相比传统电缆,超导电缆具有载流密度大、线路损耗低、提升系统稳定性、环境友好等诸多优势,更适用于当前我国远距离、大容量的输电形势。超导输电目前正处于由实验室向大规模商业化运行过渡过程中的工程示范阶段,国内外已有多个试点工程落地。江苏同里新能源小镇的规划方案当中就包括建设一套260m长的高温超导直流输电系统示范项目。本次工作的主要内容,就是设计、制造并测试一条13m长,土10kV/6kA双极同轴高温超导直流电缆样缆,为后续260m长电缆的工程建设进行型式试验。本文首先结合当前我国输电形势,简要分析使用超导电缆进行输电的优势所在。针对超导带材在电缆中螺旋缠绕的工程实际情况,对此次项目带材供应商提供的第二代高温超导带材进行螺旋形变后的载流能力测试。分析螺旋角、螺旋直径两个形变参数对临界电流、安全电流,两个超导带材载流性能指标的影响。给出载流能力不发生退降前提下超导带材允许的形变范围。对超导电缆导电层进行三维磁场有限元仿真,结合超导带材在外磁场下的临界电流各向异性,分析螺旋角对导电层无阻载流上限的影响。针对此次项目中额定电压、额定电流等级的要求,对双极同轴高温超导直流电缆中的支撑骨架、绝缘层、半导电层、超导导电层等主要结构进行设计,特别是结合前述实验与仿真得出的结果,对超导导电层螺旋角进行优化设计,提升电缆的通流能力。历经通电导体绕制、铜端子焊接等步骤后完成样缆的制作。交由第三方依照国家标准进行检测,通过绝缘耐压测试和临界电流测试,证明了设计方案的合理性。