I limitatori di corrente di guasto superconduttori (Superconducting Fault Current Limiters, SFCL) sono soluzioni promettenti per la limitazione di guasti nella rete elettrica dovuti a correnti di corto circuito. Essi utilizzano nastri superconduttori ad alta temperatura (High Temperature Superconductors, HTS) e operano a temperature criogeniche.

Tali nastri sono soggetti a sforzi termomeccanici dovuti a) al vincolo meccanico della specifica configurazione dell’SFCL e b) alle differenti contrazioni termiche del nastro e degli altri costituenti del dispositivo. Nel presente lavoro si riportano i risultati di studi sperimentali e teorici mirati a stimare tali sforzi che s originano in un nastro HTS commerciale, utilizzando metodi basati sull’utilizzo di estensimetri per la misura di deformazioni (strain gage) e simulazioni numeriche rispettivamente.

I risultati di entrambi gli approcci sono soddisfacenti. Gli sforzi variano tra 70 MPa e 85 MPa nelle configurazioni di prova lineari e tra 300 MPa e 320 MPa in quelle cilindriche, risultando in entrambi i casi ben al di sotto dei valori di sicurezza del nastro. È stato inoltre sviluppato e applicato un metodo basato sull’utilizzo degli strain gage per misurare il coefficiente di espansione termica del nastro (Coefficient of Thermal Expansion, CTE).

Tale coefficiente risulta molto simile a quello del componente metallico principale del nastro. Tale metodo di misura del CTE è applicabile a tutti i materiali componenti un SFCL.