GB/T 38842-2020 实用超导线的分类和检测方法 一般特性和指南

ICS17.220.20,29.050

K10

道昌

中华人民共和国国家标准

GB/T38842-2020

实用超导线的分类和检测方法

一般特性和指南

Categoriesandtestmethodsofpracticalsuperconductingwires一

Generalcharacteristicsandguidance

(IECTR61788-20:2014,Superconductivity-Part20:Superconductingwires-

Categoriesofpracticalsuperconductingwires-Generalcharacteristicsand

guidance;IEC61788-21:2015,Superconductivity-Part21:

Superconductingwires-Testmethodsforpracticalsuperconductingwires一一

Generalcharacteristicsandguidance,MOD)

2020-12-01实施

2020-06-02发布

国家市场监督管理总局也古

国家标准化管理委员会QC.-11J

GB/T38842-2020

目次

前言………..m

引言………N

1范围

2规范性引用文件－

3术语和定义

4实用超导线类别·

5实用超导线的特征属性－

6特性分类·

7标准规范的特性测量·

8辅助实用超导线规范和使用的技术信息·

附录A（资料性附录〉本标准与IECTR61788-20:2014和IEC61788-21:2015

相比的结构变化情况··

附录B（资料性附录）实用超导线结构

附录c（资料性附录）实用超导线分类

附录D（资料性附录〉实用超导线的特征属性………10

附录E（资料性附录）辅助实用超导线规范和使用的技术信息……12

I

GB/T38842-2020

前

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草，

本标准使用重新起草法修改采用IECTR61788-20:2014《超导电性第20部分z超导线实用超

导线分类一般特性和指导原则》和IEC61788-21:2015《超导电性第21部分z超导线实用超导线

测试方法一般特性和指导原则》。

本标准与对应的国际标准章条编号对照一览表参见附录A.

本标准与IECTR61788-20:2014和IEC61788-21:2015的技术性差异及其原因如下z

一一一关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情

况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下z

•用等同采用国际标准的GB/T2900代替了IEC60050;

•用等同采用国际标准的GB/T18502代替了IEC61788-3;

•用等同采用国际标准的GB/T21227代替了IEC61788-13;

•用等同采用国际标准的GB/T21546代替了IEC61788-1;

•用等同采用国际标准的GB/T22587代替了IEC61788-5;

•用等同采用国际标准的GB/T28871代替了IEC61788-2;

•用等同采用国际标准的GB/T30109代替了IEC61788-8;

•用等同采用国际标准的GB/T31522代替了IEC61788-12;

•用等同采用国际标准的GB/T31527代替了IEC61788-6;

•用等同采用国际标准的GB/T31780代替了IEC61788-10;

•用等同采用国际标准的GB/T36611代替了IEC61788-18.

本标准做了下列编辑性修改z

一－为与两个国际标准内容更相符，将标准的名称修改为“实用超导线的分类和检测方法一般特

性和指南”。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中国科学院提出。

本标准由全国超导标准化技术委员会（SAC/TC265）归口。

本标准起草单位z中国科学院电工研究所、西部超导材料科技股份有限公司、上海交通大学、上海大

学、中国科学院物理研究所。

本标准主要起草人z崔春艳、冯冉、李贻杰、蔡传兵、李洁、王秋良、程军胜。

皿

GB/T38842-2020

引

超导线是很多重要工业产品的核心与保障。统一的超导线标准将有利于采购规范的制定、组件的

设计和工程实现、质量认证、设备的操作说明以及工业技术的推广应用。

自20世纪60年代后期，实用低温超导（LTS）线得到了广泛应用（磁共振成像磁体、大科学装置以

及前沿尖端科学仪器设备等方面）。1986年发现的高温超导体（HTS），降低了超导技术对制冷系统的

温度要求，从而降低了该技术的使用成本。这些新材料制成的超导线使得新的应用成为可能，包括一些

低温超导线材根本无法涉足的应用。超导线材的许多制作流程和导体构型已经建立，这些工艺流程颇

具普适性，成为材料工业化生产的基础。

实用超导线外形与一般铜、铝导线相似。例如，低温超导线的外观与商用铜导线或镀锡铜导线相

近，因为它们被金属稳定层或加强层所包覆。通常实用超导线材缠绕在线轴上、以长线方式提供，正因

如此，在产品和应用中几乎可以视为普通导体来使用。然而，超导电性固有的技术属性要求在物资采

购、设计制造、测试认证、质量控制和其他商业活动中做某些特殊考虑。为满足使用需求、维持超导工作

条件及适应机械应力和应变，超导线材的规格设计需要考虑到超导线中不同组分的功能。依据所使用

的超导材料和预期的工作条件或环境，制造商对超导线中各组元进行调整，发布了各种形式的超导线产

品。使用超导线的设备在设计制造中也需考虑到超导线在运行中的独特性质。这些技术属性可能相当

复杂，尽管超导线材供应商已尽最大的努力来营销他们的产品，但是非技术用户仍难以使用实用超导

线。就这一点而言，标准化为超导技术提供了最重要特性公共的、无可争议的参考信息。值得注意的

是，本标准给出了现阶段实用超导线一般性能参数，并不规范线材具体规格或线材加工工艺。

本标准是实用超导线技术方面的指南，描述了不同种类超导线特点，给出了其关键性能的测量方

法，对实用超导线产品的规范和使用至关重要。本标准作为超导技术领域生产商和用户的首要标准，适

用于测试、认证和质量控制等环节．遵循本标准有助于市场化发展和产品销售。

N

GB/T38842-2020

实用超导线的分类和检测方法

一般特性和指南

1范围

本标准给出了实用超导线的一般特性，并提供了实用超导线的力学、电学和超导特性测试方法方面

的应用指南。实用线指的是可以商业化批量连续制备成足够的长度，且能够用于制造设备的线材。

本标准尤其关注实用超导线不同于常规铜和铝线的特性。

本标准适用于GB/T2900.10。一2017中2.4描述的多种超导线，包含单芯、多芯超导线，复合超导

体和涂层导体，以及其他一体化结构的复合超导线。

本标准不适用于实用超导线以外的其他线（如原型、试样和开发中的线），以及多根线组成的导体

（如电缆）。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T2900（所有部分）电工术语〔IEC60050（所有部分）］

GB/T18502临界电流测量银和／或银合金包套B仨2212和Bi-2223氧化物超导体的直流临界

电流（GB/T18502-2018,IEC61788-3:2006,IDT)

GB/T21227交流损耗测量Cu/Nb-Ti多丝复合线磁滞损耗的磁强计测量法（GB/T21227一

2007,IEC61788-13:2003,IDT)

GB/T21546锯铁复合超导体的直流临界电流测量（GB/T21546-2008,IEC61788-1:2006,

IDT)

GB/T22587基体与超导体体积比测量铜－锯铁（Cu/Nb-Ti)复合超导体铜－超［体积］比的测量

CGB/T22587-2017,IEC61788-5:2013,IDT)

GB/T28871钝三锡CNb3Sn）复合超导体的直流临界电流测量CGB/T288712012,IEC61788-

2:2006,IDT)

GB/T30109交流损耗测量液氮温度下横向交变磁场中圆形截面超导线总交流损耗的探测线圈

测量法CGB/T301092013,IEC61788-8:2010,IDT)

GB/T31522基体与超导体体积比测试Nb3Sn复合超导线铜与非铜体积比（GB/T31522-

2015,IEC6178812:2013,IDT)

GB/T31527力学性能测量NbTi/Cu复合超导线室温拉伸试验方法（GB/T31527-2015,

IEC61788-6:2011,IDT)

GB/T31780临界温度测量电阻法测复合超导体临界温度（GB/T31780一2015,IEC6178810:

2006,IDT)

GB/T36611力学性能测量Ag和／或Ag含金包套Bi-2223和Bi-2212复合超导体室温拉伸试

验方法（GB/T366112018,IEC61788-18:2013,IDT)

IEC617884超导电性第4部分z剩余电阻比测量Nb-Ti和Nb3Sn复合超导体剩余电阻比测

量（Superconductivity-Part4:Residualresistanceratiomeasurement-Residualresistanceratioof

GB/T38842-2020

Nb-TiandNb3Sncompositesuperconductors)

IEC61788-19超导电性第19部分z力学性能测量NbaSn复合超导体室温拉伸试验方法

(Superconductivity-Part19:Mechanicalpropertiesmeasurement-Roomtemperaturetensiletestof

reactedNb3Sncompositesuperconductors)

3术语和定义

GB/T2900.100界定的术语和定义适用于本文件。

4实用超导线类别

GB/T2900.100将工业用超导材料分为两类z一类为临界温度低于25K的低温超导材料，典型的

有Nb-Ti合金和NbaSn金属间化合物。另一类为高温超导材料，例如BSCCO、REBCO氧化物陶瓷和

MgB2金属间化合物。在本标准中，上述五类超导材料制成的超导线统称为实用超导线，每一类实用超

导线都可以再细分，其细节参见附录B和附录c.如果将来有新的超导材料能够工业化生产，则宜修订

本标准，将其作为一种新的实用超导线。

5实用超导线的特征属性

导线的主要作用是传输电流。作为导线，超导线比常规导线载流能力高2个数量级至3个数量级。

本标准中阐述了超导线载流能力（即临界电流〉的判定方法，以及特殊情况下实用超导线需考虑的其他

特性，例如力学特性、热学特性以及磁场环境中的特性，具体描