等离子体所为俄大科学装置批量研发高温超导电流引线
时间 : 2016-05-12     

日前,最后一批12 kA高温超导(HTS current leads)电流引线在等离子体所超导低温大厅装车启运,发往俄罗斯杜布纳联合核子研究所(JINR)。至此,等离子体所圆满完成了向俄方交付6kA、12kA两种规格,共计32根高温超导电流引线的批量研制合同,标志着等离子体所掌握的高温超导电流引线核心技术成功走向了俄罗斯。   

高温超导电流引线是一个涉及超导、低温、真空、测控、电源、机械工艺等多学科的复杂系统项目,需要满足深低温、高真空、高电压绝缘、低热负荷、低超导接头电阻等各方面工作要求,设计计算挑战大,制造工艺复杂,质量等级要求高。等离子体所承担的俄方高温超导电流引线制造合同,共计32根,将全部用于俄罗斯大科学工程NICA重离子加速器装置,这些高温超导电流的应用将大大减小NICA重离子加速器磁体系统的热负荷和电能损耗,从而降低其运行费用。  

自2012年项目启动以来,经过多轮低温实验和设计优化,等离子体所电流引线团队联合合肥聚能公司、合肥科烨公司、合肥科聚公司,成功解决了精确温控真空钎焊、超导材料多温度梯度焊接、异种性能材料电子束焊接、复杂换热器与薄壁套筒加工、精密装配等关键技术问题,自主创新完成32根电流引线的研制工作,并成功通过5K下的12kA稳态,21kA短时大电流性能测试,完全满足俄方合同要求。  

据统计,等离子体所针对EAST装置、国际热核聚变堆ITER计划、国家强磁场中心45T混合磁体装置、俄罗斯JINR对撞机、美国通用原子能ITER CS线圈测试用超导馈线等项目,已累计研制高温超导电流引线140只,额定电流从0.6~7万安培不等。总计输运电流总量达到4.2MA,超过欧洲大型强子对撞机中的1000多根高温超导电流引线的3.4MA电流输运总量。  

高温超导电流引线批量走向俄罗斯,进一步加强了中俄双方在大科学装置方面的合作,同时对推动高温超导材料在工业级水平的应用起到良好的示范作用。  


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  12kA高温超导电流引线  
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  6kA高温超导电流引线 

(EAST提供)