基于ReBCO涂層導(dǎo)體各向同性超導(dǎo)股線電磁特性研究.pdf

1、近年來，第二代高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體(ReBCO CC)在產(chǎn)品性能和制備技術(shù)上取得了長足的進步，臨界電流密度不斷提高，各向異性得到改善，帶材的快速連續(xù)化生產(chǎn)能力大幅提高。目前，國際上許多超導(dǎo)電力公司已取得了規(guī)?；a(chǎn)千米級ReBCO CC的能力。同時，利用ReBCO CC進行高電流容量超導(dǎo)導(dǎo)體的研究也取得了一定的進展，相繼提出了Roebel Cable、CORC、TSTC等多種設(shè)計。
　　本文提出了一種基于ReBCO CC，臨界電流近似

2、各向同性的高溫超導(dǎo)股線。股線中的帶材按照中心對稱的方式進行排列，使用導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好的金屬材料對帶材進行捆扎包覆，采用金屬包套工藝提高股線的機械性能和電磁穩(wěn)定性。設(shè)計出五種股線模型，并分析了各自的結(jié)構(gòu)特點以及潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。并設(shè)計、研制了臨界電流近似各向同性高溫超導(dǎo)股線樣品，詳細(xì)介紹了樣品的制作工藝。
　　本文主要研究近似各向同性高溫超導(dǎo)股線的電磁特性;首先根據(jù)試驗樣品建立了1∶1的仿真模型，利用Ansoft Maxwell軟件得

3、到了股線自場下的磁場分布，并給出了一種利用自場下磁場分布計算股線臨界電流的方法。在液氮溫度下對其自場臨界電流進行了測量，實驗結(jié)果與計算結(jié)果基本一致，證明了計算的合理性。根據(jù)測量結(jié)果擬合了股線的n值。在自場下臨界電流仿真計算方法的基礎(chǔ)上，又進一步計算出股線在恒定外場的臨界電流，給出了臨界電流隨磁場強度和磁場角度的變化曲線，分析了其變化規(guī)律，并進行了實驗驗證，實驗結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好。最后，簡述了高溫超導(dǎo)股線交流損耗的分析方法，建立了各向