日首次发现将超导电线反复弯曲可提高其超导特性

住友电气大电流高温超导电线材料制成

日本住友电气工业公司最近开发出可通大电流的实用性较强的高温超导电线材料。在电阻为零的状态下,这种材料所能通过的电流密度为铜线的350倍,堪称世界之最。

作为日本和巴西间技术协作的一环,从1980年度进行了“关于铌利用技术的研究”日本在超导电技术方面在世界上领先,巴西的铌埋藏量占全世界的大约80％,双方进行协作,目标是要在超导电部门有效利用铌。

100m级MgB2超导电线材的开发

根据iter电流引线的要求,设计和试验了分别由全铍铜(be2%cu)、全不锈钢(ss)和二元金属(becu/ss)三种不同类型分流器制作的68ka电流引线的1/90试件。研究了超导段各组件的性能,详细讨论了失冷故障实验结果。结果表明,对比全铍铜和全不锈钢分流器,二元分流器制作的超导模件更能够提高安全性以及减小冷端漏热,满足iter高安全性和低热负荷的要求。

cicc超导导体性能测试用50ka超导变压器由初级线圈和次级线圈组成,初级线圈浸泡在4.2k液氦低温杜瓦中,次级线圈为cicc导体采用4.2k/354637pa超临界氦迫流冷却,液氦和超临界氦均由500w/4.5k制冷机提供,变压器低温杜瓦的理论液氦蒸发率为1.52l/h。为减少电流引线漏热,超导变压器采用bi-2223/agau高温超导(hts)二元电流引线,并且在颈管中部设计了一个新型的直接用液氮冷却的热截流装置来截断电流引线高温端的热流;最后对铜电流引线部分进行了尺寸优化计算,得到最佳截面积和直径分别为28mm2和6mm。

提高镀锌原板反复弯曲合格率

基于压电元件的弹性波检测技术是近年来发展起来的一种智能检测技术。笔者在实验室条件下把基于弹性波的损伤主动监测技术应用到导电线路的导线状态监测中,分别模拟了覆冰、外悬挂物体状态形式,提取了导线在不同状态监测信号的幅值、峰值到达时间、信号的功率谱密度以进行不同状态的辨识研究。研究结果表明:基于弹性波的主动监测技术具备导电线路导线状态监测的潜力,同时,采用功率谱密度作为导线状态监测特征信息可以较好地进行导线不同状态形式的辨识。

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东京电力和住友电气工业将于2001年6月进行高温超导电缆线的通电实验,2010年前后在东京中心区域进行实用化。目前地下管线为内径150mm,最大送电能力为约10万kw。如果高温超电导缆线能够用于实际送电,其送电能力将增大10倍;达到100万kw。由于在人口密集的城市中心建筑电力传送设施的成本本来就很高,因此即使采用77k的液氮进行冷却来实现

据海外媒体报道,普林斯顿大学的研究人员发现了一种具有"双重性格"新型晶体材料:在极低温度下,晶体内部表现与普通超导体类似,能以零电阻导电;同时,它的表面是仍有电阻的金属,能传输电流。相关研究成果发表于近期的《自然·物理学》杂志上。

在无限长堆叠带材模型的基础上对高温超导电流引线的交流损耗建立了新的计算模型,即正十二边形骨架计算模型。由于正十二边形对称性,通过建立合适的坐标系,对坐标进行旋转即可求出每堆带材处的磁场。使用matlab编程计算并得出一系列电流下的交流损耗值,通过将所得数据绘成图形,比较了不同电流下穿透深度及交流损耗的大小。然后搭建实验平台,测量了不同频率下电流引线的交流损耗,并将理论与实验对比,得到较好的一致性。

与常规电机相比,超导电机具备功率密度和体积优势。当今,实际制作超导电机的成本非常巨大,若设计有误,会给设计方和开发方造成巨大的经济损失。而maxwell仿真软件的rmxprt模块,可以利用可视化模窗口模拟出超导电机的尺寸和电磁特性,以及各项性能参数,得到的计算结果可以为超导电机设计提供有效参考,降低设计时间与成本。提供了超导电机的主要流程,可以较为清晰地分析超导电机性能变化的规律,为最佳方案设计提供可信参考。并解决了电机效率低下,避免磁场饱和过剩等问题。

电车导电线用铜-镁合金

北京谱仪(besiii)超导磁体是为北京正负电子对撞机二期改造工程(bepcii)制造的超导探测器磁体.它采用了国际上先进的两相氦间接冷却方式及线圈内绕技术.其超导线为铝稳定体nbti/cu超导电缆.由于生产工艺上长度的限制,besiii超导电缆由三段电缆焊接而成.焊接匝电阻必须限制在一定范围内,以免产生过大的焦耳热,影响磁体的正常运行.超导电缆由支撑筒内部引出到颈管及阀箱部分时,有一定角度的平弯及侧弯,这部分弯曲电缆的载流能力也是必须要考虑的问题.为此,我们进行了两次超导电缆性能测试实验,对超导电缆弯曲前后的载流能力进行了测试,并且测量了超导电缆低温下的焊接电阻.本文提供了这两次实验的实验结果及分析.

北京谱仪（besⅲ）超导磁体是为北京正负电子对撞机二期改造工程（bepcⅱ）制造的超导探测器磁体．它采用了国际上先进的两相氮问接冷却方式及线圈内绕技术．其超导线为铝稳定体nbti／cu超导电缆．由于生产工艺上长度的限制，besⅲ超导电缆由三段电缆焊接而成．焊接匝电阻必须限制在一定范围内，以免产生过大的焦耳热，影响磁体的正常运行．超导电缆由支撑筒内部引出到颈管及阀箱部分时，有一定角度的平弯及侧弯，这部分弯曲电缆的载流能力也是必须要考虑的问题．为此，我们进行了两次超导电缆性能测试实验，对超导电缆弯曲前后的载流能力进行了测试，并且测量了超导电缆低温下的焊接电阻．本文提供了这两次实验的实验结果及分析．

为了分析导电层分流特征对超导电缆交流损耗分布影响,建立了基于ybco涂层导体的110kv/3ka冷绝缘高温超导电缆载流数学模型,计算了不同运行温度下超导电缆各导电层电流分布,并根据monoblock模型及bean模型计算了超导电缆交流损耗.计算结果表明77k下超导电缆层电流均匀分布时总交流损耗最小;69k时超导电缆总交流损耗最小时,电缆各导电层电流分布不均,超导电缆层电流均匀分布时总交流损耗最小这一观点并不具有普遍性.所提出的计算方法和结果为降低多导电层超导电缆交流损耗提供了新思路.

美国麻萨诸塞理工学院最近研究出一种超导电缆,其输送功率为240兆伏安,比日本创纪录的38兆伏安电缆高出五倍.

近日,韩国ls电缆的22.9kv级超导电缆在首尔近郊成功应用于实际线路系统,实现了无事故运行,获韩国电力公司授予的"实际线路应用合格认证",并把相关设备及运行工作成功移交韩国电力公司。借此,ls电缆成为了世界唯一一家集开发超导电缆、中间接线盒、终端接线盒以及冷却/控制系统

超导材料自20世纪问世以来,研发的步伐加快,应用的领域也逐渐增多。由于超导材料在电学上具有许多出色的性能,所以在电力系统中应用广泛。超导电力技术的应用不仅可以提升电力工业的发展水平,同时也引起了电力工业产品的重大变革。采用超导电力技术解决传统电力工业发展出现的问题,是电力工业未来发展的方向。文本介绍了超导材料的诞生和发展历程,同时也介绍了超导材料在电力设备上的应用,还分别指出了各国超导电力设备的发

冷绝缘高温超导电缆的导电层一般设计为多层结构以满足大电流载流特性,但伴随层数的增加,超导体上的集肤效应会引起电缆输电导体各层电流分布不均匀的问题,从而造成电缆损耗增加和传输性能下降。采用基于动态惯性权重因子的粒子群优化算法,提出了电缆导体层电流层间均流优化的设计方法。应用第2代高温超导材料钇钡铜氧涂层导体,通过建立超导电缆的等效电路模型,考虑电场、磁场等约束因素,对一根1km长,110kv/3ka等级的冷绝缘高温超导电缆进行优化设计,获得了电缆本体结构参数及输电导体层和屏蔽层的电流分布。比较优化前后层电流的结果可知,优化后超导电缆各导体层电流与平均电流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽层电流达到均布,较好地实现了电缆各导体层电流均匀分布的优化目标。最后,超导模型样缆载流特性实验也验证了优化设计方法的有效性。

近日，韩国ls电缆的22．9kv级超导电缆在首尔近郊成功应用于实际线路系统，实现了无事故运行，获韩国电力公司授予的“实际线路应用合格认证”，并把相关设备及运行工作成功移交韩国电力公司。借此，ls电缆成为了世界唯一一家集开发超导电缆、中间接线盒、终端接线盒以及冷却／控制系统为一体的整个超导电缆系统、同时成功完成安装、运行的企业。超导电缆采用电阻率为“零”的超导体，无电力损耗，可通过一根电缆传输原有一般电缆5倍以上的电量。长远来讲，超导电缆还作为实现国家间、大陆间电力传输的智能电网基础技术被业界称为“梦的技术”。