【摘 要】
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随着近年美、德、日等国的研究小组的大容量高温超导飞轮储能系统(HTSFESS)样机报道,具有控制简单、储能密度大、效率高、寿命长应用范围广等优点的HTS FESS,已经被广泛认可.综合主要研究小组的工作发现,采用高温超导磁悬浮轴承与永磁轴承配合的结构在保证飞轮转子轴向和径向都稳定的同时,具有降低成本的优势.
【机 构】
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西南交通大学 牵引动力国家重点实验室-超导技术研究所,成都 610031
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随着近年美、德、日等国的研究小组的大容量高温超导飞轮储能系统(HTSFESS)样机报道,具有控制简单、储能密度大、效率高、寿命长应用范围广等优点的HTS FESS,已经被广泛认可.综合主要研究小组的工作发现,采用高温超导磁悬浮轴承与永磁轴承配合的结构在保证飞轮转子轴向和径向都稳定的同时,具有降低成本的优势.
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本文采用射频磁控溅射方法在单晶YSZ上沉积高温超导涂层导体CeO2缓冲层,通过原子力显微镜(AFM)对薄膜表面形貌进行表征,发现其随沉积参数(溅射气压,射频功率)出现明显的演化规律,缓冲层表面可呈现平整结构、纳米颗粒结构或相互垂直的拉长岛状结构.X射线衍射(XRD)测量揭示了薄膜应变状态与表面形貌的演化存在很强的相关性.
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本文对50MVA高温超导变压器进行了概念设计,第二代高温超带材YBCO有较高的传输载流能力,较小的交流损耗.超导绕组采用此带材绕制,高压绕组为螺旋式结构,低压绕组采用饼式结构,低温杜瓦将绕组运行的低温环境与外界室温环境隔离;低温制冷系统保证了HTS变压器安全运行的可靠性.
金属有机化学气相沉积法(MOCVD)能够在长的柔性金属基带上连续、快速、均匀沉积第二代YBa2Cu3O7-δ(YBCO)涂层导体,因而极具开发价值.MOCVD制备YBCO涂层导体的关键技术之一在于金属有机源(MO)的制备.国外化学试剂公司在以2,2,6,6-4甲基-3,5庚二酮(thd)为配体的MO源上技术较为成熟,并已实现商业化生产,但是价格昂贵,其中Ba(thd)2价格约为700元/g.另外,
聚变装置的纵场超导磁体系统日常运行始终处于大电流高储能稳态运行模式.一旦发生失超,其储存的能量如果不能安全快速引出,将会造成磁体局部过热和过高电压,严重时会破坏超导磁体内部结构,同时其过程造成氦压迅速上升,也会给低温系统带来很大的压力.
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