Сверхпроводящее коммутирующее устройство

Сверхпроводящее коммутирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (tt1 454624

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.04.73 (21) 1903400 24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.12.74. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 26.02.75 (51) М. Кл. Н Olv 11/12

Н Olf 7/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.3.014.2 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Алексеев, А. А. Веденов и Т. С. Мыльникова (71) Заявитель (54) СВЕРХПРОВОДЯЩЕЕ КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к сверхпроводящим размыкателям. Эти размыкатели могут использоваться в электрических цепях устройств, где требуется быстрый перевод электрической энергии с накопителя на нагрузку.

Известные в настоящее время сверхпроводящие размыкатели представляют собой катушку из сверхпроводящего металла, включенную в цепь параллельно нагрузке в цепи накопителя.

Когда катушка находится в сверхпроводящем состоянии, то она не имеет практически сопротивления, а электрический ток течет по замкнутому контуру: катушка индуктивности (накопитель) — размыкатель. Для быстрой передачи электроэнергии на нагрузку размыкатель быстрым нагревом или с помощью сильного импульса магнитного поля переводят в нормальное состояние, при этом его сопротивление намного увеличивается, и поэтому электрический ток проходит через нагрузку.

Однако на изготовление этих размыкателей требуется много дорогостоящей металлической проволоки, чтобы обеспечить достаточное сопротивление перед переходом из нормального состояния в сверхпроводящее, так как сверхпроводящие металлы имеют низкое значение удельного сопротивления перед сверхпроводящим переходом (примерно 10 ом см).

Цель изобретения — снизить расход мате5 риала на изготовление размыкателей.

Это достигается тем, что в качестве сверхпроводящего материала для размыкателя использованы керметы на основе сверхпроводящего металла и высокоогнеупорного диэлек1о трика, например на основе Nb и А120з. Как показали проведенные исследования, такие керметы обладают сверхпроводящими свойствами и большим удельным сопротивлением перед сверхпроводящим переходом. Это позво15 ляет значительно снизить расход дорогостоящей металлической проволоки из сверхпроводящего металла при изготовлении сверхпроводящего размыкателя, а также значительно упростить переход размыкателя из сверхпро20 водящего состояния в нормальное вследствие уменьшения размеров размыкателя.

Сверхпроводящие свойства керметов на основе сверхпроводящего металла и высокоогне25 упорного диэлектрика, например на основе

Nb и А! Оз приведены в таблице.

454624

Объемная концентрация Nb, о, 0,2

0,17

0,18

0,1

0,4

0,16

0,19

0,6

0,99

6,0

Т„К ро» см

1„а/см

4,4

6,75

5,8

6,3

5,9

5,7

6,5

7 8.10 3

1,3.10 — 4

1,1 10

2,4.10

1 10

4,1 10

2,1 10

1,810

1,7 10

1190

914

905

2400

814

1955

1915

Предмет изобретения

Составитель Е. Сафонова

Техред Т. Миронова Корректор И. Позняковская

Редактор Л. Лашкова

Заказ 322/13 Изд. М 288 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из таблицы, кермет с процентным содержанием КЬ 99% имеет удельное сопротивление перед сверхпроводящим переходом

1,7 10 з ом.см и плотность критического тока

2400 а/см, а у кермета, содержащего Nb 17 /о удельное сопротивление перед сверхпроводящим переходом повышается по сравнению с вышеуказанным на 3 порядка (1,0.

° 10 аом см), а плотность критического тока уменьшается всего в 3 раза (814 а/см ). При этом, если для размыкателя, выполненного из чистого сверхпроводящего металла (для примера возьмем Nb 99% из таблицы) и рассчитанного на ток 10 а и напряжение 10 в потребуется, как показывают расчеты, сверхпроводящей проволоки 2,4 104 м при сечении

4 см, то для размыкателя с содержанием

Nb 170/o потребуется 125 м при сечении, равном 12,5 сма.

Сверхпроводящее коммутирующее устройство, например размыкатель для накопителя

-10 электрической энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения габаритов, в качестве материала для коммутирующего устройства использован кермет на основе сверхпроводяще15 го металла и высокоогнеупорного диэлектрика, например на основе Nb и А1 0з.