在电能传输中，电力电缆扮演着非常重要的角色。随着社会发展的不断进步，用电需求不断增加，如何提高电力电缆输电容量、降低输电损耗、提高电力电缆系统可靠性、降低电力电缆全寿命周期碳中和，以及电缆的智能制造、服役状态在线监测等，是电力电缆领域研究发展的方向。自从超导电性被发现以来，由于超导材料的零电阻特性，可以降低电能在传输过程中的损耗，实用化超导材料及超导电缆的研究一直吸引着广大科研工作者的目光。
超导电力技术属于当前高新科学技术的重要研究领域，具有重要的应用价值，也是未来智能电网的重要研究内容之一。在众多的超导电力装置中，由于超导电缆的相对技术成熟度较高、对整个超导产业链的推动力较强、能在城市电网智能电网改造中发挥重要作用等原因，超导电缆及其工程应用一直是超导电力技术研究是重点。
超导电缆作为引领新兴产业革命的颠覆性技术，被美德日韩列为国家战略技术，并实施技术封锁和高性能材料出口。可以预见，未来20～30年超导输电技术将逐步走向规模化应用，势必改变传统电力输送格局。

本书从电力电缆以及电力用户的视角，对超导电缆的结构、超导电缆系统的组成、超导电缆工程设计和运行等方面进行了介绍，旨在讲解有关超导电缆的设计、安装和运行的基本知识，也反映了当前国内外高温超导电缆的研究和应用水平。
　　本书为超导电缆的技术专著，全书共8章，分别阐述了超导电缆系统的主要应用领域、主要结构和基本组成元件；介绍了超导电缆系统的工程设计方法，以及超导电缆工程的敷设、安装、试验及运维等相关内容。
　　本书可作为从事超导电缆及其附件研究开发、制造以及超导电缆系统设计、敷设安装、运行维护等专业人员的参考用书，也适合从事超导电缆应用研究的专业技术人员参考阅读。
　　

前言
第1章 超导电缆概述1
1.1 超导技术1
　　1.1.1 超导现象及其基本特征1
　　1.1.2 超导材料分类3
　　1.1.3 超导材料及理论的发展概况5
　　1.1.4 实用化超导材料7
1.2 电力电缆基础10
　　1.2.1 电力电缆概述10
　　1.2.2 电力电缆主要性能参数11
　　1.2.3 电力电缆敷设方式13
1.3 超导电缆15
　　1.3.1 超导电缆发展概述15
　　1.3.2 超导电缆分类16
　　1.3.3 超导电缆主要构成17
　　1.3.4 超导电缆电气参数19
　　1.3.5 超导电缆的安装20
1.4 超导电缆运行系统21
　　1.4.1 电缆系统21
　　1.4.2 冷却循环系统21
　　1.4.3 监控系统22
1.5 超导电缆示范工程22
参考文献29
第2章 超导电缆绝缘33
2.1 电力电缆绝缘的种类33
　　2.1.1 油浸纸绝缘34
　　2.1.2 塑料绝缘36
　　2.1.3 橡皮绝缘38
　　2.1.4 气体绝缘39
　　2.1.5 低温介质绝缘40
2.2 低温介质绝缘特性40
　　2.2.1 液氮41
　　2.2.2 木纤维电缆纸41
　　2.2.3 聚丙烯复合纤维纸41
　　2.2.4 聚酰亚胺44
　　2.2.5 聚芳酰胺纤维纸44
　　2.2.6 聚丙烯薄膜44
2.3 超导电缆绝缘制造44
参考文献49
第3章 超导电缆柔性绝热管51
3.1 绝热管绝热技术51
　　3.1.1 冷却介质51
　　3.1.2 绝热套的热力学基础53
3.2 低温绝热技术54
3.3 超导绝热套的结构设计及制造59
　　3.3.1 波纹管的基本知识60
　　3.3.2 金属波纹管的结构及类型61
　　3.3.3 绝热套的制造工艺62
　　3.3.4 波纹管的性能检验65
3.4 绝热套真空技术及真空寿命66
　　3.4.1 绝热套真空技术66
　　3.4.2 绝热套的真空寿命68
参考文献69
第4章 超导电缆附件71
4.1 超导终端71
　　4.1.1 超导终端的结构设计72
　　4.1.2 示范工程中的超导终端88
4.2 中间接头95
　　4.2.1 中间接头的结构设计95
　　4.2.2 示范工程中的中间接头98
参考文献100
第5章 超导电缆制冷系统104
5.1 制冷系统简介104
　　5.1.1 制冷系统设计原则106
　　5.1.2 制冷系统类型108
5.2 制冷机113
　　5.2.1 G-M制冷机114
　　5.2.2 斯特林循环制冷机116
　　5.2.3 脉管制冷机120
　　5.2.4 布雷顿循环制冷机122
　　5.2.5 不同制冷机性能对比126
5.3 液氮泵129
　　5.3.1 液氮泵选型原则129
　　5.3.2 液氮泵类型141
5.4 冷箱与过冷换热器145
5.5 泵箱148
5.6 辅助系统149
　　5.6.1 液氮储槽149
　　5.6.2 冷却水供应系统150
　　5.6.3 真空绝热管路150
　　5.6.4 阀门及测量仪表151
　　5.6.5 驱动气源152
参考文献152
第6章 超导电缆监控系统154
6.1 监控系统功能定义154
　　6.1.1 超导电缆监控系统定义的演变154
　　6.1.2 监控系统基本原理158
　　6.1.3 监控系统功能框架158
　　6.1.4 监控系统完备程度159
6.2 监控系统开发160
　　6.2.1 实验室超导电缆监控系统开发160
　　6.2.2 工程用超导电缆监控系统开发174
6.3 控制程序与软件系统188
　　6.3.1 软件系统建模与架构188
　　6.3.2 系统运行模式190
　　6.3.3 行为管控191
　　6.3.4 数据共享运行维护系统开发192
　　6.3.5 远程组网193
　　6.3.6 人工智能应用194
参考文献195
第7章 超导电缆系统设计200
7.1 电缆结构设计200
　　7.1.1 衬芯设计200
　　7.1.2 超导电缆导体与屏蔽设计202
　　7.1.3 超导电缆绝缘设计203
　　7.1.4 超导电缆绝热套设计204
7.2 超导电缆附件设计205
7.3 低温系统设计206
7.4 监控系统设计207
参考文献208
第8章 超导电缆系统运行维护210
8.1 运维基本概念210
8.2 备用系统可靠性分析212
8.3 超导电缆系统维护策略214
8.4 超导电缆系统运维管理219
　　8.4.1 运维制度219
　　8.4.2 超导电缆本体巡视检查要求及内容221
　　8.4.3 泵房环境维护224
　　8.4.4 缺陷管理225
　　8.4.5 带电检测225
8.5 超导电缆应急预案226
　　8.5.1 超导电缆故障演化机理226
　　8.5.2 超导电缆系统故障应急预案227
　　8.5.3 制冷系统和真空管道的严重故障处置229
　　8.5.4 一般故障应急预案验证230
　　8.5.5 小结231
参考文献231