IEC 61788-26:2020

Superconductivity - Part 26: Critical current measurement - DC critical current of RE-Ba-Cu-O composite superconductors

IEC 61788-26:2020 specifies a test method for determining the DC critical current of short RE (rare earth)-Ba-Cu-O (REBCO) composite superconductor specimens that have a shape of straight flat tape. This document applies to test specimens shorter than 300 mm and having a rectangular cross section with an area of 0,03 mm2 to 7,2 mm2, which corresponds to tapes with width ranging from 1,0 mm to 12,0 mm and thickness from 0,03 mm to 0,6 mm.
This method is intended for use with superconductor specimens that have critical current less than 300 A and n-values larger than 5 under standard test conditions: the test specimen is immersed in liquid nitrogen bath at ambient pressure without external magnetic field during the testing. Deviations from this test method that are allowed for routine tests and other specific restrictions are given in this document.

Supraconductivité - Partie 26: Mesurage du courant critique - Courant critique continu des composites supraconducteurs de RE-Ba-Cu-O

L’IEC 61788-26:2020 spécifie une méthode d'essai pour la détermination du courant critique continu des échantillons de composites supraconducteurs RE (terre rare)-Ba-Cu-O (REBCO) courts en forme de ruban plat et rectiligne. Le présent document s'applique aux échantillons d’essai d'une longueur inférieure à 300 mm et d'une superficie de section rectangulaire de 0,03 mm2 à 7,2 mm2, ce qui correspond aux rubans d’une largeur de 1,0 mm à 12,0 mm et d’une épaisseur de 0,03 mm à 0,6 mm.
Cette méthode est destinée à être utilisée avec des échantillons de supraconducteurs caractérisés par un courant critique inférieur à 300 A et des valeurs n supérieures à 5 dans les conditions d’essai normalisées: l’échantillon d’essai est immergé dans un bain d’azote liquide à pression ambiante sans champ magnétique externe pendant l’essai. Le présent document spécifie les écarts par rapport à cette méthode d’essai qui sont admis dans les essais individuels de série, ainsi que d'autres restrictions spécifiques.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Jun-2020
• ICS: 17.220.20 - Measurement of electrical and magnetic quantities
• ICS: 19.080 - Electrical and electronic testing
• ICS: 29.050 - Superconductivity and conducting materials
• Technical Committee: TC 90 - Superconductivity
• Drafting Committee: WG 3 - TC 90/WG 3
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 26-Jun-2020
• Completion Date: 11-Jun-2020

Standards Content (Sample)

IEC 61788-26 ®
Edition 1.0 2020-06
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Superconductivity –
Part 26: Critical current measurement – DC critical current of RE-Ba-Cu-O
composite superconductors
Supraconductivité –
Partie 26: Mesurage du courant critique – Courant critique continu des
composites supraconducteurs de RE-Ba-Cu-O

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Edition 1.0 2020-06
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Superconductivity –
Part 26: Critical current measurement – DC critical current of RE-Ba-Cu-O

composite superconductors
Supraconductivité –
Partie 26: Mesurage du courant critique – Courant critique continu des

composites supraconducteurs de RE-Ba-Cu-O

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 17.220.20; 19.080; 29.050 ISBN 978-2-8322-8436-0

– 2 – IEC 61788-26:2020 © IEC 2020
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 7
4 Principle . 8
5 Apparatus . 8
5.1 General . 8
5.2 Critical current measuring system . 8
6 Specimen preparation and setup . 8
6.1 Length . 8
6.2 Mounting of the specimen . 9
7 Critical current measurement . 9
8 Calculation of results . 9
8.1 Critical current criteria. 9
8.2 n-value (optional) . 11
9 Uncertainty of measurement . 11
10 Test report . 11
10.1 Identification of test specimen . 11
10.2 Reporting of I values . 11
c
10.3 Reporting of I test conditions . 11
c
Annex A (informative)  Additional information relating to measurement, apparatus, and
calculation . 12
A.1 General information . 12
A.2 Measurement condition . 12
A.3 Apparatus . 13
A.3.1 Measurement holder material . 13
A.3.2 Measurement holder construction . 13
A.4 Specimen preparation . 14
A.5 Measurement procedure . 14
A.5.1 Voltage leads . 14
A.5.2 Cooling process . 14
A.5.3 Temperature of liquid nitrogen bath . 14
A.5.4 System noise and other contributions to the measured voltage . 15
A.6 Calculation of n-value . 16
Annex B (informative) Evaluation of combined standard uncertainty for REBCO
I measurement [8] . 17
c
B.1 Practical critical current measurement . 17
B.2 Model equation . 18
B.3 I measurement results . 19
c
B.4 Combined standard uncertainty [11] . 21
B.5 Type B uncertainty evaluation . 22
B.5.1 General . 22
B.5.2 Uncertainty of L measurement . 22
B.5.3 Uncertainty of voltage measurement . 22

B.5.4 Uncertainty of current measurement . 23
B.5.5 Uncertainty of temperature measurement . 23
B.5.6 Uncertainty coming from intrinsic non-uniformity of I . 24
c
B.5.7 Comparison between types A and B combined standard uncertainties . 25
B.6 Influence of current ramp rate on the total uncertainty . 26
Bibliography . 27

Figure 1 – Schematic view of measurement setup . 9
Figure 2 – Intrinsic U-I characteristic . 10
Figure 3 – U-I curve with a current transfer component . 10
Figure A.1 – Illustration of a measurement configuration for a short specimen of a few
hundred amperes class REBCO conductor . 13
Figure A.2 – Temperature dependence of I for commercial REBCO superconductors
c
(data from [9]) . 14
Figure A.3 – Pressure dependence of boiling temperature of liquid nitrogen . 15
Figure B.1 – Typical circuit to measure I . 17
c
Figure B.2 – Typical voltage–current (U-I) characteristic of a superconductor . 18
Figure B.3 – Ramp time dependence of total RSU of I for conductors B, C, and D . 26
c
Table A.1 – Thermal contraction data of superconductor

and sample‑holder materials [1] . 13
Table B.1 – Conductors distributed in the international RRT . 19
Table B.2 – I data for conductor A . 19
c
Table B.3 – I data for conductor B . 20
c
Table B.4 – I data for conductor C . 20
c
Table B.5 – I data for conductor D . 20
c
Table B.6 – Statistics for each conductor . 21
Table B.7 – ANOVA results for each conductor . 21
Table B.8 – Atmospheric pressure from 1 January 2014 to 31 December 2014 . 24
Table B.9 – Intrinsic I n
...