1.3.4 超導(dǎo)電纜電氣參數(shù)

（1）臨界電流 臨界電流是指超導(dǎo)電纜在運行溫度（一般以77K為標準）下，可無阻通過的最大直流電流。臨界電流是決定超導(dǎo)電纜載流能力的最重要因素。與常規(guī)電纜不同，超導(dǎo)電纜在運行過程中發(fā)熱很少，尤其在通過直流電流時，可忽略不計。電纜外部套有隔熱能力優(yōu)良的真空杜瓦（柔性絕熱套），電纜不對外散熱，外部熱量也很難傳導(dǎo)進電纜內(nèi)部，電纜自身熱場相對獨立，所以正常情況下環(huán)境溫度對超導(dǎo)電纜載流能力幾乎沒有影響。超導(dǎo)電纜載流能力僅取決于其自身的臨界電流能力。這與所采用的超導(dǎo)帶材質(zhì)量、數(shù)量以及電纜的運行溫度直接相關(guān)。一般交流超導(dǎo)電纜額定載流能力（有效值）建議選取為臨界電流的50%，直流超導(dǎo)電纜載流能力選取為臨界電流的80%。在評估臨界電流時應(yīng)充分考慮電纜自身磁場造成的臨界電流衰減情況。

同樣，超導(dǎo)電纜的過負荷能力評估也與傳統(tǒng)電纜不同。傳統(tǒng)電纜過負荷主要考慮銅導(dǎo)體升溫情況以及絕緣的耐熱老化性能，而超導(dǎo)電纜由于有效銅截面很小，當(dāng)電流超過臨界電流時損耗將快速上升，因此其過負荷能力應(yīng)在電纜設(shè)計之初通過增加臨界電流裕度來實現(xiàn)。溫升過大會導(dǎo)致超導(dǎo)電纜失超，冷媒沸騰，嚴重威脅電纜安全。

（2）交流損耗 對于交流運行的超導(dǎo)電纜，由于超導(dǎo)材料處在交變磁場之中，因此超導(dǎo)材料的磁滯損耗和其他材料的渦流損耗等構(gòu)成了超導(dǎo)電纜的交流損耗，雖然交流損耗遠低于傳統(tǒng)電纜的電阻損耗，一般為2%～5%，但超導(dǎo)電纜所產(chǎn)生的熱量必須都通過冷媒帶走，并最終與制冷系統(tǒng)提供的冷量相互抵消。而在液氮溫區(qū)，現(xiàn)有制冷系統(tǒng)的制冷效率（COP）一般都低于30%的理想卡諾效率，1W的損耗需要消耗10W以上的制冷機能耗，所以交流損耗是超導(dǎo)電纜能耗的組成部分之一。降低交流損耗的手段主要有超導(dǎo)材料的選型優(yōu)化和電纜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化兩種。隨著材料技術(shù)的進步，超導(dǎo)電纜的交流損耗有望持續(xù)降低。

（3）電感 超導(dǎo)電纜電感與傳統(tǒng)電纜電感存在明顯的差別，傳統(tǒng)電纜的電感來自銅導(dǎo)體的自感以及回路間的磁場。超導(dǎo)電纜電流由繞成圓筒形的超導(dǎo)層傳輸，因此自感可以忽略。回路電感方面，單芯超導(dǎo)電纜與三相統(tǒng)包超導(dǎo)電纜正常運行時，屏蔽電流與導(dǎo)體內(nèi)的電流大小相等方向相反，圓周方向磁場以自身的屏蔽為磁場邊界，軸向磁場在電纜設(shè)計（均流設(shè)計）時基本抵消，無需考慮軸向磁場，因此正常情況下超導(dǎo)電纜電感計算時只需考慮自身結(jié)構(gòu)。三相同軸超導(dǎo)電纜三相對外磁場相互抵消，所以其電感計算也只需考慮自身結(jié)構(gòu)，包括螺旋纏繞引入的電感與互感。

（4）電容 超導(dǎo)電纜電容與傳統(tǒng)電纜計算方法一致。