YBCO超导带材堆叠导线中内封接头的电流分布仿真模型研究

作     者：钱刚 刘斌 张建文 王龙彪 李柱永 金之俭 QIAN Gang;LIU Bin;ZHANG Jianwen;WANG Longbiao;LI Zhuyong;JIN Zhijian

作者机构：上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第14期

页      面：5360-5373页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(520940200016) 国家自然科学基金项目(52077134) 

主　　题：高温超导带材 超导接头 堆叠导线 电流分布 非线性电路 

摘      要：由于目前超导带材制备工艺的限制,单根超导带材长度通常为数十米到数百米。为满足超导电机等实际工程应用中对超导线材长度以及载流能力的需求,可利用接头工艺将多根超导带材搭接,再经过堆叠、封装,形成含有“内封接头的高温超导堆叠导线。但是,当高温超导堆叠导线通流时,内封接头处的电流分布会导致堆叠导线的整体阻值呈现复杂性。因此,为了探究流经内封接头的电流分布特性,针对含有内封接头的高温超导堆叠导线,该文搭建一种非线性电路仿真模型。首先,从单根超导带材的搭接接头出发,分析3种典型结构的接头模型,并采用拱形接头进行等效后建立了等效电路模型;其次,比较在不同电流下,堆叠导线中铜带层对电流分布的影响;然后,基于二者建立了含有2根超导带的堆叠导线的简化电路模型,并基于该模型解释了含内封接头堆叠导线的“多线性阻值现象;最后,利用该模型,比较了2种解决超导带材含坏点问题的方案。结果为分析含有内封接头的堆叠导线的电流分布提供了参考依据,并为后续堆叠导线的长线化工艺提供了指导。