1.3.2 超導電纜分類

超導電纜的分類方式主要有兩種：

1）按電氣絕緣方式可分為室溫絕緣超導電纜和低溫絕緣超導電纜；

2）按傳輸電流類型可分為交流超導電纜和直流超導電纜。

由于傳統塑料絕緣材料無法在低溫下維持良好的機械性能和絕緣性能，所以早期研究的部分超導電纜將絕緣設計運行于室溫環境，被稱為室溫絕緣高溫超導電纜。由于室溫絕緣超導電纜的屏蔽材料采用傳統材料，屏蔽電流遠小于導體電流，無法抵消導體通過大電流時所產生的較大的環形磁場，也無法屏蔽外部磁場對電纜的影響，容易因外部磁場導致超導體臨界電流降低，電纜交流損耗增加，因此室溫絕緣高溫超導電纜無法充分發揮超導電纜大容量、低損耗的優點。

21世紀以來，主要國家和地區均將高溫超導電纜研究的技術路線集中到低溫絕緣超導電纜。低溫絕緣超導電纜的絕緣運行于液氮環境，同時采用超導材料作為電纜屏蔽。與傳統電纜屏蔽不同，由于超導材料的零電阻特性，超導屏蔽會感應出與電纜導體幾乎大小相等、方向相反的感應電流。因此低溫絕緣超導電纜外圍的環形磁場極為微弱，不會對相鄰電纜造成影響。同時超導屏蔽也可對外部磁場形成很好的屏蔽作用，因此低溫絕緣超導電纜容量與損耗性能均明顯優于室溫絕緣超導電纜。本書后面所述超導電纜均為低溫絕緣高溫超導電纜。

對于直流超導電纜和交流超導電纜還可根據電纜結構進一步分類，其中交流超導電纜可進一步分為單芯超導電纜、三芯統包超導電纜和三相同軸超導電纜。直流超導電纜可進一步分為單芯超導電纜和雙極同軸超導電纜，其中單芯超導電纜、三芯統包超導電纜與傳統電纜的單芯結構和三芯結構相對應；三相同軸超導電纜、雙極同軸超導電纜與傳統同軸電纜類似，各類型超導電纜結構如圖1-7所示。

圖1-7 三種不同的高溫超導電纜的結構

a）單芯型 b）三相同軸型 c）三芯統包型