摘要：目前我国对电力的需求越来越大，这就需要增大电力系统的传输容量和传输距离。传统电缆由铜或铝制成，在传输过程中的线%。中国每年电力传输过程中的线损就超过数百亿千瓦时。与传统电缆相比，高温超导电缆具有容量大、损耗低、体积小、重量轻、以及系统可靠性高、节约资源、环境友好等优势。随着超导技术的发展，高温超导电缆与高温超导限流器被认为是最有可能首先在电力系统中商业应用的超导设备。世界上高温超导电缆的发展分成示范、样品和工业应用三个重要阶段，目前高温超导电缆已进入工业应用的初期发展阶段，对高温超导电缆长度的要求在不断增加、对耐压的要求在不断提高、对电流流通的要求在不断增大。

　　随着高温超导材料及其相应技术的发展,，制作高温超导电缆已具备了必要的基础。由于工作温区的相对提高，使得利用高温超导材料制作的电缆其输电成本将低于传统电缆的输电成本，用于直流输电其优越性尤为突出。高温超导电缆的诸多优越性决定了它在不久的将来将有广泛应用。

　　高温超导电缆与传统的普通电缆相比有比较大的差异，其主要结构包括：内支撑芯、电缆导体、绝热层、电气绝缘层、电缆屏蔽层和保护层。

　　1)内支撑芯：通常为罩有密致金属网的金属波纹管，或一束铜绞线。内支撑芯的功能是作为超导带材排绕的基准支撑物。

　　3)绝热层：通常由同轴双层金属波纹管套制，两层波纹管间抽成真空并嵌有多层防辐射金属箔。绝热层的主要功能是实现电缆超导导体与外部环境的绝热，保证超导导体在低温环境下能够安全运行。

　　4)电气绝缘层：高温超导电缆按绝缘层类型的不同可以分成热绝缘和冷绝缘两种，热绝缘超导电缆的电气绝缘层的结构和材料与常规电缆的电气绝缘层相同，位于绝热层外部;冷绝缘超导电缆的电气绝缘层浸泡在液氮的低温环境下。

　　5)电缆屏蔽层和保护层：电缆屏蔽层和保护层的功能是电磁屏蔽、短路保护及物理、化学、环境保护等。

　　根据电缆导体的结构、电气绝缘型式和传输电流性质的差异，高温超导电缆可以分为若干类别。

　　日本首先试验成功三相平行轴高温超导电缆，该电缆属于冷绝缘超导电缆，因为电缆的三相都包含在同一个绝热器和电缆外套内，共享同一低温环境，大大节约了空间，所以单位电缆横截面传输电能的效率非常高。

　　三相同轴高温超导电缆是一个新的尝试。三相超导层沿着同一个轴绕制，使得高温超导电缆更加节约空间，整根电缆只用一个屏蔽层，也更加节约材料。但是这种结构增加了电气绝缘的难度，三相电流的耦合对输电损耗带来的影响还有待进一步研究。

　　根据高温超导电缆的不同特性还有其他分类，如大电流复合导体的平芯型高温超导直流电缆等。

　　按电气绝缘方式可将高温超导电缆分为：热绝缘高温超导电缆(WD)和冷绝缘高温超导电缆(CD)。以下分别就热绝缘高温超导电缆(WD)和冷绝缘高温超导电缆(CD)两个技术分支，以及代表性的专利进行简要介绍：

　　CN204884694U公开了一种冷绝缘节能电缆，包括：最内层导体芯体1，最内层导体芯体1外部为高温超导带材2，高温超导带材2外部为高压绝缘体3，高压绝缘体3外部为高温超导屏蔽层4，高温超导屏蔽层4外部为铜屏蔽层5，铜屏蔽层5的外部为保护层6，保护层6外部为液氮通路7，液氮通路7外部为低温恒温器内壁8，低温恒温器内壁8的外部为低温恒温器外壁9，低温恒温器外壁9的外部为外保护层20，所述的外保护层10、低温恒温器外壁9、低温恒温器内壁8、液氮通路7、保护层6、铜屏蔽层5、高温超导屏蔽层4、高压绝缘体3、高温超导带材2和最内层导体芯体1由外到内依次构成同轴电缆。该电缆采用液氮作为超导电缆的冷却介质，无环境污染和火灾隐患，且具有防燃防爆的特性，而常规充油电缆存在着漏油而造成环境污染的危险；超导屏蔽层基本消除了对外磁场影响，减少了对环境的电磁污染；该冷绝缘节能电缆的直流输电时的输电损耗几乎为零，交流输电时超导电缆的导体损耗不足常规电缆的1/10，考虑到该冷绝缘节能电缆的循环冷却系统带来的能量损耗，大容量、远距离输电时，其输电总损耗可以降到常规电缆损耗的50％-60％；结构更紧凑，损耗更低。

　　随着高温超导电缆技术的不断发展，高温超导电缆将在输电领域得到实际和广泛应用。

　　目前，高温超导电缆总体还处于试验项目向实际应用过渡阶段，高温超导电缆的性能不断得到验证，在已示范运行的高温超球盟会官网入口导电缆项目中，基本以Bi-2223带材为载流材料。然而，该种材料的成本高、交流损耗也高，这成为规模化应用的主要障碍。YBCO带材由于材料用量少，成本低，是最有望替代Bi-2223带材球盟会官网入口的超导材料，但受制于制备工艺，目前YBCO带材的价格仍然较高。

　　超导材料和制冷系统价格过高(包括前期制造和维护费用)，是高温超导电缆发展中面临的主要挑战之一。超导技术潜在市场高达数百亿元，仅靠性能上的优势是不够的，还需要在可靠性、安全性和价格上有优势。

　　高温超导应用技术虽已趋于成熟，但要在电力领域得到广泛应用，还需要进一步争取获得传统技术与体系的接受。