Университет Колорадо создает простой и компактный ВТСП токонесущий элемент
Тематика: Рекорды и достижения, ВТСП провода и кабели
Не секрет, что для ВТСП электроэнергетики задача объединения отдельных ВТСП проводников в сильноточный токонесущий элемент практически также важна, как задача создания дешевых и практичных ВТСП материалов с высокой плотностью тока. ВТСП токонесущие элементы с критическим током в 1-5 кА и малыми потерями на переменном токе необходимы для ВТСП трансформаторов, различных электрических машин и целого ряда специальных приложений. До последнего времени в мире разрабатывался практически единственный тип токонесущего элемента на основе ВТСП лент 2-го поколения: плоские транспонированные проводники типа Roebel. Несмотря на хорошие результаты, полученные немецкими и новозеландскими исследователями, изготовление таких токонесущих элементов остается весьма сложным в технологическом плане, а значительное количество исходного ВТСП проводника уходит в отходы. Исследователи из университа Колорадо и Национального Института Стандартов и Технологии (NIST, США) разработали компактный транспонированный ВТСП токонесущий элемент, представляющий собой медный формер диаметром 5,5 мм, вокруг которого навито несколько повивов ВТСП лент 2-го поколения шириной 4 мм. Технология каблирования сравнительно проста (по сравнению с Roebel проводниками) и уже хорошо освоена на ВТСП кабелях. Создание такого токонесущего элемента стало возможно по причине значительного улучшения механических свойств ВТСП лент, производимых компанией SuperPower. После перехода от YBCO к GdBCO технологии допустимая деформация проводника превысила 1%, что позволило изгибать его на радиус в несколько миллиметров без деградации критического тока. В университете Колорадо было изготовлено два коротких образца ВТСП токонесущих элементов с критическими токами 1232 А (4 слоя, 12 ВТСП лент, внешний диаметр 6,5 мм) и 2796 А (8 слоев, 24 ВТСП ленты, внешний диаметр 7,5 мм) при 77 К. Токонесущие элементы не показали деградации критических токов при изгибе на радиус 125 мм. К сожалению, авторы пока не приводят данных по потерям на переменном токе. Вне всякого сомнения, данная работа станет важной вехой на пути сверхпроводимости в электроэнергетику.
15.02.2011 Источник: Superconductor Science Technology, 2011, v.24, 042001