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，載流能力強等特點，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，不但會增加其制冷費用，還會降低超導(dǎo)電力設(shè)備的穩(wěn)定性。所以，對高溫超導(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內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。從理論方面，對高溫超涂層導(dǎo)體在自場、直流背

2、景場和交流背景場下的損耗進行了詳細的分析。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算模型，如Norris模型。并對這些理論模型進行了計算，繪制了交流損耗的頻率特性曲線。
　　使用有限元仿真軟件COMSOL對高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體的自場損耗進行了仿真。得到了高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體在傳輸交流電流時，其帶材內(nèi)的電流密度分布。進一步得到了自場交流損耗的仿真值。通過將仿真值與No

3、rris公式的理論值進行對比，驗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)體的交流損耗的測量方法。詳細分析了三種測量方法的原理，對比各種測量方法的優(yōu)劣與適用情況。在結(jié)合現(xiàn)有實驗條件的基礎(chǔ)上，搭建了自場、直流背景場和交流背景場下的交流損耗測量平臺。分析了所搭建的平臺的優(yōu)點與不足，并對其誤差進行了簡單的分析。并且提出了對現(xiàn)有實驗平臺的改進方案。用自主搭建的實驗平臺，在液氮環(huán)境下(77K)測量了Bi系高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體與Y