超导电缆是一种利用超导材料在临界温度以下呈现超导态这一特性而设计制造的新型电力传输设备。当温度降至临界温度以下时，超导材料的电阻趋于消失，能量损耗极低，同时具备极高的电流密度和强大的载流能力。其传输容量远超传统充油电缆和低温电缆，可达10000MVA以上，是目前电力技术领域重点研发的前沿方向之一。

由于超导体的临界温度通常低于20K，超导电缆一般需在4.2K的液氮环境中运行。

超导电缆按电流制式可分为直流超导电缆和交流超导电缆两大类。

直流超导电缆可选用临界电流密度较高的I类超导体作为导电材料，例如铌钛合金（NbTi）和铌三锡化合物（Nb₃Sn）等。鉴于正常运行时传输电流巨大，故障状态下电流更为显著，超导体存在局部瞬时失超的风险。为确保电缆安全稳定运行，通常采用超导体与基体金属复合而成的复合超导体结构。其中，超导体NbTi或Nb₃Sn承担正常工况下的传输电流，基体金属铜或铝则在失超状态下承载转移电流，并发挥散热逸能的作用。

交流超导电缆不宜选用I类超导体，原因在于I类超导体在自感交流磁场中运行时，产生的交流损耗与交变电流峰值的三次方成正比，损耗过大。因此，交流场合应选用表面光滑平整、交流损耗较低的II类超导体，如铌或铅。若需采用电流密度较大的I类超导体（如Nb₃Sn），则应使用厚度极薄的带状材料或直径极小的纤维状材料，以有效降低交流损耗。与直流超导电缆类似，交流超导电缆同样须采用以铜或铝为基体金属的复合超导体结构，以保障运行安全。

超导电缆除核心的超导体外，还包括电绝缘系统和热绝缘系统两大关键部分。

电绝缘介质通常由液氮、真空环境以及浸渍液氦的塑料薄膜或纤维纸等构成。对电绝缘性能的主要要求包括：具备足够的耐电压强度；在高电场强度下仍能保持极低的介质损耗角正切值；塑料绝缘材料在4.2K的深低温环境中仍能保持良好的柔韧性。

为防止外部环境的热量通过辐射、传导及对流等途径侵入低温运行的电缆内部，电缆本体及其终端附件外部须设置高效绝热的热绝缘层。通常采用真空多层绝热结构：以若干层铝箔或表面喷铝的聚酯薄膜作为辐射屏，层间填充绝缘性能优良的尼龙网等材料，并抽真空处理。为进一步降低辐射漏热，可采用多层复合结构，外层可设置液氮冷却夹层，形成梯级降温屏障。

超导电缆按机械特性可分为刚性结构和可挠性结构两种；按缆芯数量可分为单芯和三芯两种型式。

在结构设计阶段，须充分考虑各组成材料的膨胀系数差异，避免因温度变化引起的热胀冷缩产生过大内应力，从而导致电缆结构损伤。