高温超导方形细线的交流损耗特性研究

当前超导电缆能否实现大规模应用还面临着多项关键技术问题,进一步改进超导电缆的结构和绕制技术、进一步降低交流损耗就是其中的两个方面。将多根高温超导方形细线(Soldered-Stacked-Square HTS wire)通过并联形成一根双根结构的高温超导缆线,采用电测量法,在77 K、零外场及不同频率条件下,对高温超导方形细线通以不同运行电流时产生的交流传输损耗进行测量,可以获得双根高温超导方形细线的交流损耗与传输电流频率之间的关系,结果表明两者无关,并且超导方形细线的双根并联结构对减小线材的交流损耗能够产生一定影响。

三根高温超导扭绞方形线的交流损耗实验研究

探究多股高温超导方形线扭绞之后的交流损耗特性,是实现超导缆线结构优化和性能提升的重要研究内容。基于双根扭绞高温超导方形线交流损耗的实验研究,将三根独立的高温超导方形线横向呈“品”字形结构排布,采用电测法,在77 K液氮环境下,对实验样品的交流损耗特性做进一步研究,通过Norris模型对比双根扭绞及未扭绞方形线的实验结果后发现,三根扭绞方形线在扭绞节距减小为75~60 mm的过程中,其交流损耗呈下降趋势且最终达到最小值。说明与实际应用缆线更为接近的三根扭绞方形线实验样品,其交流损耗不被传输电流频率影响的同时,在合理扭绞节距范围内,三根扭绞样品的交流损耗实验值减小更加明显,为高温超导方形线在缆线领域的实际应用提供了充分的理论依据。