SU1360459A1 - Superconducting wire - Google Patents

Superconducting wire

Info

Publication number
SU1360459A1
SU1360459A1 SU843724223A SU3724223A SU1360459A1 SU 1360459 A1 SU1360459 A1 SU 1360459A1 SU 843724223 A SU843724223 A SU 843724223A SU 3724223 A SU3724223 A SU 3724223A SU 1360459 A1 SU1360459 A1 SU 1360459A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wire
fibers
resistive
superconducting
core
Prior art date
Application number
SU843724223A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.Н. Аксенова
Е.Ю. Клименко
Э.И. Плашкин
В.П. Викторов
В.Я. Филькин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1758
Предприятие П/Я Р-6575
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1758, Предприятие П/Я Р-6575 filed Critical Предприятие П/Я А-1758
Priority to SU843724223A priority Critical patent/SU1360459A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1360459A1 publication Critical patent/SU1360459A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  магнитных систем с переменным магнитным полем. Цель изобретени  - улучшени  работоспособности провода в измен кицихс  магнитных пол х путем уменьшени  величины мощности потерь энергии. Вокруг сердечника из рези- стивного материала продольно ориенти-°рованы сверхпровод щие волокна в матрице из нормально провод щего материала с высокими тепло- и электропроводностью и оболочка из резистивного материала. В поперечном сечении провода волокна размещены в виде ради- ально ориентированных слоев от сер-^ дечника к периферии провода. Между каждьми одним или двум  указанными сло ми волокон расположен материал матрицы. Геометрические параметры элементов провода св заны между собой соотношением R, - Rn2u/h. + + d. +2 Л, где d - диаметр сверхпровод щих волокон, U - толщина рези- стивных оболочек ка дого волокна, h - толщина матричного материала между сло ми волокон а резистивной, оболочке, R, - радиус сердечника на , основе резистивного материала, R,, - радиус сверхпровод щего провода, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.(ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used for magnetic systems with a variable magnetic field. The purpose of the invention is to improve the performance of the wire in changing magnetic fields by reducing the amount of power loss of energy. Around the core of resistive material, superconducting fibers in a matrix of normally conducting material with high thermal and electrical conductivity and a sheath of resistive material are longitudinally oriented. In the cross section of the wire, the fibers are placed in the form of radially oriented layers from the core to the periphery of the wire. Between each one or two of these fiber layers is the matrix material. The geometrical parameters of the wire elements are interconnected by the ratio R, - Rn2u / h. + d. +2 L, where d is the diameter of the superconducting fibers, U is the thickness of the resistive shells of each fiber, h is the thickness of the matrix material between the layers of fibers and resistive, the shell, R, is the core radius based on the resistive material, R, , is the radius of the superconducting wire, 1 s. f-ly, 1 ill. (L

Description

со а оso on

4four

елate

со Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к сверхпровод щим обмоточным проводам дл  магнитны систем с переменным магнитным полем Цель изобретени  - улучиить работоспособность провода в измен ющихс  магнитных пол х путем уменьшени  величины мощности потерь энергии. На чертеже представлена схема предлагаемого сверхпровод щего про;вода , фрагмент, поперечное сечение. Провод содержит сверхпровод пСе волокно 1, оболочку 2 из резистивного материала, например из сплава меди с марганцем, матрицу из нормально провод щего материала 3 с высокими тепло- и электропроводностью, осевой сердечник иэ резистивного материала 4, охлаждаемую поверхность провода d - диаметр сверхпровод щих волокон; Д - толщина резистивных оболочек ка одого волокна; h - толщина матричного материала междусло ми волокон в рези стивной оболочке; R, - радиус сердечника из резисти вного материала; Rp - радиус сверхпровод щего провода . Сверхпровод щий провод содержит осевой сердечник на основе резистив ного материала, вокруг которого рас положены продольно ориентированные сверхпровод щие волокна в матрице иэ нормально провод щего материала с высокими тепло- и электропроводностью , заключенные в оболочки из реэистивного материала, например из сплава меди с марганцем, причем волокна раэмещены в поперечном сечени провода в виде радиально ориентированных слоев от сердечника до периферии провода, а материал матрицы расположен между каждыми одним или двум  указанными сло ми сверхпровод щих волокон. Дл  работы сверхпров переменных магни вод щего провода ных пол х при частотах не менее 50 Г с амплитудной не менее 2 Тл геометрические параметры компонентов пров да св заны между собой соотношением R 2б h+d4-26 провод щего провода; Д - толщина резистивных оболочек каждого волокна; d - диаметр сверхпровод щих волокон; h - толщина матричного материала между сло ми волокон в резистивной оболочке . Улучшение работоспособности сверхпровод щего провода в переменных магнитных пол х обеспечиваетс  эа счет понижени  эффективной проводимости матрицы. При этом толщина насьщ1енного сло , в котором сверхпровод п1ие волокна несут критический ток в одном направлении, определ етс  радиальной эффективной проводимостью матрицы. Введение радиальных слоев иэ материала с высокой теплои электропроводностью, необходимое дл  улучшени  условий теплоотвода выдел емой в волокнах мощности и захода тока в провод, вместе с тем существенно повышает радиальную проводимость провода, привод  к повышению кооперативных потерь и тЬлщины сло  насыщени . Дл  устранени  указанного отрицательного эффекта сердцевина провода из реэистивного материала должна иметь размеры, при которых радиальна  проводимость между наиболее удаленными волокнами в сечении провода не превосходила тангенциальной проводимости матрицы, т.е. дл  работы провода в конкретно заданных услови х должно выполн тьс  приведенное выше соотношение между геометрическими размерами отдельных компонентов провода. Примером конкретного выполнени   вл етс  сверхпровод щий провод со апедующими численными параметрами: ,з мкм, ,17 мкм; h 0,33 мкм, электропроводность матричного материала (3) 1,5-10 1/ОмМ, электропроводность резистизного материала (2,4) 2-10 1/Ом-м, 0,3- 10 м, коэффициент заполнени  провода сверхпроводником (сплавом ниобий-титан) равен 25%, шаг твистировани  провода 2 мм, критическа  плотность тока по сверхпроводнику достигала ЗЧО А/м при 4,2 К. При указанных параметрах сверхпровод щий провод при частоте 50 Гц остаетс  работоспособным до амплитуд магнитного пол  пор дка 4 Тл, име  мощность тепловыделений (потерь энергии ) 0,28 Вт/см при амплитуде магнитного пол  2 Тл.The invention relates to electrical engineering, in particular, to superconducting winding wires for magnetic systems with a variable magnetic field. The purpose of the invention is to improve wire performance in varying magnetic fields by reducing the amount of power loss of energy. The drawing shows the scheme of the proposed superconducting pro, water, fragment, cross section. The wire contains pse superconducting fiber 1, a shell 2 of resistive material, for example copper alloy with manganese, a matrix of normally conductive material 3 with high thermal and electrical conductivity, an axial core of resistive material 4, a cooled surface of the wire d is the diameter of superconducting fibers ; E is the thickness of the resistive shells of each fiber; h is the thickness of the matrix material between the fibers in the resistive casing; R, is the radius of the core of resistive material; Rp is the radius of the superconducting wire. A superconducting wire contains an axial core based on a resistive material, around which are arranged longitudinally oriented superconducting fibers in a matrix of normally conductive material with high thermal and electrical conductivity, enclosed in sheaths of a resistive material, for example copper alloy with manganese, the fibers are located in the cross section of the wire in the form of radially oriented layers from the core to the periphery of the wire, and the matrix material is located between every one or two of these layers of superconducting fibers. For the operation of superconducting variable wired magnesium fields at frequencies of at least 50 G with an amplitude of at least 2 T, the geometrical parameters of the components of the wire are interconnected by the ratio R 2b h + d4-26 of the conductive wire; D is the thickness of the resistive shells of each fiber; d is the diameter of superconducting fibers; h is the thickness of the matrix material between the layers of fibers in the resistive shell. Improving the performance of the superconducting wire in alternating magnetic fields is achieved by reducing the effective conductivity of the matrix. In this case, the thickness of the dense layer, in which the superconducting fibers, carry the critical current in one direction, is determined by the radial effective conductivity of the matrix. The introduction of radial layers of a material with high thermal conductivity, which is necessary to improve the conditions of heat removal of the power released in the fibers and the current flow into the wire, at the same time significantly increases the radial conductivity of the wire, leading to an increase in cooperative loss and saturation layer thickness. To eliminate this negative effect, the core of the wire from the resistive material must have dimensions at which the radial conductivity between the outermost fibers in the wire section does not exceed the tangential conductivity of the matrix, i.e. To operate the wire under specified conditions, the above relation between the geometric dimensions of the individual components of the wire must be satisfied. An example of a specific embodiment is a superconducting wire with inserting numerical parameters:, 3 µm,, 17 µm; h 0.33 µm, the electrical conductivity of the matrix material (3) 1.5-10 1 / OhmM, the electrical conductivity of the resistive material (2.4) 2-10 1 / Ohm-m, 0.3-10 m, the fill factor of the wire with a superconductor ( niobium-titanium alloy is equal to 25%, wire twist pitch is 2 mm, the critical current density through the superconductor reaches the SCF A / m at 4.2 K. At the indicated parameters, the superconducting wire at a frequency of 50 Hz remains operable up to magnetic field amplitudes of about 4 T, having the power of heat release (energy loss) of 0.28 W / cm with the amplitude of the magnetic field of 2 T.

SU843724223A 1984-04-09 1984-04-09 Superconducting wire SU1360459A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843724223A SU1360459A1 (en) 1984-04-09 1984-04-09 Superconducting wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843724223A SU1360459A1 (en) 1984-04-09 1984-04-09 Superconducting wire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1360459A1 true SU1360459A1 (en) 1988-06-30

Family

ID=21112669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843724223A SU1360459A1 (en) 1984-04-09 1984-04-09 Superconducting wire

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1360459A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB№ 1509243, кл, Н 01 В 12/00, 1978.Патент GB № 1383889, кл. Н 01 L 39/24, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4549042A (en) Litz wire for degreasing skin effect at high frequency
CA1101033A (en) Winding and insulating system for extra high voltage electrical machine
US4278905A (en) Apparatus for supporting a stator winding in a superconductive generator
US3764725A (en) Electrical conductor for superconductive windings or switching paths
US4327244A (en) Superconductive cable
US4933657A (en) Eddy current type multilayered coil for generating intense AC magnetic field
US4271585A (en) Method of constructing a superconducting magnet
US4260924A (en) Conductor bar for dynamoelectric machines
CA1049598A (en) Superconducting winding with grooved spacing elements
US4189693A (en) Superconducting magnet
SU1360459A1 (en) Superconducting wire
GB1574403A (en) Winding for electric rotating machin
US4409425A (en) Cryogenically stabilized superconductor in cable form for large currents and alternating field stresses
Tsuchiya et al. Performance of the eight superconducting quadrupole magnets for the TRISTAN low-beta insertions
US3875673A (en) Superconductive coil wrapped with glass fiber yarn
Schermer et al. Conductor qualification tests for the 30-MJ Bonneville power administration SMES coil
SU1091274A1 (en) Stator for electric machine
Tanaka et al. Stability measurements of three-component Nb Ti superconducting wires
Yamada et al. Nb 3 Sn/NbTi superconducting windings for 30 MVA synchronous rotary condenser
Tanaka et al. Effect of composite structure on AC loss of superconducting wire
US5361056A (en) Correction coil cable
JPS63211517A (en) Superconductive wire for alternating current
JPH01220805A (en) Compound superconducting field winding
McInturff et al. Full-scale ISA dipoles
Walker et al. Superconductor design and loss analysis for a 20 MJ induction heating coil