سیم‌های HTS نسل اول و دوم

تعداد مواد HTS که تا به حال شناخته شده‌اند چندان زیاد نیست و از این تعداد تنها دو گروه به لحاظ اقتصادی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این دو گروه شامل BSCCO  (یا هادی نسل اول) و YBCO  (یا هادی نسل دوم) می‌باشد که نام آنها نمایان‌گر ترکیب شیمیایی آنها است. هر دو گروه از نوعی سرامیک ساخته می‌شوند که به دلیل شکنندگی، مانند هادی‌های فلزی قابلیت شکل بندی خوبی ندارند. علاوه بر این ترتیب قرارگیری کریستال‌های موجود در سرامیک، باید در راستای طول هادی باشد و وجود هر گونه آلودگی در آن باعث افزایش مقاومت می‌شود. بنابراین ساخت یک کابل ابررسانا بلند چندان ساده نیست.در شکل زیر دو گروه اصلی این سیم‌ها نشان داده شده است. هر یک از این سیم‌ها، چگالی توان بالا و مقاومت الکتریکی کمی دارند، اما تفاوت آنها در نوع ماده ابررسانا، تکنولوژی ساخت و کاربرد آنها است.

در نمای نزدیک شکل سمت چپ ساختار داخلی سیم HTS ، که ترکیبی از چند رشته (نسل اول یا 1G) است نمایش داده شده است. این سیم محصول شرکت AMSC است و حدود 20 کشور در سطح دنیا در کاربردهای مختلف از آن استفاده می‌کنند. شکل سمت راست نیز ساختار نسل دوم (2G) سیم‌های ابررسانای شرکت AMSC که دارای 344 یا 348 هادی ابررسانا است، نشان می‌دهد. این محصول از سال 2005 به بازار معرفی شد و دارای 100 متر طول و عرض 4 سانتیمتر  مطابق شکل زیر می‌باشد.

این سیم‌ها همان‌طور که قبلاً اشاره شد در مقایسه با سیم‌های سنتی مسی، چگالی توان بالایی دارند و کاربردهای بسیاری در تجهیزات الکتریکی دارند. خوشبختانه کریستال‌های موجود در ابررسانای BSCCO با استفاده از فشار مکانیکی مناسب،

در وضعیت مطلوب قرار می گیرند ولی به دلیل استفاده از نقره در ساختار این ابررسانا، قیمت تمام شده آن نسبت به مس خیلی بیشتر می‌باشد. هادیهای YBCO نسبت به BSCCO ارزانتر هستند. یک ابررسانای HTS حدوداً قادر به حمل جریان تا 150 برابر یک هادی مسی معمولی است. در شکل زیر مقدار سیم مسی و نوار HTS لازم برای انتقال توان یکسان مقایسه شده است.

یکی از خواص مهم ابررساناها، مقاومت الکتریکی بالا به ازای دمای بیشتر از دمای بحرانی یا در اثر افزایش بیش از حد میدان مغناطیسی اطراف آن می‌باشد. در صورتی که بتوان دمای یک ابررسانا را کاهش داد، این حد میدان مغناطیسی قابل تحمل افزایش می یابد. همچنین نوسانات موجود در میدان مغناطیسی باعث کاهش هدایت در ابررسانا می‌شود. پس می‌توان گفت ابررساناها در برابر جریان AC (جریان متناوب) از خود مقاومت نشان می‌دهند. بنابراین در کاربردهای جریان متناوب HTS (ترانسفورماتور، کابل انتقال انرژی الکتریکی و ...) نیاز به طراحی دقیق‌تر و دمای عملکرد پایین‌تری است.

به دلیل داشتن چگالی جریان بیشتر و مقاومت کمتر، هادی‌های HTS می‌توانند جایگزین مس (و دیگر هادی‌های فلزی) در کابل‌های برق و کاربردهایی که در آنها از میدان‌های مغناطیسی قوی استفاده می‌شود (برای مثال آهنرباهای الکتریکی، ترانسفورماتور، ژنراتور و موتورهای الکتریکی) شوند. با وجود این مزایا و همچنین قیمت رو به کاهش ابررساناها، قیمت بسیار بالای تجهیزات مورد نیاز برای تبرید ابررسانا (شامل قسمت‌های خنک کننده)، به لحاظ اقتصادی قابل توجه است. می‌توان نتیجه گرفت که زمانی استفاده از ابررسانا مقرون به صرفه است که سود استفاده از مزایای آنها بیشتر از هزینه سیستم سرمایشی باشد. مخصوصاً در مواردی که به جز ابررسانا، تجهیزات دیگری نیز به دمای بسیار پایین نیاز داشته باشند.