[发明专利]一种超导有芯电缆集肤效应损耗的解析计算方法及系统

权利要求书

1.一种超导有芯电缆集肤效应损耗的解析计算方法，其特征在于，所述方法包括：

实时采集流经待解析超导有芯电缆的交流电流；

接收根据预设格式采集的待解析超导有芯电缆的基本参数；

计算所述超导有芯电缆的直流电阻，并根据预设规则计算确定所述待解析超导有芯电缆的股线级别集肤效应因子以及束线1级别集肤效应因子；

根据所述交流电流值、直流电阻以及所述股线级别集肤效应因子和束线1级别集肤效应因子，计算所述待解析的超导有芯电缆的集肤效应损耗。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基本参数包括所述待解析超导有芯电缆的超导带材横截面尺寸、导体电阻率、电磁集肤深度、填充系数、扭转节距以及超导带材的导线长度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超导有芯电缆的直流电阻R_dc的计算公式为：

其中，ρ为超导有芯电缆中超导带材的电阻率，l为超导带材的长度，s为超导带材的横截面积。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述股线级别集肤效应因子以及束线1级别集肤效应因子的计算公式为：

其中，

所述J₀以及J₁分别是0阶和1阶的贝塞尔函数；r为超导有芯电缆的超导带材横截面的宽度的一半；n为与超导带材横截面尺寸等效的以其横截面宽度为直径的圆导线的股数；ρ为超导有芯电缆中超导带材的电阻率；δ为超导有芯电缆中超导带材的电磁集肤深度；K为预设填充系数；p为超导有芯电缆的扭转节距；l为超导有芯电缆中超导带材的导线长度；

所述j为螺旋形高温超导复合缆线的层数，当j取0时，所述F₀为股线级别集肤效应因子；当j取1时，所述F₁为束线1级别集肤效应因子。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超导有芯电缆的集肤效应损耗P_skin的计算公式为：

其中，I_rms为电流的均方根值，所述I_rms通过采集的所述待解析超导有芯电缆的交流电流的幅值和频率计算获得；R_dc为所述超导有芯电缆的直流电阻；所述F₀为股线级别集肤效应因子，所述F₁为束线1级别集肤效应因子。

6.一种超导有芯电缆集肤效应损耗的解析计算系统，其特征在于，所述系统包括：

电流采集单元，所述电流采集单元用于实时采集流经待解析超导有芯电缆的交流电流；

参数获取单元，所述参数获取单元用于接收根据预设格式采集的待解析超导有芯电缆的基本参数；

因子计算单元，所述因子计算单元用于计算所述超导有芯电缆的直流电阻，并根据预设规则计算确定所述待解析超导有芯电缆的股线级别集肤效应因子以及束线1级别集肤效应因子；

集肤效应损耗计算单元，所述集肤效应损耗计算单元用于根据所述交流电流值、直流电阻以及所述股线级别集肤效应因子和束线1级别集肤效应因子，计算所述待解析的超导有芯电缆的集肤效应损耗。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述参数获取单元采集的基本参数包括所述待解析超导有芯电缆的超导带材横截面尺寸、导体电阻率、电磁集肤深度、填充系数、扭转节距以及超导带材的导线长度。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于：所述因子计算单元计算所述超导有芯电缆的直流电阻R_dc的公式为：

其中，ρ为超导有芯电缆中超导带材的电阻率，l为超导带材的长度，s为超导带材的横截面积。