高温超导电缆以其通流容量大、体积小、重量轻等优点,成为近年来研究和发展的热点。高温超导电缆需要放置在液氮中保持超导状态,因此需要额外的超导冷却循环装置。因其制冷方面的局限性,目前在电力传输中无法做到大规模、长距离的应用,需要与电网中的常规用电设备配合使用。在常规电网和高温超导电缆的连接中,涉及到液氮温区向常温的温度过渡和高温超导电缆到常规电网的电气连接,这两个过程均需要高温超导电缆终端来实现。应力锥作为高温超导电缆终端的重要部分,起到了匀化终端处电场分布的作用,能够有效预防终端电场集中造成绝缘击穿等事故的发生。本文首先就剥除屏蔽层的超导电缆终端的电场进行分析,推导出高温超导电缆终端电场分布的解析式,找到了影响高温超导电缆终端电场分布的因素,总结了改善高温超导电缆终端的各种控制方式,建立了高温超导电缆终端应力锥的电路模型,进而推导出超导电缆终端应力锥的设计公式,得出了应力锥的理论计算结果。结合理论计算结果,利用ANSYS对其不同的结构参数一一应力锥长度、增绕绝缘厚度、应力锥端部半径、反应力锥长度进行了仿真设计和对比分析,综合分析后确定了超导电缆终端应力锥的优化结构尺寸和结构参数。然后根据冷绝缘超导电缆终端用绝缘材料在液氮环境下仍能保持良好的绝缘性能、机械性能的要求,确定了环氧树脂作为超导电缆终端的绝缘材料。配制了不同比例的环氧树脂进行击穿试验作对比,确定了高温超导电缆终端用环氧树脂的最佳配置比例。为了获得该环氧树脂在液氮下局部放电的发生发展过程,对其进行了局部放电试验,得到了局部放电的Φ-Q谱图,总结归纳了液氮下环氧树脂局部放电的起始、发展、严重、危险四个放电阶段。最后,根据超导电缆终端应力锥的设计方案,制作了高温超导电缆终端样机,开展了雷电冲击试验和局部放电试验。实验证明本文高温超导电缆终端结构设计是合理的,能够满足高温超导电缆终端的各项绝缘性能要求,验证了理论结果和仿真设计的正确性,为高温超导电缆终端应力锥的进一步研究发展奠定了一定的基础。