无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术它可以代替有线连接充电且特殊环境下旋转设备的无线供电以及受电弓的滑动式接触供电方式,可以避免产生接触火花、尖端放电、导体裸露等问题,提高了供电的安全性和可靠性。而超导无线电能传输(superconducting wireless power transfer,SWPT)技术,是在常规的无线电能传输技术中引入近似零损耗的超导线圈,可以利用超导线圈低损耗、高效率等特点来提高电能的传输效率和传输功率。目前的相关文献侧重于技术方案研究,没有对超导无线电能传输系统进行安全性分析,而本文是在研究提高超导无线电能传输技术效率的同时实现系统的本质安全化。首先,本文对特殊环境下的电气安全事故案例进行了分析,提出了无线电能传输方式,例举了现有的一些无线供电的产品。其次还分析了超导无线电能传输技术在国内外的发展情况,发现在突破高功率、高效率的传统技术瓶颈上,超导有望成为解决这个技术瓶颈的方案。然后基于电路原理推导出了四种拓扑结构的系统原边补偿电容值、传输功率、传输效率的表达公式。并对四种谐振补偿拓扑结构进行仿真电路的搭建。发现SS型传输功率最大,因此本文选择SS型作为谐振补偿电路。还对四种拓扑结构进行了安全隐患分析,得到SS型和SP型副边不能短路或断路,PP和PS型在谐振时不能有大电流通过否则都会发生安全事故等结论。其次,在上述理论研究的基础上,先是设计了旋转型和滑动型无线电能传输系统的三维模型,然后利用COMSOL对进行了两种模型进行了三维有限元仿真。研究得到了要提高传输功率和效率,减小气隙是有效方法;气隙一定,随着负载增大,传输功率和效率都是先增大后减小;适当改善初级电流可以提高传输功率;匝数比一定,适当增大初级匝数可以提高传输功率等结论。最后也对两种系统进行了结构安全性分析,发现气隙过大可能造成失耦合而发生安全事故。然后,在上述模型的基础上分析了Roebel复合超导带材的安全电流及交流损耗。先对Roebel复合超导带材进行了三维设计,然后进行了三维有限元仿真。通过比较了6股、8股、12股Roebel复合超导带材及直接堆叠式带材的垂直磁场和安全临界电流,以及交流损耗的计算比较,得到Roebel复合超导带材比直接堆叠式带材的交流损耗更小,安全工作电流更大的结论。最后,总结前几章提出的安全问题,分析了超导无线电能传输系统可能存在安全隐患,利用事故树绘出了每个基础事件,针对每个安全隐患给出了相应的安全对应措施,以达到本质安全化的目的。