高温超导导体测试装置 12kA 电流引线设计与分析

doi:10.16568/j.0254-6086.202404006

核工业西南物理研究院 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 409-414.DOI: 10.16568/j.0254-6086.202404006

高温超导导体测试装置 12kA 电流引线设计与分析

袁磊，付猷昆，左佳欣，陈鑫，李鹏远

(核工业西南物理研究院，成都 610041)

收稿日期:2022-10-21 修回日期:2024-08-13 出版日期:2024-12-15 发布日期:2024-12-10
作者简介:袁磊(1996-)，男，四川内江人，硕士，助理工程师，从事低温与超导技术研究。
基金资助:
西物创新项目(202101XWCXRZ001)

Design and analysis of 12kA current leads for high temperature superconducting conductor test facility

YUAN Lei, FU You-kun, ZUO Jia-xin, CHEN-Xin, LI Peng-yuan

(Southwestern Institute of Physics, Chengdu 610041)

Received:2022-10-21 Revised:2024-08-13 Online:2024-12-15 Published:2024-12-10

摘要/Abstract

摘要： 基于传热学理论，设计制作了 12T 高温超导导体测试装置的电流引线，它主要由铜换热器和高温超导段组成，铜换热器设计成换热面积大的叠片式结构，高温超导段采用 Bi-2223/Ag-Au 和 YBCO 超导材料共同实现载流。利用有限元分析软件对高温超导段冷端热负荷及载流能力进行了分析，比较了全 Bi 系材料、Bi 系和 Y 系材料混合来制作高温超导段的载流效果。结果表明，采用 Bi 系和 Y 系材料共同载流的效果较好，该电流引线可满足测试装置载流能力大于 12kA、20K冷端漏热小于 4W 的运行需求。

关键词: 高温超导, 测试装置, 电流引线

Abstract: According to the heat transfer theory, the current leads for 12T high-temperature superconducting(HTS) conductor test facility are designed and manufactured, which are mainly composed of copper heat exchanger and HTS module. The copper heat exchanger is designed as a stacked structure with large heat exchange area. Bi-2223/Ag-Au and YBCO superconducting materials are used for current-carrying in the HTS module. The thermal load and current-carrying capacity of the HTS module are analyzed by the finite element analysis software. The current-carrying capacity of the HTS module made by Bi tapes alone and its combination with Y tapes is compared. The results show that the combination of Bi and Y tapes have a better capacity on current carrying, and the leads meet the operation requirements of the test facility with current-carrying capacity greater than 12kA and the heat leakage less than 4W at 20K.

Key words: HTS, Test facility, Current leads

中图分类号:

TM26

袁磊, 付猷昆, 左佳欣, 陈鑫, 李鹏远. 高温超导导体测试装置 12kA 电流引线设计与分析[J]. 核工业西南物理研究院, 2024, 44(4): 409-414.

YUAN Lei, FU You-kun, ZUO Jia-xin, CHEN-Xin, LI Peng-yuan. Design and analysis of 12kA current leads for high temperature superconducting conductor test facility[J]. Nuclear Fusion and Plasma Physics, 2024, 44(4): 409-414.

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Design and analysis of 12kA current leads for high temperature superconducting conductor test facility

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