低溫下準(zhǔn)各向同性高溫超導(dǎo)股線臨界電流及機(jī)械特性的研究.pdf

1、近些年，第二代高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體(REBCO)在臨界電流、各向異性等相關(guān)性能上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。并且第二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)性能得到提升，因此極大地促進(jìn)了高溫超導(dǎo)導(dǎo)體在超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)限流器和磁體線圈等電力設(shè)備的應(yīng)用。近五年來，用于電力設(shè)備的具有高電流密度的超導(dǎo)導(dǎo)體相繼出現(xiàn)，如TSTC、CORC、Roebel Cable、CICC、HTS-CroCo及準(zhǔn)各向同性高溫超導(dǎo)股線等，有望在大型高溫超導(dǎo)電力設(shè)備和磁

2、體獲得應(yīng)用。
　　本文主要研究基于第二代高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的具有準(zhǔn)各向同性的超導(dǎo)股線的電磁及機(jī)械特性。首先分析了股線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，闡述了股線的制作流程，加工制作了具有不同金屬包套的高溫超導(dǎo)股線，并介紹了超導(dǎo)股線端部處理方法。
　　股線彎曲時(shí)，股線內(nèi)部帶材經(jīng)受不同角度的彎曲，理論分析了超導(dǎo)帶材不同角度彎曲時(shí)所受應(yīng)變，推導(dǎo)出帶材不同彎曲角度（也叫面外彎曲）、不同彎曲半徑下的應(yīng)變表達(dá)式，設(shè)計(jì)了一種在不同角度及半徑下準(zhǔn)確彎曲超導(dǎo)帶材的模

3、具并在液氮溫度下研究了第二代高溫超導(dǎo)帶材不同角度彎曲的特性。
　　根據(jù)準(zhǔn)各向同性高溫超導(dǎo)股線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用適用于高溫超導(dǎo)體的自洽模型先仿真計(jì)算了股線液氮溫度下自場(chǎng)的臨界電流并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證模型計(jì)算的合理性，計(jì)算了液氮下股線臨界電流的各向異性證明了在低場(chǎng)下股線具有準(zhǔn)各向同性。然后仿真計(jì)算了股線在液氦溫度不同外場(chǎng)下的臨界電流，給出了臨界電流隨磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)角度的變化曲線，然而在液氦溫度強(qiáng)磁場(chǎng)下臨界電流的各向異性比較明顯。