现在城市的输电线路都基本埋到地下了，这既减少了危险，也让城市天际线美观不少。可是那些城郊以及广大原野的超高压输电线路为什么都不埋在地下、却要架在高高的铁塔上呢?这岂不是非常危险吗?
其实，这是非不为也，实乃不能也。
将输电网络搬到地底
中国家庭用电的电压为220伏，电力从发电厂出发的时候电压也只有一万多伏，但是在输电网络中，电压却高达几百千伏甚至几千千伏，这究竟是为什么呢?
原来，在远距离电力传输中，输电电力的损耗是很大的，为了降低电能传输的损耗，要求输电线的直流电阻越小越好。减小电阻大致有两种方法，一种是增大导线的横截面积，但是线径加粗后，输电线的自重也随之增加，而且线路用材费用也要增加，因此输电线显然不能无限度地加粗。另一种方法就是提高线路传输电压，线路上的损耗是与传输电流成正比，与传输电压成反比的，因此电厂就将输电网络上的传输电压提高到几千千伏乃至几万千伏，减少电力在传输过程中的损失。即便如此，高压输电网络中仍然存在电力损耗，据统计，每年，全球电网都要损失大约10%的电能。
超高压输电还找不到一种有效的绝缘材料做电线的外皮绝缘层，所以超高压电线都是裸露的。而空气是绝缘体，大地却是导体，这样，裸露的超高压电线只能架在空中，而不能埋在地下。
但超高压输电线实在是太危险了，这样大面积的裸露在空中还是会不断发生事故，对高空飞行物来说尤其危险，比如我们就必须避免在高压线附近放风筝或者玩无人机。
除了危险高压外，高空输电网络还有一些无法避免的缺陷。比如占地广阔，一张高空输电网络需要占据几千米长、数百米宽的土地;为了确保安全，塔架通常高达80米，过高的塔架让它难以抵御极端气候，风暴、暴雨和雷击可能会破坏电力供应网络;高压电缆的造价也很可观，一条110千伏高压线路每1千米造价一般为80万～100万元。
为了消除上述缺陷，最好的方法是重铺高压输电网络，并且将这张大网铺到地底下。现在，这张地下大网的编织材料也已经诞生了，那就是超导电缆。
超导电缆诞生始末
所谓超导电缆就是用超导材料制作的电缆。1911年，荷兰物理学家卡茂林·昂内斯发现，当水银冷却到-268.98℃时，电阻会瞬间下降到零。后来，昂内斯进一步发现，在足够低温的状态下，许多金属和合金的电阻都可以变为零。这种电阻突然消失的现象被称为超导现象，这些可以产生超导现象的材料就是超导材料。
我们已经知道，电能在电缆中传输时之所以会发生损耗，就是因为电缆存在电阻，那么没有电阻的超导材料不正是最理想的电缆原料吗?可是，超导电缆的制造却存在不可逾越的障碍：让金属电阻消失的温度实在太低了，这么低的温度，只能使用液氦来作冷却介质。而液氦稀缺、昂贵、难再生，超导技术没办法大规模实际应用。
好在，随着科技的进步，这一障碍获得了解决途径：科学家在实验中发现，不同超导材料的临界温度不同，其中有些材料的超导临界温度“高”得让人惊喜。1987年，中国科学家赵忠贤及其团队发现了超高温超导体，这种超导体的临界温度提高到了-183℃，这比水银的超导温度-268.98℃提高了将近100℃!这就意味着超导材料可以使用液氮作为冷却介质了，在常压下，液氮液化温度低至-196℃。众所周知，大气中最多的成分就是氮气，因此液氮可比液氦便宜多啦，妥妥的经济适用型。
1996年，美欧科学家共同研制出了第一条高温超导电缆。1998年，中国科学院电工所研制出了我国第1条一米长的超导电缆，成为了我国自主研发超导电缆的开端。与传统电缆相比，超导电缆的结构要复杂一些：它就像一支“三色圆珠笔”，共分为外护套、杜瓦管和超导电缆芯等多层。最中间的是拇指粗的超导电缆芯，外护套跟常规电缆外护套一样。外护套内是双层不锈钢材质的高真空绝热杜瓦管，由于这类超导材料需要在极低温度下才能表现出超导特性，因此运行时，杜瓦管里将充满液氮，给电缆芯降温。
超导电缆优势何在
超导电缆诞生后，它很快就进入了应用阶段：2001年，美国底特律市福瑞斯比变电站地下铺设了长达360多米的超导电缆，这是世界上第一条实用的超导输电线路。2014年，德国埃森市铺设了当时世界上最长的高温超导电缆，这条长度为1千米、输电电压为10千伏的电缆连接着该市三个变电站，在一定程度上取代了传统电缆的作用，成功为部分市区供电。2021年12月，中国国家电网引入一条1.2千米的超导电缆，为上海徐家汇地区4万多户家庭和核心商业街供电，这条目前世界上长度最长、用户数量最多的超导电缆标志着我国的超导电缆技术，走在了世界最前列。
投入应用后，超导电缆的优势很快显露出来。它可以铺设在地下，在极端天气条件下，超导电缆比高空电缆安全得多。
因为超导电缆的电阻为零，输电损耗可以大幅度降低，假设所有的电缆由铜缆置换成超导电缆，输电损耗有望降到2%。每年因发电排放的二氧化碳有望减少106万吨，对环境更友好。此外，一条超导电缆相当于4～6条相同电压等级传统电缆的输电容量，可以节省70%的建造空间，同时也能节省大量制造电缆所使用的金属材料和建筑材料，大大降低了成本。
最近，科学家还发现了超导电缆的另一个优势：除了输电，超导电缆还能用于送气，是真正的多功能电缆。输送液化天然气时，需先对天然气进行超低温液化处理，输送管道环境具有低温且恒定的条件。科学家设想，超导电缆内部同样需要构建低温条件，如果超导电缆能够同时输送天然气，岂不是一举两得?
2021年，这个设想成为了现实。在位于河北省霸州市的国家电网公司特高压杆塔试验基地的空地上，一台样子古怪的设备运行着：一节长为31.2米、管径为24.5厘米的管道两端，既有输变电设备，又有液化天然气压缩设备;管道中部还有一套低温制冷系统，这套系统让管道内温度维持在-181.55℃至-179.95℃之间。这是中国电科院牵头打造的世界首个电力与液化天然气混输样机，它实现了直流电流和液化天然气的一体化输送。
新研制的超导混合输电线将既能承担电力调配，也能承担天然气调配，同时还能有效减少运输过程中的损耗，可谓是一石三鸟，它必将成为未来能源管道的发展趋势。