摘要：CORC(conductor on round core)超导电缆是一种基于REBCO(rare-earth barium copper oxide)导体的高温超导电缆,已经成为迄今为止最灵活的高温超导(HTS)导体之一.然而,由于超导REBCO陶瓷材料的脆性,临界电流表现出敏感的应变依赖性,即临界电流与应变密切相关.该材料的应变一旦超过临界值,就会引发明显的衰减.除此之外,由于带材缠绕和电缆绞合后的复杂变形,切实存在一个实际性的挑战,即如何准确预测电缆超导带材在各种变形下的轴向应变.在本文中,我们建立了分析模型,可以用来准确计算CORC电缆的超导带材在电缆内芯上缠绕、电缆弯曲和扭曲变形等实际条件下的轴向应变.并且通过比较分析结果与有限元数值结果和实验数据,验证了分析模型,即超导带的临界电流随CORC电缆的核心直径而变化.在轴向应变结果的基础上,进一步确定了临界参数,即超导层的轴向应变恰好达到临界应变时的参数,如临界核心直径、临界弯曲直径和临界绞距等.对CORC电缆中REBCO超导带材的应变分析研究将有助于CORC电缆的加工和进一步设计高水平的超导线圈和磁体.

摘要：本文主要介绍了超导带材失超传播特性测试系统的设计与开发,给出了系统组成及工作原理,并对数据采集方法进行了研究。该系统可对超导带材的稳定性参数进行测试,这对研究超导磁体的设计和失超保护具有重要的实际意义。

摘要：为进一步认识直流超导限流器中超导带材在直流短路电流下的超导特性及失超电阻的建立规律,对超导带材进行了直流电流冲击实验,测量了冲击电流作用下带材的失超电阻特性,得出了单位长度超导带材失超电阻与其产热量具有固定的函数关系。以此建立了长度可变的超导带材电阻及温升仿真模型,分析了超导带材发生不可逆损伤的原因,并实验验证该模型的可靠性。基于该模型,对5 kV混合型超导限流器中超导组件进行了设计,此方法对其他超导限流器的设计也具有较强的指导意义。

摘要：为了研究超导带材的热物性，基于激光光热法构建了超导带材热扩散率测试系统，建立了热扩散率计算数学模型，在30～75 K温区对Bi-2223超导带材的热扩散率进行了测试，结果表明：Bi-2223超导带材热扩散率随温度升高而降低，在30～40 K温区下降较快，而在40～75 K温区则趋于平缓，得到了Bi-2223超导带材的实际应用和热设计适用温区。

摘要：本文研究了过电流冲击下高温超导带材临界电流的角度依赖性退化规律,并分析了超导层微观结构变化和角度依赖性退化的内在原因。结果表明,过电流冲击导致高温超导带材临界电流的角度依赖性减小,且临界电流在垂直场中的衰减速度较平行场更快。超导层结构损伤和晶粒取向的改变导致临界电流和角度依赖性减小。当过电流幅值从120 A增加到300 A时,角度依赖性评估指数(S^(2))从180降至120。同时,过电流冲击对CuO_(2)导电区较非超导层影响更显著,约瑟夫森的弱耦合导致临界电流在垂直场下的衰减更快。该研究成果可为超导输电装备的优化设计和安全运行提供理论依据和实践指导。

摘要：超导电性欧洲网(SCENET)成立了一系列工作小组,对高温超导体(HTS)材料发展及其应用前景,绘制着一幅幅蓝图.其中材料组的目的是为应用组提供目前和将来有关HTS材料性能的信息,不同的应用,如电力电缆、电机、电流引线、变压器、发电机和磁体等,对HTS带不同参数的指标有不同的要求,应用组则为具体应用对HTS材料性能要求开出清单,通过比较,可弄清HTS材料可期望的和所要求的性能之间的差距,从而确定材料发展的方向.SCENET的Bi-2223带组,其成员包括丹麦NST的Per Vase、瑞士日内瓦大学的R. Flukiger、德国西门子公司的***和英国剑桥大学的***,他们广泛总结了与实际设计参数有关的Bi-2223带现在及未来的性能指标.

摘要：为优化设计超导限流器参数,提出了超导限流器在电力网络中多目标优化设计的一种改进算法。即先基于MATLAB和PSCAD/EMTDC搭建超导限流器仿真模型,并利用有限元模型对其进行准确性校验;然后根据上海市某配电网搭建电力网络仿真模型,从而进行优化设计。在仿真计算过程中,考虑了短路类型和短路初始相位角所带来的影响,从而使超导限流器的优化参数可以通过三个优化目标和四个约束条件来获得。仿真结果表明,参数优化后的超导限流器能在不影响电网正常运行的同时有效限制短路电流。

摘要：为了实现对超导带材和超导电力装置的电压、电流、温度等信号的快速精确测量,设计了一种超导测试系统的方案并进行了实验验证。该测试方案是根据超导电力实验特点,并基于系统开关、数字万用表和电源等现有仪器,在虚拟仪器环境下,实现了超导体多路测试量的实时采集与远程监控。实验结果表明,该测试系统可以快速准确探测电气信号,为超导体的交流损耗、稳定性裕度等测量提供可靠的前提条件。

摘要：电网发生短路瞬间,短路电流可能迅速上升至上百千安,利用超导带材的零电阻特性,设计的超导限流器可以迅速切断故障电流,以保护其他元器件。由于超导带材在通流后不可避免地受到电磁力作用,故有必要对其进行电磁力仿真分析,研究其磁场、电磁力的分布特点。超导带材盘的径向力最外侧线圈受力最强,且为扩张力,最内侧线圈受力最小,方向与超导带材盘数量相关;中间盘的轴向力受力最小,两侧盘线圈轴向力大小一致、方向相反,且两侧盘最外侧线圈的轴向力最大。能够为超导带材盘的结构设计、疲劳分析等提供参考。