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刚在研究 LNG 潜液泵，原来潜液泵电机上用的电缆要浸泡在 -165℃ 超低温 LNG 介质中，这远远超出我的认知水平，家里用的电缆温度一低就会脆裂，泡在超低温介质中的电缆是什么样子的呢？

图 1 LNG 潜液泵

LNG潜液泵上用的超低温电缆，超低温电缆要浸泡在-162℃的LNG液体中，对导线及保护层的材质要求很高。

图 2 超低温电缆实物图

图 3 LNG 潜液泵超低温电缆

图 4 LNG 潜液泵 罐外电气接线端子

超低温电缆产品描述：

CryoCable™ is a robust, 4-wire cable for use in cryogenic environments to room temperature. The cable is designed around 32 AWG (203 µm) diameter superconductive wires consisting of a NbTi core (128 µm diameter) and a Cu-10% Ni jacket.

• 4 32 AWG wires: Nb-48wt%Ti core with Cu-10wt%Ni jacket, CuNi to NbTi cross sectional area ratio = 1.5:1
• Each wire overcoated with Teflon® (PFA) insulation 0.003 in (75 µm) thick; wires cabled with approx. 25 mm twist pitch
• Clear Teflon® (PFA) extruded over the four-wire cable to an overall diameter of approx. 1.2 mm (0.048 in)
• Cable overbraided with 304 stainless steel wire
• Clear Teflon® (PFA) extruded over the entire cable; finished cable has an overall diameter of 2.4 mm ±0.2 mm (0.095 in ±0.008 in)

下图是国外某公司超低温电缆内购构造图及产品说明，这是一种超导多芯复合电缆的截面结构图，其设计兼顾了超导性能、电气绝缘与机械防护：

导电线芯：采用 NbTi 超导合金作为核心导电材料，外层 CuNi 护套既提供稳定的支撑，也在超导失超时起到分流保护作用。

绝缘与成缆：每根导线均采用 PFA（高性能氟塑料）绝缘，并通过绞合工艺提升缆线的柔韧性。

防护结构：304 不锈钢编织层为缆线提供了优异的抗拉伸和抗磨损能力，外层 PFA 护套则进一步强化了绝缘和耐化学腐蚀性能。

尺寸控制：成品缆线外径被精确控制在 2.4mm 左右，适合对空间和重量有严格要求的低温超导应用场景。

图 5 超低温电缆内部构造及组成（点击上图看大图）

超低温电缆特性：

Robust: the NbTi wire cores are strong and fatigue-resistant, and the cable overbraid of 304 stainless steel adds significant strength and is crush-resistant.

• Low heat leak due to all-metal alloy and Teflon® construction
• Solderable: the CuNi wire surface is easy to solder with conventional rosin fluxes
• Cryo-compatible: all Teflon® (PFA) insulation is heat-strippable for ease of preparation

下图是国外某品牌超低温电缆内部结构、零部件组成和性能参数。兼具高机械强度、低热泄漏、可焊接性和低温兼容性，在 4.2 K（液氦温区）下进入超导态，电阻为零。适用于低温物理实验、超导磁体、核磁共振（NMR）等对低电阻和高可靠性有严格要求的领域。

图 6 超低温电缆特性（点击上图看大图）

性能参数：

• Minimum bend radius: 15 mm (0.6 in)
• Critical temperature: 9.8 K
• Critical field: 10 T

表 1 温度特性表

超低温电缆的电阻随着温度的降低而降低，在4K温度条件时已经是超导体了。

参考文献：https://www.lakeshore.com/products/categories/overview/temperature-products/cryogenic-accessories/cryogenic-cable