GB/T 33655-2017 超导供电装置 超导装置供电电流引线特性测试的一般要求

ICS29.120.99

K31

中华人民共和国国家标准

/—/:

GBT336552017IEC61788-142010

超导供电装置超导装置供电电流

引线特性测试的一般要求

—

SuerconductinowerdevicesGeneralreuirementsforcharacteristic

pgpq

testsofcurrentleadsdesinedforowerinsuerconductindevices

gpgpg

(:—:

IEC61788-142010SuerconductivitPart14Suerconductinower

pypgp

—

devicesGeneralreuirementsforcharacteristictestsofcurrentleads

q

,)

desinedforowerinsuerconductindevicesIDT

gpgpg

2017-05-12发布2017-12-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—/:

GBT336552017IEC61788-142010

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4原理………………………2

5特性测试项目……………2

6特性测试方法……………3

7报告………………………8

8注意事项…………………8

()………………

附录资料性附录关于第章第章的补充说明

A1~89

()……………………

附录资料性附录典型电流引线

B10

()……………

附录资料性附录有助于理解测试方法的解释性图表

C16

()………………

附录资料性附录高温超导组件的测试项目与方法

D18

参考文献……………………20

Ⅰ

/—/:

GBT336552017IEC61788-142010

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

:《:

本标准使用翻译法等同采用超导电性第部分超导供电装置超导装置

IEC61788-14201014

供电电流引线特性测试的一般要求》。

与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:

———/—电工术语超导电性(:)

GBT138112003evIEC60050-8152000

q

———/—:、(:,)

绝缘配合第部分定义原则和规则

GBT311.120121IEC60071-12006MOD

———/—交流电压高于的绝缘套管(,)

GBT410920081000VIEC60137Ed.6.0MOD

(/)。

本标准由全国超导标准化技术委员会SACTC265归口

:、、、、

本标准起草单位中国科学院电工研究所天津大学华北电力大学中国电力科学研究院中国科

学院等离子体物理研究所。

:、、、、、、、。

本标准主要起草人王秋良信赢王银顺丘明毕延芳戴银明崔春艳程军胜

Ⅲ

/—/:

GBT336552017IEC61788-142010

引言

,、、、

电流引线是当前已经实际应用的超导装置如MRI诊断仪器NMR谱仪单晶生长设备超导磁

、(、、)、(、

储能系统粒子加速器如和核聚变实验测试装置如

TevatronHERARHICLHCToreSura

p

、、、、、)(

和等和即将投入实际应用的超导装置如磁悬

TRIAMLHDEASTKSTARW7-XJT-60SAITER

、、)。

浮列车超导限流器超导变压器中必不可少的组成部分

,,

电流引线的主要功能是为超导装置提供大电流同时尽量降低其整体热负荷包括从室温到低温环

。,

境的漏热以及电流引线上的焦耳热为此使用高温超导体作为电流引线的一部分有助于大幅度降低

其整体热负荷。

,、

另一方面应用于超导装置上的电流引线技术依赖于每一项应用的具体要求生产商的经验以及技

。,、、

术的积累由于电流引线只是作为装置的组件使用很难判断其兼容性在不同装置间使用的灵活性

。,。

便利性以及整体的经济性这将阻碍超导装置技术的发展及商业应用值得我们关注

,,

因此明确用于超导装置的电流引线的定义并用一系列通用规则使其一般特性测试方法标准化有

利于提升电流引线工业化水平。

Ⅳ

/—/:

GBT336552017IEC61788-142010

超导供电装置超导装置供电电流

引线特性测试的一般要求

1范围

本标准给出了超导装置供电传统电流引线及超导电流引线特性测试的一般要求。

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

:国际电工术语超导电性[

IEC60050-8152000InternationalElectrotechnicalVocabular

y

()—:]

IEVPart815Suerconductivit

py

:、(—:

绝缘配合第部分定义原则和规则

IEC60071-11InsulationcoordinationPart1Defini-

,)

tionsrincilesandrules

pp

交流电压高于的绝缘套管(

IEC601371000VInsulatedbushinsforalternatinvoltaesabove

ggg

1000V)

3术语和定义

:界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

IEC60050-8152000

3.1

电流引线currentlead

,。

在绝缘条件下把电流引入器件的导体特别是把电流从室温引入低温时还要有冷却通道

[]

IEV815-06-47

3.2

常规电流引线normalconductincurrentlead

g

传统电流引线

仅由常规导体组成导电部分的电流引线。

3.3

超导电流引线suerconductincurrentlead

pg

含超导部分的电流引线。

:,。

注超导电流引线包括从室温到某中间温度的常规导体部分以及从中间温度到低温环境的超导体部分在本标

,。

准中该超导部分通常由高温超导体制成

3.4

非气冷式电流引线non-ascooledtecurrentlead

gyp

用传导冷却方法冷却的电流引线。

3.5

气冷式电流引线as-cooledtecurrentlead

gyp

用低温气体冷却的电流引线。

:,,。

注在某些情况下通过气体在引线内部流动以及在其外表面气体对流的方式来实现气冷

1

/—/:

GBT336552017IEC61788-142010

3.6

自冷电流引线self-cooledcurrentlead

蒸汽焓冷却的电流引线

利用电流引线自身热负荷气化的致冷剂来冷却的电流引线。

3.7

漏热heatleakae

g

无载流时的漏热

,。

在无载流及无焦耳热情况下电流引线从高温区向低温区传导的热量

3.8

热负荷heatload

在载流情况下通过电流引线导入低温系统的全部热量。

3.9

额定电流热负荷ratedcurrentheatload

在额定载流时的热负荷。

4原理

,。

超导装置供电需通过一些组件来为室温和低温之间提供电气连接这类组件即称为电流引线它

,,。

们处于温度梯度场中且传输电流至低温环境内因此是低温容器中最主要的漏热源之一

电流引线可分为两类:

———,。。

常规电流引线全部由常规导体组成它们一般通过冷端与装置的超导母线或电气接头相连

———,。

高温超导电流引线包含有高温超导部分必须由常规导体部分将电流从室温端传输至高温

,,

超导部分的热端高温超导部分的温度须足够低以确保它在额定电流工作情况下保持超导态

高温超导部分的冷端一般通过超导母线与装置相连。

,。

根据冷却方式电流引线可以分为气冷和非气冷同一根电流引线如果分成流体力学上分离的两

,。,

部分则这两种冷却方式可分别使用如果超导装置是低温超导体制成的一般通过低温超导电缆或导

线与电流引线相连。

经过优化的自冷常规电流引线传导至液氦池的热负荷为/[]/[]。如果使

1.1WkA1~1.2WkA2

,。、,

用高温超导材料这一数值将大大降低高温超导电流引线被广泛研究设计和测试且已经应用到大

型系统中[][]。

34

。、、、

不同系统电流引线的设计是不同的材料的选取冷却方式几何结构电气特征以及允许的低温

。、:

损耗均受施加给整个系统的边界条件的强烈影响系统在电气低温及机械方面的技术要求包括

———、、、、、;

最大工作电流运行模式电流变化速率绝缘电压电路时间常数背景磁场

———、/、

致冷剂的供给条件致冷剂入口出口温度和压力允许热负荷及致冷剂因故障中断后引线安

全工作持续时间;

———、、。

可用于集成机械支撑真空绝热流体力学及电气互连界面的空间

:/。

注对自冷式电流引线而言大电流情况下漏热应考虑选取

11.2WkA

:。

注本章所讨论的典型电流引线可参见附录

2B

5特性测试项目

,、。

以下条款描述了电流引线在低温和常温下的性能测试包括力学电气及热学性能测试假设设计

,。

电流引线时已考虑到通用性的问题应用到实际系统中还应根据每个系统自身的约束条件进行优化

2

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