【摘 要】
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圆芯式超导通电导体（superconducting Conductor on Round Core（CORC）cables）是高温超导电缆的其中一种,与其他电缆相比,具有灵活性强、机械强度大、易于制造等优点。由于CORC电缆的结构特殊,CORC电缆可以有效地减少超导带材中的耦合电流和磁化损耗。但是CORC电缆通以交流电流或处于变化的磁场中时,会产生交流损耗,进而增加了制冷系统的成本、降低了运行效率
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圆芯式超导通电导体（superconducting Conductor on Round Core（CORC）cables）是高温超导电缆的其中一种,与其他电缆相比,具有灵活性强、机械强度大、易于制造等优点。由于CORC电缆的结构特殊,CORC电缆可以有效地减少超导带材中的耦合电流和磁化损耗。但是CORC电缆通以交流电流或处于变化的磁场中时,会产生交流损耗,进而增加了制冷系统的成本、降低了运行效率、降低了系统的安全稳定性,因而研究如何降低交流损耗十分必要的。本文主要针对CORC电缆的交流损耗特性进行研究。基于理论数值计算、有限元仿真和实验测量的研究手段,本文主要完成了以下工作:（1）基于有限元法,搭建了高温超导带材的交流损耗二维数值仿真模型。本文基于H法计算交流损耗。将仿真分析结果与交流损耗理论计算公式进行对比,验证仿真模型的正确性。（2）基于有限元法,搭建了CORC电缆的交流损耗三维数值仿真模型。本文采用了H法和Kim临界态理论模型的E-J指数特性来计算交流损耗。将仿真分析结果与实验测量结果进行对比,验证仿真模型的有效性。利用仿真平台计算分析了不同圆芯管材料、不同铜管厚度、不同铜管直径对CORC电缆交流损耗的影响。（3）基于电测法自主搭建了交流损耗实验测量平台,进行实验室硬件设备的连接和Lab VIEW软件的设计,测量了高温超导带材的交流损耗,并和Norris公式进行对比,验证了测量平台的有效性。探讨了不同通电电流频率、不同加强层厚度对超导带材交流损耗的影响。利用实验室临界测量系统测量了带材的临界电流。（4）制作CORC电缆样品,实验测量了CORC电缆的临界电流,并利用自主搭建的交流损耗测量平台,测量了CORC电缆的交流损耗,并探讨了不同频率对CORC电缆交流损耗的影响。（5）利用搭建的三维仿真模型计算分析铜管细丝化对CORC电缆交流损耗的影响,分析细丝化中刻蚀凹槽的形状和数量降低CORC电缆交流损耗的效果。
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