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Dr. Michael Wolf
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Dr. Michael Wolf
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Master: Überstromeigenschaften von HTS CroCo-Supraleiterkabeln

Hochstrom-Leiter HTS CroCo

Hochtemperatursupraleiter CroCo
HTS CroCo, Quelle: ITEP

Aufgrund der hohen Übergangstemperatur des Supraleiters REBCO und der hohen Stromtragfähigkeit bietet es sich an, hohe Ströme im Bereich von mehreren 10 000 Ampere und darüber hinaus mit Hilfe dieses Supraleiters zu transportieren. Zahlreiche Vorschläge wurden hierfür in den letzten Jahren gemacht. Einen Überblick findet man hier.

Einen vielversprechenden Vorschlag stellt das vom KIT vorgeschlagene HTS CroCo dar. Basierend auf dem Rundleiter von SPC wurde der Leiter im Hinblick auf Supraleiter-Gehalt und Stabilität des äußeren Hüllrohrs optimiert. Der eigentliche Fortschritt ist aber die einfache Fertigung des Leiters, die auch in großen Längen (typisch 500 m) möglich ist, sowie die Optimierung für eine einfache Stromeinkopplung und die leichte, widerstandarme Verbindung einzelner HTS CroCos Längen.
(Details zu Fertigung, Stromeinkopplung und einfacher Verbindung)

Das HTS CroCo stellt somit ein Basiselement dar, das geeignet ist um - je nach Auslegung - skalierbare Hochstromkabel für den DC-Energietransport oder auch kompakte Hochstromleiter für große Hochfeldmagnete herzustellen.

Anwendungsbeispiele
Design Konzept eines 100 kA DC Kabels,
gekühlt mit unterkühltem LN2 bei T = 68 K
Nutzbar z.B. für
•    Energieübertragung
•    Elektrolyse Zellen (z.B. Aluminium Herstellung)
•    Computer-Zentren

Rutherford Kabel für eine Hochfeld-Magnetspule
•    Ic (4.5 K, 13 T) = 50 kA
•    Temperatur-Marge 12 K

 

NAVIGATION

Leiterkonzept
Leiterkonzept

Der kreuzförmige Supraleiter-Querschnitt erhöht die Stromdichte im Vergleich zu anderen verdrillten REBCO-Stapeln.

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Fertigungsverfahren
Fertigungsverfahren

Einfache Fertigung des HTS CroCo Kerns, um ohne komplexe Fertigungsschritte große Längen herstellen zu können

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Stromzuführung
Stromeinkopplung

Stromeinkopplung durch seitliche Einspeisung in die HTS Bänder

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Winkelverbinder
Winkelverbinder

Schaffung einfacher Verbinder, um auch verwinkelte Kabelanordnungen zu ermöglichen

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Variationen
Varianten

Durch Anpassung der Zahl und Größe der verwendeten REBCO Bänder kann die Stromtragfähigkeit des HTS CroCos angepasst werden.

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Anwendungsbeispiele
Anwendungsbeispiele

Eine Vielzahl von Anwendungen ist möglich – sei es beim Energietransport, für Hochfeldmagnete, für die Energieübertragung oder bei weiteren zukünftigen Anwendungen.

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