[发明专利]一种同轴双向传输直流高温超导电缆本体的设计方法

摘要

本发明属电力系统输变电领域，涉及一种同轴双向传输直流高温超导电缆本体的设计方法。其实现步骤为：根据超导带材的机械特性和绕制骨架半径，确定超导电缆本体的绕制螺旋角和绕制螺距参数；根据运行电流确定超导电缆本体各层上磁场分布，确定电缆各层上的临界电流；根据临界电流和运行裕度，对运行电流和磁场进行迭代计算，最终得到电缆的临界电流和最佳运行电流、绕制层数和根数。设计的超导电缆本体不增加绕制工艺难度，实现双向传输直流电流，超导带材临界电流的利用效率达到90％以上。超导电缆低温容器的数量和低温漏热损耗分别减少一倍。具有传输容量大、无损耗、结构紧凑、本身具有一定限流能力、机械结构稳定、自屏蔽及无电磁干扰等优点。

主权项

1.一种同轴双向传输直流高温超导电缆本体的设计方法，其特征在于，根据超导电缆额定电流容量、绕制骨架半径，通过同轴双向传输电流交替绕制设计，以达到各层所受磁场最小，临界电流最大，提高高温超导材料的利用效率，具体步骤如下：1)根据超导带材的机械特性和绕制骨架半径，确定超导电缆本体的绕制螺旋角θ的范围和绕制螺距范围；2)利用超导带材临界电流Ic随磁场变化特性，根据运行电流大小和方向确定超导电缆本体各层上磁场大小和方向，确定所述超导电缆本体各层上的临界电流；3)根据临界电流Ic和运行裕度，对运行电流和磁场进行迭代计算，得到电缆各层的临界电流和最佳运行电流，最终确定电缆的超导带材的层数和各层超导带材的根数。