低溫下準(zhǔn)各向同性高溫超導(dǎo)股線臨界電流及機械特性的研究.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)性能上取得了長足的進步。并且第二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)體實現(xiàn)了大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，經(jīng)濟性能得到提升，因此極大地促進了高溫超導(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)股線的電磁及機械特性。首先分析了股線的結(jié)構(gòu)特點，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，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)變表達式，設(shè)計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，采用適用于高溫超導(dǎo)體的自洽模型先仿真計算了股線液氮溫度下自場的臨界電流并與實驗結(jié)果對比驗證模型計算的合理性，計算了液氮下股線臨界電流的各向異性證明了在低場下股線具有準(zhǔn)各向同性。然后仿真計算了股線在液氦溫度不同外場下的臨界電流，給出了臨界電流隨磁場強度和磁場角度的變化曲線，然而在液氦溫度強磁場下臨界電流的各向異性比較明顯。