随着能源需求和电网的膨胀过程中的一系列的瓶颈，在高温下的超导电缆逐渐成为一种新的类型的传输模式特别适合于短距离的，即使S他们远非工业化。导电缆的在高温下的基本结构包括：支撑体，动力传递超导体层，电绝缘层，屏蔽层，隔热层和包[1]。为整个电缆的电压载体，绝缘层对高温超导电缆的电性能和使用寿命具有显着影响。此，有必要了解所使用的常规的绝缘材料和设计原则，从而使超导电缆高温反映稳定性和更好的安全性，并且需要超导电缆的最大优点高温。使用一定时期后的绝缘材料的绝缘和老化将恶化，由于电场，应力，温度和humidité.La恶化绝缘材料的性能的影响将直接影响电缆的性能，并最终导致其绝缘失效。种现象称为“绝缘老化”。老化，热老化和机械老化是老化绝缘的三个主要表现形式。老化电老化是指由电场的长期作用引起的绝缘材料的老化，包括由局部放电和电气分支引起的老化。部放电是在电场作用下在电气设备的绝缘材料的局部范围内发生的放电现象[2]。绝缘材料的主体包含杂质，裂缝，空隙和极不均匀的电场分布时，可能发生局部放电。
高能电子的影响下，每次放电都会引起绝缘材料的物理或化学变化，最终会导致老化，甚至绝缘材料的破裂。外，局部放电也可能导致绝缘剂损失的增加。局部放电发生时，也不会影响该电气设备在很短的时间，但所造成的上绝缘的局部放电的损害随着时间的推移逐渐增加。
固体绝缘材料是由高电压电场分解，类似于树枝状分布击穿的轨道被发现，也被称为“电业”。的电场的连续动作，电动分支将连续地延伸，以形成非常小的裂纹或中空管，从而导致该材料的电特性的劣化。枝状放电也是一种局部放电。老化热老化是指在热作用下由绝缘材料引起的电性能的劣化，其基本上是化学老化。
老化过程中的热源主要是外部环境，设备引起的温升和放电引起的热量变化。前，聚合物材料一般用作绝缘材料，在热作用下，经受化学反应，主要是氧化反应，以抑制化学反应，提高材料的寿命，最常见的做法是聚合物。合要求的添加剂将添加到材料中。究表明，除了降低绝缘材料的电性能外，热老化还会降低绝缘材料的机械性能。械老化机械老化是在电缆的制造，安装和操作期间由各种机械应力引起的老化。的机械力的作用下，绝缘材料可产生各种显微裂纹，这可能成为局部放电，这最终导致绝缘材料的失效和电气设备的故障的起始点。述三个材料的老化的最终结果是绝缘材料的击穿，这可以通过“停电”和“热故障” [3]的理论来解释：电源故障时的场电绝缘材料达到一定水平电子数量增加很多，放电导致绝缘材料破裂;热中断之后，在绝缘材料上施加电压时，由于杂质和其他因素的影响之后，微电流流过的材料和所产生的热量会导致失败材料绝缘被机械力的作用损坏，并且退化点成为导致材料破裂的电气故障点。械电气故障是一种电气故障。缘材料退化的原因是多种多样的，包括：不均匀的材料，孔隙，裂缝，杂质和凸起。缘材料的类型和性能传统电气设备的绝缘分为固体，液体和气体绝缘。
高温下，在室温下的超导电缆，所述电绝缘层是在常温下，使设计原理，所用的制备方法和材料类似于那些传统的电力电缆的：聚氯乙烯（PVC），交联聚乙烯（XLPE）和乙烯丙烯。胶（EPR），
矿用电缆硅橡胶（SR）和氟化塑料[4]。统的PVCPVC绝缘材料是通过在引发剂的作用下聚合氯乙烯而获得的热塑性树脂。PVC具有良好的机械性能和优异的介电性能。是，它是光热敏感：晴到高于100℃的温度或暴露于阳光下很长一段时间，它分解产生氯化氢，然后再分解自催化剂，导致变色及其物理和机械性能也迅速降低。过几十年的发展，PVC制造和加工技术已经非常成熟，并广泛应用于电线电缆领域。烧过程中氯化氢和致癌物质的释放也限制了其应用。前，PVC主要用于家用电器，照明，仪器仪表和1kV及以下的额定电压。
XLPEXLPE是基于聚乙烯的（PE）基材料，其是可以将PE分子从二维结构改变为三维晶格结构的交联反应。PE相比，材料的化学和物理性质以及耐温度和耐压性得到了显着改善。电线和电缆领域，XLPE主要包括三种类型，包括化学交联的过氧化物交联，硅烷交联和辐射交联。氧化物交联：使用有机过氧化物作为交联剂在一定温度下分解形成自由基。些基团与碳链结合形成网络结构。方法适用于高压，大截面和长线电缆的生产。烷交联：通过与乙烯基硅烷的熔融聚合物的引发剂的作用下进行反应，然后硅烷醇催化剂的作用下水解，以形成在氧化烯链型的交联结构网络。方法适用于小尺寸和低电压的小尺寸电缆的生产。联通过照射：通过γ射线或其他高能量射线，所述PE大分子产生自由基，以形成交联的碳 - 碳链（C-C）照射。适用于生产耐高温的低温绝缘和耐火电缆。PE相比，XLPE具有更高的机械强度，耐老化性和溶剂性，可在120-150°C长时间和200°C以上短时间内使用。前，XLPE主要用于矿山，船舶和机车的电线和电缆。XLPE的缺点是当在标称温度以上使用时，XLPE会变软并容易导致电线之间的短路。EPREPR分为二元和三元，首先由乙烯和丙烯的单烯烃和所述第二通过共聚合乙烯，丙烯和非共轭二烯的少量的共聚而得到的。EPR具有老化和良好的耐腐蚀性，以及极性的化学品，例如醇，酸，碱，氧化剂，制冷剂，清洁剂，动物和植物油，酮和脂肪;电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于苯乙烯 - 丁二烯橡胶（SBR）和XLPE;缺点是抗撕裂性低。EPR可以在120℃下被使用了很长时间，并且可以临时地或间歇地被用于150〜200℃，主要用于汽车电器，医疗和一般的内部布线。SRSR是硅 - 氧键合的聚合物。有优异的介电性能和抗老化性。突出的表现是SR宽的温度范围，并且可以被用于-60和250℃，但其机械性能如抗张强度和抗撕裂性差之间的时间长，以及耐溶剂性。物理和机械性能在室温下不如大多数合成橡胶那么好，因此SR通常仅用于特定应用。塑料的氟塑料的是其中一些或全部氢被氟取代的链烷烃的聚合物，包括聚四氟乙烯树脂（PTFE），全氟（乙烯 - 丙烯）的共聚物（FEP），polyperfluoroalcoxy的（PFA），共聚物乙烯和四氟乙烯（ETFE），聚偏二氟乙烯（PVDF）等所述氟化塑料具有良好的热稳定性，并可以持续在150和250℃之间它们具有良好的柔韧性，并且可以用于生产电缆的超薄壁具有缺点环境条件很长的时间：材料成本高，制造工艺困难，效率低。统的绝缘材料通常是聚合材料，因此挤压绝缘是最常见的生产工艺。
冷绝缘超导电缆与分离冷的超导电缆的绝缘操作时，该绝缘层是在液氮温度（-196℃）和常规的绝缘材料XLPE和EPR不能被用于此由于应力开裂导致的温度。于冷绝缘超导电缆的绝缘材料主要是复合材料，并且通常通过包装工艺制造。型的复合材料是：聚丙烯层压纸（PPLP），芳纶纸（Nomex）和聚酰亚胺（PI）。PPLPPPLP由双层多孔牛皮纸和单层PP薄膜制成，呈“三明治”几何形状。PPLP具有196℃。是在冷绝缘超导电缆中使用的最常见的绝缘材料的高介电强度和低介电损耗和良好的机械性能。PPLP在液氮温度下的介电常数，介电强度和介电损耗分别为2.21，40-45kV / mm和8×10-4。NomexNomex是由DuPont在美国生产的3层聚酯复合膜。了与PPLP类似的结构外，Nomex在液氮温度下也具有优异的电气和机械性能。外，诺梅克斯具有良好的热稳定性和酸和碱具有耐腐蚀性，具有介电常数，介电强度和介电损耗在3.1，35千伏/毫米液氮的温度，并5 x 10-10。PI是与酰亚胺基的重复单元的类型的聚合物的大多数有机聚合物材料的综合性能，能够在范围从-200到300℃的时间长，高温到达温度工作短期内温度为400°C。该温度（-269℃），也没有脆性断裂，并且其介电常数，介电强度和在液态氮的温度下的介电损耗分别是3.1，150千伏/ mm和-3到10-4。冷绝缘超导电缆通过缠绕绝缘时，涂层之间的间隙可能导致局部放电。用液氮填充真空之后，初始局部放电电压增加。此，在为了平滑的电场，绝缘超导电缆冷通常使用具有低介电常数的绝缘层材料中的PPLP。缘层的设计原理是支撑电缆张力的支撑。缘层的厚度不足，在工作期间可以切断电压，这可能导致整个电缆的故障。果厚度太大，则电缆的尺寸太大而且成本太高。此，需要合理地设计绝缘层。室温下将超导电缆的绝缘层的设计是类似的常规电缆的，仅在绝缘超导电缆的冷的绝缘层的设计原理在这里引入。
于冷绝缘超导电缆的绝缘层在液氮中操作时，该材料的老化，温度的影响和安全余量应考虑到在设计中。超导电缆的操作期间的材料老化，它们受到温度，湿度，电场，机械强度和对外部环境的影响，使得绝缘质量逐渐减小可能导致绝缘失效。K1通常所采用的值从1到4温度系数K2：绝缘高温冷超导电缆的绝缘层是在液氮的温度的长时间稳定。
K2通常需要1净空К3：为了确保在高温超导电缆的安全运行，安全系数通常包括在设计。K3通常从1到1.5。冷绝缘超导电缆的绝缘层（以作为一个例子的PPLP）[5]设计的两种方法：TIMP：作为冲击电压的函数计算出的绝缘厚度; Vimp：系统电压; К1：脉冲电压的老化系数; K2：脉冲电压温度系数; К3：脉冲电压的安全裕度; Eimp：对冲击失效的抵抗力最小。Ta c：计算绝缘厚度作为平均频率电压的函数; Va c：最大工作电压; К1：交流电压的老化系数; K2：交流电压的温度系数; K3：交流电压的安全裕度; Ea c：工业频率的最小电压磨损力。论高温超导电缆具有低电压，高电流的特点，工作时必须使用液氮作为制冷剂。绝缘的高温超导电缆是当前发展的主流。缘层在液氮温度下工作，对材料要求很高。了确保超导电缆的可靠性和长寿命，必须谨慎地选择绝缘层的材料，并根据工作条件的要求同时设置一个合理的绝缘厚度;当通过缠绕制备绝缘层时，应避免使用绝缘层。材料产生皱纹和凸起，降低局部放电的风险。之，在高温下的超导电缆中，绝缘层的设计是电缆，它是基于它的设计和制造，理性这就决定了它的能源效率和寿命的整体设计的关键点生命。
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