摘要：通过实验方式测量了各种交流过电流幅值以及持续时间情况下,ybco超导带材电压、电流和温度,以及冲击后临界电流的变化情况,结合ybco超导带材的过电流冲击下的热传导模型,以及液氮的热交换系数对ybco超导带材过流冲击条件下的电及热特性进行分析,并根据对ybco超导带材的性能退化与温度对应关系的分析,提出其过流冲击下的安全极限。研究结果可以为ybco超导带材的性能优化和超导电力设备的设计提供有益的参考。

摘要：随着第二代高温超导带材技术的发展,ybco超导带材在超导电力应用中愈加广泛。但超导电力设备中依然存在像制备或运行过程中产生的内部缺陷等影响超导体稳定性的因素,对超导电力设备的运行可靠性产生影响。为研究超导电力设备中超导带材的内部缺陷造成的不均匀性对带材载流特性的影响。先通过磁探针扫描法研究了带材应力型缺陷对临界电流密度的不均匀退化的影响,并通过建立缺陷仿真模型与扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)微观照片分析了临界电流退化的机理。随后通过实验研究了宏观缺陷的不均匀性对超导带材载流特性的影响趋势。结果表明,超导带材在应力下产生的内部缺陷会造成超导带材临界电流的退化与不均匀性,主要原因是由超导层结构损伤造成的临界电流密度退化与微裂纹造成的超导通流面积降低造成的。超导带材的载流能力不仅受到局部临界电流退化程度的影响,更是受到沿电流方向优先失超区域面积的影响。所得研究结果可以为超导带材的制备与超导电力设备的载流设计提供有益的参考。

摘要：随着第二代高温超导带材的性能不断提高和商业化供应,基于ybco材料的超导电力技术应用研究也在逐步向多领域深入进行。超导带材的大电流冲击性能对于超导电缆的短路电流冲击耐受能力、电阻型限流器的限流性能等有着直接的影响。以不锈钢加强型超导带材样品为研究对象进行了实验研究,并对常压液氮浸没环境中,不同冲击时长、不同冲击电压条件大电流冲击过程中温升、冷却时长等特性开展了实验研究,总结了温升与冲击时长、冷却时间的关系和规律。实验是以超导限流器用超导带材为研究对象进行的。超导带材在故障电流下的发热量及其散热结构设计将成为超导电缆、超导限流器等超导电力装置设计成功与否的关键。

摘要：为验证纵向磁场(Longitudinal Magnetic Field,LMF)效应对提升超导直流电缆临界电流的有效性,本文采用ybco超导带材设计并制作了LMF超导电缆和常规超导电缆短样,通过四引线法对电缆导体开展了导体层、屏蔽层、导体层和屏蔽层反向串联直流临界电流测试实验。结果表明:与常规超导电缆相比,LMF超导电缆的单层临界电流和总临界电流分别增加8.8%和18%。因此,LMF设计可有效提升电缆载流能力。