黑颖顿，周兴梅，陈伟

（云南电网有限责任公司电力科学研究院，昆明 650217）

0 前言

在包括大型超导磁体在内的电气设备中，由于超导体无电阻、低损耗、低导热等特点，高温超导（HTS）技术被逐渐应用于电流引线研制中，将室温下的电源与低温下的超导磁体进行连接。与相同工作电流的传统金属电流引线相比，采用高温超导电流引线可显著降低运行成本和制冷功率[1-3]。

1 高温超导电流引线的结构

作为二元电流引线，高温超导电流引线由传统的金属模块、高温超导模块和超导接头组成。在结构上，金属模块主要由铜质端子板、铜铅、不锈钢（SS）液氮储存容器和外绝缘组成。高温超导组件主要由Bi-2223 超导带和黄铜分流器或SS 分流器组成。在金属模块和高温超导模块之间，采用铜散热片来限制高温超导模块的温升。如图1 和图2，金属模块可以用液氮（77 k）或冷氦气（60-80 k）冷却，当金属模块用液氮冷却时，汽化的氮气通过出口直接释放到大气中。但由于液态氦的稀有性和昂贵性，当金属模块被冷氦气冷却时，氦气被收集在出口处回收利用。

为了提高金属模块的冷却效果，应优化金属电流引线的长径比和换热结构。例如，为了充分提高气体冷却介质的流动阻力，采用了螺旋结构或翅片结构。高温超导电流引线的设计问题如下：

1）载流能力；

2）金属模块结构优化；

3）散热器结构优化；

4）绝缘结构设计与优化；

5）关节阻力；

6）热泄漏到4.2 K 液氦；

7）热稳定性；

8）失超保护。

在图1 和图2 中，LTS 表示低温超导体。……