高温超导电缆技术概述
高温超导电缆是高温超导技术的重要应用之一，它集成了超导材料、低温制冷、电力工程、电缆等多学科技术于一身，是21世纪电力传输的新材料，并以其特有的优势，开始在世界范围内应用。
一、概述
超导材料的零电阻特性使其成为电流传输的理想导体。使用超导材料作为导体的电力传输电缆被称为超导电缆。低温超导体应用时以液氦作为冷却剂，液氦的价格很高，这就使低温超导电缆失去了工业化应用的可行性。使用高温超导材料制作超导电缆，可以在液氮的冷却下无电阻地传送电能，由于液氮的价格低廉，使高温超导技术的大规模应用成为可能。（一）高温超导电缆使用的导体材料
目前市场上可以用来制造高温超导电缆的材料主要是银包套的铋系高温超导材料（Bi,Pb）2Sr2Ca2Cu3O10的多芯带材，它的超导临界转变温度为105K～110K，临界工程电流密度为8000～12000A/cm2 。目前世界上最大的生产厂家是美国超导公司（American Superconductor,Co.），其生产能力和产品技术指标都处于领先地位。我国的北京云电英纳超导电缆有限公司的生产能力和产品技术指标也处于世界前列。
（二）高温超导电缆的基本结构
（1）内支撑管：通常为罩有密致金属网的金属波纹管，作为超导带材排绕的基准支撑物，同时用于液氮冷却流通管道；（2）电缆导体：铋系高温超导带材绕制而成，一般为多层；（3）热绝缘层：通常由同轴双层金属波纹管套制，两层波纹管间抽真空并嵌有多层防辐射金属箔，其功能是使电缆超导导体与外部环境实现热绝缘，保证超导导体安全运行的低温环境；（4）电绝缘层：电绝缘层置于热绝缘层外面，因其处于环境温度下，故习惯上被称为常温绝缘超导电缆（或热绝缘超导电缆）。电绝缘层置于热绝缘层里面，电缆运行时处于低温环境，故被称为冷绝缘超导电缆；（5）电缆屏蔽层的护层：电缆屏蔽层和护层的功能与常规电力电缆类似，即电磁屏蔽层，短路保护及物理、化学、环境防护等。
此外，高温超导电缆的结构中还可能包括一些辅助部件，例如电缆导体层间绝缘膜、约束电缆各部份相对位置的包层和调距压条等。
（三）高温超导电缆的附件
（1）制冷系统：高温超导电缆需要低温的工作环境（一般为液氮温区）。制冷系统通常由制冷机组、液氮泵和液氮储罐等部份组成。
（2）电缆终端：是超导电缆和外部其他电气设备之间相互连接的端口，也是电缆冷却介质和制冷设备的连接端口。终端的结构是和电缆的结构相配套的，常温绝缘超导电缆与冷绝缘超导电缆的终端在结构上有很大区别。
（四）高温超导电缆的运行损耗
因导体的电阻为零，所以高温超导电缆在运行时基本没有焦耳热产生。这与常规电缆有很大的差异，常规电缆运行时的主要损耗是产生焦耳热所带来的能量损耗。但交流输电时的磁滞损耗（简称交流损耗）及绝缘材料的介质损耗仍然存在。在计算超导电缆的运行损耗时，还必须考虑为其配套的制冷系统所消耗的能量。一般地说，在传输相同的容量的电能时，高温超导电缆的运行损耗约为常规电缆的50%～60%。
（五）高温超导电缆的分类
（1）按传输电流种类分为直流和交流电缆；（2）按电气绝缘结构分为常温绝缘电缆与冷绝缘电缆；（3）按电缆导体结构分为单芯电缆、三芯平行轴电缆和三芯同轴电缆。
二、高温超导电缆的技术要求
高温超导电缆的研制工作分为：电缆研发与设计、系统制造与集成、安装调试与试运行三个阶段，每个阶段都有严格的技术要求。
三、高温超导电缆的性能优势
高温超导电缆与常规电缆相比，具有明显的优势：一是损耗低。高温超导电缆的导体损耗不足常规电缆的1/10，加上制冷的能量损耗，其运行总损耗也仅为常规电缆的50%～60%；二是容量大。同样截面的高温超导电缆的电流输送能力是常规电缆的3～5倍；三是节约材料。具有同样传输能力的高温超导电缆与常规电缆相比，使用较少的金属和绝缘材料；四是无污染。高温超导电缆没有造成环境污染的可能性，而充油常规电缆存在着漏油污染环境的危险。另外，高温超导电缆还具有低噪音的特性。
目前远程大容量电力输送一般采用架空铝裸线，大城市的输电一般采用地下电缆，导体为铜线或铝线。使用这些传统的电线或电缆，电能在输送过程中要损失5%～10%。为了减少电能在输送过程中的损失，在长距离输电时要尽量提高电压，如采用220 kV或 500kV超高压线路。超高压线路对输电塔的绝缘瓷瓶和对空间使用有很高的要求，尤其是对线路终端附件的材料和制作技术要求更高，大大提高了超高压线路的建设成本。目前我国还不能生产超高压线路终端附件，进口的超高压线路终端附件十分昂贵。如果使用高温超导电缆，其交流阻抗仅为常规电缆的1/10，可以减少电网线损50%左右。
从长远来讲，高温超导电缆的应用还使长距离直流输电技术变得容易和经济。用于直流输电，超导电缆会使电网线损降低70%以上，显示出更好的经济效益。
由于高温超导电缆传输电力的能力是传统常规电缆的3～5倍，所以使用高温超导电缆还可以节约输电系统的占地面积和空间，节省大量宝贵的土地资源，并保护了生态环境。
探究高温超导电缆的研发现状和发展趋势辛国骥 发表时间：2018-08-13T17:09:51.327Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：辛国骥 [导读] 摘要：在我国快速发展的过程中，高温超导技术的发展，高温超导电缆已经在输电系统中有了实际应用。 （国网大同供电公司检修公司山西大同 037008） 摘要：在我国快速发展的过程中，高温超导技术的发展，高温超导电缆已经在输电系统中有了实际应用。与传统电缆相比，高温超导电缆具有传输容量大、损耗低、体积小、重量轻、可靠性高、节约资源、环境友好等优势，有望在未来电网发展中发挥重要作用。本文介绍了高温超导电缆的结构及特点、基本设计原理、传输电流与导体层电流分布及交流损耗等技术问题，并对高温超导电缆在交流和直流输电系统中的应用以及目前世界各国对高温超导电缆的研究及成果做了介绍。 关键词：高温超导电缆；现状；发展 引言 随着我国经济的快速发展，用电量在不断增长，对电网传输容量需求也日益增长。高温超导材料在液氮温度的传输电流密度比铜导体高至少两个量级，且采用无污染和火灾隐患的液氮作为冷却介质，因此高温超导电缆在提升电网输电能力，在现有电力系统升级和新电力系统建设中都具有重要应用前景。目前，国际上对高温超导交流电缆的研究已取得了很大的进展，技术较成熟，相继建成多条超导电缆示范工程。高温超导直流电缆起步较晚，所以目前国内外的直流电缆工程不多，但由于新能源的大量引入，高温超导直流电缆得到了越来越多的重视，各国也纷纷开展了对高温超导直流电缆的研究。本文简要介绍近十几年来国内外有关高温超导电缆研究和开发的进展情况，并对其未来发展趋势和关键技术进行简单介绍。 1高温超导电缆的原理结构 高温超导电缆与传统的普通电缆相比有比较大的差异，其主要结构包括：内支撑芯、电缆导体、绝热层、电气绝缘层、电缆屏蔽层和保护层。1）内支撑芯：通常为罩有密致金属网的金属波纹管，或一束铜绞线。内支撑芯的功能是作为超导带材排绕的基准支撑物。2）电缆导体：由高温超导带材绕制而成，一般为多层。3）绝热层：通常由同轴双层金属波纹管套制，两层波纹管间抽成真空并嵌有多层防辐射金属箔。绝热层的主要功能是实现电缆超导导体与外部环境的绝热，保证超导导体在低温环境下能够安全运行。4）电气绝缘层：高温超导电缆按绝缘层类型的不同可以分成热绝缘和冷绝缘两种，热绝缘超导电缆的电气绝缘层的结构和材料与常规电缆的电气绝缘层相同，位于绝热层外部；冷绝缘超导电缆的电气绝缘层浸泡在液氮的低温环境下。5）电缆屏蔽层和保护层：电缆屏蔽层和保护层的功能是电磁屏蔽、短路保护及物理、化学、环境保护等。 2发展现状 目前国内开展的直流超导电缆工程相对较少，只在河南中孚电解铝厂建有一条示范工程。2009年起，中国科学院电工所与河南中孚电解铝厂股份有限公司合作研制直流超导电缆，该电缆380m长、单相、电压/电流为1.3kV/10kA。电缆一端连接变电站的整流器，另一端连接电解铝厂的母线。2015年开始进行中低压、大电流直流高温超导电缆关键技术的研究。提出了一种新型的自磁屏蔽型高温超导直流电缆结构，旨在消除各层超导带材临界电流的衰减，进而提高直流电缆的电流容量。第一种自屏蔽电缆结构如图24所示，在此种结构的直流电缆中，相邻层的电流方向相反，能有效降低各层带材的磁场。例如，由于第1层与第2层的电流方向相反，它们产生的磁场在第3层处将相互抵消，这样，第3层带材的临界电流将不会受到第1、2层的影响。应用此结构，电缆各层无磁场影响，临界电流几乎等于自场临界电流，超导线利用率高，临界电流几乎无退化，且可以获得任意大的运行电流结构，无电磁泄露。另外，为减少电缆端部带材与电流引线的各层连接数目，降低接触电阻，按照相同思路，同时提出了另外一种结构。两种自屏蔽型结构电缆将有效地提高电缆的载流容量，无电磁辐射、无信息泄露的自磁屏蔽型低压大电流高温超导直流电缆在高保密要求、高稳定性要求的互联网数据中心、军用舰船上等低压大电流输电场合有着重要的应用。 3发展趋势 经过近20年发展，国际上对高温超导交流电缆的研究已取得了很大的进展，技术相对较为成熟，相继建成多条示范工程，国际上几组典型实验运行的高温超导电缆参数情况如图所示），交流高温超导电缆和常规电缆输送容量和电压等级的比较如图所示。对于交流高温超导电缆，冷绝缘结构是其实用结构。但是，电压等级不宜超过340kV，原因之一是电压等级太高，绝缘占据空间大，不能充分体现超导电缆高载流密度特性；原因之二是介质损耗太高，冷却费用大幅度增加，运行不经济。未来交流高温超导电缆技术主要是在220kV及以下电压等级，其传输容量比常规345kV交联聚乙烯电缆还高。此外，虽然国内也有几组超导电缆试验运行，但是长度都在100m及以下，且未见开发具有中间连接装置的超导电缆研发报道。电缆终端、套管、中间连接装置等附件也是未来超导电缆实用化研发的重要部件。
高温超导材料的发展及应用 摘要：现代社会高度物质文明和材料科学进步密切有关，本文通过介绍超导及高温超导材料的相关知识阐述目前高温超导材料的发展和应用。 Abstract: the modern social highly material civilization Closely relates to the material's science progress, this paper is about the knowledge of superconducting and HTS materials,and it introduces High temperature superconducting materials 's development and application. 关键词：超导、高温超导材料、材料、技术。 Keywords: superconductivity, high temperature superconducting materials, materials, technology. 正文：日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来，新型材料同信息、能源一起，被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展，甚至会催生新的产业和技术领域。 超导体由于其得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导材料的应用，因而需要探索新的高温超导材料。所谓高温超导材料是指具有高临界转变温度（Tc）的超导材料，目前高温超导材料主要有：钇系（92 K）、铋系（110K）、铊系（125K）和汞系（135K）以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁（39K）。其中最有实用前途的是铋系、钇系（YBCO）和二硼化镁（ Mg B）。氧化物高温超 2 导材料是以铜氧化物为组分的具有钙钦矿层状结构的复杂物质，在正常态它们都是不良导体。同低温超导体相比，高温超导材料具有明显的各向异性，在垂直和平行于铜氧结构层方向上的物理性质差别很大。高温超导体属于非理想的第II类超导体，且具有比低温超导体更高的临界磁场和临界电流，因此是更接近于实用的超导材料，特别是在低温下的性能比传统超导体高得多。 一、高温超导材料 1、高温超导线带材高温超导体在强电方面众多的潜在应用（如：磁体、电缆、限流器、电机等）都需要研究和开发高性能的长线带材（千米量级）。所以，人们先后在YBCO、BSCCO及 Mg B线材带化实 2
电缆和附件的基本知识 一、电力电缆结构特性： 1)油浸纸绝缘统包型电缆 三芯油浸纸绝缘电力电缆结构图 1—扇形导体；2—导体屏蔽；3—油浸纸绝缘；4—填充物； 5—统包油浸纸绝缘；6—绝缘屏蔽；7—铅（或铝）护套； 8—垫层；9—钢丝铠装；10—聚氯乙烯外护套 2)油浸纸绝缘分相铅包（铝包）型电缆 分相铅套电力电缆结构图 1—导体；2—导体屏蔽；3—油纸绝缘层；4—绝缘屏蔽； 5—铅护套；6—内垫层及填料；7—铠装层；8—外被层；
3)XLPE绝缘电缆 110kVXLPE绝缘电缆结构图 1)导体 传输负荷电流 2)导体屏蔽层 作用： a、屏蔽层具有均匀电场和降底线芯表面场强的作用； b、线芯与绝缘之间的过渡，绝缘间的粘结 c、与线芯一起形成内电极 3)绝缘层 作用： 绝缘是将高压电极与地电极可靠隔离的关键结构。 4)绝缘屏蔽层： 作用：保证…….能与绝缘紧密接触，克服了绝缘与金属无法紧密接触而产生气隙的弱点，而把气隙屏蔽在工作场强之外，在附件制作中也普遍采用这一技术。 5)阻水层（缓冲层）
纵向阻水、隔热、防挤压 6) 金属屏蔽层： 作用： a 、 形成工作电场的低压电极，当局部有毛刺时也会形成电场强度很大的情况，因此也要力图使导体表面尽量做到光滑完整无毛刺； b 、 提供电容电流及故障电流的通路，因此也有一定的截面要求。 C 、机械保护、径向防水（管状） 7) 护层： 作用：是保护绝缘和整个电缆正常可靠工作的重要保证，针对各种环境使用条件设计有相应的护层结构，主要是机械保护（纵向、经向的外力作用）防水、防火、防腐蚀、防生物等，可以根据需要进行各种组合。 8) 石墨层 形成一均匀的导电层，使护套接地均匀 二、电场的基本概念 1、库仑定律 在真空中，两个点电荷之间的相互作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸，作用力的大小与两电荷电量 q 1和q 2的乘积成正比，与两电荷之间的距离的平方成反比。 F 12 = F 21 = K q 1q 2 γ 12 2 K 是一个恒量，单位是牛顿·米2/库仑2 2、介电常数
超导电缆的发展情况 什么是超导电缆 超导电缆是利用超导在其临界温度下成为超导态、电阻消失、损耗极微、电流密度高、能承载大电流的特点而设计制造的。其传输容量远远超过充油电缆，亦大于低温电缆，可达10000MVA以上，是正在大力研究发展中的一种新型电缆。由于超导体的临界温度一般在20K以下，故超导电缆一般在4.2K的液氦中运行。超导电缆的结构有刚性和可挠性两种形式，缆芯分单芯和三芯。设计时须充分考虑其组成材料的膨胀系数，以免电缆因热胀冷缩产生过大内应力而受损。超导电缆是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径，由于它的潜在优势如此诱人，所以各国科技工作者为此正在进行大量的研制工作。 发展过程中遇到的问题 超导体发展过程中，材料是生产一切物资的根本, 新材料则是其他产业振兴与发展的前提。因此, 解决能源问题势必要大力发展新材料事业。在众多的新材料中, 高温超导材料是不可小觑的一种力量。它以节能、环保、可替代多种材料而一枝独秀。可喜的是, 中国是继美国、丹麦之后, 世界上第三个将超导电缆投入电网运行的国家。目前, 我国电力、通信、国防、医疗等方面的发展关键技术问题众多, 急需利用超导技术解决。同时我国工业发展对电能需求量日益增长。而电力资源和负荷分布不均, 因此长距离、低损耗的输电技术十分迫切。据韩教授统计, 假如能建立起一个全国性的电力网,由于无电阻,电力网中就无损耗,那么将节省10%左右因输送而造成的电力损耗。另外, 电力工业发展的需求越来越大, 市场发展对供电质量和可靠性的要求越来越高, 常规电力技术已越来越不能满足需要, 因此发展超导材料势在必行。 超导材料有着广阔的应用前景, 但要用超导材料来改进现有的科技工程又决非易事。科学家和工程师们所遇到的困难是如何使超导材料实用化, 即提高临界转变温度、临界电流密度和改良其加工性能, 制造出理想的超导材料。目前面临的主要问题如下: 1提高临界电流密度，目前, 高温超导材料的最突出的问题是在外加磁场下, 临界电流密度偏低。超导薄膜,一般是在弱磁场中工作, J c 值(~l06A /era )基本可满足电子器件的要求。但体材和线(带) 材的J c 值还远未达到实用化所要求的水平, 特别是在有外加磁场时, J c 急剧下降。科学家对影响J c 的原因和解决办法进行了大量研究。许多科学家都认为,影响J c 的主要原因是:(1)晶界间的弱连结; (2) 晶粒中的磁力线运动 . 2弱连结，造成弱连结的原因及弱连结的性质尚不十分清楚。一般认为是由于生成的晶体结构不佳、在晶界处存在位错、晶界处化学成份的改变及结晶的细微裂纹等原因使通道上的电流受阻。解决的方法
四川理工学院 材料物理性能 高温超导材料论文 【摘要】 在本实验中我们的主要目的是通过通过氧化物高温超导材料特性的测量和演示，加深理解超导体的两个基本特性，即零电阻完全导电性和完全抗磁性。我们还通过此实验对不同的温度计（铂电阻温度计和硅二极管温度计）进行比较。我们采用的是四引线测量法，利用低温恒温器和杜瓦容器测量了超导电性，绘制了超导样品的电阻温度曲线，验证了超导在高温冷却电阻突然降为零的电特性。我们也绘制了磁悬浮力与超导体-磁体间距的关系曲线，对其进行了分析。在进行磁悬浮的实验中我们验证了超导体的混合态效应和完全抗磁性。 关键词： 超导体零电阻温度完全磁效应磁场 一、引言： 1911年H.K.Onnes首次发现在4.2K水银的电阻突然消失的超导现象，此温度也被称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。
但这里所说的高温，其实仍然是远低于冰点0℃的，对一般人来说算是极低的温度。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。经过科学家们的努力，超导材料的磁电障碍已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料1973年，发现超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，这一记录保持了近13年。此后，科学家们几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。 高温超导体具有更高的超导转变温度（通常高于氮气液化的温度），有利于超导现象在工业界的广泛利用。高温超导体的发现迄今已有16年，而对其不同于常规超导体的许多特点及其微观机制的研究，却仍处于相当“初级”的阶段。这一点不仅反映在没有一个单一的理论能够完全描述和解释高温超导体的特性，更反映在缺乏统一的、在各个不同体系上普遍存在的“本征”实验现象。 本实验中，我们通过对氧化物超导材料特性的测量和演示，加深理解超导体的两个基本特性；了解金属和半导体的电阻随温度的变化及温差电动势；了解超导磁悬浮的原理；掌握液氮低温技术。 二、原理： 物理原理： 1.超导现象及临界参数 (1)零电阻现象 1911年，卡麦林·翁纳斯用液氮冷却水银线并通以几毫安电流，在测量其电压时发现，当温度稍低于液氮沸点时，水银电阻突然降为零，这就是零电阻现象或超导现象。具有此现象的物体称为超导体。只有在直流条件下才会存在超导现象，在交流下电阻不为零。 临界温度是指当电流，磁场及其他外部条件保持为零或不影响测量时，超导体呈现超导态的最高温度。我们用电阻法测定超导临界温度。 （2）MERSSNER效应 1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，而且，不管加磁场的顺序如何，超导体内磁场总为零。这种现象称为抗磁性即MERSSNER效应。 3）超导体分类 超导体分为两类第1类超导体是随温度变化只分为超导态和正常态，第2类是在超导态和正常态中间部分还存在混合态。 纯金属材料的电阻特性 纯金属材料的电阻产生于晶体的电子被晶格本身和晶格中的缺陷的热振动所散射。ρ=ρL（T）+ρ R，其中ρL（T）表示晶格热振动对电子散射引起的电阻率，与温度有关。ρ r表示杂质和缺陷对电子的散射所引起的电阻率，不依赖与温度，与杂质和缺陷的密度成正比，称为剩余电阻率。 半导体材料电阻温度特性 ρi=1/nie(μe+μp) 本征半导体的电阻率ρi与载流子浓度ni及迁移率μ=μe+μp有关, 因ni随温度升高而成指数上升，迁移率μ随温度增高而下降较慢，故本证半导体电阻率随温度上升而电调下降。 实验仪器及其原理：
10kV 电缆线路典型设计技术原则 1、主要设计规程、规范 本次阐述的10kV 电缆线路指交流额定电压10kV 电力电缆线路，包括电缆本体、附件与相关的建(构)筑物、排水、消防和火灾报警系统等。10kV 电缆线路敷设设计一般分直埋、排管、电缆沟、电缆隧道四种方式。10kV 电缆线路设计中常用的规程规范如下: GB 29415 耐火电缆槽盒 GB 50003 砌体结构设计规范 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50034 建筑照明设计标准 GB 50065 交流电气装置的接地设计规范
GB 2952 电缆外护层 GB 3048 电线电缆电性能试验方法 GB 6995 电线电缆识别标志 GB 11032 交流无间隙金属氧化物避雷器 GB 12666 电线电缆燃烧试验方法 GB 12706 额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件 GB/T 18380 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 DL/T 401 高压电缆选用导则 GB 50116 火灾自动报警系统设计规范 GB 50168 电气装置安装工程电缆工程施工及验收规范
GB 50217 电力工程电缆设计规范 GB 50229 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB 50330 建筑边坡工程技术规范 GB/T 11836 混凝土和钢筋混凝土排水管 GB/T 50064 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DLGJ 154 电缆防火措施设计和施工与验收标准 DL/T 1253 电力电缆线路运行规程 DL/T 5221 城市电力电缆线路设计技术规定 Q/GDW 1738 国家电网公司配电网规划设计技术导则CJJ 37 城市道路工程设计规范 JGJ 118 冻土地区建筑地基基础设计规范
实验 预习说明 1．附录不必看，因为示波器改用Kenwood CB4125A 型，它的使用指南见实验室说明资料。 2．测量B-H 曲线，用示波器直接测出R 1上的电压值u 1（3.11.1）式和电容上电压值u C （）式。 3．由于R 1、R 2和C 值不确定，仍需要用教材方法标定B 0、H 0，但是（3.11.7）、（）式中L x 、L y 分别用标 定时的电压u x 、u y 代替。u x 、u y 为电压的峰峰值。 选做实验 高温超导材料临界转变温度的测定 一．引言 1911年荷兰物理学家卡默林翁纳斯(Kamerling Onnes)首次发现了超导电性。这以后，科学家们在超导物理及材料探索两方面进行了大量的工作。二十世纪五十年代BCS 超导微观理论的提出，解决了超导微观机理的问题。二十世纪六十年代初，强磁场超导材料的研制成功和约瑟夫森效应的发现，使超导电技术在强场、超导电子学以及某些物理量的精密测量等实际应用中得到迅速发展。1986年瑞士物理学家缪勒(Karl Alex Muller)等人首先发现La-Ba-Cu-O 系氧化物材料中存在的高温超导电性，世界各界科学家在几个月的时间内相继取得重大突破，研制出临界温度高于90K 的 Y-Ba-Cu-O （也称YBCO ）系氧化物超导体。1988年初又研制出不含稀土元素的Bi 系和Tl 系氧化物超导体，后者的超导完全转变温度达125K 。超导研究领域的一系列最新进展，特别是大面积高温超导薄膜和临界电流密度高于105A/cm 2 Bi 系超导带材的成功制备，为超导技术在各方面的应用开辟了十分广阔的前景。测量超导体的基本性能是超导研究工作的重要环节，临界转变温度T C 的高低则是超导材料性能良好与否的重要判据，因此T C 的测量是超导研究工作者的必备手段。 二．实验目的 1．通过对氧化物超导材料的临界温度T C 两种方法的测定，加深理解超导体的两个基本特性； 2．了解低温技术在实验中的应用； 3．了解几种低温温度计的性能及Si 二极管温度计的校正方法； 4．了解一种确定液氮液面位置的方法。 三．实验原理 1．超导现象及临界参数 1）零电阻现象 我们知道，金属的电阻是由晶格上原子的热振动（声子）以及杂质原子对电子的散射造成的。在低温时，一般金属（非超导材料）总具有一定的电阻，如图1所示，其电阻率 与温度T 的关系可表示为： 50AT +=ρρ （1） 式中0是T ＝0K 时的电阻率，称剩余电阻率，它与金属的纯度和晶格的完整性有关，对于实际的金属，其内部总是存在杂质和缺陷，因此，即使使温度趋于绝对零度时，也总存在 0。 1911年，翁纳斯在极低温下研究降温过程中汞电阻的变化时，出乎意料地发现，温度在附近，汞的 电阻急剧下降好几千倍（后来有人估计此电阻率的下限为1023cm ，而迄今正常金属的最低电阻率 仅为1013cm ，即在这个转变温度以下，电阻为零（现有电子仪表无法量测到如此低的电阻），这就是零电阻现象，如图2所示。需要注意的是只有在直流情况下才有零电阻现象，而在交流情况下电阻不为零。 目前已知包括金属元素、合金和化合物约五千余种材料在一定温度下转变为具有超导电性。这种材料称为超导材料。发生超导转变的温度称为临界温度，以T C 表示。 图1 一般金属的电阻率温度关系 图2 汞的零电阻现象 T 0 105 电 阻 ︵ ︶ T (K)
什么叫做高温超导电缆 发布日期：[2008-3-26] 高温超导电缆按传输的电力形式，可分为交流和直流两种；按其结构特点来划分，根据电气绝缘材料运行温度的不同，分为热绝缘或室温绝缘超导电缆（WD）和冷绝缘超导电缆（CD）。热绝缘超导电缆的电气绝缘层与常规电力电缆的绝缘层类似，工作在常温下；冷绝缘超导电缆的电气绝缘层工作在液氮的低温环境下，对绝缘材料的要求更高。当然，也可依照常规电力电缆的分类，分为单相电缆和多相电缆。 热绝缘超导电缆的基本结构，从内到外，依次为：管状支撑物（一般为波纹管，内通液氮）；超导导体层（为超导带材分层绕制）；热绝缘层（为真空隔热套件）；常规电气绝缘层（工作在常温下）；电缆屏蔽层和护层（与常规电力电缆类似）。 冷绝缘超导电缆的基本结构，从内到外，依次为：管状支撑物（内通液氮）；超导导体层（为电缆载流导体）；电气绝缘层（工作在液氮低温环境下）；超导屏蔽层（为超导带材绕制）；液氮回流层（与管状支撑物内的液氮构成液氮回流循环）；热绝缘层（为真空隔热套件）；常规电缆屏蔽层和护层。 终端(Termination)是高温超导电缆结构中的重要组成部分，是HTS电缆和外部其他电器设备之间相互连接的端口，也是电缆冷却介质和制冷设备的连接端口，担负着温度和电势的过渡。终端的结构是和电缆的结构相配套的，冷绝缘结构的电缆，由于多了一层超导屏蔽层和液氮回流层，结构较复杂。 电缆本体的超导导体层和常规金属在液氮环境下连接（SC-NC接头），再由常规金属（电流头）从液氮温度引出过渡到常温，电流头的尺寸经过专门设计，以求温度过渡均匀和整体导热最小。终端的热绝缘结构将尽量降低热漏；电气绝缘保证了电流头的绝缘强度和液氮从地电位（制冷系统）到高电位（电缆终端）的过渡。 德国著名学府和研究院近期发表的一篇文章<1>，共70页，全面从详介绍了当前超导材料的科研和应用现状。加拿大皇后大学发表了一篇文章<2>，系统的总结了元素和简单化合物的超导行为。现试将其部分主要内容，结合一些相关资料，简要归纳如下，供参考A/，引言。 超导现象，自从1911年被发现后，始终是引起人们强烈兴趣的主题。没有电阻的电流意味著在节能，高效和环保等多方面难以想象的巨大经济利益。同时他又不是一个简单的完全导体，还具有在1933年发现的超导体排斥磁场的麦斯纳(M e is s n e r)效应。这是完全导体所无法解释的现象。因此应该把它看作是一种物质的全新热力学状态。<1,2> 随着制冷技术和高压实验技术的发展，特别是1968年时，实验装置所允许的最高压力为25G Pa,而今已达260G Pa.(1G Pa=10197.16k g/c m2~10000k g/c m2).于是越来越多的元素和化合物，都已观察到超导现象。超导已不再是稀有罕见的奇迹，而是相对普偏现象。 1960年后，从有机物中寻找超导体的工作已经开始。1980年第一个有机超导体，te t ra m e t hy l-tet r as e le n a f u lva l e n e-p h o s p h o r u s h exa f lo r id e <(T M T S F)2P F6>出现<13>，Tc 4.2 K.随后又有Tc值提高到10 K的报导.于是研究论文大量涌现。F u l le re n e虽属单体，但结构庞大，近似于有机物。其C60的Tc竟高达33，明显超过了1986年前的最高记录23 K<1>.近期有机超导体的研究，也有很大发展<14>。2001年M g B2超导性能的发现，引起了人们极大的注意。一方面是由于它的Tc值达到了40K,另一方面是因为他的结构简单，制造成本低。在2001年时，已能成吨生产。在此基础之上<1,16>，目前正在寻找进一步提高Tc值的新化合物。B/,应用寻找工业应用永远是推动研究的推动力。从应用角度看，初期的超导材料很容易被外界磁场所抑制。实际应用困难较多。被称为I型超导材料。能在强磁场下保留其超导特性的材料，被称为I I型超导材料，或称硬超导材料。这些材料不像I型超导材料那样临界温度转变很突然，而是有一个过度区。在此区内，Tc值随外加磁场的加大而下降，故有两个临界磁场值，H c1和H c2.<17>。I I型超导由于H c2值较大，其应用领域十分广阔。如N b T i,N b3S n已形成了数十亿欧元的市场分额，作成超导线圈，制成电磁铁，用于M R I或高能物理所用粒子加速器。这些都是常规线圈无法达成的。虽然I I型超导应用潜力很大，但深度冷冻则需要相应的资金，装备和能量。特别是大型设备所需投入很大。在成本上的竞争力还嫌不足。因此许多大型电力系统的设备或部件，尽管作了很多精心设计，都还停留在试运行或示范阶段<17-20>.随着冷冻技术的发展和小型化<21>，许多微型超导电路结合了微型冷冻装置的开发，却已领先进入了市场，如S Q UI D在医疗器械，计算机芯片制造方面的应用等。高温超导滤波器正在向手机渗透
高温超导材料 高温超导材料，是具有高临界转变温度（Tc）能在液氮温度条件下工作的超导材料。因主要是氧化物材料，故又称高温氧化物超导材料。 1.结构 高温超导材料不但超导转变温度高，而且成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物，氧含量不确定，具有陶瓷性质。氧化物中的金属元素（如铜）可能存在多种化合价，化合物中的大多数金属元素在一定范围内可以全部或部分被其他金属元素所取代，但仍不失其超导电性。除此之外，高温超导材料具有明显的层状二维结构，超导性能具有很强的各向异性。 已发现的高温超导材料按成分分为含铜的和不含铜的。含铜超导材料有镧钡铜氧体系（Tc=35～40K）、钇钡铜氧体系（按钇含量不同，T发生复化。最低为20K ，高可超过90K）、铋锶钙铜氧体系（Tc=10～110K）、铊钡钙铜氧体系(Tc=125K）、铅锶钇铜氧体系（Tc约70K）。不含铜超导体主要是钡钾铋氧体系（Tc约30K）。已制备出的高温超导材料有单晶、多晶块材，金属复合材料和薄膜。高温超导材料的上临界磁场高，具有在液氦以上温区实现强电应用的潜力 2.特性 超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体，从1911年到1986年，75年间从水银的4．2K提高到铌三锗的23．22K，才提高了19K。
1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月，美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体，将超导温度提高到30K；紧接着，日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K；12月30日，美国休斯敦大学宣布，美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40．2K。 2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体.2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体.3月3日,日本宣布发现123K超导体.3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验.3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象.很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象.高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用.氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1／100.液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一. 高温超导体通常是指在液氮温度（77 K）以上超导的材料。人们在超导体被发现的时候（1911年），就被其奇特的性质（即零电阻，反磁性，和量子隧道效应）所吸引。但在此后长达七十五年的时间内所有已发现的
10kV电力电缆线路的设计运行与维护李祖伟 发表时间：2018-01-23T09:46:04.060Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：李祖伟[导读] 摘要：电缆线路的供电性能更加可靠，使用的寿命也相对较长，并且电缆线路一般都是埋设在地下的管道当中，所以受到外界的干扰极小，这也就减少了事故的发生率。 安徽省霍邱供电公司安徽霍邱 237400 摘要：电缆线路的供电性能更加可靠，使用的寿命也相对较长，并且电缆线路一般都是埋设在地下的管道当中，所以受到外界的干扰极小，这也就减少了事故的发生率。其次就是电力电缆的运用对于城市更加方便管理，解决集中供电电网复杂的问题。 关键词：10kV电力电缆；线路设计；运行管理；日常维护引言： 10kV 电力电缆是我国电力输送系统中重要的组成部分，随着供电企业的发展，占有着越来越重要的地位。当前，已经有许多的城市着手或者完成了 10kV 电力电缆的建设工作，实现了从传统的架空线路到地下电缆线路的转变。由于供电的需要 10kV 电缆的铺设线路相对较长，供电的情况也比较复杂，所以在这种状况下，极有可能发生各种安全隐患。所以为了保证电力电缆正常平稳的使用，就需要运维管理人员在进行电力电缆设计、运行和维护的过程中，采取合理有效的措施。及时的避免电力电缆故障造成的巨大经济损失和人员伤亡。目前，电力电缆运行管理方面还存在着许多的不足，企业应该健全 10kV 电力电缆的设计方法、运行管理和后期维护工作，确保电力电缆的平稳运行。 1 10kv 电力电缆线路设计过程中存在的问题 1.1 10kv电力电缆的机械性损伤问题：10kv 电力电缆与普通电缆相比具有较大的外径，因此在线路设计过程中，对线路转弯的半径具有十分严格的要求，不仅如此，在10kv 电力电缆的敷设以及运输过程中，也具有较高的操作难度。10kv电力电缆线路设计师一项较大的工作，在进行线路铺设时，线路的转弯角度过大会导致导体的内部出现机械性损伤问题，将大大缩减设备的使用寿命。不仅如此，由于电力电缆表面覆盖着较厚的绝缘层，因此即使是在绝缘或回路电阻测量的情况下，也无法轻易诊断出故障的发生，无法通过定期诊断、检修来预防事故的发生。10kv电力电缆在运行状态下，电缆的绝缘强度会由于电缆受损过热而大幅度降低，从而造成故障发生，并且由于此类故障无法轻易发现，设备继续运行会造成严重的电力事故，综上所述，在电力电缆线路铺设时，如果出现承受外力应力歪曲或由于线路设计需要必须转弯等情况时，电力电缆必须要处于自然弯曲的状态，进而减少电缆内部机械性损伤问题的出现，最终达到预防事故发生的目的。 1.2 10kv 电力电缆的防潮保护 10kv 电力电缆运行情况下，可能出现外部环境中潮气和水分等通过覆盖于电缆表面保护层或电缆头进入到电缆绝缘层的情况。一旦出现这种情况，水分则会逐步向电缆内部纵向渗透，造成整条电缆甚至整个供电网络的损坏，更有甚者会引发严重的电力事故。因此，在进行101kv电力电缆的线路设计、试验、敷设等环节工作时，必须做好设备的防潮保护工作，具体表现为以下几点：首先，要保证电缆端部在敷设时的具有良好的密封性，防止水分、潮气通过电缆端部进入电缆内部；其次，在开展电缆敷设工作时，必须要减少电缆应力歪曲的情况出现，最后，当电缆敷设工作完成后，要对整条电缆进行严密的检查，如果出现受潮或密封不严等问题，必须及时进行处理。 1.3 10kv 电力电缆大电流锅流问题 当进行10kv电力电缆线路设计时，若电力电缆的四周形成了由钢或铁材质构成的闭合回路，就会造成涡流现象的出现，并且电力电缆系统越集中，产出的涡流也会越大，涡流现象的出现会造成配电网络运行不稳定，甚至会造成电力事故的发生。所以，在电力电缆线路设计过程中，必须仔细检查电缆铺设四周所使用的材质，从而避免涡流现象发生。 2 10kV电力电缆线路运行的相关标准 2.1 加大电力电缆线路的巡视力度 一些企业部门常常在无证的情况下进行非法施工，这对于电力电缆线路的安全具有极大威胁。所以对于一些施工现场范围比较大的，应该及时派遣相关的专业监测人员进行监测，以便及时提供相关的检测信息。其次是要对电力电缆的线路进行定期的检查工作，要及时定期安排人员进行线路查巡工作，对电缆沟或是管道中存在的杂物及时进行清理。还要对老化的电缆线路加以注意，减少安全隐患。要对电缆的绝缘电阻进行监测，对电缆附近的设备及零件进行定期的加固和除锈处理，防止意外发生。与此同时，还要建立相关的检查机制和检查标准，提高检查人员的责任意识，确保电力电缆线路的正常运行。 2.2 电力电缆备用物品的严格保管制度 对于电力电缆的备用物品要派专人进行归纳和整理，统一存放。而且要注意存放的地点必须干燥清洁，便于取用。对于设备的型号要登记在册，这样方便归类和查找。而对于 10kV电力电缆图纸资料则要进行妥善的保管，避免丢失。 2.3 加强对电力电缆线路温度的测定 电力电缆的温度变化对于电缆的运行具有很大的影响，所以需要对电缆及其它重要设备的温度进行定时、定期的记录。但是电力电缆一般都铺设在地下，给温度的监测带来了困难，因此可以采用温度传感器来对地下线路的电缆温度进行监测。要将温度传感器放置在电缆线分布比较密集，散热不是很好的地方，测量的数据主要包括周围的环境温度、空气温度、电缆温度及周围土壤的温度等。最后，将这些数据统计在一起，绘制出相应的温度曲线。尤其是在夏冬季节，用电处于高峰期，温度的变化会更为明显，安全隐患也就越大，所以要密切的进行监视，一旦发现温度出现异常情况，要尽快绘制出温度变化的取向，查找出故障发生的原因，及时消除故障，避免造成不良影响。 2.4 特殊环境条件下的运行 特殊的天气原因和自然因素是在所难免的，尤其是雷击等现象对于 10kV 电力电缆的运行具有非常大的影响。为了能够有效的防止雷击，大都采用的是安装线路避雷器，这种避雷装置相对简单，而且也比较经济。同时还要定期检查接地网的运行情况，确保接地良好。对于突发的天气变化，要做好相关的紧急预案。 2.5 电力电缆保护区域的检查工作
超导输电的现状与发展 电气1312 汤利文 9号 摘要：超导是一项尖端的技术，有所突破之后，对于人们来说会有非同一般的意义。而电的运输更是与我们的生活息息相关，有了超导技术的运用，输电将会变得极致高效。超导输电技术已逐步从实验走向生活，卓越的性能已被认可，具有良好的前景。 关键词：高温超导电缆；原理；节能；发展 引言：随着经济和社会的发展，人们对电能的需求量日益增长，使得电力系统各部分电气紧密连接，电力系统向更大规模方向发展，对电能品质和供电可靠性提出更高要求，对电气设备的环保要求和节能要求更严格。由于中国电力资源和负荷分布不均，使得长距离输电成为必然。而电能在传输中的损耗成为急需解决的突出问题。据统计，传统电线或电缆受铜、铝等基本导电材料电导率限制，2007 年中国在输变电过程中的损耗大约为7.5%(其中线路损耗约占70%左右)。为减少电能输变电过程中的损失，也需采用新型输电方式来实现资源节约型电能输送。作为智能电网基础技术之一，高温超导电缆采用具有很高传输电流密度的高温超导材料作为导体，其诸多优点已在电力工业中引起了越来越多的关注。使用了超导输电之后，那么就可以完全没有电能损失了，这样甚至可以取消目前普遍的高压传输。使用
了超导输电之后，那节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。 原理： 在很低的温度下，物体的所有的电子速率降低，价电子运转在固定的平面上，达到临界温度，价和电子运转速率越来越低。核心习惯于常温下的核外电子快速运转，价和电子运转缓慢，造成了原子暂时缺失价电子的现象。核心就挪用相邻核心的价电子，相邻核心又挪用，所有的核心都向某一方向近邻挪用，于是就形成外层电子公用。这种核外层电子公用的状态就是物质的超导态，核外层电子处于公用的状态的物体就是超导体。通俗的讲，超导电缆的电阻非常小，而电缆在传输电能过程中主要的损耗就是电阻造成的。精确的讲，超导电缆还有特殊的结构，因为在交流系统中的阻抗不仅仅是电阻，总的来说，超导电缆有极小的导体电阻和系统阻抗，以大大降低电能传输过程中的损耗。 高温超导电缆： 英语全称High-Temperature Superconducting Power Cable，它由电缆芯、低温容器、终端和冷却系统四个部分组成。其中电缆芯是高温超导电缆的核心部分，包括骨架层、导体层、绝缘层和屏蔽层等主要部件。
国家电网公司电缆敷设典型设计 技术导则 （修订版） 国家电网公司基建部 二○○六年九月
电缆敷设典型设计技术原则 第1章技术原则概述 1.1 技术依据 下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。 GB 50003-2001 砌体结构设计规范 GB 50007－2002 建筑地基基础设计规范 GB 50009-2001 建筑结构荷载 GB 50010－2002 混凝土结构设计规范 GB 50011－2001 建筑抗震设计规范 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规范 GB 50168－1992 电气装置安装工程电缆工程施工及验收规范 GB 50204－2002 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50217－1994 电力工程电缆设计规范 DL/T-401-2002 高压电缆选用导则 DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T 621-1997 交流电气装置的接地 DL/T 5221-2005 城市电力电缆线路设计技术规定 DLGJ-154-2000 电缆防火措施设计和施工与验收标准 JB/T 10181.1～10181.5 电缆载流量计算
SD 117—1984 农村低压地埋电力线路设计、施工和运行管 理暂行规定 DL-0132 电缆运行规程 1.2 设计范围 电缆敷设典型设计的设计范围是国家电网公司系统内城（农）网新建、扩建等110kV及以下电力电缆线路敷设，包括电缆设施与电气设施相关的建筑物、构筑物；排水、火灾报警系统、消防等。 1.3 敷设方式 电缆敷设典型设计分直埋、排管、电缆沟、电缆隧道、桥梁（桥架）等敷设方式。 1.4 设计深度 按DL/T 5221-2005《城市电力电缆线路设计技术规定》、《国家电网公司66kV及以下输配电工程典型设计指导性意见》的有关要求达到扩大初步设计深度。 1.5 假定条件 按照城市（农村）道路规划要求，具有符合相关规程要求的电缆敷设通道。
超导材料基础知识介绍 超导材料具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。 ①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。 ②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。 ③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量有以下 3个基本临界参量。 ①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。 ②临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。 ③临界电流和临界电流密度：通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic 称为临界电流密度，以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例，从1911年荷兰物理学家H.开默林－昂内斯发现超导电性(Hg，Tc=4.2K)起，直到1986年以前，人们发现的最高的 Tc才达到23.2K(Nb3Ge，1973)。1986年瑞士物理学家K.A.米勒和联邦德国物理学家J.G.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性，从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间，新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景，米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶
电线电缆概述 （一）电线电缆的概念 用于传输电力、传递信息和实现电磁能量转换的电工线材产品，称为电线电缆。通常把只有金属导体的产品和在导体上敷有绝缘层外加轻型保护层外加轻型保护层(如棉纱编织层、玻璃丝编织层、塑料、橡皮等)、结构比较简单、外径比较细小、使用电压和电流比较小的绝缘线，叫做电线；把既有导体和绝缘层，有时还有防止水分侵入的严密内护层，或还加机械强度较大的外护层，结构较为复杂，截面较大的产品，叫做电缆。 (二)电线电缆的用途 1、电力输配用(电能的传输、分配和使用)； 2、电讯通信用(电报、电话、传真、数字通信、广播、电视等)； 3、电气装备线圈或绕组用(发电机、电动机、变压器、电工仪表及通信设备等) (三)电线电缆的分类 电线电缆产品种类极多。综合产品的性能、结构和制造工艺的相近性，并结合产品的使用特点，可将所有电线电缆产品分为五大类：1、裸电线；2、绕组线；3、电气装备用电线电缆；4、电力电缆；5、通信电线电缆。 1、裸电线与裸导体制品：指仅有导体，而无绝缘层的产品，其中包括铜、铝等各种金属和复合金属圆单线、各种结构的架空输电线用绞线、软接线、型线和型材。 2、绕组线：以绕组的形式在磁场中切割磁力线感应产生电流，或通以电流产生磁场所用的电线称为绕组线，其中包括具有各种特性的漆包线、纤维绕包线、无机绝缘线等。 3、电气装备用电线电缆：从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的电源连接线路用电线电缆，各种工农业装备中的电气安装线和控制信号用电线电缆均属于这一类产品。这类产品使用面最广，品种最多，而且大多要结合所用装备的特性和使用的环境条件来确定产品的结构、性能、因此，除大量的通用产品外，还有许多专用和特种产品。此类产品中包括通用的绝缘电线、安装线，通用移动力式橡套软电缆、控制和信号电线电缆、飞机、汽车、拖拉机专用的电线、电机电器引出线、机车车辆用电线电缆、无线电装置用线、矿用电缆、船用电线电缆、农用电线电缆、油矿及探测电缆、野外工作用电线电缆、各种高压直流装备用的软电缆等多种系列的产品。 5、通信电线电缆：传输音频及以上各种电讯信息用的电线电缆产品，其中包括市内电话电线、长途对称通信电缆、同轴通信电缆、电话设备用电缆以及各种通信线等。 在每大类产品中，按其使用范围、结构特点或性能要求等特征又分成若干产品系列，每个系列包括一定数量的品种。在每个品种中，按导电线芯截面(或直径)大小、形状、绝缘结构，芯数，绞合成缆方式，内、外护层材料或结构以及电压等级等的不同，再分成各种不同的规格。 物资管理部门将电线电缆分为裸电线、绕组线、布电线、电力电缆、信号电缆、通信电缆等大类。 (四)电线电缆的性能 电线电缆产品应用于不同的场合，因此性能要求是多方面的，非常广泛的。从整