薄的ＹＢＣＯ涂层，铜的作用为加固??层保护ＹＢＣＯ超导层。ＹＢＣＯ线材与第一代Ｂｉ系超导线材相比，拥有高电流密度，??低临界电流温度的优点，以及制作工艺上不使用贵重金属等。??ＹＢＣＯ线材超导部分厚约为０．００１？０．２ｍｍ，宽约为４．０？４．１８ｍｍ，绝缘后??线材的宽厚度为４．３１?ｍｍ?Ｘ?０．３３?ｍｍ，单根ＹＢＣＯ线材临界电流约为１１０?Ａ。??ＹＢＣＯ－ＮｉＷ线材超导部分厚约为０．００１？０．２５ｍｍ，宽约为４．０？４．３ｍｍ，绝缘后线??材的宽厚度为４．４３?ｍｍ?Ｘ?〇．３８ｍｍ
＾焊接和ＩＳ过程??—ｆ纖?＾?ｉ?ｒ??图２－３超导方形线封装示意图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｓｑｕａｒｅ?ｗｉｒｅ?ｐａｃｋａｇｅ??图２－４超导方形线实物图??Ｆｉｇ．?２－４?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｓｑｕａｒｅ?ｌｉｎｅ??多根ＹＢＣＯ细丝封装起来后其横截面接近正方形，其物理强度得到了提升，??纵宽比变小，封装完成的堆叠结构呈现出良好的机械强度，可大量应用于超导??电力设备的制作中，扩大了超导线材的使用范围。研宄中心制造出多种堆叠方??式的方形线材，其中分为１根超细丝加５根铜基带、２根超细丝加４根铜基带、??３根超细丝加３根铜基带、４根超细丝加２根铜基带、５根超细丝加１根铜基带、??６根超细丝加０根铜基带的多种组合。随着方形线内部超导细丝的增加临界电流??也随之升高［２３】。例如，由２根超导细丝４根铜基带组成的方形线临界电流约为??７２Ａ？９０Ａ，由４根超导细丝２根铜基带组成的方形线临界电流约为１５２Ａ－１６０Ａ，??由６根超导细丝０根铜基带封装而成的超导方形线，临界电流约为２４０－２６０Ａ。??２．３单根高温超导体的交流损耗分类??将高温超导材料放在变化的磁场或交流电中时
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型高温超导方形线的制备及基础特性研究[J]. 周永康,李柱永,谢增林,徐友刚,沈晓峰,朱园庭,吴明文,郭超,刘佳晨,席东民. 低温与超导. 2017(05)
[2]具有多层结构的BSCCO电缆交流损耗测量研究[J]. 唐先莉,马勇虎. 低温与超导. 2017(02)
[3]YBCO-NiW超导电缆中导体层的交流损耗测量研究[J]. 唐先莉,马勇虎. 低温与超导. 2016(09)
[4]低温绝缘高温超导电缆电流分布研究[J]. 韩云武,宗曦华,郭仁春. 技术与市场. 2016(07)
[5]高温超导电缆绝缘层材料及绝缘厚度基本设计原理[J]. 王醒东. 新材料产业. 2015(12)
[6]基带材料对单层高温超导电缆模型交流损耗的影响[J]. 姚志浩,姚林朋,李柱永,甘慧勇,李怀军,艾学智. 低温与超导. 2015(09)
[7]超导限流器综述[J]. 信赢. 南方电网技术. 2015(03)
本文编号：3122303
【文章来源】：延边大学吉林省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｂｉ－２２２３超导线材横截面??Ｆｉｇ．?２－１?Ｂｉ－２２２３?ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｗｉｒｅ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ??
锈钢作为基带，ＡＭＳＣ公司采用ＲＡＢｉＴＳ／ＭＯＤ技术，其制备的ＹＢＣＯ线材基带为??具有铁磁性质镍钨合金材料，故而此种线材被称为铁磁基带超导线材［２１］。??ＹＢＣＯ线材的生产采用镀膜技术，超导层截面为矩形。图２－２为单根ＹＢＣＯ－??ＮｉＷ高温超导线材的内部结构。Ｙ系线材中具有超导性能的只有ＹＢＣＯ涂层，它??是在基带ＮｉＷ层表面涂了一层厚度仅为带状薄薄的ＹＢＣＯ涂层，铜的作用为加固??层保护ＹＢＣＯ超导层。ＹＢＣＯ线材与第一代Ｂｉ系超导线材相比，拥有高电流密度，??低临界电流温度的优点，以及制作工艺上不使用贵重金属等。??ＹＢＣＯ线材超导部分厚约为０．００１？０．２ｍｍ，宽约为４．０？４．１８ｍｍ，绝缘后??线材的宽厚度为４．３１?ｍｍ?Ｘ?０．３３?ｍｍ，单根ＹＢＣＯ线材临界电流约为１１０?Ａ。??ＹＢＣＯ－ＮｉＷ线材超导部分厚约为０．００１？０．２５ｍｍ，宽约为４．０？４．３ｍｍ，绝缘后线??材的宽厚度为４．４３?ｍｍ?Ｘ?〇．３８ｍｍ
＾焊接和ＩＳ过程??—ｆ纖?＾?ｉ?ｒ??图２－３超导方形线封装示意图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｓｑｕａｒｅ?ｗｉｒｅ?ｐａｃｋａｇｅ??图２－４超导方形线实物图??Ｆｉｇ．?２－４?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?ｓｑｕａｒｅ?ｌｉｎｅ??多根ＹＢＣＯ细丝封装起来后其横截面接近正方形，其物理强度得到了提升，??纵宽比变小，封装完成的堆叠结构呈现出良好的机械强度，可大量应用于超导??电力设备的制作中，扩大了超导线材的使用范围。研宄中心制造出多种堆叠方??式的方形线材，其中分为１根超细丝加５根铜基带、２根超细丝加４根铜基带、??３根超细丝加３根铜基带、４根超细丝加２根铜基带、５根超细丝加１根铜基带、??６根超细丝加０根铜基带的多种组合。随着方形线内部超导细丝的增加临界电流??也随之升高［２３】。例如，由２根超导细丝４根铜基带组成的方形线临界电流约为??７２Ａ？９０Ａ，由４根超导细丝２根铜基带组成的方形线临界电流约为１５２Ａ－１６０Ａ，??由６根超导细丝０根铜基带封装而成的超导方形线，临界电流约为２４０－２６０Ａ。??２．３单根高温超导体的交流损耗分类??将高温超导材料放在变化的磁场或交流电中时
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型高温超导方形线的制备及基础特性研究[J]. 周永康,李柱永,谢增林,徐友刚,沈晓峰,朱园庭,吴明文,郭超,刘佳晨,席东民. 低温与超导. 2017(05)
[2]具有多层结构的BSCCO电缆交流损耗测量研究[J]. 唐先莉,马勇虎. 低温与超导. 2017(02)
[3]YBCO-NiW超导电缆中导体层的交流损耗测量研究[J]. 唐先莉,马勇虎. 低温与超导. 2016(09)
[4]低温绝缘高温超导电缆电流分布研究[J]. 韩云武,宗曦华,郭仁春. 技术与市场. 2016(07)
[5]高温超导电缆绝缘层材料及绝缘厚度基本设计原理[J]. 王醒东. 新材料产业. 2015(12)
[6]基带材料对单层高温超导电缆模型交流损耗的影响[J]. 姚志浩,姚林朋,李柱永,甘慧勇,李怀军,艾学智. 低温与超导. 2015(09)
[7]超导限流器综述[J]. 信赢. 南方电网技术. 2015(03)
本文编号：3122303
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