DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN 61788-24
; VDE 0390-24:2016-12
Supraleitfähigkeit - Teil 24: Verbleibender kritischer Strom nach Doppelbiegung bei Raumtemperatur in Ag-ummantelten Bi-2223 supraleitenden Drähten (IEC 90/368/CD:2016)
Superconductivity - Part 24: Retained critical current after double bending at room temperature of Ag-sheathed Bi-2223 superconducting wires (IEC 90/368/CD:2016)
Einführungsbeitrag
Im Jahr 1988 wurde eine neue Klasse von Kupferoxidsupraleitern, Bi-Sr-Ca-Cu-O, mit einer hohen kritischen Temperatur ( ) entdeckt. Nach mittlerweile nahezu drei Jahrzehnten wird (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox (Bi-2223) als kommerzieller Hochtemperatursupraleiterdraht verwendet. Ein supraleitender Draht unterliegt häufig Biegungsverformungen während der Produktion und im Einsatz, zum Beispiel in der Drahtverarbeitung, dem Magnetbau, in der Kabelherstellung und so weiter. Der Draht wird sowohl nach oben als auch nach unten gebogen, wenn er durch mehrere Drahtrollen geführt wird. Diese Herstellungsprozesse werden bei Raumtemperatur durchgeführt. Es ist wahrscheinlich, dass der kritische Strom des Drahtes durch eine solche Verbiegung beeinflusst wird, was im Falle von starken Verformungen möglicherweise eine irreversible Abnahme des kritischen Stroms zur Folge hat. Der einfachste Weg, um den Einfluss von Biegung auf den kritischen Strom zu untersuchen, ist es, eine Vergleichsmessung mit einem geraden Draht vor und nach einer Biegung mit einem bestimmten Durchmesser durchzuführen. Nachdem ein Draht zu einer Spule oder einem Kabel verarbeitet wurde, wird die Messung seines kritischen Stroms häufig durchgeführt, während er verbogen ist oder komplexeren Verformungen unterliegt. In diesen Fällen beinhaltet die Änderung des kritischen Stroms sowohl reversible als auch irreversible Einflüsse, abhängig von der Stärke der Verformungen. Die irreversiblen Abnahmen entspringen üblicherweise aus Brüchen der supraleitenden Komponente. Um nur die irreversiblen Einflüsse zu untersuchen ist es notwendig, den verbleibenden kritischen Strom zu messen, nachdem der Draht aus seinem verformten Zustand wieder begradigt wurde. In der Praxis wird der verbleibende kritische Strom nach einer Doppelbiegung für die Spezifizierung von kommerziellen supraleitenden Drähten in Form eines Bands gemessen. Diese Messung bestimmt einen kritischen Biegungsdurchmesser, unter dem die Drahteigenschaften signifikant abnehmen. Es ist zwingend erforderlich, das Messverfahren für den verbleibenden kritischen Strom nach einer Doppelbiegung zu normieren. Der vorliegende Norm-Entwurf ist auch auf andere ähnliche Biegeprüfverfahren wie Einzelbiegung, zyklisches Verbiegen und so weiter anwendbar. Der vorliegende Norm-Entwurf beinhaltet zwei fundamentale Techniken zur Messung des kritischen Stroms und zum Doppelbiegungsvorgang. Das Verfahren zur Messung des kritischen Stroms folgt der Norm IEC 61788-3. Der Prozess der Doppelbiegung wird im Detail in dem vorliegenden Norm-Entwurf zusammen mit einer besonderen Warnung zur Messung der U-I-Charakteristik in Anhang A.3 beschrieben. Der hier vorliegende Teil 24 der internationalen Normenreihe IEC 61788 beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung des verbleibenden kritischen Stroms nach einer Doppelbiegung bei Raumtemperatur. Die Verfahren sind zur Anwendung mit kurzen und geraden Ag- oder Ag-Legierung-ummantelten Bi-2223 supraleitenden Drähten ausgelegt, die eine monolithischen Struktur und die Form eines flachen oder rechteckigen Bands mit einzel- oder mehradrigen oxidischen Filamenten besitzt. Das Prüfverfahren ist gedacht für die Anwendung mit Supraleitern, die einen kritischen Strom von unter 300 A und einen -Wert von über 5 besitzen. Das Verfahren zur Bestimmung des verbleibenden kritischen Stroms wird ohne ein angelegtes Magnetfeld durchgeführt, während der Prüfkörper in einem offenen Flüssigstickstoffbad getaucht ist. Zuständig ist das DKE/K 184 "Supraleiter" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.
