多种高温超导带材构成的超导电缆模型交流损耗测量与分析

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近年来,超导技术发展迅速,超导带材的品种不断增多。不同超导带材由于其结构和基带材料的不同,其交流损耗互不相同,因而其构成的超导电缆的交流损耗也各不相同。然而超导电缆的交流损耗一直是人们最为关注的问题之一,直接关系着超导电缆的运行性能和成本,因此研究不同带材构成的超导电缆的交流损耗特性十分重要。本文从实验和仿真两个角度分析了不同高温超导带材构成的超导电缆的交流损耗特性,其中选取的带材有一代的BSCCO带材,以及二代无铁磁基带的YBCO带材和有铁磁基带的YBCO-NiW带材。利用这三种超导带材制作了四个六边形单层高温超导电缆模型,其中YBCO-NiW电缆模型根据铁磁基带排布位置的不同分为两个电缆模型。在此基础上,通过实验和仿真方法对各超导电缆模型的交流损耗进行测量和分析,并对比四个超导电缆模型的交流损耗特性,总结不同超导带材对单层超导电缆模型交流损耗的影响。此外,本文对超导电缆模型设计了多种通流模式,通过实验测量各电缆模型在不同通流模式下的交流损耗,分析各电缆模型交流损耗对通流模式的依赖性。结果显示,模型参数一致时,YBCO电缆模型拥有最优交流损耗;NiW基带的存在会明显增大电缆模型的交流损耗,当NiW基带处于模型外侧时,电缆模型外部空间几乎不存在损耗磁通;BSCCO、YBCO和NY电缆模型具有相似的通流模式依赖性,而YN电缆模型交流损耗几乎不受通流模式的影响。
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