随着经济发展和超导直流输电技术的进步,超导直流输电的容量将会不断增加。在直流输电过程中,换流器产生的纹波电流是不可避免的。对于大容量高温超导直流电缆,当纹波电流产生的交流磁场幅值大于导体层的磁场阈值时,电缆中将会产生动态电阻。另一方面,纹波电流会使电缆中产生交流损耗。动态电阻会影响各导体层的直流电流分布和电缆的交流损耗,进而影响电缆的运行状态和运行稳定性。因此研究动态电阻对导体层直流电流分布和电缆交流损耗的影响,对于大容量高温超导直流电缆的设计和运行具有十分重要的意义。本文针对大容量高温超导直流电缆的设计,提出5种导体层设计原则:交流均流、直流等比、交流等比、直流和交流同时等比、直流与交流幅值之和等比。结合电缆导体层设计原则和骨架设计方法,对5 kA单极高温超导直流电缆导体结构进行设计,得到多组电缆导体设计参数,研究电缆中动态电阻对直流电流分布和交流损耗的影响。本文将电缆导体层模型简化为部分切缝的超导带材,通过实验和解析计算的方式分析部分切缝超导带材中动态电阻对两分支直流电流分布的本征影响。结果表明,动态电阻会使直流电流从一个分支转移到另一个分支。本文通过解析计算的方式分析电缆中动态电阻对导体层直流电流分布的影响。结果表明,随着纹波电流百分比增加,电缆中的动态电阻会使直流电流由外层导体层向内层导体层转移。为研究动态电阻对电缆交流损耗的影响,本文在考虑动态电阻和不考虑动态电阻两种情况下,计算不同纹波电流百分比对应的电缆导体层损耗和电缆总损耗。结果表明动态电阻有利于电缆各导体层损耗均匀化和电缆总损耗的减小。综合考虑所有电缆设计参数对应的电缆总损耗和带材用量,最终选定一组最优的设计参数,确定交流均流原则为本文研究的单极高温超导直流电缆导体层的最优设计原则,为大容量高温超导直流电缆的设计提供重要参考依据。