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更新時間：2024.12.28
ITER高溫超導(dǎo)電流引線超導(dǎo)模件的研究

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根據(jù)ITER電流引線的要求,設(shè)計和試驗了分別由全鈹銅(Be2%Cu)、全不銹鋼(SS)和二元金屬(BeCu/SS)三種不同類型分流器制作的68kA電流引線的1/90試件。研究了超導(dǎo)段各組件的性能,詳細(xì)討論了失冷故障實驗結(jié)果。結(jié)果表明,對比全鈹銅和全不銹鋼分流器,二元分流器制作的超導(dǎo)模件更能夠提高安全性以及減小冷端漏熱,滿足ITER高安全性和低熱負(fù)荷的要求。

應(yīng)用第2代高溫超導(dǎo)體的冷絕緣超導(dǎo)電纜輸電導(dǎo)體層間均流技術(shù)

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冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜的導(dǎo)電層一般設(shè)計為多層結(jié)構(gòu)以滿足大電流載流特性,但伴隨層數(shù)的增加,超導(dǎo)體上的集膚效應(yīng)會引起電纜輸電導(dǎo)體各層電流分布不均勻的問題,從而造成電纜損耗增加和傳輸性能下降。采用基于動態(tài)慣性權(quán)重因子的粒子群優(yōu)化算法,提出了電纜導(dǎo)體層電流層間均流優(yōu)化的設(shè)計方法。應(yīng)用第2代高溫超導(dǎo)材料釔鋇銅氧涂層導(dǎo)體,通過建立超導(dǎo)電纜的等效電路模型,考慮電場、磁場等約束因素,對一根1km長,110kV/3kA等級的冷絕緣高溫超導(dǎo)電纜進行優(yōu)化設(shè)計,獲得了電纜本體結(jié)構(gòu)參數(shù)及輸電導(dǎo)體層和屏蔽層的電流分布。比較優(yōu)化前后層電流的結(jié)果可知,優(yōu)化后超導(dǎo)電纜各導(dǎo)體層電流與平均電流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽層電流達到均布,較好地實現(xiàn)了電纜各導(dǎo)體層電流均勻分布的優(yōu)化目標(biāo)。最后,超導(dǎo)模型樣纜載流特性實驗也驗證了優(yōu)化設(shè)計方法的有效性。

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