KR102241808B1 - Superconducting cable - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자성체 금속기판(Ni-W 계열)이 포함된 초전도 선재를 초전도 도체층 및 초전도 차폐층으로 사용하는 초전도 케이블에 있어서, 교류 전력 전송시에 발생되는 교류 손실(AC loss)를 최소화할 수 있는 초전도 케이블에 관한 것이다.In the present invention, in a superconducting cable using a superconducting wire including a magnetic metal substrate (Ni-W series) as a superconducting conductor layer and a superconducting shielding layer, AC loss generated during AC power transmission can be minimized. It relates to a superconducting cable.

Description

초전도 케이블{SUPERCONDUCTING CABLE}Superconducting cable {SUPERCONDUCTING CABLE}

본 발명은 초전도 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 자성체 금속기판(Ni-W 계열)이 포함된 초전도 선재를 초전도 도체층 및 초전도 차폐층으로 사용하는 초전도 케이블에 있어서, 교류 전력 전송시에 발생되는 교류 손실(AC loss)를 최소화할 수 있는 초전도 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a superconducting cable. In more detail, the present invention relates to a superconducting cable using a superconducting wire including a magnetic metal substrate (Ni-W series) as a superconducting conductor layer and a superconducting shielding layer. It relates to a superconducting cable that can minimize the.

초전도 선재는 일정한 온도에서 전기저항이 제로에 가까이 수렴하므로, 낮은 전압에서도 큰 전력 전송 능력을 갖는다.The superconducting wire has a large power transmission capability even at a low voltage because the electrical resistance converges to zero at a constant temperature.

이러한 초전도 선재를 구비하는 초전도 케이블은 극저온 환경을 형성 및 유지하고자 질소 등의 냉매를 사용하여 냉각시키는 방법 및/또는 진공층을 형성하는 단열의 방법을 사용한다.A superconducting cable provided with such a superconducting wire uses a method of cooling using a refrigerant such as nitrogen and/or a method of insulating a vacuum layer to form and maintain a cryogenic environment.

이러한 초전도 케이블은 일반적으로 전력 전송을 위한 초전도 선재로 구성된 초전도 도체층과 함께 초전도 도체층에 의하여 유도되는 전자기 등의 차폐를 위한 초전도 차폐층을 구비할 수 있다. 상기 초전도 차폐층 역시 초전도 도체층과 마찬가지로 고가의 초전도 선재로 구성된다.Such a superconducting cable may generally include a superconducting shielding layer for shielding electromagnetics or the like induced by the superconducting conductor layer together with a superconducting conductor layer made of a superconducting wire for power transmission. Like the superconducting layer, the superconducting shielding layer is also composed of an expensive superconducting wire.

즉, 초전도 도체층에서 전송되는 전력에 의하여 유도되는 전자기파는 초전도 차폐층을 통해 차폐될 수 있다.That is, electromagnetic waves induced by power transmitted from the superconducting conductor layer may be shielded through the superconducting shielding layer.

지금까지 개발된 BSCCO계의 1세대 초전도 선재는 비교적 간편한 기계가공법으로 제조가 가능하지만, BSCCO(Bi-2223, Bi-2212) 초전도 선재의 결정배향 특성상, 77 K 온도에서의 임계 전류밀도(Jc)를 10만 A/cm2 이상으로 향상시키는데 한계가 있고, 원가 구성에서 선재의 시스물질인 Ag 가격이 고가이기 때문에 성능대비가격을 낮추는 것이 어려워서, 최근 1세대 초전도 선재의 제조 및 사용이 감소하였다.The first generation superconducting wire of the BSCCO system developed so far can be manufactured by a relatively simple machining method, but due to the crystal orientation characteristics of the BSCCO (Bi-2223, Bi-2212) superconducting wire, the critical current density (Jc) at a temperature of 77 K There is a limit to improving the value to more than 100,000 A/cm 2 , and since Ag, the sheath material of the wire rod is expensive in the cost configuration, it is difficult to lower the price for performance, and the manufacture and use of the first-generation superconducting wire has recently decreased.

반면 2세대 초전도 선재는 금속 기판위에 산화물막이 복층으로 증착된 형태를 하고 있어서 코팅 컨덕터(coated conductor, 이후 CC라고 기술)라고 부른다.On the other hand, the second-generation superconducting wire is called a coated conductor (hereinafter referred to as CC) because the oxide film is deposited in multiple layers on a metal substrate.

YBCO나 REBCO계의 2세대 초전도 선재는 자기장에서의 임계전류 특성이 높고 임계전류밀도가 1세대인 BSCCO 선재에 비하여 수십 배 이상으로 훨씬 높기 때문에 1990년대 초부터 1세대 고온 초전도 선재를 대체할 수 있는 차세대 초전도 선재로 주목 받으며 활발하게 다양한 제조 공정들이 개발되고 있다.The 2nd generation superconducting wire of YBCO or REBCO system has high critical current characteristics in a magnetic field and a much higher critical current density than the 1st generation BSCCO wire, which can replace the 1st generation high-temperature superconducting wire from the early 1990s. It is attracting attention as a next-generation superconducting wire, and various manufacturing processes are being actively developed.

2세대 초전도 선재는 일반적으로 금속기판 위에 증착된 여러 층의 산화물박막 및 보호층으로 이루어질 수 있다.In general, the second-generation superconducting wire may be formed of several layers of oxide thin films and protective layers deposited on a metal substrate.

2세대 초전도 선재는 많은 초전류(supercurrent)가 흐르도록 하기 위해서는 결정입계에서 초전류가 제한을 받기 때문에 공정 과정에서 초전도 선재 결정입자들을 양축으로 정렬시켜서 결정 배향성을 높이는 것이 중요하다. 2세대 초전도 선재는 주로 YBCO나 REBCO(RE=Sm, Gd, Nd, Dy, Ho) 물질을 증착하며, 2세대 초전도 선재의 초전도 특성은 생성된 초전도 선재의 초전도층의 조성과 밀도, 결정의 배향성 등에 크게 의존한다. In order to allow a large amount of supercurrent to flow in the second-generation superconducting wire, since supercurrent is limited at the grain boundary, it is important to increase the crystal orientation by aligning the crystal grains of the superconducting wire in both axes in the process. The 2nd generation superconducting wire mainly deposits YBCO or REBCO (RE=Sm, Gd, Nd, Dy, Ho) materials, and the superconducting properties of the 2nd generation superconducting wire are the composition and density of the superconducting layer of the resulting superconducting wire, and the orientation of crystals. Depends heavily on your back.

2세대 초전도 선재의 금속기판은 완충층의 증착법에 따라 서로 다른 재료를 사용하는데, 하스텔로이(hastelloy, SUS 등의 합금) 또는 압연과 재결정 열처리를 통하여 미리 금속 결정을 양축 방향으로 배향시킨 Ni-W 합금기판(RABiTS, Rolling Assisted Bi-axially Textured Substrate)이 대표적으로 사용되고 있다.The metal substrate of the second-generation superconducting wire uses different materials depending on the deposition method of the buffer layer, and hastelloy (alloy such as hastelloy, SUS, etc.) or Ni-W alloy in which metal crystals are oriented in both axes in advance through rolling and recrystallization heat treatment. A substrate (RABiTS, Rolling Assisted Bi-axially Textured Substrate) is typically used.

2세대 초전도 선재의 금속기판이 자성체로 구성되는 Ni-W 합금기판 등이 사용되는 경우, 초전도 케이블이 교류전력을 전송하는 경우에는 교류손실(AC loss)의 문제가 발생될 수 있다.When the metal substrate of the second-generation superconducting wire is a Ni-W alloy substrate composed of a magnetic material, etc., a problem of AC loss may occur when the superconducting cable transmits AC power.

초전도 선재가 사용되는 초전도 케이블은 일반적으로 전력 전송을 위한 초전도 선재로 구성된 초전도 도체층과 함께 초전도 도체층에 의하여 유도되는 전자기 등의 차폐를 위한 초전도 차폐층을 구비할 수 있다. A superconducting cable in which a superconducting wire is used may generally include a superconducting conductor layer composed of a superconducting wire for power transmission and a superconducting shielding layer for shielding electromagnetics etc. induced by the superconducting conductor layer.

최근 초전도 케이블은 전력 전송능력을 증대시키기 위하여 초전도 도체층과 초전도 차폐층은 각각 복층의 초전도 선재로 구성하는 경우가 많다.In recent years, in order to increase the power transmission capability of a superconducting cable, the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer are each composed of a multilayer superconducting wire in many cases.

복층의 초전도 선재로 초전도 도체층과 초전도 차폐층이 구비되는 경우, 각각의 층을 구성하는 초전도 선재의 초전도 도체층 및 금속기판의 방향 또는 배향에 따라 교류손실의 문제가 더 심화되는 경우가 발생될 수 있다.When a superconducting conductor layer and a superconducting shielding layer are provided as a multilayer superconducting wire, the problem of AC loss may worsen depending on the direction or orientation of the superconducting conductor layer and the metal substrate of the superconducting wire constituting each layer. I can.

초전도 선재의 교류손실과 관련하여, 일본 공개공보 JP2012-256508호는 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 폭을 줄여 교류손실을 최소화하는 기술에 대하여 개시하고는 있으나, 구체적으로 초전도 선재의 방향 또는 배향과 관련된 기술적 해결수단에 대한 인식 또는 암시는 존재하지 않고 있으며, 일본 등록특허 JP5192741호는 교류손실과 관련된 기술적 과제 및 기술적 해결방법을 개시하고 있으나, 본 발명과 기술적 해결방법에 있어서 큰 차이를 보이고 있으며 발명의 효과에 대하여도 의문되며, 일본 등록특허 JP5385746호는 초전도 케이블을 구성하는 초전도 선재의 층별 구조에 대한 개시는 존재하지만, 본 발명에 따른 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 해결수단에 대한 개시 또는 암시가 전혀 존재하지 않는다.Regarding the AC loss of a superconducting wire, Japanese Laid-Open Publication No. JP2012-256508 discloses a technology for minimizing the AC loss by reducing the width of the superconducting wire constituting the superconducting conductor layer, but specifically the direction or orientation of the superconducting wire. There is no recognition or suggestion of a technical solution related to the problem, and Japanese Patent Registration JP5192741 discloses a technical problem and a technical solution related to an AC loss, but there is a big difference between the present invention and the technical solution. The effect of the invention is also questioned, and Japanese Patent No. JP5385746 discloses a layer-by-layer structure of a superconducting wire constituting a superconducting cable, but discloses or suggests a technical solution for solving the technical problem according to the present invention. Does not exist at all.

본 발명은 초전도 케이블의 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 복층의 초전도 선재의 초전도 도체층 및 금속기판의 방향성을 조절하여, 교류 전력 전송 시 발생될 수 있는 교류 손실을 최소화할 수 있는 초전도 케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention is a superconducting cable capable of minimizing AC loss that may occur during AC power transmission by adjusting the superconducting conductor layer and the direction of the metal substrate of a multilayer superconducting wire material constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer of the superconducting cable. It is a task to be solved to provide.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 포머, 상기 포머 외부를 감싸도록 상기 포머의 길이방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 초전도 선재를 포함하는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층, 상기 초전도 도체층을 감싸는 절연층, 상기 절연층 외부를 감싸도록 상기 포머의 길이방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 초전도 선재를 포함하여 구성되는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층을 포함하는 코어부, 상기 코어부 외측에 구비되며, 상기 코어부를 냉각하기 위한 액상 냉매의 순환유로가 구비되는 냉각부, 상기 냉각부 외측에 구비되며, 단열재가 복수 회 권선되어 구성되는 단열부 및, 상기 단열부 외측에 구비되며, 이격된 위치에 복수 개의 스페이서가 구비되는 진공부를 포함하며, 상기 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재는 금속기판층 및 상기 금속기판층 상부에 복수 층으로 증착되며 초전도 물질을 포함하여 구성된 초전도층을 포함하여 구성되고, 상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블을 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a former, at least one superconducting conductor layer including a plurality of superconducting wires arranged side by side in the longitudinal direction of the former so as to surround the outside of the former, and an insulating layer surrounding the superconducting conductor layer. , A core portion including at least one superconducting shielding layer comprising a plurality of superconducting wires disposed in parallel in the longitudinal direction of the former so as to surround the outside of the insulating layer, provided outside the core portion, and the core portion A cooling unit provided with a circulation passage of a liquid refrigerant for cooling, an insulating unit provided outside the cooling unit and configured by winding an insulating material multiple times, and a plurality of spacers provided outside the insulating unit at a spaced position. A superconducting wire comprising a vacuum unit provided, the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer comprising a metal substrate layer and a superconducting layer comprising a superconducting material deposited in a plurality of layers on the metal substrate layer, , A superconducting cable, characterized in that the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the outermost superconducting conductor layer among the superconducting conductor layers is disposed in the direction of the center of the superconducting cable, and the superconducting layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable. I can.

이 경우, 상기 초전도 도체층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치될 수 있다.In this case, the superconducting conductor layer is composed of a plurality of layers, the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers is disposed in the center direction of the superconducting cable, and the superconducting layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable. I can.

그리고, 상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치될 수 있다.In addition, a superconducting layer of a superconducting wire constituting the innermost superconducting shielding layer among the superconducting shielding layers may be disposed in the direction of the center of the superconducting cable, and the metal substrate layer may be disposed in the radial direction of the superconducting cable.

여기서, 상기 초전도 차폐층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치될 수 있다.Here, the superconducting shielding layer is composed of a plurality of layers, the superconducting layers of the superconducting wire constituting the multi-layered superconducting shielding layer are all arranged in the direction of the center of the superconducting cable, and all the metal substrate layers are arranged in the radial direction of the superconducting cable. Can be.

또한, 상기 초전도 도체층은 4층으로 구성되며, 상기 초전도 차폐층은 2층으로 구성될 수 있다.In addition, the superconducting conductor layer may be composed of four layers, and the superconducting shielding layer may be composed of two layers.

그리고, 상기 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층의 초전도 선재는 니켈 합금 재질로 구성된 금속기판층을 포함하는 2세대 초전도 선재일 수 있다.In addition, the superconducting wire of the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer may be a second-generation superconducting wire including a metal substrate layer made of a nickel alloy material.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 포머, 상기 포머 외측에 구비되는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층, 상기 초전도 도체층을 감싸는 절연층 및, 상기 절연층 외부에 구비되는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층;을 포함하며, 상기 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재는 금속기판층 및 금속기판층 상부에 복수 층으로 증착되며 초전도 물질을 포함하는 초전도층을 포함하여 구성되고, 상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층 및 초전도층의 방향이 반대가 되도록 배치되는 초전도 케이블을 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention provides a foamer, at least one superconducting conductor layer provided outside the former, an insulating layer surrounding the superconducting conductor layer, and at least one superconducting layer provided outside the insulating layer. A shielding layer; wherein the superconducting wire constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer is deposited in a plurality of layers on a metal substrate layer and a metal substrate layer, and comprises a superconducting layer including a superconducting material, and the superconducting It is possible to provide a superconducting cable in which the outermost superconducting conductor layer among the conductor layers and the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the innermost superconducting shielding layer of the superconducting shielding layer and the superconducting layer are disposed in opposite directions.

그리고, 상기 초전도 도체층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되고, 금속기판층은 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치될 수 있다.In addition, the superconducting conductor layer is composed of a plurality of layers, the superconducting layers of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers are all arranged in the radial direction of the superconducting cable, and the metal substrate layer is arranged in the center direction of the superconducting cable. I can.

이 경우, 상기 초전도 차폐층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치될 수 있다.In this case, the superconducting shielding layer is composed of a plurality of layers, the superconducting layers of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting shielding layers are all arranged in the direction of the center of the superconducting cable, and all the metal substrate layers are in the radial direction of the superconducting cable. Can be placed.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 포머, 상기 포머 외부를 감싸는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층, 상기 초전도 도체층을 감싸는 절연층, 상기 절연층 외부를 감싸는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층을 포함하는 코어부를 포함하며, 상기 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재는 금속기판층 및 금속기판층 상부에 복수 층으로 증착되며 초전도 물질을 포함하는 초전도층을 포함하여 구성되며, 상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되며, 상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블을 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention provides a former, at least one superconducting conductor layer surrounding the outside of the former, an insulating layer surrounding the superconducting conductor layer, and at least one or more superconducting shielding layers surrounding the outside of the insulating layer. A superconducting wire material comprising a core part including a superconducting layer and constituting the superconducting shielding layer is deposited in a plurality of layers on a metal substrate layer and a metal substrate layer, and comprises a superconducting layer including a superconducting material, and the superconducting Among the conductor layers, the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the outermost superconducting conductor layer is disposed in the direction of the center of the superconducting cable, the superconducting layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable, and constitutes the innermost superconducting shielding layer among the superconducting shielding layers. A superconducting cable may be provided, wherein the superconducting layer of the superconducting wire is disposed in the center direction of the superconducting cable, and the metal substrate layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable.

여기서, 상기 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되고 금속기판층은 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치될 수 있다.Here, the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer are composed of a plurality of layers, the superconducting layers of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers are all arranged in the radial direction of the superconducting cable, and the metal substrate layer is the center of the superconducting cable. The superconducting layers of the superconducting wire material constituting the plurality of superconducting shielding layers may be disposed in a direction, and all of the superconducting layers may be disposed in the direction of the center of the superconducting cable, and all metal substrate layers may be disposed in the radial direction of the superconducting cable.

또한, 상기 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층의 초전도 선재는 니켈 합금 재질로 구성된 금속기판층을 포함하는 2세대 초전도 선재일 수 있다.In addition, the superconducting wire of the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer may be a second-generation superconducting wire including a metal substrate layer made of a nickel alloy material.

본 발명에 따른 초전도 케이블에 의하면, 자성체 금속기판(Ni-W 계열)이 포함된 초전도 선재를 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 방향 또는 배향을 최적화하여 교류 전력 전송시에 발생되는 교류 손실(AC loss)를 최소화할 수 있다.According to the superconducting cable according to the present invention, a superconducting wire including a magnetic metal substrate (Ni-W series) is generated during AC power transmission by optimizing the direction or orientation of the superconducting wire constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer. AC loss can be minimized.

또한, 본 발명에 따른 초전도 케이블에 의하면, 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 자기장 변화에 따른 임계전류 저하를 최소화하여 초전도 케이블을 포함하는 전력 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the superconducting cable according to the present invention, it is possible to improve the stability of a power system including a superconducting cable by minimizing a decrease in critical current due to a change in a magnetic field of a superconducting wire constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer.

도 1은 본 발명에 따른 초전도 케이블의 단계별 탈피된 사시도를 도시한다.
도 2는 1에 도시된 초전도 케이블의 단면도를 도시한다.
도 3는 본 발명에 따른 초전도 케이블의 실시예의 개념도이다.
도 4은 본 발명에 따른 초전도 케이블의 다른 실시예의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초전도 케이블의 다른 실시예를 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 초전도 케이블이 수평방향으로 설치된 상태의 단면도를 도시한다.
1 shows a perspective view of a superconducting cable stripped in stages according to the present invention.
2 shows a cross-sectional view of the superconducting cable shown in FIG.
3 is a conceptual diagram of an embodiment of a superconducting cable according to the present invention.
4 is a conceptual diagram of another embodiment of a superconducting cable according to the present invention.
5 shows another embodiment of a superconducting cable according to the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a state in which the superconducting cable shown in FIG. 5 is installed in a horizontal direction.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. The same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.

도 1은 본 발명에 따른 초전도 케이블의 단계별 탈피된 사시도를 도시하며, 도 2는 1에 도시된 초전도 케이블의 단면도를 도시한다.FIG. 1 is a perspective view of a superconducting cable separated by steps according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the superconducting cable shown in FIG.

본 발명에 따른 초전도 케이블의 기본 구조를 설명한다.The basic structure of the superconducting cable according to the present invention will be described.

초전도 케이블은 포머(110), 상기 포머(110) 외부를 감싸도록 상기 포머(110)의 길이방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 초전도 선재를 포함하는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층(130), 상기 초전도 도체층(130)을 감싸는 절연층(140), 상기 절연층(140) 외부를 감싸도록 상기 포머(110)의 길이방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 초전도 선재를 포함하여 구성되는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층(180)을 포함하는 코어부(100), 상기 코어부(100)를 냉각하기 위하여, 상기 코어부(100) 외측에 구비되며, 상기 코어부(100)를 냉각하기 위한 액상 냉매의 냉매유로를 구비하는 냉각부(200), 상기 냉각부(200) 외측에 구비되는 내부 금속관(300), 상기 내부 금속관(300) 외측에 구비되며, 단열재(401)가 여러 층으로 감겨진 단열층을 형성하는 단열부(400), 상기 냉각부(200)를 진공 단열시키기 위하여, 상기 단열부(400) 외부의 이격된 위치에 복수 개의 스페이서(560)를 구비하는 진공부(500), 상기 진공부(500) 외측에 구비되는 외부 금속관(600) 및, 상기 외부 금속관(600) 외측에 구비되어 시스층을 형성하는 시스부(700)를 포함하며, 상기 단열부(400) 및 상기 외부 금속관(600) 사이의 평균 이격거리는 상기 진공부(500)에 구비된 스페이서(560)의 직경보다 크게 구성될 수 있다.A superconducting cable includes a former 110, at least one superconducting conductor layer 130 including a plurality of superconducting wires arranged in parallel in the longitudinal direction of the former 110 so as to surround the outside of the former 110, and the superconducting conductor At least one or more superconducting shielding layers comprising an insulating layer 140 surrounding the layer 130 and a plurality of superconducting wires disposed in parallel in the longitudinal direction of the former 110 so as to surround the outside of the insulating layer 140 In order to cool the core part 100, the core part 100 including 180, provided outside the core part 100, and a refrigerant flow path of the liquid refrigerant for cooling the core part 100 The cooling unit 200 provided, the inner metal pipe 300 provided outside the cooling unit 200, the heat insulation provided outside the inner metal pipe 300, and forming a heat insulating layer in which the insulating material 401 is wound in several layers In order to vacuum insulate the part 400 and the cooling part 200, a vacuum part 500 having a plurality of spacers 560 at spaced positions outside the heat-insulating part 400, and the vacuum part 500 An external metal pipe 600 provided on the outside, and a sheath part 700 provided outside the external metal pipe 600 to form a sheath layer, and between the heat insulating part 400 and the external metal pipe 600 The average separation distance may be configured to be larger than the diameter of the spacer 560 provided in the vacuum part 500.

순차적으로 초전도 케이블을 구성하는 각각의 구성요소를 검토하면 다음과 같다. 상기 포머(110)는 납작하고 납작하고 긴 초전도 선재를 포머(110) 둘레에 장착하는 장소를 제공함과 동시에 형상을 형성하기 위한 틀로서 역할하고, 사고 전류가 흐르는 경로가 될 수 있다. 상기 포머(110)는 단면 원형의 복수의 구리(Cu) 소선(111)들을 원형으로 압축한 형태를 가질 수 있다.Each of the components constituting the superconducting cable is sequentially reviewed as follows. The former 110 serves as a frame for forming a shape while providing a place to mount a flat, flat and long superconducting wire around the former 110, and may be a path through which an accident current flows. The former 110 may have a shape obtained by compressing a plurality of copper (Cu) wires 111 having a circular cross section in a circular shape.

구체적으로, 기본적으로 포머(110)는 둥근 원통형상으로 되었어, 납작하고 긴 초전도 선재를 올리기 위한 틀 역할을 한다. 상기 포머(110)의 직경은 초전도 선재의 폭을 고려하여 초전도 선재가 들뜨지 않고 초전도 선재끼리 포머(110)에 올렸을 때 최대한 원형에 가까운 구조로 이루어질 수 있도록 정해진다. Specifically, basically, the former 110 has a round cylindrical shape, and serves as a frame for raising a flat and long superconducting wire. The diameter of the former 110 is determined so that the superconducting wire is not lifted in consideration of the width of the superconducting wire and has a structure as close as possible to a circular shape when the superconducting wires are placed on the former 110.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 포머는 중심부가 꽉찬 형태로 구성될 수도 있으나, 상기 포머(110)는 중공의 원통형상으로 이루어져 초전도 선재를 올리기 위한 틀의 역할과 동시에 내부에 냉매가 이동하기 위한 경로 역할을 하도록 구성될 수 있으며, 포머를 구성하는 각각의 소선(111)들은 구리 등으로 구성될 수 있으며, 각각의 소선을 초전도 선재와 병렬연결을 함으로써, 전력계통에서 고장전류 발생시 귀로도체 역할을 하도록 구성할 수도 있다. As shown in Figs. 1 and 2, the former may be configured in a form in which the center is full, but the former 110 is formed in a hollow cylindrical shape and serves as a frame for raising the superconducting wire, and at the same time, a refrigerant is contained therein. It can be configured to act as a path for movement, and each of the wires 111 constituting the former can be made of copper, etc., and by connecting each wire in parallel with a superconducting wire, it is returned to the power system when a fault current occurs. It can also be configured to act as a conductor.

고장전류의 용량에 따라 소선을 구성하는 구리 등의 도체 단면적이 정해질 수 있으며, 고압일 경우 구리 소선을 원형으로 압축하여, 연선한 형태로 이루어질 수 있다.Depending on the capacity of the fault current, a cross-sectional area of a conductor such as copper constituting an element wire may be determined, and in the case of a high voltage, the copper element wire may be compressed into a circular shape to form a stranded wire.

상기 포머(110)를 구성하는 여러 가닥의 단면 원형의 소선(111)들을 원형으로 압축한 연선의 형태를 이루기 때문에 포머(110)의 표면이 올록볼록할 수밖에 없다. 따라서, 포머(110)의 올록볼록한 표면을 평활하게 하기 위하여 포머(110)의 외부에 평활층(120)이 피복될 수 있다. 상기 평활층(120)은 반도전성 카본지 또는 황동 테이프 등의 재질이 사용될 수 있다.The surface of the former 110 is inevitably convex because the form of a stranded wire obtained by compressing the circular wires 111 of a cross section of several strands constituting the former 110 into a circular shape. Accordingly, the smoothing layer 120 may be coated on the outside of the former 110 in order to smooth the convex surface of the former 110. The smoothing layer 120 may be formed of semiconductive carbon paper or brass tape.

상기 평활층(120)과 초전도 도체층(130) 사이에는 도면에 도시되지 않았으나 쿠션층이 더 구비될 수 있다. 상기 쿠션층은 반도전 카본지 테이프를 이용하여, 초전도 도체층을 보호하기 위하여 구비될 수 있다.Although not shown in the drawing, a cushion layer may be further provided between the smoothing layer 120 and the superconducting layer 130. The cushion layer may be provided to protect the superconducting conductor layer by using a semiconducting carbon paper tape.

상기 평활층(120)에 의하여 평탄화된 상기 포머(110) 외측에 복수 개의 초전도 선재(131)로 둘러싸여 층이 형성되는 제1 초전도 도체층(130a)이 구비될 수 있다. 제1 초전도 도체층(130a)은 복수 개의 초전도 선재가 나란히 인접하여 상기 평활층(120) 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다.A first superconducting conductor layer 130a in which a layer is formed by being surrounded by a plurality of superconducting wires 131 may be provided outside the former 110 flattened by the smoothing layer 120. The first superconducting conductor layer 130a may be installed so that a plurality of superconducting wires are adjacent to each other and surround the smoothing layer 120.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 초전도 케이블을 통해 송전 또는 배전하려는 전류의 용량에 따라 초전도 도체층(130)은 복층으로 구성할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the superconducting conductor layer 130 may be configured as a multilayer according to the capacity of a current to be transmitted or distributed through a superconducting cable.

도 1에 도시된 실시예는 총 2층의 초전도 도체층(130a, 130b)이 구비됨이 도시된다. 또한, 초전도 도체층을 단순히 적층하여 배치하면 전류의 표피효과에 따라 전류 용량이 증가되지 않는다. 이러한, 문제점을 방지하기 위하여 초전도 도체층을 복층으로 구비하는 경우에는 초전도 도체층(130a, 130b) 사이에 절연층(140)이 구비될 수 있다. 상기 절연층(140)은 절연 테이프 형태로 구성될 수 있으며, 적층되는 초전도 도체층(130a, 130b) 사이에 배치되어 초전도 도체층(130a, 130b)을 상호 절연시켜 적층된 초전도 선재의 표피효과를 방지할 수 있다. 상기 절연층(140)에 의하여 복층으로 적층된 초전도 도체층들의 통전 방향이 일치될 수 있다.In the embodiment illustrated in FIG. 1, it is shown that a total of two superconducting conductor layers 130a and 130b are provided. In addition, if the superconducting conductor layers are simply stacked and arranged, the current capacity does not increase according to the skin effect of the current. In order to prevent such problems, when a superconducting conductor layer is provided as a multilayer, an insulating layer 140 may be provided between the superconducting conductor layers 130a and 130b. The insulating layer 140 may be formed in the form of an insulating tape, and is disposed between the superconducting conductor layers 130a and 130b to be stacked to insulate the superconducting conductor layers 130a and 130b from each other to achieve a skin effect of the stacked superconducting wire. Can be prevented. The conduction directions of the superconducting conductor layers multilayered by the insulating layer 140 may be matched.

도 1에 도시된 실시예에서, 상기 초전도 도체층(130)은 제1 초전도 도체층(130a)과 제2 초전도 도체층(130b) 2층으로 구성된 예가 도시되었으나, 필요에 따라 더 많은 층의 초전도 도체층이 구비될 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 1, the superconducting conductor layer 130 is an example composed of two layers of a first superconducting conductor layer 130a and a second superconducting conductor layer 130b. A conductor layer may be provided.

그리고, 각각의 초전도 도체층(130a, 130b)을 구성하는 초전도 선재는 포머(110)를 구성하는 각각의 소선들과 병렬 연결될 수 있다. 초전도 선재로 흐르던 전류가 초전도 조건의 파괴 등의 사고시에 포머(110)의 소선으로 흐르도록 하기 위함이다. 이와 같은 방법으로 초전도 조건이 만족되지 않는 경우, 초전도 선재의 저항이 커지고 그에 따른 초전도 선재의 발열 또는 손상 등을 방지하기 위함이다.In addition, the superconducting wires constituting each of the superconducting conductor layers 130a and 130b may be connected in parallel with respective wires constituting the former 110. This is to allow the current flowing through the superconducting wire to flow to the element wire of the former 110 in case of an accident such as destruction of a superconducting condition. When the superconducting condition is not satisfied in this way, the resistance of the superconducting wire increases, and the result is to prevent heat generation or damage of the superconducting wire.

상기 제1 초전도 도체층(130a) 외측에 구비되는 제2 초전도 도체층(130b)의 외부에 내부 반도전층(150)이 구비될 수 있다. 상기 내부 반도전층(150)은 초전도 도체층(130)의 영역별 전계 집중을 완화하고 표면 전계를 고르게 하기 위하여 구비될 수 있다. 구체적으로, 초전도 선재의 모서리 부분에서 발생하는 전계 집중을 완화하고, 전계 분포를 고르게 하기 위해 구비될 수 있다. 이는 후술하는 외부 반도전층(170) 역시 마찬가지이다.An inner semiconducting layer 150 may be provided outside the second superconducting conductor layer 130b provided outside the first superconducting conductor layer 130a. The inner semiconducting layer 150 may be provided to reduce the concentration of an electric field in each region of the superconducting conductor layer 130 and to even out the surface electric field. Specifically, it may be provided to relieve concentration of an electric field generated at the edge of the superconducting wire and to evenly distribute the electric field. This is the same for the outer semiconducting layer 170 to be described later.

상기 내부 반도전층(150)은 반도전 테이프가 권선되는 방식으로 구비될 수 있다.The inner semiconducting layer 150 may be provided in a manner in which a semiconducting tape is wound.

상기 내부 반도전층(150) 외측에는 절연층(160)이 구비될 수 있다. 상기 절연층(160)은 초전도 케이블의 절연 내력을 증가시키기 위하여 구비될 수 있다. 일반적으로 고전압 케이블의 절연을 위해서는 XLPE(Cross Linking-Polyethylene) 또는 오일 방식(oil filled cable)이 사용되지만, 초전도 케이블은 초전도 선재의 초전도성을 위하여 극저온으로 냉각되고, 극저온에서는 XLPE가 파손되어 절연 파괴되는 문제점이 있고, 오일 방식(oil filled cable)은 환경 문제 등이 발생될 수 있으므로, 본 발명에 따른 초전도 케이블은 절연층(160)으로서 일반 종이 재질의 절연지를 사용할 수 있으며, 상기 절연층(160)은 절연지를 복수 회 권선하는 방식으로 구성될 수 있다.An insulating layer 160 may be provided outside the inner semiconducting layer 150. The insulating layer 160 may be provided to increase the dielectric strength of the superconducting cable. In general, XLPE (Cross Linking-Polyethylene) or oil filled cable is used to insulate high-voltage cables, but superconducting cables are cooled at cryogenic temperatures for superconductivity of superconducting wires. There is a problem, and since the oil filled cable may cause environmental problems, etc., the superconducting cable according to the present invention may use an insulating paper made of ordinary paper as the insulating layer 160, and the insulating layer 160 Silver insulating paper may be configured in a manner of winding a plurality of times.

상기 절연지는 크라프트지나 PPLP(Polypropylene Laminated Paper)가 주로 사용된다. 다양한 지절연 물질 중 초전도 케이블의 경우 권선의 용이성과 절연내력 특성 고려하여 PPLP 절연지가 사용된다.Kraft paper or PPLP (Polypropylene Laminated Paper) is mainly used for the insulating paper. In the case of superconducting cables among various ground insulation materials, PPLP insulation paper is used in consideration of the ease of winding and dielectric strength characteristics.

상기 절연층(160) 외부에는 외부 반도전층(170)이 구비될 수 있다. 상기 외부 반도천층 역시 초전도 도체층(130)의 영역별 전계 집중을 완화하고 표면 전계를 고르게 하기 위하여 구비될 수 있으며, 상기 외부 반도전층(170) 역시 반도전 테이프가 권선되는 방식으로 구비될 수 있다.An outer semiconducting layer 170 may be provided outside the insulating layer 160. The outer semiconducting layer may also be provided to reduce the concentration of the electric field by region of the superconducting layer 130 and to even out the surface electric field, and the outer semiconducting layer 170 may also be provided in a manner in which a semiconducting tape is wound. .

그리고, 상기 외부 반도전층(170) 외측에는 초전도 차폐층(180)이 구비될 수 있다. 상기 초전도 차폐층(180)을 형성하는 방법은 상기 초전도 도체층(130)을 형성하는 방법과 마찬가지일 수 있다. 상기 외부 반도전층(170)의 표면이 고르지 못한 경우에는 필요에 따라 평활층(미도시)이 구비될 수 있으며, 상기 평활층 외부에 초전도 차폐층(180)을 형성하기 위한 초전도 선재를 각각 원주방향으로 나란히 배치할 수 있다.In addition, a superconducting shielding layer 180 may be provided outside the outer semiconducting layer 170. The method of forming the superconducting shielding layer 180 may be the same as the method of forming the superconducting conductor layer 130. When the surface of the outer semiconducting layer 170 is uneven, a smoothing layer (not shown) may be provided as needed, and superconducting wires for forming the superconducting shielding layer 180 outside the smoothing layer are respectively circumferentially directed. Can be placed side by side.

2세대 초전도 선재로 구성된 차폐층에 통전되는 전류는 초전도 도체층에 흐르는 전류의 약 95% 정도가 되도록 설계하여 누설자계의 최소화가 가능할 수 있다.It is possible to minimize the leakage magnetic field by designing so that the current flowing through the shielding layer composed of the second-generation superconducting wire is about 95% of the current flowing through the superconducting conductor layer.

상기 초전도 차폐층(180) 외측에는 코어부(100)의 외장 역할을 하는 코어 외장층(190)이 구비될 수 있다. 상기 코어 외장층(190)은 각종 테이프 또는 바인더 등을 포함할 수 있으며, 후술하는 냉각층에 코어부(100)가 노출될 수 있도록 외장 역할 및 코어부(100)의 모든 구성물을 결속해 주는 역할을 수행하며, SUS 재질 등의 금속 테이프로 구성되 수 있다.A core exterior layer 190 serving as an exterior of the core unit 100 may be provided outside the superconducting shielding layer 180. The core outer layer 190 may include various tapes or binders, and the outer role and the role of binding all the components of the core portion 100 so that the core portion 100 can be exposed to a cooling layer to be described later. And can be composed of metal tapes such as SUS material.

이와 같은 방법으로 초전도 케이블의 코어부(100)가 구성될 수 있으며, 도 1 및 도 2에서 상기 평활층 및 상기 반도전층은 동일 재질의 단일 층으로 구성되는 것으로 도시되었으나, 필요에 따라 다양한 부속층들이 추가될 수 있다.In this way, the core portion 100 of the superconducting cable may be configured, and in FIGS. 1 and 2, the smoothing layer and the semiconducting layer are shown to be composed of a single layer of the same material, but various sublayers according to need Can be added.

상기 코어부(100) 외측에는 냉각부(200)가 구비될 수 있다. 상기 냉각부(200)는 상기 코어부(100)의 초전도 선재를 냉각하기 위하여 구비될 수 있으며, 상기 냉각부(200)는 그 내측에 액상 냉매의 순환유로가 구비될 수 있다. 상기 액상 냉매로는 액상 질소가 사용될 수 있으며, 상기 액상 냉매(액상 질소)는 영하 -200도 정도의 온도를 갖도록 냉각된 상태로 상기 냉객 유로를 순환하며 냉각부 내부의 코어부에 구비되는 초전도 선재의 초전도 조건인 극저온이 유지되도록 할 수 있다.A cooling part 200 may be provided outside the core part 100. The cooling unit 200 may be provided to cool the superconducting wire of the core unit 100, and the cooling unit 200 may have a circulation passage for a liquid refrigerant therein. Liquid nitrogen may be used as the liquid refrigerant, and the liquid refrigerant (liquid nitrogen) circulates through the coolant flow path in a cooled state to have a temperature of -200 degrees below zero, and a superconducting wire provided in the core part of the cooling unit The cryogenic temperature, which is the superconducting condition of, can be maintained.

상기 냉각부(200)에 구비되는 냉각유로는 일방향으로 액상 냉매가 흐르도록 할 수 있으며, 초전도 케이블의 접속함 등에서 회수되어 재냉각되어 다시 상기 냉각부(200)의 냉각유로로 공급될 수 있다.The cooling flow path provided in the cooling unit 200 may allow a liquid refrigerant to flow in one direction, and may be recovered from a junction box of a superconducting cable, recooled, and supplied to the cooling flow path of the cooling unit 200 again.

상기 냉각부(200) 외측에는 내부 금속관(300)이 구비될 수 있다. 상기 내부 금속관(300)은 후술하는 외부 금속관(600)과 함께 초전도 케이블의 포설 및 운전 중에 코어부(100)의 기계적인 손상을 방지하기 위한 초전도 케이블의 외장 역할을 수행한다. 초전도 케이블은 제작 및 운반이 용이하도록 드럼에 감기게 되며 설치 시에는 드럼에 감겨진 케이블을 전개하여 설치하므로 초전도 케이블에는 굽힘 응력 또는 인장 응력이 지속적으로 인가될 수 있다. An inner metal tube 300 may be provided outside the cooling unit 200. The inner metal tube 300, together with the outer metal tube 600 to be described later, serves as an exterior of a superconducting cable to prevent mechanical damage to the core part 100 during installation and operation of the superconducting cable. The superconducting cable is wound around a drum for easy manufacture and transport, and since the cable wound around the drum is unfolded and installed during installation, bending stress or tensile stress may be continuously applied to the superconducting cable.

이러한 기계적 응력이 인가되는 상황에서도 초기 성능을 유지하도록 하기 위하여 내부 금속관(300)을 구비할 수 있다. 따라서, 상기 내부 금속관(300)은 기계적 응력에 대한 강성 보강을 위하여 초전도 케이블의 길이 방향으로 융기 및 함몰이 반복되는 굴고 구조(corrugated)를 가지며, 상기 내부 금속관(300)은 알루미늄 등의 재질로 구성될 수 있다.In order to maintain the initial performance even in a situation in which such mechanical stress is applied, an inner metal tube 300 may be provided. Accordingly, the inner metal tube 300 has a corrugated structure in which ridges and depressions are repeated in the longitudinal direction of the superconducting cable to reinforce stiffness against mechanical stress, and the inner metal tube 300 is made of a material such as aluminum. Can be.

상기 내부 금속관(300)은 상기 냉각부(200) 외측에 구비되므로, 액상 냉매의 온도에 대응되는 극저온일 수 있다. 따라서, 상기 내부 금속관(300)은 저온부 금속관으로 구분될 수 있다.Since the inner metal tube 300 is provided outside the cooling unit 200, it may be a cryogenic temperature corresponding to the temperature of the liquid refrigerant. Accordingly, the inner metal tube 300 may be classified as a low temperature metal tube.

또한, 상기 내부 금속관(300) 외주면에는 반사율이 높은 금속 필름에 열전도율이 낮은 고분자가 얇게 코팅된 단열재가 여러 층으로 감겨진 단열층을 포함하는 단열부(400)가 구비될 수 있다. 상기 단열층은 멀티 레이어 인슐레이션(MLI, Multi Layer Insulation)을 구성하고, 상기 내부 금속관(300) 측으로 열침입이 발생되는 것을 차단하기 위하여 구비될 수 있다.In addition, the inner metal tube 300 may be provided with a heat insulating part 400 including a heat insulating layer wound in several layers on an outer circumferential surface of a metal film having a high reflectivity and thinly coated with a polymer having a low thermal conductivity. The heat insulating layer may be provided to form a multi-layer insulation (MLI) and to block heat intrusion toward the inner metal pipe 300.

특히, 상기 내부 금속관(300)이 금속 재질로 구성되므로 전도에 의한 열침입 또는 열교환이 용이하므로, 상기 단열부(400)는 주로 전도에 의한 열교환 또는 열침입을 최소화할 수 있으며, 반사율이 높은 금속 필름 재질로 인하여 복사에 의한 열교환 또는 열침입을 방지하는 효과도 얻을 수 있다.In particular, since the inner metal tube 300 is made of a metal material, heat intrusion or heat exchange by conduction is easy, so that the heat insulator 400 can minimize heat exchange or heat intrusion mainly due to conduction, and a metal having a high reflectivity. Due to the film material, it is possible to obtain an effect of preventing heat exchange or heat intrusion due to radiation.

상기 단열부(400)의 층수는 열침입을 최소화 하기 위해 조절이 가능하다. 많은 층으로 구성되면 복사열 차단 효과는 높아지나, 전도열 차단 효과와 진공층의 두께가 얇아짐에 따른 대류에 의한 열차단 효과가 떨어지므로 적절한 층수를 사용하는 것이 중요하다.The number of layers of the heat insulating part 400 can be adjusted to minimize heat intrusion. If it is composed of many layers, the radiant heat shielding effect increases, but it is important to use an appropriate number of layers because the conductive heat shielding effect and the heat shielding effect due to convection decrease as the thickness of the vacuum layer decreases.

상기 단열부(400) 외측에는 진공부(500)가 구비될 수 있다. 상기 진공부(500)는 상기 단열부(400)에 의한 단열이 충분하지 못한 경우 발생될 수 있는 상기 단열층 방향으로의 대류 등에 의한 열전달을 최소화하기 위하여 구비될 있다.A vacuum part 500 may be provided outside the heat insulating part 400. The vacuum unit 500 may be provided to minimize heat transfer due to convection or the like in the direction of the heat insulating layer, which may occur when the heat insulation by the heat insulating unit 400 is insufficient.

상기 진공부(500)는 상기 단열부(400) 외측에 이격 공간을 형성하고, 상기 이격 공간을 진공화시키는 방법으로 형성할 수 있다.The vacuum part 500 may be formed by forming a spaced space outside the heat insulating part 400 and vacuumizing the spaced space.

상기 진공부(500)는 상온인 외부로부터 상기 코어부 측으로 대류 등에 의한 열침입을 방지하기 위하여 구비되는 이격 공간으로서, 물리적 이격 공간을 형성하기 위하여 적어도 하나의 스페이서(560)를 구비할 수 있다. 상기 진공부(500) 내의 이격 공간 그 외측에 구비되는 외부 금속관(600) 등과 상기 진공부(500) 내측의 상기 단열부(400)가 접촉되는 것을 초전도 케이블의 전 영역에서 방지하기 위하여 상기 이격 공간 내에 적어도 1개의 스페이서(560)를 구비할 수 있다. The vacuum part 500 is a space provided to prevent heat intrusion from outside at room temperature toward the core part by convection, and may include at least one spacer 560 to form a physical space. The separation space in the entire area of the superconducting cable to prevent contact of the heat insulation part 400 inside the vacuum part 500 with an external metal tube 600 provided outside the spaced space in the vacuum part 500 At least one spacer 560 may be provided within.

상기 스페이서(560)는 초전도 케이블의 길이방향을 따라 배치될 수 있으며, 상기 코어부(100) 외측, 구체적으로는 상기 단열부(400)를 나선형 또는 원형으로 감싸도록 권선할 수 있다.The spacer 560 may be disposed along the longitudinal direction of the superconducting cable, and may be wound around the core part 100, specifically, the heat insulating part 400 in a spiral or circular shape.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서(560)는 복수 개가 구비될 수 있으며, 상기 스페이서(560)의 개수는 초전도 케이블의 종류 또는 크기에 따라 증감될 수 있다. 본 발명에 따른 초전도 케이블은 3개 내지 5개의 스페이서가 구비될 수 있다. 상기 스페이서는 이격 공간을 형성하여 전도에 의한 열교환을 방지할 수 있으며, 스페이서의 구조는 단층 또는 복층으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, a plurality of spacers 560 may be provided, and the number of spacers 560 may be increased or decreased according to the type or size of a superconducting cable. The superconducting cable according to the present invention may be provided with 3 to 5 spacers. The spacer may form a spaced space to prevent heat exchange due to conduction, and the structure of the spacer may be composed of a single layer or a multilayer.

상기 스페이서(560)의 재질은 폴리 에틸렌(FEP, PFA, ETFE, PVC, P.E, PTFE) 재질일 수 있다.The material of the spacer 560 may be made of polyethylene (FEP, PFA, ETFE, PVC, P.E, PTFE).

또한, 상기 스페이서(560)은 필요에 따라 불화 폴리 에틸렌(PTFE, Poly Tetra Fluoro Ethylene) 재질로 구성되거나, 일반 수지 또는 폴리 에틸렌 재질로 구성된 뒤 표면이 불화 폴리 에틸렌 등으로 코팅될 수 있다. 이 경우, 상기 불화 폴리 에틸렌은 테프론일 수 있다.In addition, the spacer 560 may be made of fluorinated polyethylene (PTFE, Poly Tetra Fluoro Ethylene) material, or made of a general resin or polyethylene material, and then the surface may be coated with fluorinated polyethylene or the like. In this case, the fluorinated polyethylene may be Teflon.

테프론(Teflon)은 불소수지의 일종으로, 테프론은 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성들을 가지고 있다. 또한, 테프론은 어느 정도의 유연성을 가지므로, 상기 단열부(400)를 나선형으로 감싸며, 초전도 케이블의 길이방향으로 권선되어 배치될 수 있고, 어느 정도의 강도를 가지므로 단열부(400)와 외부 금속관(600)의 접촉을 방지하는 이격 수단으로 활용되어 진공부(500)를 구성하는 이격 공간을 물리적으로 유지하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 스페이서(560)의 직경은 4 밀리미터(mm) 내지 8 밀리미터(mm)일 수 있다. 상기 스페이서(560)의 단면 형태는 원형, 삼각형, 사각형, 별형 등의 다양한 형태가 가능하다.Teflon is a type of fluorine resin, and Teflon forms a very stable compound due to the strong chemical bonding of fluorine and carbon, so it has almost perfect chemical inertness, heat resistance, non-adhesion, excellent insulation stability, and low coefficient of friction. have. In addition, since Teflon has a certain degree of flexibility, the heat insulation part 400 is wrapped in a spiral shape, and may be wound and disposed in the length direction of the superconducting cable, and has a certain degree of strength, so that the heat insulation part 400 and the outside It is utilized as a spacing means to prevent contact of the metal tube 600, and may play a role of physically maintaining a spacing space constituting the vacuum unit 500. The diameter of the spacer 560 may be 4 millimeters (mm) to 8 millimeters (mm). The cross-sectional shape of the spacer 560 may be in various shapes such as a circle, a triangle, a square, and a star.

상기 스페이서(560)이 구비된 상기 진공부(500) 외측에는 외부 금속관(600)이 구비될 수 있다. 상기 외부 금속관(600)은 상기 내부 금속관(300)과 동일한 형태와 재질로 구성될 수 있으며, 상기 외부 금속관(600)은 상기 내부 금속관(300)보다 더 큰 직경으로 구성되어 스페이서(560)를 통한 이격 공간의 형성을 가능하게 할 수 있다. 상기 스페이서(560)에 대한 자세한 설명은 뒤로 미룬다.An external metal tube 600 may be provided outside the vacuum part 500 provided with the spacer 560. The outer metal tube 600 may be formed of the same shape and material as the inner metal tube 300, and the outer metal tube 600 has a larger diameter than the inner metal tube 300, It can enable the formation of spaced spaces. A detailed description of the spacer 560 will be delayed.

그리고, 상기 외부 금속관(600) 외측에는 초전도 케이블 내부를 보호하기 위한 외장 기능을 수행하는 시스부(700)가 구비될 수 있다. 상기 시스부는 통상적인 전력용 케이블의 시스부(700)를 구성하는 시스재가 사용될 수 있다. 상기 시스부(700)는 그 내부의 금속관(600) 등의 부식을 방지하고 외력에 의한 케이블 손상을 방지할 수 있다. 상기 시스부(700)는 폴리에틸렌(PE) 폴리염화비닐(PVC) 등의 재질로 구성될 수 있다.In addition, a sheath part 700 performing an exterior function for protecting the inside of the superconducting cable may be provided outside the outer metal tube 600. The sheath part may be a sheath material constituting the sheath part 700 of a conventional power cable. The sheath part 700 may prevent corrosion of the metal pipe 600 and the like therein, and may prevent damage to the cable due to external force. The sheath part 700 may be made of a material such as polyethylene (PE) and polyvinyl chloride (PVC).

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 진공부(500)에 구비된 상기 스페이서(560)는 상기 내부 금속관(300) 외부에 구비되는 단열부(400)를 감싸도록 4개가 구비됨이 도시된다. As shown in FIG. 2, it is shown that the spacer 560 provided in the vacuum part 500 is provided with four spacers 560 to surround the heat insulating part 400 provided outside the inner metal tube 300.

도 3는 본 발명에 따른 초전도 케이블의 실시예의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of an embodiment of a superconducting cable according to the present invention.

도 3에 도시된 실시예는 2개의 초전도 도체층 및 1개의 초전도 차폐층이 구비된 예를 도시한다.The embodiment shown in FIG. 3 shows an example in which two superconducting conductor layers and one superconducting shielding layer are provided.

본 발명에 따른 초전도 케이블을 구성하는 초전도 선재는2세대 초전도 선재로서, 니켈-텅스텐(Ni-W) 합금 재질의 금속기판 사용된 실시예를 도시한다.The superconducting wire constituting the superconducting cable according to the present invention is a second generation superconducting wire, and shows an embodiment in which a metal substrate made of a nickel-tungsten (Ni-W) alloy is used.

2개의 초전도 도체층은 내측의 제1 초전도 도체층 및 외측의 제2 초전도 도체층으로 구성될 수 있다.The two superconducting conductor layers may be composed of an inner first superconducting conductor layer and an outer second superconducting conductor layer.

도면 상의 도시의 편의를 위하여, 각각의 초전도 선재는 예를 들면 니켈-텅스텐(Ni-W) 등의 니켈 합금 재질로 구성된 금속기판층 및 금속기판층 상부에 구비되며 초전도층(레이어) 또는 초전도 물질을 포함하고 증착 등의 방법으로 부가된 복수의 막을 포함하는 초전도층으로 구성되는 것으로 단순화하여 도시 및 설명한다.For convenience of illustration on the drawing, each superconducting wire is provided on a metal substrate layer and a metal substrate layer made of a nickel alloy material such as nickel-tungsten (Ni-W), and a superconducting layer (layer) or a superconducting material It is illustrated and described in a simplified manner as consisting of a superconducting layer including a plurality of films added by a method such as vapor deposition or the like.

본 발명에 따른 초전도 케이블을 구성하는 초전도 선재는 2세대 초전도 선재일 수 있으며, 초전도 선재의 초전도층에 구비된 초전도 물질은 주로 YBCO나 REBCO(RE=Sm, Gd, Nd, Dy, Ho) 물질 등일 수 있다.The superconducting wire constituting the superconducting cable according to the present invention may be a second-generation superconducting wire, and the superconducting material provided in the superconducting layer of the superconducting wire is mainly YBCO or REBCO (RE=Sm, Gd, Nd, Dy, Ho) material, etc. I can.

구체적으로, 특정온도 이하에서 전기저항이 '0'이 되는 현상을 초전도 현상이라고 하며, 절대영도(-273℃)가 아닌 100K(-173℃)부근으로 상대적으로 절대온도에 대비 높은 온도에서 초전도 현상을 나타내는 것을 고온 초전도(High Temperature Superconductor)라고 한다. 전력 케이블 분야에서 사용되는 초전도 선재는 고온 초전도체를 사용하며, BSCCO를 주재료로 하는 1세대 선재와, YBCO 또는 ReBCO를 주재료로 Coated Conductor(CC)형의 2세대 선재가 소개되었다. Specifically, the phenomenon in which the electrical resistance becomes '0' below a certain temperature is called a superconductivity phenomenon, and a superconductivity phenomenon at a relatively high temperature compared to the absolute temperature near 100K (-173°C) rather than absolute zero (-273°C). What represents is called a high temperature superconductor (High Temperature Superconductor). The superconducting wire used in the power cable field uses a high-temperature superconductor, and the first-generation wire with BSCCO as the main material and the second-generation wire with Coated Conductor (CC) type with YBCO or ReBCO as the main material were introduced.

최근 2세대 초전도 선재의 사용이유 1세대 초전도 선재의 경우 Ag를 모재로 사용하여 초전도 선재의 가격을 낮추기 어렵고 2세대 초전도 선재가 교류 손실특성이 더 우수하며, 1세대 초전도 선재는 필라멘트 구조를 갖는 반면 2세대 초전도 선재의 경우 레이어(Layer) 구조 특성이 히스테리로스 손실의 측면에서 더 효율적이라는 장점이 있다.Reasons for the recent use of second-generation superconducting wires In the case of first-generation superconducting wires, it is difficult to lower the cost of superconducting wires by using Ag as a base material, and second-generation superconducting wires have better AC loss characteristics, whereas first-generation superconducting wires have a filament structure. The second-generation superconducting wire has the advantage that the layer structure is more efficient in terms of hysteresis loss.

2세대 초전도 선재는 세부적으로 금속기판층, 완충층, 초전도층, 보호층 등을 포함하여 구성될 수 있다. 금속기판층은 선재의 베이스 부재로 사용되며, 초전도 선재의 기계적 강도 유지하는 역할을 하며, 하스텔로이(Hastelloy), 니켈-텅스텐(Ni-W) 등의 물질을 사용될 수 있다. 상기 완충층은 금속기판에 초전도층을 증착하기 위한 버퍼(buffer) 역할을 할 수 있다. 상기 초전도층은 통전시 전류의 통전 경로로 사용되며, 보호층의 재질은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 합금 레이어로 구성될 수 있다. 은(Ag) 합금 레이어는 초전도층과 구리(Cu) 합금 레이어 사이에 위치하여, 증착을 가능하게 할 수 있으며, 구리(Cu) 합금 레이어는 기계적 강도를 보강하는 역할을 수행할 수 있다. 각각의 합금 레이어는 응용기기에 따라 두께와 재질을 상이하게 구성할 수 있다.The second-generation superconducting wire may include a metal substrate layer, a buffer layer, a superconducting layer, and a protective layer in detail. The metal substrate layer is used as a base member of the wire rod, serves to maintain the mechanical strength of the superconducting wire, and may be a material such as Hastelloy or Nickel-Tungsten (Ni-W). The buffer layer may serve as a buffer for depositing a superconducting layer on a metal substrate. The superconducting layer is used as a path for conducting current when energized, and the material of the protective layer may be formed of a silver (Ag) or copper (Cu) alloy layer. The silver (Ag) alloy layer may be positioned between the superconducting layer and the copper (Cu) alloy layer to enable deposition, and the copper (Cu) alloy layer may play a role of reinforcing mechanical strength. Each alloy layer may have different thicknesses and materials depending on the application device.

그리고 설명의 편의를 위하여 초전도 선재는 크게 금속기판층과 초전도층으로 이분되는 것으로 설명한다. 따라서, 완충층은 금속기판층과 초전도층 사이에 구비되고, 보호층은 초전도층 외측에 구비되는 것으로 이해될 수 있다.In addition, for convenience of explanation, the superconducting wire is largely divided into a metal substrate layer and a superconducting layer. Accordingly, it can be understood that the buffer layer is provided between the metal substrate layer and the superconducting layer, and the protective layer is provided outside the superconducting layer.

그리고, 상기 초전도 선재의 초전도층에 구비된 초전도 물질은 주로 YBCO나 REBCO(RE=Sm, Gd, Nd, Dy, Ho) 물질 등일 수 있음은 이미 언급한 바와 같다.As already mentioned, the superconducting material provided in the superconducting layer of the superconducting wire may be mainly YBCO or REBCO (RE=Sm, Gd, Nd, Dy, Ho) material.

도 3에 도시된 실시예는 상기 초전도 도체층 중 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)의 금속기판층(130a-1, 130b-1)이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)의 초전도층(130a-2, 130b-2)은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치된다.In the embodiment shown in FIG. 3, the metal substrate layers 130a-1 and 130b-1 of the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b of the superconducting conductor layers are in the direction of the center of the superconducting cable. The superconducting layers 130a-2 and 130b-2 of the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b are disposed in the radial direction of the superconducting cable.

그리고, 도 3에 도시된 실시예에서, 초전도 케이블의 내측에 구비된 제1 초전도 도체층(130a)을 구성하는 초전도 선재의 초전도층(130a-2) 및 제2 초전도 도체층(130b)의 초전도층(130b-2)를 통해 전류가 흐르는 경우, 각각의 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)의 외측에 각각의 초전도층(130a-2, 130b-2)를 흐르는 전류에 의하여 원형 자기장이 형성될 수 있다.And, in the embodiment shown in Figure 3, the superconducting of the superconducting layer (130a-2) and the second superconducting conductor layer (130b) of the superconducting wire constituting the first superconducting conductor layer (130a) provided on the inside of the superconducting cable. When a current flows through the layer 130b-2, each of the superconducting layers 130a-2 and 130b-2 flows outside the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b. A circular magnetic field may be formed by electric current.

각각의 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)의 외측에 각각 원형 자기장이 형성되는 이유는 각각의 층을 구성하는 초전도 선재에 흐르는 전류의 방향이 동일한 경우에는 각각의 층을 구성하는 인접한 초전도 선재 사이의 자기장 중 수직 성분이 서로 상쇄되기 때문이다.The reason why a circular magnetic field is formed outside each of the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b is that when the direction of current flowing through the superconducting wire constituting each layer is the same, each layer This is because the vertical components of the magnetic field between adjacent superconducting wires constituting the are canceled each other.

그리고, 전술한 초전도 도체층과 달리, 초전도 차폐층(180)을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층(180-1)은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되고, 초전도 차폐층(180)을 구성하는 초전도 선재의 초전도층(180-2)은 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치된다.And, unlike the above-described superconducting conductor layer, the metal substrate layer 180-1 of the superconducting wire constituting the superconducting shielding layer 180 is disposed in the radial direction of the superconducting cable, and the superconducting layer 180 constituting the superconducting shielding layer 180 The superconducting layer 180-2 of the wire rod is disposed in the direction of the center of the superconducting cable.

그리고, 상기 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)을 구성하는 초전도 선재의 초전도층(130a-2, 130b-2)에 전류가 인가되면, 초전도 차폐층(180)을 구성하는 초전도 선재의 초전도층(180-2)은 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)을 구성하는 초전도 선재의 초전도층(130a-2, 130b-2)의 전류방향과 반대방향으로 전류가 유도되고, 유도 자기장은 제1 초전도 도체층(130a) 및 제2 초전도 도체층(130b)와 반대로 그 내부를 따라 원형으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 초전도 도체층(130a), 상기 제2 초전도 도체층(130b) 및 상기 초전도 차폐층(180)의 경계영역 및 내외부 영역의 주요 자기장은 초전도 도체층 또는 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층의 위치에 의하여 결정될 수 있다.In addition, when a current is applied to the superconducting layers 130a-2 and 130b-2 of the superconducting wire constituting the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b, the superconducting shielding layer 180 The superconducting layer 180-2 of the constituting superconducting wire is the current direction of the superconducting layers 130a-2 and 130b-2 of the superconducting wire constituting the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b. A current is induced in a direction opposite to that, and the induced magnetic field may be formed in a circular shape along the inside of the first superconducting conductor layer 130a and the second superconducting conductor layer 130b, and the first superconducting conductor layer 130a ), the main magnetic field of the boundary region of the second superconductor layer 130b and the superconducting shielding layer 180 and the inner and outer regions may be determined by the position of the superconducting layer of the superconducting conductor layer or the superconducting wire constituting the superconducting shielding layer. have.

즉, 특정 지점에서의 자기장의 크기는 근거리에 존재하는 초전도 도체층 또는 초전도 차폐층을 구성하는 초전도층의 유무 및 초전도 선재의 초전도층과 금속기판층이 자성체인지 여부에 따라 결정 될 수 있다. That is, the magnitude of the magnetic field at a specific point may be determined according to the presence or absence of a superconducting conductor layer or a superconducting layer constituting the superconducting shielding layer existing in a short distance, and whether the superconducting layer and the metal substrate layer of the superconducting wire are magnetic.

이는, 초전도 도체층 또는 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층에 전류가 흘러 발생되는 자기장은 강자성을 갖는 금속기판층을 관통하여 다른 영역까지 전파되는 양은 미미하다고 가정할 수 있기 때문이다.This is because it can be assumed that the amount of a magnetic field generated by flowing a current through the superconducting layer of the superconducting wire constituting the superconducting conductor layer or the superconducting shielding layer and propagating to other regions through the ferromagnetic metal substrate layer is insignificant.

따라서, 유도 자기장에 의한 자기력선을 단순화하여 표현하는 경우, 상기 제1 초전도 도체층(130a), 상기 제2 초전도 도체층(130b) 및 상기 초전도 차폐층(180)의 경계영역, 초전도 도체층 및 초전도 차폐층 내외부 영역의 주요 자기장은 각각 B1, B2, B3으로 표현될 수 있다.Therefore, in the case of simplifying and expressing the magnetic field line by the induced magnetic field, the boundary region of the first superconducting conductor layer 130a, the second superconducting conductor layer 130b, and the superconducting shielding layer 180, the superconducting conductor layer, and the superconductor The main magnetic fields in the inner and outer regions of the shielding layer may be expressed as B1, B2, and B3, respectively.

각각의 자기장(B1, B2, B3)은 자성체로 구성된 금속기판층에 의하여 그 자기력선의 궤적의 영향을 받게 되므로, 자기장에 의한 자기력선의 궤적과 각각의 초전도 도체층 또는 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층의 방향을 잘 결정해야 한다.Since each magnetic field (B1, B2, B3) is affected by the trajectory of the magnetic force line by the metal substrate layer composed of a magnetic material, the trajectory of the magnetic force line by the magnetic field and the superconducting wire constituting each superconducting conductor layer or superconducting shielding layer The direction of the metal substrate layer of should be well determined.

예를 들어, 도 3에 도시된 실시예의 초전도 도체층 중 최외부 도체층인 제2 초전도 도체층(130b)을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층(130b-1) 및 초전도층(130b-2)의 방향이 반대가 되면, 즉 제2 초전도 도체층(130b)을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층(130b-1)이 초전도 케이블의 반지름 방향을 향하고, 초전도층(130b-2)이 중심 방향을 향한다면, 제2 초전도 도체층(130b)에 의하여 형성되어 제2 초전도 도체층(130b)을 감싸는 자기장(B2)은 인접한 금속기판층(130b-1)의 강자성에 의하여 왜곡 또는 상쇄되어 자기장의 크기 변화를 유도할 것이며, 자기장의 왜곡 또는 상쇄는 역으로 전송되는 교류 전류의 손실을 야기할 수도 있다. For example, the metal substrate layer 130b-1 and the superconducting layer 130b-2 of a superconducting wire constituting the second superconducting conductor layer 130b, which is the outermost conductor layer among the superconducting conductor layers shown in FIG. 3 When the direction of is reversed, that is, the metal substrate layer 130b-1 of the superconducting wire constituting the second superconducting conductor layer 130b faces the radial direction of the superconducting cable, and the superconducting layer 130b-2 moves the center direction. If facing, the magnetic field B2 formed by the second superconducting conductor layer 130b and surrounding the second superconducting conductor layer 130b is distorted or canceled by the ferromagnetic properties of the adjacent metal substrate layer 130b-1, and the magnitude of the magnetic field It will induce a change, and distortion or cancellation of the magnetic field may cause the loss of the alternating current transmitted in reverse.

특정 초전도 도체층에 의하여 형성되는 자기장 중 의미있는 크기를 갖는 주요 자기장은 해당 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층 및 초전도층 중 초전도층과 인접한 경계 영역에 원주방향으로 형성되고, 반대편 금속기판층 너머 형성되는 자기장은 금속기판층의 강자성 또는 해당 초전도 도체층과 인접한 초전도 도체층에 의하여 형성되는 자기장에 의하여 상쇄 또는 간섭되는 것으로 볼 수 있다.Among the magnetic fields formed by a specific superconducting conductor layer, the main magnetic field having a significant size is formed in a circumferential direction in the boundary region adjacent to the superconducting layer and the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the superconducting layer, and the opposite metal The magnetic field formed over the substrate layer can be seen to be canceled or interfered by the ferromagnetic field of the metal substrate layer or the magnetic field formed by the superconducting conductor layer adjacent to the superconducting conductor layer.

자기장의 자기력선의 변화는 결국, 초전도 도체층 자체의 임계 전류 또는 허용 가능한 전류를 감소시키게 되며, 교류 손실의 원인이 되며, 더 나아가 임계 전류 이상의 전류가 흐르게 되는 경우 각종 고장 또는 사고의 원인이 될 수 있다.The change of the magnetic field line of the magnetic field eventually decreases the critical current or allowable current of the superconducting conductor layer itself, causes AC loss, and furthermore, when a current exceeding the critical current flows, it may cause various failures or accidents. have.

만일, 초전도 도체층이 3개 이상으로 구성되는 경우, 중간에 개재되는 초전도 도체층의 경우에는 방향을 뒤집어도 부득이하게 상호 인접하여 적층된 초전도 도체층들에 의한 자기장에 어느 정도의 영향을 받게 된다. 그러나, 초전도 도체층이 복층으로 적층되어 구성되더라도, 최외부에 위치한 초전도 도체층은 초전도층을 초전도 케이블의 중심방향이 되도록 도 3와 반대 방향으로 배치하면 전술한 교류 손실의 문제가 가장 심각하다는 것을 짐작할 수 있다.If the superconducting conductor layer is composed of three or more superconducting conductor layers, the superconducting conductor layer intervening in the middle is inevitably affected by the magnetic field by the superconducting conductor layers stacked adjacent to each other even if the direction is reversed. . However, even if the superconducting conductor layer is stacked in multiple layers, the superconducting conductor layer located on the outermost side has the most serious problem of AC loss if the superconducting layer is disposed in the opposite direction to that of FIG. 3 so that the superconducting layer is in the center direction of the superconducting cable. I can guess.

초전도 차폐층(180)은 그 외부의 자기장의 크기는 최소화되어야 한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 초전도 차폐층(180)의 금속기판층(180-1)는 반지름 방향으로 외측에 배치되는 것이 바람직하다.The superconducting shielding layer 180 should minimize the size of the external magnetic field. Accordingly, as shown in FIG. 3, the metal substrate layer 180-1 of the superconducting shielding layer 180 is preferably disposed outside in the radial direction.

도 3에 도시된 실시예로부터 파악할 수 있듯이, 초전도 도체층의 경우, 각각의 초전도 도체층에 의한 자기장은 각각의 도체층을 감싸도록 형성되고, 초전도 차폐층을 흐르는 유도 전류에 의한 자기장은 초전도 차폐층 내측에 원형으로 형성될 수 있다.As can be seen from the embodiment shown in FIG. 3, in the case of a superconducting conductor layer, a magnetic field by each superconducting conductor layer is formed to surround each conductor layer, and a magnetic field by an induced current flowing through the superconducting shielding layer is superconducting shielding. It may be formed in a circular shape inside the layer.

따라서, 초전도 차폐층(180)의 경우에는 초전도 도체층 경우와 마찬가지로, 초전도 차폐층(180)을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층(180-1)이 초전도 케이블의 중심방향이 아닌 반지름 방향으로 배치되어야 초전도 차폐층(180)에 의한 자기장과의 간섭에 의한 교류 손실을 최소활할 수 있다.Therefore, in the case of the superconducting shielding layer 180, as in the case of the superconducting conductor layer, the metal substrate layer 180-1 of the superconducting wire constituting the superconducting shielding layer 180 is disposed in the radial direction rather than the center direction of the superconducting cable. Only then can the superconducting shielding layer 180 minimize AC loss due to interference with a magnetic field.

도 4은 본 발명에 따른 초전도 케이블의 다른 실시예의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of another embodiment of a superconducting cable according to the present invention.

도 4에 도시된 실시예는 2개의 초전도 도체층 및 1개의 초전도 차폐층이 구비된 예를 도시한다. 도 3를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다. 도 3에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 마찬가지로 초전도 도체층이 복수 층이라는 점에서 일치하지만, 전력 전송 용량을 증대시키기 위하여 초전도 도체층의 개수가 4개라는 점에서 차이가 있다.The embodiment shown in FIG. 4 shows an example in which two superconducting conductor layers and one superconducting shielding layer are provided. The description that is duplicated with the description with reference to FIG. 3 will be omitted. The embodiment shown in FIG. 3 coincides with the embodiment shown in FIG. 3 in that the superconducting conductor layer is a plurality of layers, but differs in that the number of superconducting conductor layers is four in order to increase the power transmission capacity. .

또한, 초전도 도체층의 증가에 따라 초전도 차폐층의 개수도 2개로 증가했다.In addition, as the number of superconducting conductor layers increased, the number of superconducting shielding layers increased to two.

이미 언급한 내용을 통해서도 알 수 있듯이, 2개의 초전도 차폐층(180a, 180b) 중 최내부의 제1 초전도 차폐층(180a)을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층(180a-1)과 초전도층(180a-2)의 위치가 변경되는 경우, 제1 초전도 차폐층(180a)에 의하여 형성되는 자기장이 제1 초전도 차폐층(180a)을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층(180a-1)에 의하여 영향을 받고, 수평 방향 자기장의 중 일부가 수직방향 성분이 강화될 것이므로, 초전도 도체층과 마찬가지로 유도 전류와 관련된 교류 손실이 증대되어 차폐 능력을 저하시킬 수 있다.As can be seen from the aforementioned contents, the metal substrate layer 180a-1 and the superconducting layer of a superconducting wire constituting the innermost first superconducting shielding layer 180a among the two superconducting shielding layers 180a and 180b. When the position of 180a-2) is changed, the magnetic field formed by the first superconducting shielding layer 180a is affected by the metal substrate layer 180a-1 of the superconducting wire constituting the first superconducting shielding layer 180a. In response to, a part of the horizontal direction magnetic field will be strengthened in the vertical direction component, and thus the AC loss related to the induced current increases as in the superconducting conductor layer, thereby reducing the shielding ability.

따라서, 초전도 도체층 및 초전도 차폐층 모두 복수 층으로 구성되는 경우, 최외부 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심방향을 향하도록 배치하고, 초전도 차폐층은 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층이 초전도 케이블의 중심 방향을 향하도록 내측으로 배치되도록 하면, 최외부 초전도 도체층 및 최내부 초전도 차폐층이 자기장에 의한 교류 손실을 최소화할 수 있다.Therefore, when both the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer are composed of multiple layers, the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the outermost superconducting conductor layer is disposed to face the center direction of the superconducting cable, and the superconducting shielding layer is the innermost superconducting layer. When the superconducting layer of the superconducting wire constituting the shielding layer is disposed inward to face the center direction of the superconducting cable, the outermost superconducting conductor layer and the innermost superconducting shielding layer can minimize AC loss due to a magnetic field.

또한, 복수 층의 초전도 도체층 및 복수 층의 초전도 차폐층 각각의 금속기판층 및 초전도층의 방향을 최외부 초전도 도체층 및 최내부 초전도 차폐층과 대응되도록 구성하는 것이 실험적으로도 교류 손실이 최소화됨이 확인되었다.In addition, it is experimentally to minimize AC loss by configuring the direction of the metal substrate layer and the superconducting layer of each of the plurality of superconducting conductor layers and the plurality of superconducting shielding layers to correspond to the outermost superconducting conductor layer and the innermost superconducting shielding layer. Confirmed.

따라서, 복수 층의 초전도 도체층(130) 및 복수 층의 초전도 차폐층(180) 각각은 동일한 방향을 향하도록 적층시키는 것이 바람직하다.Accordingly, it is preferable that the plurality of superconducting conductor layers 130 and the plurality of superconducting shielding layers 180 are stacked to face the same direction.

결론적으로, 상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층 및 초전도층의 방향이 반대가 되도록하고, 더 상세하게 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층은 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치하고, 초전도 선재의 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 초전도 도체층 및 초전도 차폐층이 복층으로 구성되는 경우라면, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것이 교류 손실을 최소화할 수 있는 조건이라는 결론에 이를 수 있다.In conclusion, the direction of the metal substrate layer and the superconducting layer of the superconducting wire constituting the outermost superconducting layer of the superconducting conductor layer and the innermost superconducting shielding layer of the superconducting shielding layer are reversed, and in more detail, the superconducting conductor layer The metal substrate layer of the superconducting wire constituting the superconducting wire is disposed in the center direction of the superconducting cable, the superconducting layer of the superconducting wire is disposed in the radial direction of the superconducting cable, and as shown in FIG. 4, the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer are In the case of a multilayer structure, the metal substrate layers of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers are all arranged in the direction of the center of the superconducting cable, the superconducting layer is arranged in the radial direction of the superconducting cable, and the plurality of layers of superconducting shielding It can be concluded that the superconducting layer of the superconducting wire constituting the layer is all arranged in the direction of the center of the superconducting cable, and all the metal substrate layers are arranged in the radial direction of the superconducting cable is a condition to minimize the AC loss.

도 5는 본 발명에 따른 초전도 케이블의 다른 실시예를 도시하며, 도 6은 도 5에 도시된 초전도 케이블이 수평방향으로 설치된 상태의 단면도를 도시한다. 도 1 내지 도 4을 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 초전도 케이블에 구비된 코어부(100)의 개수가 3개인 3상 초전도 케이블을 도시한다. 5 shows another embodiment of a superconducting cable according to the present invention, and FIG. 6 shows a cross-sectional view of a state in which the superconducting cable shown in FIG. 5 is installed in a horizontal direction. Descriptions duplicated with the description with reference to FIGS. 1 to 4 will be omitted. 5 and 6 illustrate a three-phase superconducting cable in which the number of core portions 100 provided in the superconducting cable is three.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 달리, 초전도 도체층이 각각의 코어부에서 4개, 각각의 차폐층이 2개씩 구비되는 도 4에 도시된 설명이 적용될 수 있는 예이다. In addition, the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is different from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, in FIG. 4 in which four superconducting conductor layers are provided in each core portion and two shielding layers are provided. This is an example to which the illustrated description can be applied.

따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 초전도 도체층 및 초전도 차폐층 모두 복수 층으로 구성되는 경우, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 초전도 도체층(130)은 최외부 초전도 도체층(130d)의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심방향을 향하도록 배치하고, 초전도 차폐층은 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층이 초전도 케이블의 반지름 방향을 향하도록 외측으로 배치되도록 하면, 최외부 초전도 도체층 및 최내부 초전도 차폐층이 자기장에 의한 교류 손실을 최소화할 수 있다.Therefore, in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, when both the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer are composed of a plurality of layers, as described with reference to FIG. 4, the superconducting conductor layer 130 is an outermost superconducting conductor layer ( If the metal substrate layer of 130d) is disposed to face the center direction of the superconducting cable, and the superconducting shielding layer is disposed outward so that the superconducting layer of the superconducting wire constituting the innermost superconducting shielding layer faces the radial direction of the superconducting cable, The outermost superconducting conductor layer and the innermost superconducting shielding layer can minimize AC loss due to a magnetic field.

따라서, 복수 층의 초전도 도체층(130) 및 복수 층의 초전도 차폐층(180) 각각은 동일한 방향을 향하도록 적층시킬 수 있다.Accordingly, the plurality of layers of the superconducting conductor layer 130 and the plurality of layers of the superconducting shielding layer 180 may be stacked to face the same direction.

3상 초전도 케이블은 각각의 코어부(100)가 독립적으로 냉각부(200)를 구비하는 구조가 아니라 3개의 코어부(100) 외측에 냉각부(200)를 공유하는 구조를 가질 수 있으며, 상기 냉각부(200) 외측에 진공부(500) 역시 공유되는 구조일 수 있다. The three-phase superconducting cable may have a structure in which each core part 100 is not independently provided with a cooling part 200 but a structure in which the cooling part 200 is shared outside the three core parts 100, and the The vacuum unit 500 outside the cooling unit 200 may also have a shared structure.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the present specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims described below. You will be able to do it. Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, all should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

1000 : 초전도 케이블
100 : 코어부
130 : 초전도 도체층
180 : 초전도 차폐층
200 : 냉각부
300 : 내부 금속관
400 : 단열부
500 : 진공부
560 : 스페이서
600 : 외부 금속관
700 : 시스부
1000: superconducting cable
100: core part
130: superconducting conductor layer
180: superconducting shielding layer
200: cooling unit
300: inner metal tube
400: insulation
500: vacuum part
560: spacer
600: external metal tube
700: sheath

Claims (12)

포머, 상기 포머 외부를 감싸도록 상기 포머의 길이방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 초전도 선재를 포함하는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층, 상기 초전도 도체층을 감싸는 절연층, 상기 절연층 외부를 감싸도록 상기 포머의 길이방향으로 나란히 배치되는 복수 개의 초전도 선재를 포함하여 구성되는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층을 포함하는 코어부;
상기 코어부 외측에 구비되며, 상기 코어부를 냉각하기 위한 액상 냉매의 순환유로가 구비되는 냉각부;
상기 냉각부 외측에 구비되며, 단열재가 복수 회 권선되어 구성되는 단열부; 및,
상기 단열부 외측에 구비되며, 이격된 위치에 복수 개의 스페이서가 구비되는 진공부;를 포함하며,
상기 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재는 금속기판층 및 상기 금속기판층 상부에 복수 층으로 증착되며 초전도 물질을 포함하여 구성된 초전도층을 포함하여 구성되고,
상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되며,
상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
Former, at least one superconducting conductor layer including a plurality of superconducting wires arranged in parallel in the longitudinal direction of the former to surround the outside of the former, an insulating layer surrounding the superconducting conductor layer, the former to surround the outside of the insulating layer A core portion including at least one superconducting shielding layer composed of a plurality of superconducting wires disposed side by side in the longitudinal direction of the;
A cooling part provided outside the core part and provided with a circulation passage for a liquid refrigerant for cooling the core part;
A heat insulating unit provided outside the cooling unit and configured by winding an insulating material a plurality of times; And,
Includes; a vacuum unit provided outside the heat insulating unit and provided with a plurality of spacers at spaced positions,
The superconducting wire constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer includes a metal substrate layer and a superconducting layer deposited on the metal substrate layer in a plurality of layers and comprising a superconducting material,
Of the superconducting conductor layers, a metal substrate layer of a superconducting wire constituting the outermost superconducting conductor layer is disposed in the direction of the center of the superconducting cable, and the superconducting layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable,
Superconducting cable, characterized in that the superconducting layer of the superconducting wire constituting the innermost superconducting shielding layer among the superconducting shielding layers is disposed in a direction of the center of the superconducting cable, and the metal substrate layer is disposed in a radial direction of the superconducting cable.
제1항에 있어서,
상기 초전도 도체층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
The method of claim 1,
The superconducting conductor layer is composed of a plurality of layers, the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers is disposed in the center direction of the superconducting cable, and the superconducting layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable. Superconducting cable.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 초전도 차폐층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
The method of claim 1,
The superconducting shielding layer is composed of a plurality of layers, and the superconducting layers of the superconducting wire constituting the multi-layered superconducting shielding layer are all arranged in the direction of the center of the superconducting cable, and all the metal substrate layers are arranged in the radial direction of the superconducting cable. Superconducting cable characterized by.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 초전도 도체층은 4층으로 구성되며, 상기 초전도 차폐층은 2층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
The method according to claim 2 or 4,
The superconducting conductor layer is composed of four layers, the superconducting shielding layer is a superconducting cable, characterized in that composed of two layers.
포머;
상기 포머 외측에 구비되는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층;
상기 초전도 도체층을 감싸는 절연층; 및,
상기 절연층 외부에 구비되는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층;을 포함하며,
상기 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재는 금속기판층 및 금속기판층 상부에 복수 층으로 증착되며 초전도 물질을 포함하는 초전도층을 포함하여 구성되고,
상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층 및 초전도층의 방향이 반대가 되도록 배치되며,
상기 초전도 도체층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되고, 금속기판층은 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
Former;
At least one or more superconducting conductor layers provided outside the former;
An insulating layer surrounding the superconducting conductor layer; And,
Includes; at least one or more superconducting shielding layers provided outside the insulating layer,
The superconducting wire constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer is deposited in a plurality of layers on the metal substrate layer and the metal substrate layer, and includes a superconducting layer including a superconducting material,
The outermost superconducting conductor layer among the superconducting conductor layers and the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the innermost superconducting shielding layer of the superconducting shielding layer and the superconducting layer are arranged in opposite directions,
The superconducting conductor layer is composed of a plurality of layers, the superconducting layers of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers are all arranged in the radial direction of the superconducting cable, and the metal substrate layer is arranged in the center direction of the superconducting cable. Superconducting cable.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 초전도 차폐층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
The method of claim 6,
The superconducting shielding layer is composed of a plurality of layers, and the superconducting layers of the superconducting wire constituting the multi-layered superconducting shielding layer are all arranged in the direction of the center of the superconducting cable, and all the metal substrate layers are arranged in the radial direction of the superconducting cable. Superconducting cable characterized by.
포머, 상기 포머 외부를 감싸는 적어도 1층 이상의 초전도 도체층, 상기 초전도 도체층을 감싸는 절연층, 상기 절연층 외부를 감싸는 적어도 1층 이상의 초전도 차폐층을 포함하는 코어부;를 포함하며,
상기 초전도 도체층 및 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재는 금속기판층 및 금속기판층 상부에 복수 층으로 증착되며 초전도 물질을 포함하는 초전도층을 포함하여 구성되며,
상기 초전도 도체층 중 최외부 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 금속기판층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고 초전도층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되며, 상기 초전도 차폐층 중 최내부 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층이 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고, 금속기판층은 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
Including; a core portion including a foamer, at least one superconducting conductor layer surrounding the outside of the former, an insulating layer surrounding the superconducting conductor layer, and at least one superconducting shielding layer surrounding the outside of the insulating layer,
The superconducting wire constituting the superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer is deposited in a plurality of layers on the metal substrate layer and the metal substrate layer, and includes a superconducting layer including a superconducting material,
Among the superconducting conductor layers, the metal substrate layer of the superconducting wire constituting the outermost superconducting conductor layer is disposed in the direction of the center of the superconducting cable, the superconducting layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable, and the innermost superconducting shielding layer among the superconducting shielding layers A superconducting cable, characterized in that the superconducting layer of the superconducting wire constituting the is disposed in the center direction of the superconducting cable, and the metal substrate layer is disposed in the radial direction of the superconducting cable.
제9항에 있어서,
상기 초전도 도체층 및 상기 초전도 차폐층은 복수 층으로 구성되며, 복수 층의 초전도 도체층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되고 금속기판층은 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되며, 복수 층의 초전도 차폐층을 구성하는 초전도 선재의 초전도층은 모두 초전도 케이블의 중심 방향으로 배치되고 금속기판층은 모두 초전도 케이블의 반지름 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블.
The method of claim 9,
The superconducting conductor layer and the superconducting shielding layer are composed of a plurality of layers, and the superconducting layers of the superconducting wire constituting the plurality of superconducting conductor layers are all arranged in the radial direction of the superconducting cable, and the metal substrate layer is toward the center of the superconducting cable. A superconducting cable, characterized in that the superconducting layers of the superconducting wire material constituting the plurality of superconducting shielding layers are all disposed in the center direction of the superconducting cable, and all the metal substrate layers are disposed in the radial direction of the superconducting cable.
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