液氮传导冷却型高温超导电流引线研制.pdfVIP

2016年第 1期 低 温 工 程 No．1 2016 总第 209期 CRYOGENICS Sum No．209 液氮传导冷却型高温超导 电流引线研制 刘承连 丁开忠 周挺志 冯汉升 陆 坤 宋云涛 (中国科学院等离子体物理研究所 合肥 230031) 摘 要 ：80A和200A液氮传导冷却型高温超导 (HTS)电流引线由铜 引线段 、中间过渡段和高温 超导段组成 ，HTS热端采用液氮传导冷却 ，HTS冷端采用液氦传导冷却。铜引线段工作在室温到中间 温度 (～80K)，高温超导段工作温区6—80K。介绍该传导冷却型 电流引线的结构设计和低温性能 测试。实验结果表明，中间过渡段温度 一78K，高温超导热端温度77K；80A、200A电流引线液氦下 稳 态测试 电流分别为 100A和 250A。 关键词 ：Bi-2223 高温超导电流引线 液氮冷却 漏热 中图分类号 ：TB69，TM26 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000．6516(2016)01-0059-05 Developmenton liquidnitrogen conduction-cooledHTScurrentLeads LiuChenglian DingKaizhong ZhouTingzhi FengHansheng LuKun SongYuntao (InstituteofPlasmaPhysics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China) Abstract：Theliquid nitrogen conduction-cooled80 A ＆ 200 A HTS currentleadsarecomposedof copperwiresection，transitionsectionandHTSsection．Thecopperwiresection (80K toroom tempera- ture)isconduction—cooledbyliquidnitrogen，andtheHTSsection(6Kto80K)isconduction—cooledby liquidhelium atcoldend．Thedesignandtestoftheconduction．cooledcurrentleadswereintroduced．The testresultsshowthatthetemperatureoftransitionsectionisabout78K，andtheHTSwarm endtemperature iS77 K：the100A and250A steady．statetestshavebeenperformedinliquidhelium forthe80A and200 A currentleads． Key words：Bi一2223；HTScurrentlead；nitrogencooling；heatleak 高 ，高温超导电流引线在世界上越来越多的大型工程 1 引 言 中得到发展和应用。例如 KIT为 ITER研发 的70kA 对于大型超导磁体 ，常规电流引线是 向低温系统 电流引线 ，换热器段采用 50K氦气冷却 ，低温超导段 漏热的主要热源 。采用高温超导段结构的电流引线 采用 4．5KSHe冷却 ；CERN的LHC装置上 6—13 与常规 电流引线相 比，能够有效降低冷端热负荷 ，减 kA电流引线，换热器段采用 20K氦气冷却，低温超 少约2／3氦消耗 ，进而降低制冷设备投资和运行费 导段浸泡在液氦