高温超导电缆能够无阻承载直流大电流,将其应用于空间太阳能电站电池组与微波发射器之间进行电能传输,可以省去常规电缆传输时所必须的庞大升降压设备,节省了火箭发射成本。为了实现将高温超导电缆应用于空间太阳能电站系统,研究的关键是保障高温超导电缆正常运行的低温环境以及热稳定性。因此,通过对太空中制冷机冷却的高温超导电缆进行传热分析计算,得到不同情况下高温超导电缆的温度响应。分析制冷机冷却高温超导电缆的传热规律,降低制冷机冷却降温速度慢、温度均匀性差和抗热扰动能力低等缺点的影响。可以为太空中高温超导电缆的应用提供制冷机冷却系统配置的技术依据。本文根据真空、低温的太空环境以及制冷机传导冷却特性,分析了应用于太空中制冷机冷却的高温超导电缆的特殊结构,建立了高温超导电缆的二维瞬态传热分析模型。对该传热分析模型进行有限元分析,应用MATLAB编程实现其有限元数值计算。应用MATLAB有限元数值计算方法,对高温超导电缆在制冷机冷却下的静态降温过程、运行正常电流过程和运行故障电流过程进行热负荷和瞬态传热分析。研究高温超导电缆在制冷机冷却下静态降温过程的时间,发现高温超导电缆的导冷层厚度对降温过程时间影响较大,导冷层厚度的选择需要同时考虑结构优化和降温时间;研究高温超导电缆在运行正常电流下的温度响应,满足高温超导电缆正常运行时的热稳定性;研究高温超导电缆在故障电流冲击下的温升、电流大小和持续时间三者之间的定量关系,得到高温超导电缆能够承受不同大小故障电流的时间。最后,建立高温超导电缆的热应力分析有限元模型,应用MATLAB编程实现热应力分析的有限元数值计算,根据传热分析的计算结果,对高温超导电缆降温过程和故障电流下进行热应力分析,得到高温超导电缆温度变化引起的热应力。