一种高温超导熔断器

摘要

一种高温超导熔断器，其中的YBCO带材(1)、重锤(2)、边框(3)、铜母排(4)、铜压块(5)与螺栓(6)构成高温超导熔断器主体(7)；铜母排(4)与边框(3)通过螺栓(6)组成固定YBCO带材的窗口；YBCO带材(1)的中间位置固定有重锤(2)，通过铜压块(5)与螺栓(6)把至少一根YBCO带材(1)的端部压接在所述熔断器两侧的铜母排(4)上；电流引线(8)的一端连接在铜母排(4)上，并套有绝缘套管(9)；电流引线(8)与高温超导熔断器主体(7)固定在低温容器(10)内，电流引线(8)处于低温容器(10)外的部分采用绝缘端子(11)绝缘，低温容器(10)内充有液氮并没过高温超导熔断器主体(7)。

主权项

一种高温超导熔断器，其特征在于，所述的高温超导熔断器包括YBCO带材（1）、重锤（2）、边框（3）、铜母排（4）、铜压块（5）、电流引线（8）、绝缘套管（9）、低温容器（10）和绝缘端子（11）；所述的YBCO带材（1）、重锤（2）、边框（3）、铜母排（4）、铜压块（5）与螺栓（6）构成高温超导熔断器主体（7）；铜母排（4）与边框（3）通过螺栓（6）组成固定YBCO带材（1）的窗口；YBCO带材（1）的中间位置固定有重锤（2），通过铜压块（5）与螺栓（6）把至少一根YBCO带材（1）的端部压接在所述熔断器两侧的铜母排（4）上；电流引线（8）的一端连接在铜母排（4）上，并套有绝缘套管（9）；电流引线（8）与高温超导熔断器主体（7）固定在低温容器（10）内，电流引线（8）处于低温容器（10）外的部分采用绝缘端子（11）绝缘；低温容器（10）内充有液氮，所述的液氮没过高温超导熔断器主体（7）； YBCO带材（1）的电流－电压特性E‑I由式（1）描述，其中E为单位YBCO带的压降，E0为常数1μV/cm，N值是描述超导转变特性的常数，YBCO带材（1）的N值介于25～50之间： E＝E0(I/IC)N      (1)； 式（1）中，I为超导体中承载的电流，Ic为超导体的临界电流; 根据式（1），所述的高温超导熔断器在运行电流Iop小于该熔断器的临界电流ICR时,所述的高温超导熔断器的YBCO带材（1）处于超导态，端电压E基本为零，对电网没有影响；在运行电流Iop发生波动而瞬时高于所述高温超导熔断器的临界电流ICR时,根据式（1），所述高温超导熔断器的YBCO带材（1）处于正常态，运行电流Iop转移到具有大电阻率的不锈钢稳定层中而呈现一个串接电阻RY，这种情况下所述高温超导熔断器的熔断特性与常规熔断器的安秒特性相似；由于YBCO带材（1）的载流能力是相同截面常规导体的30‑50倍，而高电阻率的不锈钢稳定层载流能力仅为相同截面铜导体的1/100～1/50，决定了在相同熔断电流下YBCO带材（1）失超后熔断时间仅为常规熔断器的1/105～1/104。