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随着用电量需求的日益增长,电网的输电容量和输电密度逐渐增大。由于具有传输容量大、功率密度高、体积小、重量轻、传输损耗低等优点,高温超导电缆有望成为未来大容量电力传输的重要技术之一。高温超导直流电缆具有零电阻特性,相比于高温超导交流电缆系统,直流电缆的损耗更低、结构更为紧凑,在世界范围内被广泛研究。绝缘作为超导电缆结构的重要组成部分,对电缆输电的可靠性和安全性有很大影响,因此对高温超导直流电缆的绝缘特性开展研究,具有重大意义。论文主要对1OkV正负极同轴高温超导直流电缆的主绝缘进行了设计研究。聚丙烯层压纸PPLP和Kraft牛皮纸是冷绝缘高温超导电缆常用的绝缘材料,对PPLP和牛皮纸开展了不同介质条件下的直流、雷电冲击击穿实验,采用基于灰色模型GM(1,1)的三参数Weibull分布对实验数据进行统计分析处理,得到PPLP和Kraft牛皮纸的直流和雷电冲击击穿场强,以此作为电缆绝缘设计的基础。参考交流电缆的绝缘设计方法及国标要求,分别对液氮和氦气环境下10kV 正负极同轴高温超导直流电缆的主绝缘进行了设计。按照设计结果,在Maxwell Ansoft软件中分别建了液氮和氦气下电缆的3D结构模型,考虑到模型的轴对称特征,对电缆径向和轴向的的电场强度分布进行了分析,将最大电场强度与绝缘材料的耐压绝缘强度进行比较,初步确定电缆绝缘设计的合理性。最后,根据10kV双极同轴电缆的绝缘设计方案及实际电缆的绝缘结构分别制作了液氮和氦气下的模型电缆,并按照国家标准要求,对电缆进行了 直流和雷电冲击耐压试验,验证绝缘设计方案的合理性。