Kim, W.J.;Kim, H.J.;Cho, J.W.;HwangBo, S.;Kim, S.H.
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제14권4호
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pp.32-35
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2012
A high-$T_c$ superconducting (HTS) DC application has advantages such as the ultimately lower loss, more compact dimensions, and large capacity compared to AC application. In order to optimize the insulation design of a HTS DC machines, it is important to understand the high voltage insulation and materials at cryogenic temperature. Polypropylene laminated paper (PPLP) has been widely used as an insulating material for HTS AC machines. However, the fundamental data under DC voltage have not been revealed satisfactorily until now. In this paper, we will discuss mainly on the breakdown and dielectric characteristics of PPLP in liquid nitrogen ($LN_2$). The polarity effects of DC and impulse voltage were studied by using the semi-rod to cylindrical electrode. The volume resistivity of PPLP in $LN_2$ was studied. Also, the space charge distribution at room temperature was studied. However, it is necessary to study this topic at cryogenic temperature in the near future.
We have grown $MgB_2$ on SiC buffer layer by using metallic Hastelloy tape as the substrate. Hastelloy tape was chosen for its potential practical applications, mainly in the power cable industry. SiC buffer layers were deposited on Hastelloy tapes at 400, 500, and $600^{\circ}C$ by using a pulsed laser deposition method, and then by using a hybrid physical-chemical vapor deposition technique, $MgB_2$ films were grown on the three different SiC buffer layers. An enhancement of critical current density values were noticed in the $MgB_2$ films on SiC/Hastelloy deposited at 500 and $600^{\circ}C$. From the surface analysis, smaller and denser grains of $MgB_2$ tapes are likely to cause this enhancement. This result infers that the addition of SiC buffer layers may contribute to the improvement of superconducting properties of $MgB_2$ tapes.
To be applied to electrical equipment HTSC tapes have to endure external stress and so on. The critical current density has been shown depending on the mechanical properties, strain and bending stress. AC loss reduction is primary concern in the development of such high-efficiency equipment. AC losses in Bi-2223 silver-sheathed tapes, both single and multi-filamentary, were investigated by means of AC magnetization techniques. The results were compared with the hysteresis loss equation based on Bean model and the eddy current loss equation. The AC loss of the mono-filamentary tape was the hysteresis. On the contrary, the AC loss of the multi-filamentary tape was substantially dominated by the eddy current loss in the Ag matrix.
According to the recent design of an HTS (High Temperature Superconducting) power transformer whose capacity is hundreds MVA, the rated current values of the low voltage side are generally over thousands amps. Considering the performance of the recent HTS wires, it is inevitable to use several HTS wires in parallel for large rated current. Lots of stacked HTS wires were fabricated and tested so far, and the results have showed that we have to transpose each wire in order to reduce the AC losses as well as to increase the current capacity. But many development programs about HTS transformers reveal that the transposition of the several wires during the winding process is quite difficult not only in case of the layer windings but also in case of the pancake type ones. So, we need transposed multiple HTS wire which we can handle like single wire or cable for the HTS windings of large capacity power transformer. We fabricated several kinds of samples of multiple HTS wire with transposition to apply it to the HTS windings of power transformer. The electrical characteristics such as critical currents or AC losses are analyzed by experiments in case by case. Finally we present the best design of a multiple HTS wire for power transformer.
Mark Angelo Diaz;Michael De Leon;Hyung-Seop Shin;Ho-Sang Jung;Jaehun Lee
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제25권3호
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pp.34-37
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2023
The practical application of REBCO coated conductor (CC) tapes, vital for energy transmission (e.g., cable application) and high-field magnets (e.g., coil application), necessitates efficient and simple quality assessment procedures. This study introduces a systematic approach to assess the electromechanical properties of REBCO CC tapes under 77 K and self-field conditions. The approach involves customized tensile and bending tests that clarify the critical current (Ic) response of the CC tapes under mechanical loads induced by tension and bending. This study measures the retained Ic values of commercially available GdBCO CC tapes under 250 MPa tensile stress and 40 mm bending diameter. Through experimentation, the study demonstrates the resilience of these tapes and their suitability for applications. By presenting a simplified stress-based analysis and a bending test of the tapes, the study contributes to effective quality assessment methods for the development of practical superconducting products.
초전도 전력 케이블의 상용화 노력에 따라 점차 장선화 되면서, 단위 냉각 시스템당 냉각용량이 큰 대용량 냉동기의 필요성이 증가하고 있다. 국내에서는 극저온 냉동기에 대한 기술 부족으로 인해 현재 극저온 냉동기는 해외 선진사로부터 고가의 비용으로 수입되고 있다. 초전도 전력 케이블의 상용화를 위해서는 대용량 브레이튼 냉동기의 국내 개발이 시급하다. 대용량 브레이튼 냉동기의 구성은 복열식 열교환기, 압축기, 극저온 터보 팽창기로 구성되어 있으며, 냉동기 효율과 가장 직접적인 연관이 있는 것은 극저온 터보 팽창기이다. 극저온 터보 팽창기는 극저온에서 고속으로 회전하면서 고압의 헬륨 혹은 네온 가스를 팽창시켜 온도를 낮추는 역할을 한다. 본 논문에서는 역브레이튼 냉동 사이클을 설계하고, 이에 적합한 극저온 터보 팽창기를 설계하였다.
A 64-channel magnetocardiogram (MCG) system using low-noise superconducting quantum interference device (SQUID) planar gradiometers was developed for the measurements of cardiac magnetic fields generated by the heart electric activity. Owing to high flux-to-voltage transfers of double relaxation oscillation SQUID (DROS) sensors, the flux-locked loop electronics for SQUID operation could be made simpler than that of conventional DC SQUIDs, and the SQUID control was done automatically through a fiber-optic cable. The pickup coils are first-order planar gradiometers with a baseline of 4 em. The insert has 64 planar gradiometers as the sensing channels and were arranged to measure MCG field components tangential to the chest surface. When the 64-channel insert was in operation everyday, the average boil-off rate of the dewar was 3.6 Lid. The noise spectrum of the SQUID planar gradiometer system was about 5 fT$_{rms}$/$\checkmark$Hz at 100 Hz, operated inside a moderately shielded room. The MCG measurements were done at a sampling rate of 500 Hz or 1 kHz, and realtime display of MCG traces and heart rate were displayed. After the acquisition, magnetic field mapping and current mapping could be done. From the magnetic and current information, parameters for the diagnosis of myocardial ischemia were evaluated to be compared with other diagnostic methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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