1kA级铋系高温超导模型电缆的研制

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1、1kA级铋系高温超导模型电缆的研制*林玉宝　林良真　李绍萍　张丰元　陈少飞　王银顺　徐　励宋乃浩　温华明　李　健　周　廉　张平祥　李成山　段镇忠郑会玲　冯　勇　于泽铭　吴晓祖　周贻茹　林　蔚　付雪奎华佩文　邓　华　华志强　华崇远　袁冠森　　我们研制了一根1000A级铋系高温超导模型电缆.电缆由不锈钢波纹管骨架、导体层、层间绝缘和外绝缘绑扎带组成.电缆的导体层由6层共171根Bi-2223/Ag多芯带材绕制而成，电缆外径为45.2mm，长度为1m.在液氮下的通电实验表明，电缆的临界电流超过1180A（1μV/cm判据），接头总电阻小于0.06μΩ,均超过设计指标.经两次热循环

2、实验，电缆的临界电流仅退化2.7%.在半小时传输电流1kA的实验中，电缆的传输特性稳定.　　本文介绍铋系带材的主要性能和1kA级铋系高温超导模型电缆的设计、绕制和实验结果.DEVELOPMENTOFA100NMCLASSBISMUTH-BASEDHTSMODELCABLELinYu-baoLinLiang-zhenLiShao-pingZhangFeng-yuanChenShao-feiWangYin-shunXuLiSongNai-haoWenHua-mingLiJianInstituteofElectricalEngineering,ChineseAcademyofSc

3、iences,Beijing100080ZhouLianZhangPing-xiangFengYongLiCheng-shanZhengHui-lingWuXiao-zuNorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch,Xi′an710016ZhouYi-ruLinWeiFuXue-kuiHuaPei-wenDengHuaHuaZhi-qiangHuaChong-yuanYuanGuan-senGeneralResearchInstituteforNonferrousMetals,Beijing100088(Received9Nove

4、mber,1998)　　A1000AclassBismuth-basedHTSmodelcablehasbeendeveloped.Thecableconsistsofaflexibleframe,theconductorlayer,theinter-layerinsulationandanouterinsulation-bindinglayer.Theconductorlayeriswoundfrom171Bi-2223/Agmultifilamentarytapeswhicharedividedintosixlayers.Thecablehasa45.2mmouterd

5、iameterand1mlength.Thetestsat77Kshowthatthecriticalcurrentofthecableismorethan1180A(at1μV/cmcriterion)andthetotaljointresistanceislessthan,andbothgetthebetterofthedesignspecifications.Thecriticalcurrentofthecablewasonlydegraded2.7%after2thermalcycles.TheHTScablewasrunningin30minuteswith100

6、0Asteadilyandreliably.　　ThemainpropertiesoftheBi-2223/Agtapesandthedesign,fabricationandtestresultsoftheHTScablearepresentedinthispaper.1引言　　高温超导电缆可以实现低损耗、大容量输电，其结构紧凑，体积小.利用高温超导电缆输电，是解决大功率输电的有效途径，被认为是高温超导应用最有希望的领域.铋系高温超导电缆是当今世界各国在高温超导技术强电应用研究领域的重要项目.我国国家超导专家委员会已将其列入“九五”重要攻关项目.其目标是研制6米长、200

7、0安的铋系高温超导电缆.这是一项综合研制任务，西北有色金属研究院和北京有色金属研究总院提供性能均匀、稳定的铋系高温超导带材，中国科学院电工研究所负责铋系带材性能的测试、电缆的研制与试验以及电缆终端与低温冷却系统的研制.为了掌握高温超导电缆的结构设计、绕制与终端连接工艺等技术，第一步是研制一根1m长、1000A高温超导直流电缆.　　中国科学院电工研究所在进行铋系带材性能测试和接头电阻实验研究后，设计、绕制了我国第一根1m长的1kA/1kV铋系高温超导模型电缆，并成功地进行了液氮下的通电试验.目前我们正在进行6m长、2