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rapporti - Deliverable

Approfondimenti e integrazioni sulle attività di modellazione e caratterizzazione sperimentale di nastri e avvolgimenti SAT

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Approfondimenti e integrazioni sulle attività di modellazione e caratterizzazione sperimentale di nastri e avvolgimenti SAT

In questo rapporto, che fa parte dell’esperienza maturata da RSE nella progettazione, sviluppo, caratterizzazione e test di avvolgimenti SAT per dispositivi SFCL, sono affrontate diverse rilevanti criticità progettuali con particolare riferimento a nastri rettilinei 1G e 2G e ad avvolgimenti in configurazione innovativa, nell’intervallo di temperatura 65 K – 77 K. Sono descritti in dettaglio sia le simulazioni numeriche che i risultati sperimentali.

Nell’ambito dello sviluppo di metodi innovativi per lo studio teorico e sperimentale del comportamento elettromagnetico e termico delle nuove tipologie di nastro superconduttore ad alta temperatura (SAT) a base di ReBCO, BSCCO e di MgB2 e di avvolgimenti con configurazioni innovative per prototipi di dispositivi per la rete elettrica, l’attività di ricerca si sta attualmente indirizzando prevalentemente in due direzioni: sviluppare analisi teoriche e sperimentali riguardo possibili modalità di avvolgimento innovative di nastri SAT per applicazioni nella rete elettrica; sviluppare modelli numerici per il comportamento di bobine realizzate con avvolgimenti a strati (rispetto alle bobine realizzate a pancake) nella modalità non isolata o con isolamento metallico.

 

In questo rapporto, che si inserisce nel filone delle esperienze maturate da RSE nella progettazione, sviluppo, caratterizzazione e test di avvolgimenti SAT per limitatori di corrente superconduttivi (SFCL), sono affrontate alcune problematiche rilevanti in fase di design di dispositivi che richiedono di realizzare avvolgimenti superconduttori. In particolare, sono riportati i risultati relativi allo sviluppo dei circuiti equivalenti semplificati per la rappresentazione di avvolgimenti multistrato elicoidali non-isolati; alla modellazione di bobine SAT di prima generazione sia con che senza isolamento elettrico tra le spire.

 

Vengono poi descritti il set-up di prova utilizzato per la misura delle perdite AC prodotte negli avvolgimenti; e un’analisi teorica e numerica per l’elaborazione dei risultati delle prove AC su campioni SAT rettilinei; le prove per la determinazione delle perdite AC in nastri SAT rettilinei a varie temperature (65 K – 77 K) e gli studi per la realizzazione di porta-campioni innovativi per lo studio di molteplici configurazioni di prova.

 

Si propone di proseguire le attività validando il circuito equivalente proposto (e/o eventualmente sviluppando nuovi modelli interpretativi) mediante confronto con i risultati sperimentali ottenuti su bobine multistrato ad elica realizzate con l’innovativo supporto con morsetti “a L” descritto in questo rapporto. Inoltre, si proseguirà la campagna sperimentale di prove AC su nuove forniture di nastri HTS.

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