超导电缆主要由电缆本体、终端以及低温制冷装置组成。

超导电缆本体包括电缆芯、电绝缘和低温容器，电缆芯是由超导体组成，它装在维持电缆芯所需低温的低温容器管中，低温容器管两端与终端相连。电缆芯的超导带在终端通过电流引线与外部电源或负载相联接。对高温超导电缆，电缆芯是由绕在骨架上的多层高温超导带材组成，超导带层间缠绕绝缘带，以降低电缆因电磁耦合引起的交流损耗。电缆的低温容器管采用具有高真空和超级绝热的双不锈钢波纹管结构，这种结构保证了高温超导电缆的柔性和保持夹层高真空度。对低温绝缘电缆，电绝缘包在导体层外侧，与导体层同处低温环境中。对常温绝缘电缆，电绝缘处在低温容器外侧，在绝缘层外再加电缆保护层。

终端是超导电缆与外部电气部件连接的端口，同时也是电缆低温部分与外部室温的过渡段，因此终端要求有很好的热绝缘，以保证超导电缆整体热损耗最小。同时，低温冷却装置还要通过终端冷却超导电缆芯的超导带材，保证超导体能在设计的运行温度下运行。另外，由于超导电缆导体层将通过电流引线与外部高电压母线连接，因此要求终端有相应的电绝缘水平。

一、超导电缆按采用超导材料不同分低温超导电缆和高温超导电缆。

低温超导电缆的导电层是采用低温超导线材，通常是NbTi/Cu或NbsSn/Cu复合超导线制成。由于NbTi的临界温度是9.5 K，

高温超导电缆的导电层主要采用Bi2223带材，它的临界温度约为110 K，因此可以在液氮温区下运行，其低温结构相对低温超导电缆要简单。

二 、超导电缆按其输送电能形式不同有直流超导电缆和交流超导电缆。

直流超导电缆由于超导材料处在超导态时几乎没有电阻，输电时只有电流引线和低温制冷装置有电能损耗。

交流超导输电电缆由于超导体在通电运行时会产生交流损耗以及绝缘层介质损耗等，因此其热损耗要比直流电缆大。

三、按绝缘方式不同，超导电缆还可分为常温绝缘超导电缆和低温绝缘超导电缆。

常温绝缘超导电缆的电绝缘层是处在电缆低温容器外的常温区，它可以采用常规电缆的电绝缘材料和技术，

低温绝缘超导电缆的电绝缘层是直接缠包在导体上，并与导体一起处在低温区，这样电缆尺寸将更紧凑。为了防止电缆载流时产生磁场对周围环境的影响，通常在绝缘层外还加有屏蔽层。

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。

与常规电缆相比，超导电缆具有明显的优势，主要表现如下几点。

(1)超导电缆采用在液氮汽化温度（约-196℃）下无电阻传输大电流，导体损耗不足常规电缆的十分之一，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%，因此损耗低、节省能源。

(2)同样截面超导电缆的电流输送能力是常规电缆的3～5倍，所以使用超导电缆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。

(3)具有同样传输能力的超导电缆所使用的金属和绝缘材料较少。

(4)充油常规电缆存在漏油污染环境的危险，而超导电缆没有造成环境污染的可能性。

(5)超导电缆具有低噪声的特性。

超导输电技术在原理上是最理想的一种输电技术，但由于其建造价格昂贵，且技术尚未成熟，它的广泛应用还需要较长的时间。

高温超导电缆适用于大容量高负荷密度的输电，一般认为CD绝缘高温超导电缆导体电流可以达到10kA或以上。与常规电缆相比较，CD高温超导电缆在相同传输容量条件下，具有电缆尺寸较小和传输电流大、输电容量大的优势，可以取代常规电缆，如充油电缆、交联聚乙烯(XLPE)绝缘电用于城市地下输电网，解决城域市地下电走廊拥挤无法敷设电缆线路的困难;或者利用现有地下电缆排管设施，用高温超导电缆取代现有常规电缆增加传输容量。这类高温超导电缆额定电压为35～10kV，传输电流至2kA或以上，传输容量至400MWA左右。高温超导电缆另一重要应用场合是采用高温超导电缆将特大传输容量(容量可达1000MAA以上)电力传输进入城市负荷中心。如果采用常规电缆将100MVA以上负荷传输进入城市负荷中心，必须采用额定电压500kV电缆，如500 KV XLPE电缆，并在中心城区或靠近区域建设500kV变电站，但变电站选址十分困难;若采用大长度500 KV XLPE电缆系统，所必需的高可靠性的500 KV XLPE连援接头仅有日本可以提供产品，内无法近期开发。采用特大传输容量的高温超导电缆，额定电压只需11kV，就可传输容量1000MW，CD绝缘的高温超导电缆将是常规500kV电缆最有竟争力的替代方案 。

高温超导电缆是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电。高温超导电缆将首先应用于短距离传输电力的场合（如发电机到变压器、变电中心到变电站、地下变电站到城市电网端口）及电镀厂、发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合，以及大型或超大型城市电力传输的场合。

高温超导电缆的传输损耗仅为传输功率的0.5%，比常规电缆5-8%的损耗要低得多。在重量、尺寸相同的情况下，与常规电力电缆相比，高温超导电缆的容量可提高3-5倍、损耗下降60%，可以明显地节约占地面积和空间，节省宝贵的土地资源。用高温超导电缆改装现有地下电缆系统，不但能将传输容量提高3倍以上，而且能将总费用降低20%。利用高温超导电缆还可以改变传统输电方式，采用低电压大电流传输电能。因此，高温超导电缆可以大大降低电力系统的损耗，提高电力系统的总效率，具有可观的经济效益。