高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的交流損耗研究.pdf

1、超導(dǎo)電力技術(shù)是對(duì)電力行業(yè)非常重要的前沿技術(shù)之一，高溫超導(dǎo)體具有體積小，載流能力強(qiáng)等特點(diǎn)，作為載流導(dǎo)體應(yīng)用于大容量、低損耗輸電有著廣泛的前景。然而目前超導(dǎo)體必須應(yīng)用在低溫環(huán)境下，超導(dǎo)體的交流損耗的存在，不但會(huì)增加其制冷費(fèi)用，還會(huì)降低超導(dǎo)電力設(shè)備的穩(wěn)定性。所以，對(duì)高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的交流損耗的研究有著十分重要的意義。
　　本文首先詳細(xì)敘述了高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的交流損耗的研究背景與國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。從理論方面，對(duì)高溫超涂層導(dǎo)體在自場(chǎng)、直流背

2、景場(chǎng)和交流背景場(chǎng)下的損耗進(jìn)行了詳細(xì)的分析。敘述了其損耗產(chǎn)生的原因與種類，以及降低高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的交流損耗的方法。在理論分析的基礎(chǔ)上，列舉了交流損耗的理論計(jì)算模型，如Norris模型。并對(duì)這些理論模型進(jìn)行了計(jì)算，繪制了交流損耗的頻率特性曲線。
　　使用有限元仿真軟件COMSOL對(duì)高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的自場(chǎng)損耗進(jìn)行了仿真。得到了高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體在傳輸交流電流時(shí)，其帶材內(nèi)的電流密度分布。進(jìn)一步得到了自場(chǎng)交流損耗的仿真值。通過(guò)將仿真值與No

3、rris公式的理論值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了仿真的可靠性與正確性。
　　系統(tǒng)的闡述了高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的交流損耗的測(cè)量方法。詳細(xì)分析了三種測(cè)量方法的原理，對(duì)比各種測(cè)量方法的優(yōu)劣與適用情況。在結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，搭建了自場(chǎng)、直流背景場(chǎng)和交流背景場(chǎng)下的交流損耗測(cè)量平臺(tái)。分析了所搭建的平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)與不足，并對(duì)其誤差進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。并且提出了對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的改進(jìn)方案。用自主搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在液氮環(huán)境下(77K)測(cè)量了Bi系高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體與Y