超導(dǎo)布線系統(tǒng)中電流引線漏熱及損耗研究.pdf

1、在超導(dǎo)布線系統(tǒng)中,電流引線是最為重要的環(huán)節(jié)之一,它是連接在低溫中運(yùn)行的超導(dǎo)電力裝置與室溫電源的通道,是制冷系統(tǒng)的主要漏熱源之一,研究低漏熱引線,減小制冷機(jī)功率一直是超導(dǎo)技術(shù)研究的關(guān)鍵點(diǎn)。應(yīng)用于超導(dǎo)電力裝置的電流引線一般分為常規(guī)銅引線和二元引線兩種。沿常規(guī)電流引線進(jìn)入低溫環(huán)境的漏熱很大程度上取決于引線和氮?dú)庵g的換熱,不同結(jié)構(gòu)的引線對換熱效果有著很大的影響。新型二元電流引線分為兩段,高溫段為常規(guī)引線,低溫段為高溫超導(dǎo)引線,兩段間為中間溫度

2、點(diǎn)。由于超導(dǎo)段運(yùn)行時(shí)消除了焦耳熱,且超導(dǎo)材料本身的熱導(dǎo)率較低,其損耗主要來自交流損耗,因此用于制作電流引線的高溫超導(dǎo)帶材與結(jié)構(gòu)選擇在很大程度上決定了引線的性能優(yōu)劣。
　　 本文在分析國內(nèi)外電流引線取得的研究成果基礎(chǔ)上,介紹了常規(guī)電流引線的基本設(shè)計(jì)原理,并以此設(shè)計(jì)了35kV/500A電流引線,并用仿真及實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證其合理性。首先計(jì)算常規(guī)引線的最優(yōu)長截比以及此時(shí)的最小漏熱,分析兩種傳熱結(jié)構(gòu)。使用Ansys進(jìn)行溫度場有限元分析,得到