1.3 超導(dǎo)電纜

1.3.1 超導(dǎo)電纜發(fā)展概述

超導(dǎo)電纜是采用超導(dǎo)材料作為電纜導(dǎo)體的電力電纜。超導(dǎo)材料是指具有在特定的低溫條件下電阻等于零的材料?，F(xiàn)有超導(dǎo)材料在自然條件下不具備超導(dǎo)能力，只有當(dāng)溫度低于某個(gè)臨界值（臨界溫度）時(shí)，電阻才會(huì)消失。由于超導(dǎo)材料的零電阻特性，自超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)以來，人們就對(duì)其應(yīng)用于電力電纜保持著極高的興趣。早期超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，早期的超導(dǎo)電纜（低溫超導(dǎo)電纜）由于所用超導(dǎo)材料臨界溫度極低，需要使用液氦為其提供溫度環(huán)境，因此結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制冷難度較大，制冷成本較高，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

圖1-6 低溫超導(dǎo)電纜

1987年，臨界溫度為90K的釔鋇銅氧（YBCO）、臨界溫度為110K的鉍鍶鈣銅氧（BSCCO）和臨界溫度為125K的鉈鋇鈣銅氧（TBCCO）等高溫超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)，大幅度降低了超導(dǎo)電纜的低溫要求。這意味著采用高溫超導(dǎo)材料制作的高溫超導(dǎo)電纜只需要液氮即可實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)特性，使得制冷相關(guān)技術(shù)難度和成本均大幅度降低，掀起了高溫超導(dǎo)電纜的研究熱潮。尤其是近20年來，隨著超導(dǎo)材料技術(shù)的進(jìn)步，中國、美國、日本、歐洲、韓國等國家和地區(qū)對(duì)高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)用研究長期保持較高的研究投入。先后建立了一大批試驗(yàn)線路和示范運(yùn)行線路，超導(dǎo)電纜各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)逐步得到驗(yàn)證，電纜制造技術(shù)、工程技術(shù)、制冷技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)等均取得了長足發(fā)展，應(yīng)用前景越趨光明。