武松涛
,
吴维越
,
潘引年
,
陈文革
,
毕延芳
,
陈灼民
,
陈思跃
,
郁杰
,
吴杰峰
,
卫靖
,
武玉
,
翁佩德
,
高大明
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.135
随着大型超导核聚变装置、超导储能装置、超导强磁场装置及高能超导加速器技术参数的不断提高,大型超导磁体的应用也在加速发展中.大型超导磁体的场强较高、储能较大,对导体的结构、磁体结构、绝缘结构、制造工艺等要求与通常小型超导磁体有很大的不同.本文旨在对国家重大科学工程项目"EAST(HT-7U)超导托卡马克核聚变实验装置"的大型超导磁体关键技术作一介绍.
关键词:
大型超导磁体
,
CICC导体
,
超导磁体制造及测试
毕延芳
,
丁开忠
,
成安义
,
周挺志
,
林贤军
,
沈光
,
于景泽
,
黄雄一
,
王忠伟
,
程勇
,
宋云涛
低温物理学报
国际受控热核聚变试验堆由18个D形环向场线圈、6个中心螺管线圈、6个圆形极向场线圈和18个校正场线圈组成巨大的超导磁体系统.为大幅度减小磁体系统的低温制冷设备投资和日后的运行费,采用容量分别为68、52、45和10 kA总共30对高温超导电流引线馈电.不仅电流容量特大、安全性要求特高,而且还需承受低真空下巴申放电条件的30 kV直流高电压.本文介绍68 kA电流引线的相关设计和研发.
关键词:
电流引线
,
高温超导
,
ITER聚变堆
毕延芳
,
陈行倩
,
马登奎
,
罗南昌
,
孙成元
,
崔国根
,
武松涛
,
侯波
,
曹昆南
,
信赢
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.z2.045
电力电缆已被确认为高温超导技术产业化的重要项目之一.电力电缆在终端处屏蔽层终断、因电场集中,故需改善电场分布和加强电绝缘;超导电缆终端还是运行在低温的超导电缆芯向常温的高压母线过渡和制冷剂进出口的汇集组件.前期研发的试验终端已初步解决了终端恒温器结构、电流引线优化、可分离低阻接头和耐高电压的绝缘液氮接管设计和相关试验研究,在额定电流2kA情况下每对终端的热负荷210W,并进行了5项高电压绝缘试验.
关键词:
毕延芳
低温物理学报
EAST全超导托克马克聚变实验装置由16个D形环向场线圈和12个圆形极向场线圈组成,大半径1.7m,当环形场线圈励磁14.3kA时,中心场3.5T;±14.5kA极向场线圈可提供10Vs磁通量变化.连接这些超导磁体与13台独立电源和一台制冷机之间的低温和超导部件组成大型供电供冷馈线,在EAST装置外部的外馈线包括:两组超导母线;13对电流引线及其杜瓦;一个大的低温分配恒温器,内装有40多个低温控制阀,4.4K液氦槽,3.8K过冷槽,78K液氮槽和4台超临界氦循环泵;五条低温传输线.本文介绍外馈线的设计、安装和运行情况.
关键词:
供电供冷馈线
,
超导磁体
,
托克马克聚变装置
,
EASTc
于璟泽
,
毕延芳
,
丁开忠
,
林贤军
低温物理学报
ITER高温超导电流引线载流能力最大要达到68 kA,一根电流引线共需要1000多根银金基Bi-2223高温超导带并联.这些高温超导带分成90叠,每叠由12层带组成.银金基Bi-2223带价格是普通银基Bi系带的4～5倍,而目前欧洲超导公司提供的超导叠的报价几乎是其带价格加倍,所以开发超导叠的制作工艺是非常有价值的.本文详细的介绍了超导叠的真空钎焊制作工艺,并进行了77 K下超导带的接头电阻测试和77 K自场下的临界电流测试,以及模拟在实际运行温度65～5 K条件下高温超导叠的载流能力测试和接头电阻的测试.测试结果证明了此工艺的可行性.
关键词:
高温超导电流引线
,
高温超导叠工艺
,
接头电阻
,
临界电流
丁开忠
,
毕延芳
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.01.021
当高温超导失超后其电流由分流器承载,分流器材料的选择将影响电流引线冷端热负荷和运行费用.本文通过不同金属材料物性的对比计算,寻找最佳的分流器材料,使得ITER巨型超导磁体的高温超导电流引线运行可靠和费用最低.分流器横截面积确定基于分流器与Bi-2223基体AgAu的电阻率对失超后电流分配比,这样保证超导体转入电阻态后分流器分流大部分电流,同时由于分流器具有很好热沉作用,抑制超导体温度迅速上升,从而避免超导材料烧毁或过热.
关键词:
高温超导电流引线
,
分流器
,
漏热
林贤军
,
毕延芳
,
丁开忠
,
于璟泽
,
杨长春
低温物理学报
电流引线是室温电源电缆与低温磁体之间的电连接部件.高温超导材料在液氮温度下具有零电阻率和低热导率的特性,用它做成的电流引线可以大大减小低温系统的热负荷,从而减少制冷设备投资及系统运行费.高温超导电流引线可以分为阻性换热器段和高温超导段两部分(其中还包括各部件间的连接部分).高温超导段的分流器设计关系到冷端热负荷大小以及超导段失超后的安全问题.为了研究国际热核聚变试验堆(ITER)电流引线高安全性能,专门设计、试验了68kA引线的1/90实验样品.本文通过对比全CuBe(cu-2%Be)分流器、全不锈钢分流器和二元分流器的失冷故障(LOFA)实验结果,证明二元分流器能够克服安全性和冷端漏热矛盾,可以满足ITER高安全性的要求.
关键词:
高温超导电流引线
,
分流器
,
高安全性
毕延芳
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2005.z1.128
低温超导磁体采用高温超导电流引线能显著降低制冷系统的造价和运行费用.正在建造中的大型超导托卡马克核聚变试验装置(EAST)需要一对16kA和12对15kA电流引线.所研发的电流引线采用美国超导(AMSC)公司提供的Bi-2223/Ag-Au带材, 每5条超导带组成单元叠,与不锈钢支撑圆筒表面50个槽软钎焊成超导段.支撑筒两端铜接头,温端与铜电流引线段丝扣连接并低温钎焊;冷端与100根NbTi/Cu超导线直接锡铅钎焊.冷端采用4K超临界氦流冷却;温端正常运行温度为78K,用液氮冷却.设计要求在此冷却条件下的临界电流大于16kA.78～290K铜电流引线采用3头螺旋槽换热器,冷氮气冷却.为提高电流引线的安全性,在高温超导段温端贮存适量液氮作为热沉,大大增加电流引线被烧毁的时间常数.
关键词:
高温超导
,
电流引线
