不同结构超导限流器线圈交流损耗实验

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1、第３７卷第３期低温物理学报Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．３２０１５年６月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＯＷＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＰＨＹＳＩＣＳＪｕｎｅ２０１５不同结构超导限流器线圈交流损耗实验研究＊周洁１２１马勇虎沈锦飞１江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡２１４１２２；２延边大学电子信息工程系，吉林延边１３３００２收稿日期：２０１４－０９－０７；修回日期：２０１４－１０－１４【摘要】超导限流线圈交流损耗实验研究对于超导限流器具有重要现实意义．本文采用Ｂｉ－２２２３带材制作出单根螺旋线圈、两根带材串联螺

2、旋线圈和两根带材并联螺旋线圈三种不同结构限流线圈样品，实验研究其交流损耗特性，并与Ｎｏｒｒｉｓ公式计算结果相比较，通过实验验证限流线圈在结构和电流模式不同时对交流损耗的影响．关键词：Ｂｉ－２２２３带材，限流线圈，交流损耗ＰＡＣＣ：７４６０，７４４０ＬDOI:10.13380/j.cnki.chin.j.lowtemp.phys.2015.03.012ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＡＣＬＯＳＳＯＦＡＳＵＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＮＧ＊ＦＡＵＬＴＣＵＲＲＥＮＴＬＩＭＩＴＩＮＧＣＯＩＬＵＮＤＥＲＤＩＦＦＥＲ

3、ＥＮＴＳＴＲＵＣＴＵＲＥ１２１ＺＨＯＵＪｉｅＭＡＹｏｎｇｈｕＳＨＥＮＪｉｎｆｅｉ１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ），ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１４１２２；２ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＹａｎｂｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｂｉａｎ，，Ｊｉｌｉｎ１３３００２Ｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔｅ：２０１４－０９－０７；ｒｅｖｉ

4、ｓｅｄｍａｎｕｓｃｒｉｐｔｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔｅ：２０１４－１０－１４【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＡＣｌｏｓｓｏｆｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｃｏｉｌｉｎｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｍａｄｅｇｒｅａｔｒｅａｌｉｓｔｉｃｍｅａｎｉｎｇ．ＴｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｐａｒｅｄｔｈｒｅｅｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｃｏｉｌｓｂｙｕｓｉｎｇＢｉ－２２２３ｔａｐｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｓｉｎｇｌｅｈ

5、ｅｌｉｃａｌｃｏｉｌ，ｄｏｕｂｌｅｈｅｌｉｃａｌｅｄｇｅ－ｔｏ－ｅｄｇｅｃｏｉｌａｎｄｄｏｕｂｌｅｈｅｌｉｃａｌｆａｃｅ－ｔｏ－ｆａｃｅｃｏｉｌ．，ａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅＡＣｌｏｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｎｄｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅＮｏｒｒｉｓｅｑｕａｔｉｏｎ．ＢｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅａｆｆｅｃｔｉｏｎｏｆＡＣｌｏｓｓｕｎｄｅｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｒｒｅｎｔｌ

6、ｉｍｉｔｉｎｇｃｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｉ－２２２３ｔａｐｅ，Ｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｃｏｉｌ，ＡＣｌｏｓｓＰＡＣＣ：７４６０，７４４０Ｌ＊中央高校基本科研专项资金项目（批准号：ＪＵＳＲＰ１１１２７）资助的课题．＊ＰｒｏｊｅｃｔｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＣｅｎｔｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ（ＧｒａｎｔＮｏ．ＪＵＳＲＰ１１１２７）．２２６低温物理学报第３７卷１引言目前，电力系

7、统容量得到快速增长，导致了电网短路功率及故障短路电流迅速增加．此时，高压断路［１］器开关容量已不能再满足电网需求．为能满足电网需求，系统故障时，需串接限流器提供高阻抗限制故障电流，系统正常运行时，限流器需呈现低阻抗以图１线圈样品保证其高效运行．超导限流器作为一种限制故障电为里部带材，灰色带材是环绕于黑色带材上，称为外流装置可在亚毫秒级内有效限制故障电流，显著提［２］部带材．为研究电流方向对交流损耗特性影响，每根高电网的稳定性和可靠性．带材的终端都接有电流引线．图１（ｂ）和图１（ｃ）的实然而超导限流器在正常运行状

8、态下将产生以磁验分别在两种电流模式下进行：一种是传统模式，即滞损耗为主的交流损耗，导致导体发热，如果热量不采用相邻带材的电流方向相同；另一种是反向模式，能及时排除，随着温度的升高临界电流会退化．同即采用相邻带材的电流方向相反．时，由于温度的升高，制冷系统需要的功率也得相应［３］增加，这样大大加重了超导限流器的制冷费用．随着高温超导体的发展，许多国家对高温超导限流器３实验与分析［４～６］