堆叠 REBCO 带材中的电流不平衡——基于电路网格模型的仿真
应用物理
2023-02-15 v1
摘要
与低温超导电缆不同，目前 REBCO 涂层导体尚无形成完全换位大电流电缆的完美方案。每种 REBCO 电缆构想都必须引入带材堆叠以实现高达数十千安的运行电流。然而，无论是否绞合，堆叠 REBCO 带材都具有非换位特性，从而可能导致电流不平衡。本稿件通过电路仿真研究了由 40 根堆叠 REBCO 带材构成的电缆的当前不平衡及相关电学特性。考虑了与 REBCO 堆叠非换位结构均相关的接头电阻差异与带材电感差异。结果表明，对于 40 cm 长的终端，使每根带材与铜终端间接触电阻率保持在约 1e-8 ohmm 的恰当方法，对完全避免电流不平衡以致降低电缆性能至关重要。令人惊讶的是，带间电流转移虽使整体分布更均衡，却被发现会进一步加剧局部大电流。由电感差异引发的电流不平衡仅在长 REBCO 带材存在局部缺陷时才显著，而这另一方面可由良好的带间电流转移消除。对于 1 kA/s 的快速充电速率，带间接触电阻率同样应低至 1e-8 ohmm 水平，以确保约 1 m 的短电流转移长度。
引用
@article{arxiv.2302.06817,
title = {The current unbalance in stacked REBCO tapes -- simulations based on a circuit grid model},
author = {Rui Kang and Juan Wang and Ze Feng and Qingjin Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.06817},
year = {2023}
}