电能质量讲座 第三讲 改善电能质量的新设施(下)

7　超导磁场储能系统 (SMES)超导现象是 2 0世纪的重要发现并已逐渐为人们认识和利用。在温度和磁场都小于一定数值的条件下 ,导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零的性质称为超导性。 1 91 1年荷兰物理学家 H.K.Onnes首先发现汞(Hg)在液氦温度 (4 .2 K)下失去电阻的现象并取名为超导性。物体从正常态过渡到超导态的温度称为临界温度(Tc)。 1 933年 ,W.Meissner和 R.Ochsenfeld又共同发现金属处于超导态时体内磁感应强度为零 ,即能把原来在其体内的磁场“排除”出去 ,这个现象称为迈斯纳效应(Meissner effect)。当磁场达到一定…     

超导材料展望(提纲)

一、历史的回顾1.1911年发现汞的超导现象,其在4.2 K电阻为零(即超导临界温度Tc4.2K)以后,至1986年4月前超导体中Tc最高的为铌锗薄膜,Tc 23.2K;科学家们虽然不断作着巨大的努力,但Tc平均每年约仅提高0.3K。2.超导体由于具有零电阻现象(直流电阻为零);抗磁性(迈斯纳效应);约瑟夫逊效应(由薄绝缘层隔开的两块超导体间弱电流的无电阻通过等特异现象)。因之超导技术在磁体(高能加速器,     

超导及其在电力技术中的应用

一.什么叫超导导体的电阻随温度下降而不断减小,当温度降至一定值(称为临界温度T_c)以下时,导体的电阻突然消失为零。这种现象就叫做超导现象。具有这种性质的材料称为超导体,目前已知的超导体有锡、铅等27种金属元素和许多合金及化合物。     

高温超导电力技术展望

1 高温超导体的发现及用途 1911年,荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K(K指绝对温度,4.2K即零下268.8℃)时发现水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性。1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电     

超导变电站调研报告Ⅰ

一、超导技术简介1911年,荷兰莱顿大学的卡末林-昂内斯意外地发现,将汞冷却到4.2K时,汞的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性,由于它的特殊导电性能,卡末林-昂内斯称之为超导态。卡茂林由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。在他之后,人们开始把处于超导状态的导体称之为"超导体"。     

约瑟夫逊电压标准

前言约瑟夫逊效应是超导体所特有的一种效应,是在液体氦的沸点4.2K(-269℃)温度下产生的。铅与铌等超导金属作弱连结时所见到的这种现象,是一般金属所不可能具有的性质。     

基于YBa2Cu3O7块材的高温超导限流器的限流特性研究

电阻型高温超导限流器(HTSFCL)利用超导体的超导态-正常态转变来限制短路电流,无需短路故障检测电路,具有体积小、重量轻的优点。为此在国内提出了基于YBa2Cu3O7高温超导材料的电阻型HTSFCL方案;开展了电阻型HTSFCL限流特性的实验研究,得到了不同电压下,HTSFCL的限流效果;分析了超导体失超电阻的传播特性。实验结果表明:电阻型HTSFCL可将预计200A(交流峰值)的短路电流限到120A,限流效果明显。这对进一步开展基于YBCO材料的电阻型HTSFCL研究具有重要的指导意义。     

高温超导技术在高压开关、电力变压器和电缆上的应用

1超导技术的历史回顾 1911年,科技人员发现了低温超导体(LTS)。它相比普通的金属导体,具有大容量低电阻的特点。但是要将这种材料冷却到接近0°K的极低温度并非易事。这种冷却费用使低温超导体技术上的优势未能被重视。此后的几十年,超导技术一直被锁在实验室内,作为珍奇之物。只是到了80年代,LTS首次作为商品使用才获得推广,那就是医用磁共振成像装置。     

用电阻法测量绕组温升的误差因素分析

电阻法是利用电阻的正温度特性来确定绕组温升的一种被广泛采用的测试方法。下面即就有关电阻法测量温升的误差因素作一分析。一、测量绕组平均稳态温升的误差因素电阻法测量绕组稳态温升的计算公式是θ=(R_2-R_1)/R_1(K t_1) t_1-t_0式中R_1—绕组实际冷态电阻(Ω); R_2—绕组温度稳定时的热态电阻(Ω); t_1—绕组实际冷态温度(℃); t_2—绕组温度稳定时的温度(℃); K—和材料有关的常数,对铜K=235 t_0—冷却介质温度(℃)     

高温超导带材的失超传播特性研究

对Bi-2223／Ag高温超导多芯带材在失超传播过程中的电压特性和温度特性进行了研究。测量了在液氮保护冷气氛(77K)环境下，零背景磁场时Bi-2223／Ag超导多芯带的纵向失超传播速度与传输电流的关系，并得到最小传播电流。同时采用有限元方法(finite elment method，简称。FEM)模拟出超导体失超传播过程中由超导态过渡到正常态的温度变化行为。另外，比较了在相同传输电流、不同猝灭(失超)能量下的失超传播特性。这对高温超导体磁体及电力系统中的应用有着重要的实际意义。     

超导技术的发展和应用

<正> 将某种物质冷却到一定的温度(转变温度)之下,而使其电阻消失的特性称为超导性(图1)。这种效应是1911年荷兰人 H.Kma-merling-Onnes)从水银中发现的。尽管这种转变温度是异乎寻常难以标定的温度,即所谓-269℃,仅比绝对零度高4K,但处于发展初期的电工学已认识到这个发现的重大意义。这么低的温度当时是通过液氦而达到。另外,当物质接近绝对零度时,会出现一种奇妙的超流特性,诚然迄今只观察到液氦的超流性。这时也有一个转变温度,即所谓     

高温超导体新材料在电力工业的应用

在接近于4K深冷低温状态下，NbTi等金属的电阻几乎等于零，被称为超导现象。这类超导体被发现、开发和应用已有一个世纪。然而由于致冷装置费用昂贵。世界各国已于70年代纷纷停止研发，唯有日本坚持至今，开发并投运了70MW超导发电机。80年代末期，一种具有较高临界温度的Y（钇）基高温超导体新材料的发现，引起了全世界的轰动。     

高温超导通信电缆

<正> 超导体内的物理过程许多金属在接近绝对零度(-273℃)时,具有超导特性,只要在超低温条件下,则导体电阻便有可能低于10~(-23)Ω.cm,即电阻比20℃时低10~(14)。     

限流器用第二代超导带材大电流冲击过程的物理模型研究

为研究用于电阻型超导限流器的第二代(2G)超导带材的故障限流特性,本文对在该过程中带材的瞬态物理变化进行分析,结合2G超导带材的物理结构及成分配比,针对短时交流大电流冲击下超导体瞬间从超导态转变为有阻态过程,建立超导带材的物理模型。利用Matlab对该过程进行数字建模仿真,获得故障限流过程中超导带材的电流、电阻等系列参量的直观变化规律,并对上述物理模型进行校验,实验验证仿真结果的有效性。     

世人瞩目的超导研究

<正> 近二个月以来,国际国内新闻界不断报道有关超导技术研究获得重大突破成果的消息。其中,尤以中、日、美科学家们的研究成果更是达到了前所未有的水平。三国的科学家们以日、时为单位竞相以自己的最新成果突破对方的记录.形成了一个你追我赶,令人瞩目的激烈角逐局面。所谓“超导”是指某些导电体在一定条件下电阻完全消失的物理性质。人类最初发现物体的超导现象要追溯到1911年。荷兰的物理学家卡曼林一昂尼斯和他的学生在检测水银的低温电阻特性时,发现在绝对温度4K(即零下269℃)时,电阻突然消失为零。     

Nb薄膜超导量子干涉器件及其应用

1、前言所谓超导状态是在超低温条件下,电子两个两个成对地在电阻为零的导体内移动的现象。在两个超导体之间即使加上一层薄的绝缘层,或者在一个超导体中间形成一个狭窄的收缩区,它们之间也有超导电流流通。在它们上面一加上电压就有交流电流产生,这种现象叫做约瑟夫逊效应。约瑟夫逊结以磁通量子为单位(2.07×10~(-16)Wb)对磁通产生响应。超导量子干涉计—SQUID(Superconducting Quantum Interference Devices)经常被作为高灵敏变磁传感器使用。我国从1970年     

超导技术在能源和电工领域应用的研究现状 (上)

一、概述超导体的基本特性之一是当它处于超导态时具有理想导电性。它可以通过很大的电流而没有电阻损耗。因此,利用超导体可以产生强磁场和传输大电流。能源和电工装备的基本特点是大电流、强磁场和高电压。超导体的上述特性对能源和电工装备特别有利。总的说来,能源和电工装备中采用超导技术可以减少电气损耗,提高效率,缩小体积,减轻重量,降低成本,还可以提高装置的极限容量。早在超导技术应用研究的初期,超导技术在受控热核反应,磁流体发电,超导同步发电机,超导单极电机,超导电缆,超导变压器,超导电感储能     

玻璃化温度对环氧树脂空间电荷分布的影响

用电声脉冲法(PEA)测量了纯环氧试样在313K(玻璃化温度以下)及343K(玻璃化温度以上)时的空间电荷分布,并测量了两种温度不同电场强度下的空间电荷特性。实验发现两种温度下的空间电荷特性具有明显的差异。并对环氧树脂表面水分对空间电荷特性的影响进行了讨论。     

基于第二代高温超导带材的超导限流电缆限流特性研究

本文基于第二代高温超导带材的结构及特性,提出一种高温超导故障限流电缆的概念.该电缆使用不锈钢加强的第二代超导带材,并以不锈钢丝绞线作为骨架.通过对带材超导态下低电阻和失超时高电阻特点的利用,实现超导限流电缆的限流特性.本文在实验研究不锈钢带材的失超电阻及限流特性的基础上,对限流电缆进行结构设计并制作了限流样缆.通过对电...     

面心立方结构TaN_δ薄膜功率电阻研究

TaN薄膜电阻由于具有高的微波承受功率、低的电阻温度系数以及良好的化学稳定性,是目前常用的功率电阻。在Ar/N2混合气氛下,利用直流反应溅射制备了面心立方结构的TaN薄膜功率电阻。实验发现,当Ta/N原子比在0.9~1.2之间时,可以形成比较好的面心立方结构TaN。其电阻温度系数约为-1.86‰/°C,对于6mm(长)×0.3mm(宽)×0.25μm(厚)的薄膜电阻,微波承受功率超过3W,而Ta薄膜电阻承受微波功率小于2W。