前言

在電能傳輸中，電力電纜扮演著非常重要的角色。隨著社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，用電需求不斷增加，如何提高電力電纜輸電容量、降低輸電損耗、提高電力電纜系統(tǒng)可靠性、降低電力電纜全壽命周期碳排放，以及電纜的智能制造、服役狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)等，是電力電纜領(lǐng)域研究發(fā)展的方向。自從超導(dǎo)電性被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，由于超導(dǎo)材料的零電阻特性有助于降低電能在傳輸過(guò)程中的損耗，因此實(shí)用化超導(dǎo)材料及超導(dǎo)電纜的研究一直吸引著廣大科研工作者的目光。

20世紀(jì)60年代，人們制備出可實(shí)用化的NbTi和Nb3Sn低溫超導(dǎo)線材，超導(dǎo)電纜和超導(dǎo)磁體技術(shù)都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。原機(jī)械工業(yè)部上海電纜研究所也在20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)出了低溫超導(dǎo)電纜樣品，與常規(guī)電力電纜相比，低溫超導(dǎo)電纜雖然能以較低的交流損耗傳輸更高的電流，但是由于超導(dǎo)材料工作在4.2K的液氦溫度，在整體經(jīng)濟(jì)性上沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)，且技術(shù)成本、維護(hù)成本增加，所以低溫超導(dǎo)電纜應(yīng)用沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

1986年，臨界溫度大于20K的高溫超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)，到20世紀(jì)90年代后期，高溫超導(dǎo)帶材進(jìn)入商業(yè)化階段，極大地推動(dòng)了超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展，世界上相關(guān)國(guó)家相繼開(kāi)發(fā)出了超導(dǎo)電力電纜、超導(dǎo)故障電流限制器、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電機(jī)、超導(dǎo)儲(chǔ)能等超導(dǎo)電力裝置樣機(jī)，開(kāi)展了多條超導(dǎo)電纜試驗(yàn)和示范工程線路，為超導(dǎo)電力技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

超導(dǎo)電力技術(shù)屬于當(dāng)前高新科學(xué)技術(shù)的重要研究領(lǐng)域，具有重要的應(yīng)用價(jià)值，也是未來(lái)智能電網(wǎng)的重要研究?jī)?nèi)容之一。在眾多的超導(dǎo)電力裝置中，由于超導(dǎo)電纜的技術(shù)成熟度相對(duì)較高、對(duì)整個(gè)超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的推動(dòng)力較強(qiáng)、能在城市電網(wǎng)智能化改造中發(fā)揮重要作用等原因，超導(dǎo)電纜及其工程應(yīng)用一直是超導(dǎo)電力技術(shù)研究的重點(diǎn)。

本書(shū)從電力電纜以及電力用戶的視角，對(duì)超導(dǎo)電纜的結(jié)構(gòu)、超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的組成、超導(dǎo)電纜工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行等方面進(jìn)行了介紹，旨在講解有關(guān)超導(dǎo)電纜的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行的基本知識(shí)，也反映了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外高溫超導(dǎo)電纜的研究和應(yīng)用水平。

與電力電纜相關(guān)的知識(shí)涉及許多專(zhuān)業(yè)，加上超導(dǎo)電纜還處于大規(guī)模商業(yè)化進(jìn)程之中，很難將超導(dǎo)電纜的相關(guān)內(nèi)容一一詳盡描述清楚。在本書(shū)撰寫(xiě)的過(guò)程中，作者參考并引用了國(guó)內(nèi)外一些電力電纜、超導(dǎo)電力技術(shù)相關(guān)的研究成果和書(shū)目，書(shū)中所列參考文獻(xiàn)或許對(duì)希望深入了解的讀者有所幫助，在此謹(jǐn)對(duì)這些成果的著作權(quán)人表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。感謝上海國(guó)際超導(dǎo)科技有限公司的張智勇先生、韓云武先生、張大義先生、王天龍先生、黃逸佳先生、余靜薇女士等在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中給予的大力支持和幫助。

限于作者學(xué)識(shí)有限、經(jīng)驗(yàn)不足，書(shū)中難免存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

宗曦華