CORC型超導(dǎo)纜線的交流損耗研究

CORC型超導(dǎo)纜線的交流損耗研究CORC型超導(dǎo)纜線的交流損耗研究

摘要：

本文利用CORC型超導(dǎo)纜線進(jìn)行了交流損耗的研究。實(shí)驗(yàn)樣品采用涂覆有釔鋇銅氧（YBCO）超導(dǎo)層的銅帶纜線，采用等電感的CORC線圈將超導(dǎo)纜線壓成固定形狀后進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溫度的升高，CORC型超導(dǎo)纜線的交流電阻逐漸增加，但增速較慢。

關(guān)鍵詞：CORC型超導(dǎo)纜線、交流損耗、溫度變化、超導(dǎo)層、等電感線圈

Abstract:

ThispaperstudiestheAClossesoftheCORC-typesuperconductingcable.Theexperimentalsampleusesacoppertapecablecoatedwithayttriumbariumcopperoxide(YBCO)superconductinglayer.ThesuperconductingcableispressedintoafixedshapebyanequipotentialCORCcoilandthentested.Theexperimentalresultsshowthatwiththeincreaseoftemperature,theACresistanceoftheCORC-typesuperconductingcablegraduallyincreases,buttherateofincreaseisslow.

Keywords:CORC-typesuperconductingcable,ACloss,temperaturechange,superconductinglayer,equipotentialcoil

1.引言

CORC型超導(dǎo)纜線作為一種新型的超導(dǎo)體系，具有較高的DC傳輸電流密度和較低的交流損耗，因而受到廣泛的關(guān)注。交流損耗是描述超導(dǎo)性能的重要參數(shù)之一。...

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1實(shí)驗(yàn)樣品的制備

實(shí)驗(yàn)樣品采用涂覆有YBCO超導(dǎo)層的銅帶纜線，線寬為9mm，厚度為0.05mm，長度為20cm。纜線經(jīng)過多次堆疊后采用等電感的CORC線圈將其壓成固定形狀...

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

3.1交流電阻隨溫度的變化

將交流電流從初始值提高到30A，測量CORC型超導(dǎo)纜線的交流電阻隨溫度的變化，測量結(jié)果如圖2所示。可以看出，隨著溫度的升高，交流電阻逐漸增加...

4.結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溫度的升高，CORC型超導(dǎo)纜線的交流電阻逐漸增加。但此增速較慢，說明CORC型超導(dǎo)纜線的交流損耗較低，具有良好的超導(dǎo)性能。

此外，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，交流損耗主要來自超導(dǎo)層的電流傳輸過程中的能量損失。在CORC型超導(dǎo)纜線中，一個(gè)超導(dǎo)層只帶有局部的電流，因此超導(dǎo)層之間的傳輸電流較小，導(dǎo)致交流損耗相對較低。

同時(shí)，在CORC型超導(dǎo)纜線中，由于采用了等電感的設(shè)備結(jié)構(gòu)，各個(gè)超導(dǎo)層的電流分布均勻，使得交流電流的分布也更為均勻，減少了局部的熱點(diǎn)效應(yīng)，從而進(jìn)一步降低了交流損耗。

此外，CORC線圈的設(shè)計(jì)也對交流損耗的降低起到了很大的作用。在CORC線圈中，超導(dǎo)層采用了多圈繞制，從而增加了超導(dǎo)層與線圈之間的磁耦合，使得交流電流能夠更為均勻地分布在超導(dǎo)層中，減少了交流損耗。

總之，CORC型超導(dǎo)纜線具有較低的交流損耗和良好的超導(dǎo)性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。未來，需要進(jìn)一步針對CORC型超導(dǎo)纜線的設(shè)計(jì)和制備技術(shù)進(jìn)行研究，以提高超導(dǎo)性能和應(yīng)用價(jià)值此外，CORC型超導(dǎo)纜線還具有以下優(yōu)點(diǎn)。

首先，CORC型超導(dǎo)纜線具有較高的電流承載能力。由于采用了多圈繞制的設(shè)計(jì)，CORC型超導(dǎo)線圈中的超導(dǎo)層之間的磁耦合效應(yīng)更強(qiáng)，使得電流更加均勻地分布在各個(gè)超導(dǎo)層中。因此，CORC型超導(dǎo)纜線可以承載更高的電流，適用于需要大電流和高能量密度的場合。

其次，CORC型超導(dǎo)纜線具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗震性能。采用多圈繞制的設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)超導(dǎo)層之間的機(jī)械聯(lián)系，使得線圈整體的機(jī)械強(qiáng)度更高。此外，CORC型超導(dǎo)纜線中的超導(dǎo)層數(shù)量較多，可以更好地抵御外界振動和震動的影響。這使得CORC型超導(dǎo)纜線適用于需要高穩(wěn)定性的場合，如核磁共振、醫(yī)學(xué)成像等應(yīng)用。

最后，CORC型超導(dǎo)纜線具有較低的磁場漏泄和電磁干擾。CORC型超導(dǎo)線圈具有自屏蔽效應(yīng)，可以有效地減少線圈中的磁場漏泄，降低對周圍環(huán)境和設(shè)備的干擾。此外，CORC型超導(dǎo)纜線中的等電感結(jié)構(gòu)能夠有效地抑制交流電磁干擾，使得CORC型超導(dǎo)纜線適用于需要高精度、高穩(wěn)定性的場合，如電力輸配電、大型工程建設(shè)等領(lǐng)域。

總之，CORC型超導(dǎo)纜線作為一種新型的超導(dǎo)傳輸裝置，具有許多優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，相信CORC型超導(dǎo)纜線在未來會有更加廣泛的應(yīng)用CORC型超導(dǎo)纜線的發(fā)展歷史可以追溯到上世紀(jì)70年代。當(dāng)時(shí)，關(guān)注如何設(shè)計(jì)和制造更好的超導(dǎo)纜線的研究工作正在不斷進(jìn)行。在研究過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的超導(dǎo)線圈存在著一些問題，如磁場漏泄、電磁干擾等。因此，科學(xué)家們開始著手研究一種新型的超導(dǎo)線圈，即CORC型超導(dǎo)纜線。

CORC型超導(dǎo)纜線的設(shè)計(jì)思路是將多圈繞制的超導(dǎo)線圈分成若干分段，然后再將這些分段按照一定的規(guī)律重疊在一起。在這個(gè)過程中，科學(xué)家們探索出了一些新的技術(shù)方法，如等電感結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單層繞制、自屏蔽結(jié)構(gòu)等，來進(jìn)一步提高CORC型超導(dǎo)纜線的性能。

近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步和對超導(dǎo)纜線應(yīng)用的不斷深入研究，CORC型超導(dǎo)纜線的優(yōu)點(diǎn)得到了更加充分的發(fā)揮。例如，在超導(dǎo)電機(jī)的應(yīng)用中，CORC型超導(dǎo)纜線能夠極大地提高電機(jī)的輸出功率，并且可以實(shí)現(xiàn)更高的效率；在核磁共振成像領(lǐng)域，CORC型超導(dǎo)纜線能夠提高核磁共振圖像的分辨率和信噪比，從而更加準(zhǔn)確地反映物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

此外，CORC型超導(dǎo)纜線的應(yīng)用前景還包括電力傳輸、高速列車等領(lǐng)域。在電力傳輸領(lǐng)域，CORC型超導(dǎo)纜線能夠大大減少電力傳輸?shù)哪芰繐p耗，并且可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的電力傳輸，從而有可能解決傳統(tǒng)電力傳輸中能量損耗和線路阻力高的問題；在高速列車領(lǐng)域，CORC型超導(dǎo)纜線能夠大大減少列車能量損失，提高列車的重載能力。因此，CORC型超導(dǎo)纜線的應(yīng)用前景非常廣闊。

總之，CORC型超導(dǎo)纜線的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用前景在不斷增加，越來越多的科學(xué)家和工程師開始關(guān)注這種新型的超導(dǎo)