JP2002075082A - Superconducting system for electric energy transmission and transformation - Google Patents

Superconducting system for electric energy transmission and transformation

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JP2002075082A
JP2002075082A JP2000253883A JP2000253883A JP2002075082A JP 2002075082 A JP2002075082 A JP 2002075082A JP 2000253883 A JP2000253883 A JP 2000253883A JP 2000253883 A JP2000253883 A JP 2000253883A JP 2002075082 A JP2002075082 A JP 2002075082A
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superconducting
conductor
insulating
cryogenic
vacuum
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JP2000253883A
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Japanese (ja)
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Hideshige Moriyama
英重 森山
Masahiro Sakai
正弘 酒井
Eriko Yoneda
えり子 米田
Shiyunji Nomura
俊自 野村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To overhaul or repair a superconducting equipment, and the like, without need for elevating the temperature of the whole system. SOLUTION: A superconducting system for electric energy transmission and transformation consisting of either a superconducting equipment or a superconducting cable and an insulating pipe line connected thereto; the insulating pipe line comprises a cryogenic insulated pipe 1 which is provided with a first conductor 4 in its inside and supports the conductor 4 and whose both ends are shielded with the first adiabatic insulating spacers 3, and a vacuum insulating pipe 2 which is provided with a second conductor 6 to be connected to the first conductor 4 in its inside and supports the conductor 6 and whose both ends are shielded with the second adiabatic insulating spacers 3 inclusive of the first insulating spacer 3; the cryogenic insulating pipe 1 is provided with an open/close port 5 for the coolant to be injected into and ejected from the pipe inside, and the vacuum pipe 2 is provided with a vacuum port 7 for evacuating the pipe inside to be in a vacuum state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、極低温機器を含む
超電導機器と超電導ケーブルとを用いた超電導送変電シ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting power transmission and transformation system using superconducting equipment including cryogenic equipment and a superconducting cable.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、多くの産業分野で超電導技術の適
用が進められているが、この技術を電力系統の機器に導
入することによって、機器の高効率化、コンパクト化、
特性の高性能化などが達成され、電力の安定供給に大い
に資するものと期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, superconducting technology has been applied in many industrial fields. By introducing this technology to power system equipment, the efficiency and size of the equipment have been improved.
It is expected that high performance of the characteristics will be achieved and that it will greatly contribute to the stable supply of electric power.

【0003】そこで電力機器への適用例としては、超電
導発電機、極低温遮断器、超電導変圧器、超電導ケーブ
ル等の開発が進められているが、一方、この開発と並行
して、これらの機器を用いた送変電システムをどのよう
に構築するかの検討も進められている。
[0003] Therefore, as examples of application to power equipment, superconducting generators, cryogenic circuit breakers, superconducting transformers, superconducting cables, and the like have been developed. On the other hand, in parallel with this development, these apparatuses have been developed. A study on how to build a transmission and substation system that uses GIS is also underway.

【0004】現時点での既存システムの中にはガス絶縁
送変電システムが存在するが、このガス絶縁送変電シス
テムの構成を基本とし、従来、既に考えられている送変
電システムについて説明する。
[0004] At present, there is a gas insulated transmission and transformation system among existing systems. Based on the configuration of the gas insulated transmission and transformation system, a transmission and transformation system that has been conventionally considered will be described.

【0005】図8は超電導機器を用いた送変電システム
の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a power transmission and transformation system using superconducting equipment.

【0006】この送変電システムは、超電導変圧器4
1、極低温遮断器42、超電導限流器43、超電導ケー
ブル44を組合せ、さらにこれらの機器間を極低温絶縁
管45を用いて接続してなる構成である。ここで、超電
導機器に接続するための極低温絶縁管45は未だ確立さ
れたものは存在しないが、現在のガス絶縁機器による送
変電システムで使用されている絶縁管の適用が考えられ
ている。
[0006] The power transmission and transformation system includes a superconducting transformer 4
1. A configuration in which a cryogenic circuit breaker 42, a superconducting current limiter 43, and a superconducting cable 44 are combined, and these devices are connected using a cryogenic insulating tube 45. Here, the cryogenic insulating tube 45 for connecting to the superconducting device has not been established yet, but application of the insulating tube used in the current power transmission and transformation system using the gas insulating device is considered.

【0007】図9は従来技術に基づいて構成された、複
数の極低温絶縁管45の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a plurality of cryogenic insulating tubes 45 constructed based on the prior art.

【0008】この極低温絶縁管45は、管路を形成して
おり、その管路の中心軸線に沿ってアルミニュウムまた
は銅などからなる導体46と、その管路の中心軸線に垂
直な方向に適宜の間隔で設けられた複数の絶縁スペーサ
47とで構成されている。この絶縁スペーサはその中央
部において前記導体46を支持固定するとともに、絶縁
スペーサ前後の空間を絶縁分離する働きを担っている。
さらに、極低温絶縁管45には液体窒素などの冷媒48
が充填され、導体46を含む各超電導機器の温度上昇に
よる能力低下を防ぐ構成となっている。
The cryogenic insulation tube 45 forms a conduit, and a conductor 46 made of aluminum or copper is provided along a central axis of the conduit, and a conductor 46 is formed in a direction perpendicular to the central axis of the conduit. And a plurality of insulating spacers 47 provided at intervals of. The insulating spacer supports and fixes the conductor 46 at the center thereof, and also serves to insulate and separate the space before and after the insulating spacer.
Further, a coolant 48 such as liquid nitrogen is
Is filled to prevent a decrease in performance of each superconducting device including the conductor 46 due to a rise in temperature.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な送変電システムでは、次のような問題が指摘されてい
る。
However, the following problems have been pointed out in the above-mentioned transmission and substation system.

【0010】第1の問題は、メンテナンス等のために分
解して修理、検査を行うが、このとき、送変電システム
全体が熱伝導の良い導体でつながっているため、開放に
よる一部分の機器の温度上昇に伴い他の機器部分にまで
直ちに温度上昇を及ぼしてしまう。機器が温度的に不平
衡な分布をもつことは好ましくなく、従ってメンテナン
ス時には、メンテナンス対象の機器のみでなく他の機器
を含めたシステム全体が昇温することになり、メンテナ
ンス時間に長時間を要する問題がある。
The first problem is that the power transmission and transformation system is disassembled and repaired and inspected for maintenance and the like. At this time, since the entire power transmission and transformation system is connected by a conductor having good heat conduction, the temperature of a part of the equipment due to opening is reduced. As the temperature rises, the temperature immediately rises to other equipment parts. It is not preferable that the devices have an unbalanced distribution in temperature, so that at the time of maintenance, not only the device to be maintained but also the entire system including other devices rises in temperature, requiring a long maintenance time. There's a problem.

【0011】第2の問題は、システムを構成する機器が
超電導機器と常温機器が混在しているような場合には、
前記極低温絶縁管45で構成することはできないことで
ある。なぜならば、常温機器を極低温の環境に組込んで
使用するためには、当該常温機器を極低温の影響を受け
ないように断熱処理を施す必要があり、逆に超電導機器
も接続される常温機器からの影響によって十分な低温環
境が確保されない事になり、本来の効率が発揮できない
ことが考えられるためである。
[0011] The second problem is that, when the equipment constituting the system is a mixture of superconducting equipment and room-temperature equipment,
That is, the cryogenic insulating tube 45 cannot be used. This is because, in order to use a room-temperature device incorporated in a cryogenic environment, it is necessary to perform a heat-insulating treatment so that the room-temperature device is not affected by the cryogenic temperature. This is because a sufficient low-temperature environment cannot be ensured due to the influence of the device, and the original efficiency cannot be exhibited.

【0012】これらの問題を解決するためには、超電導
機器のシステム化において使用される機器相互間の熱の
移動を抑制しなければならない。
In order to solve these problems, it is necessary to suppress the transfer of heat between devices used in systematizing superconducting devices.

【0013】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、システム全体の昇温を必要とせずに一部を分解
して検査または修理を行う超電導送変電システムを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a superconducting transmission and substation system in which a part is disassembled and inspected or repaired without requiring the entire system to be heated.

【0014】また、本発明の他の目的は、超電導機器と
常温機器を組合せたシステム構成を可能とする超電導送
変電システムを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a superconducting power transmission and transformation system which enables a system configuration in which superconducting equipment and room temperature equipment are combined.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、超電導機器あ
るいは超電導ケーブルとこれらに接続される絶縁管路と
で構成される超電導送変電システムにおいて、前記絶縁
管路は、内部に第1の導体が配設され、この導体を支持
するとともに管両端部が断熱性をもった第1の絶縁スペ
ーサで遮蔽される極低温絶縁管と、内部に前記第1の導
体と接続される一部もしくは全部をセラミックス系超電
導の第2の導体が配設され、この第2の導体を支持する
とともに管両端部が断熱性をもった前記第1の絶縁スペ
ーサを含む第2の絶縁スペーサで遮蔽される真空絶縁管
とを有し、前記極低温絶縁管には管内に冷媒を注入・抽
出する開閉口を設け、前記真空絶縁管には管内を真空引
きし真空状態とする真空口を設けた構成である。
According to the present invention, there is provided a superconducting transmission / transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulated conduit connected thereto, wherein the insulated conduit has a first conductor therein. And a cryogenic insulating tube that supports the conductor and is shielded at both ends by a first insulating spacer having heat insulation, and a part or all of the inside of which is connected to the first conductor. A ceramic-based superconducting second conductor is provided, and a vacuum supporting both the second conductor and being shielded by a second insulating spacer including the first insulating spacer having heat insulating properties at both ends of the tube. An insulating pipe, wherein the cryogenic insulating pipe is provided with an opening / closing port for injecting / extracting a refrigerant into the pipe, and the vacuum insulating pipe is provided with a vacuum port for evacuating the pipe to a vacuum state. .

【0016】本発明は、超電導機器あるいは超電導ケー
ブルとこれらに接続される絶縁管路とで構成される超電
導送変電システムにおいて、前記絶縁管路は、内部に第
1の導体が配設され、この導体を支持するとともに管両
端部が断熱性をもった第1の絶縁スペーサで遮蔽される
第1の極低温絶縁管と、内部に前記第1の導体と接続さ
れる一部もしくは全部をセラミックス系超電導の第2の
導体が配設され、この第2の導体を支持するとともに管
両端部が断熱性をもった前記第1の絶縁スペーサを含む
第2の絶縁スペーサで遮蔽される第2の極低温絶縁管と
を有し、前記各極低温絶縁管にはそれぞれ管内に冷媒を
注入・抽出する開閉口を設けた構成である。
According to the present invention, in a superconducting power transmission and transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulating conduit connected thereto, the insulating conduit has a first conductor disposed therein. A first cryogenic insulating tube that supports a conductor and is shielded at both ends by a first insulating spacer having heat insulating properties; and that a part or all of the inside connected to the first conductor is made of a ceramic material. A second pole provided with a superconducting second conductor and supporting the second conductor and having both ends of the tube shielded by a second insulating spacer including the first insulating spacer having thermal insulation. And a low-temperature insulating pipe, wherein each of the cryogenic insulating pipes is provided with an opening for injecting and extracting a refrigerant into the pipe.

【0017】また、本発明は、超電導機器あるいは超電
導ケーブルとこれらに接続される絶縁管路とで構成され
る超電導送変電システムにおいて、内部に導体が配設さ
れ、この導体を支持するとともに管両端部が断熱性をも
った絶縁スペーサで遮蔽される前記絶縁管路である極低
温絶縁管と、この極低温絶縁管の一端部または両端部に
前記絶縁スペーサを介して接続され、前記導体と電気的
に接続される前記超電導機器あるいは前記超電導ケーブ
ルとを有し、前記極低温絶縁管には管内に冷媒を注入・
抽出する開閉口を設けた構成である。
The present invention also relates to a superconducting transmission / transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulating conduit connected thereto, in which a conductor is disposed inside, the conductor is supported, and both ends of the tube are supported. A cryogenic insulating pipe, which is the insulating pipe whose section is shielded by an insulating spacer having heat insulating properties, and connected to one end or both ends of the cryogenic insulating pipe via the insulating spacer to electrically connect the conductor with the conductor. And the superconducting device or the superconducting cable, which is electrically connected, and injects a refrigerant into the cryogenic insulating tube.
This is a configuration provided with an opening / closing port for extraction.

【0018】また、本発明は、超電導機器あるいは超電
導ケーブルとこれらに接続される絶縁管路とで構成され
る超電導送変電システムにおいて、内部に一部もしくは
全部をセラミックス系超電導の導体が配設され、この導
体を支持するとともに管両端部が断熱性をもった絶縁ス
ペーサで遮蔽される前記絶縁管路である真空絶縁管と、
この真空絶縁管の一端部または両端部に前記絶縁スペー
サを介して接続され、前記導体と電気的に接続される前
記超電導機器あるいは前記超電導ケーブルとを有し、前
記真空絶縁管には管内を真空引きし真空状態とする真空
口を設けた構成である。
The present invention also provides a superconducting power transmission and transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulating conduit connected thereto, wherein a ceramic-based superconducting conductor is disposed partially or entirely inside. A vacuum insulating tube which is the insulating conduit which supports this conductor and is shielded at both ends by insulating spacers having heat insulating properties;
One end or both ends of the vacuum insulating tube is connected via the insulating spacer, and has the superconducting device or the superconducting cable electrically connected to the conductor. This is a configuration in which a vacuum port for pulling a vacuum is provided.

【0019】また、本発明は上記発明である超電導送変
電システムにおいて、前記超電導機器あるいは前記超電
導ケーブルの一部として、内部に当該超電導機器あるい
は当該超電導ケーブルから導出される導体が配設されて
なる極低温絶縁管を設けた場合、この極低温絶縁管には
管内に冷媒を注入・抽出する開閉口を設け、また、前記
超電導機器あるいは前記超電導ケーブルの一部として、
当該超電導機器あるいは当該超電導ケーブルから導出さ
れる導体が配設されてなる真空絶縁管を設けた場合、こ
の真空絶縁管の内部に配設される導体は、その一部もし
くは全部をセラミックス系超電導の導体で構成するとと
もに、前記真空絶縁管には内部を真空引きし真空状態と
する真空口を設けた構成である。
Further, the present invention relates to the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention, wherein a conductor derived from the superconducting device or the superconducting cable is disposed inside as a part of the superconducting device or the superconducting cable. When a cryogenic insulating tube is provided, this cryogenic insulating tube is provided with an opening and closing port for injecting and extracting a refrigerant into the tube, and as a part of the superconducting device or the superconducting cable,
When a vacuum insulating tube provided with a conductor derived from the superconducting device or the superconducting cable is provided, a part or all of the conductor disposed inside the vacuum insulating tube is made of ceramics superconducting. The vacuum insulating tube is formed of a conductor, and the vacuum insulating tube is provided with a vacuum port for evacuating the inside to make a vacuum state.

【0020】また、本発明は上記発明である前超電導送
変電システムにおいて、記極低温絶縁管および前記真空
絶縁管のうち、少なくとも当該極低温絶縁管は、その胴
部が断熱材で構成されているものである。
Further, the present invention provides the pre-superconducting power transmission and transformation system according to the above invention, wherein at least the cryogenic insulating tube of the cryogenic insulating tube and the vacuum insulating tube has a body portion made of a heat insulating material. Is what it is.

【0021】また、本発明は上記発明である前超電導送
変電システムにおいて、前記真空絶縁管内部の導体が常
温導体を挟んで前記セラミックス系超電導体が配設され
ている場合、当該常温導体から分岐し常温機器と接続す
るための分岐常温導体を設けた構成である。
Further, the present invention provides the pre-superconducting power transmission / transformation system according to the above invention, wherein the ceramic-based superconductor is branched from the normal-temperature conductor when the conductor in the vacuum insulating tube is disposed with the normal-temperature conductor interposed therebetween. In this configuration, a branch normal temperature conductor for connecting to a normal temperature device is provided.

【0022】また、本発明は上記発明である前超電導送
変電システムにおいて、前記絶縁スペーサは、高分子材
料50%以上100%以下の体積含有率を有する構成で
ある。
Further, in the pre-superconducting power transmission and transformation system according to the present invention, the insulating spacer has a volume content of 50% to 100% of the polymer material.

【0023】また、本発明は、上記発明である前超電導
送変電システムにおいて、前記真空絶縁管に代えて、前
記超電導機器あるいは前記超電導ケーブルにおける冷媒
の蒸気ガス回収タンクとする構成である。
Further, the present invention provides the pre-superconducting power transmission and transformation system according to the above-mentioned invention, wherein the vacuum insulating tube is replaced with a vapor gas recovery tank for refrigerant in the superconducting equipment or the superconducting cable.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図1は本発明に係る超電導送変
電システムの一実施の形態を示す構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【0025】この送変電システムは、極低温絶縁管1と
真空絶縁管2とが交互に接続され、それぞれの絶縁管
1,2の両端が熱絶縁性の高い絶縁スペーサ3で仕切ら
れている。極低温絶縁管1には中心軸線に沿って配設さ
れる導体4の両端が絶縁スペーサ3で支持され、真空絶
縁管2も同様に中心軸線に沿って配設される導体6の両
端が絶縁スペーサ3で支持され、この導体6は各絶縁管
1、2、…にわたって連通され、必要に応じて各各絶縁
管1、2毎に独立し絶縁スペーサ3の中央部で電気的に
接続されている。
In this power transmission and transformation system, a cryogenic insulating tube 1 and a vacuum insulating tube 2 are alternately connected, and both ends of each of the insulating tubes 1 and 2 are separated by insulating spacers 3 having high thermal insulation. Both ends of a conductor 4 disposed along the central axis are supported by insulating spacers 3 on the cryogenic insulating tube 1, and both ends of a conductor 6 disposed along the central axis of the vacuum insulating tube 2 are also insulated. Are supported by the spacers 3, and the conductors 6 are communicated with each other over the insulating tubes 1, 2,... And, if necessary, are independently connected to each of the insulating tubes 1, 2 and electrically connected at the center of the insulating spacer 3. I have.

【0026】更に、この極低温絶縁管1の管体上部には
極低温絶縁管1の内部と連通する開閉口5が設けられ、
この開閉口5を介して極低温絶縁管1の内部には液体窒
素などの冷媒8が充填されている。また、真空絶縁管2
の周面上部には真空絶縁管2の内部と連通する真空口7
が設けられ、この真空口7から真空引きすることにより
絶縁管2の内部が真空部10に形成される。
Further, an opening / closing port 5 communicating with the inside of the cryogenic insulating tube 1 is provided at the upper part of the cryogenic insulating tube 1,
The inside of the cryogenic insulating tube 1 is filled with a refrigerant 8 such as liquid nitrogen through the opening 5. In addition, vacuum insulation tube 2
A vacuum port 7 communicating with the inside of the vacuum insulating tube 2
Is provided, and the inside of the insulating tube 2 is formed in the vacuum section 10 by evacuating from the vacuum port 7.

【0027】ここで、極低温絶縁管1の胴部9は、断熱
性能を有する材質、または断熱性能を有する構造に形成
され、管内部の導体4はアルミニウムまたは銅を材質と
した常電導体で形成されている。一方、真空絶縁管2の
胴部11の材質または構造は断熱性能を有したものでな
く、内部に配設される導体6は、アルミニウムまたは銅
を材質とした常電導体6aと熱絶縁性の高いセラミック
系超電導体6bの組合せ、またはセラミック系超電導体
6bのみで形成されている。
Here, the body 9 of the cryogenic insulation tube 1 is formed of a material having heat insulation performance or a structure having heat insulation performance, and the conductor 4 inside the tube is a normal conductor made of aluminum or copper. Is formed. On the other hand, the material or structure of the body 11 of the vacuum insulating tube 2 does not have a heat insulating property, and the conductor 6 disposed inside is insulated from the normal conductor 6a made of aluminum or copper. It is formed of a combination of high ceramic superconductors 6b or only ceramic superconductor 6b.

【0028】以上のようなシステムにおいて、例えば極
低温絶縁管1内のメンテナンスを行うために設けた開閉
口5から冷媒8を抜き取ると、極低温絶縁管1が昇温す
るが、真空絶縁管2およびセラミック系超電導体6bが
管路方向の熱伝導を抑制することから、極低温絶縁管1
の部分だけを昇温させることができる。
In the above system, for example, when the refrigerant 8 is extracted from the opening / closing port 5 provided for performing maintenance in the cryogenic insulating tube 1, the temperature of the cryogenic insulating tube 1 rises. And the ceramic superconductor 6b suppresses heat conduction in the pipe direction, so that the cryogenic insulating tube 1
Only the portion can be heated.

【0029】なお、上記実施の形態は、極低温絶縁管1
の胴部9を断熱性能を有する材質で形成する点について
述べたが、真空絶縁管2の胴部についても同様に断熱性
能を有する材質で形成するとか、断熱性能を有する構造
で形成すれば、真空絶縁管2内部と大気との伝熱が抑制
されるので、他の超電導機器への影響を更に低減でき
る。
In the above embodiment, the cryogenic insulating tube 1 is used.
Although the description has been made on the point that the body 9 of the vacuum insulating tube 2 is formed of a material having heat insulation performance, the body of the vacuum insulating tube 2 may be formed of a material having heat insulation performance or a structure having heat insulation performance. Since the heat transfer between the inside of the vacuum insulating tube 2 and the atmosphere is suppressed, the influence on other superconducting devices can be further reduced.

【0030】また、図2に示す如く、例えば極低温絶縁
管1に超電導機器(以下、メンテナンス対象機器と称
す)15が隣接されている場合、次のような構成となっ
ている。
Further, as shown in FIG. 2, for example, when a superconducting device (hereinafter referred to as a device to be maintained) 15 is adjacent to the cryogenic insulating tube 1, the following configuration is provided.

【0031】メンテナンス対象機器15は極低温絶縁管
1の中心軸線を共通にして連接され、前記メンテナンス
対象機器15と極低温絶縁管1とが両絶縁管1,2間と
同様に絶縁スペーサ3によって仕切られている。さら
に、メンテナンス対象機器15には導体14が導出さ
れ、この導体14の端部が絶縁スペーサ3で支持される
とともに極低温絶縁管1の導体4と電気的に接続されて
いる。
The equipment 15 to be maintained is connected to the cryogenic insulation pipe 1 with a common central axis, and the equipment 15 to be maintained and the cryogenic insulation pipe 1 are connected by the insulating spacer 3 in the same manner as between the insulation pipes 1 and 2. It is partitioned. Further, a conductor 14 is led out to the maintenance target device 15, and an end of the conductor 14 is supported by the insulating spacer 3 and is electrically connected to the conductor 4 of the cryogenic insulating tube 1.

【0032】このような状態において、メンテナンス対
象機器15をメンテナンスするために内部を開放した場
合、導体14は極低温絶縁管1の導体4と接続されてい
るために結露を生じる恐れがある。そこで、極低温絶縁
管1の開閉口5から冷媒8を抜取ると、メンテナンス対
象機器15、導体14、極低温絶縁管1、導体4が昇温
されるが、この昇温の影響は真空絶縁管2の働きによっ
て、図示しない他の超電導機器には影響を及ぼさない。
In such a state, when the inside of the maintenance target device 15 is opened for maintenance, the conductor 14 is connected to the conductor 4 of the cryogenic insulating tube 1 and may cause dew condensation. Therefore, when the refrigerant 8 is extracted from the opening 5 of the cryogenic insulating tube 1, the temperature of the equipment 15 to be maintained, the conductor 14, the cryogenic insulating tube 1, and the conductor 4 are increased. The function of the tube 2 does not affect other superconducting devices (not shown).

【0033】先ず、極低温絶縁管1の温度は絶縁スペー
サ3が存在することで真空絶縁管2への伝達は抑制され
る。更に、導体4の熱は常電導体6aに伝達するが、セ
ラミック系超電導体6bで管路方向の熱伝達が抑制され
る。また、真空絶縁管2内部は真空になっているので、
対流は発生せず、輻射による常電導体6aから真空絶縁
管2への伝熱が存在するが、これは例えば真空絶縁管2
を断熱材で被覆する、あるいは導体6を構成する常電導
体6aの部分を小さくする等の対応を図ることにより伝
熱の影響を低減でき、結局、極低温絶縁管1のみが昇温
し、結露の発生を防ぐことができる。
First, transmission of the temperature of the cryogenic insulating tube 1 to the vacuum insulating tube 2 is suppressed by the presence of the insulating spacer 3. Further, the heat of the conductor 4 is transmitted to the normal conductor 6a, but the heat transfer in the pipe direction is suppressed by the ceramic superconductor 6b. Also, since the inside of the vacuum insulating tube 2 is evacuated,
Convection does not occur, and heat is transmitted from the normal conductor 6a to the vacuum insulating tube 2 by radiation.
Is covered with a heat insulating material, or the effect of heat transfer can be reduced by taking measures such as making the portion of the normal conductor 6a constituting the conductor 6 smaller. As a result, only the cryogenic insulating tube 1 rises in temperature, The occurrence of dew condensation can be prevented.

【0034】メンテナンス後における再冷却の場合は、
前述の手順と逆に極低温絶縁管1の開閉口5から冷媒8
を注入するが、この際も導体14が結露を起こさないよ
うに、メンテナンス対象機器15と極低温絶縁管1との
冷却を同時に行うか、あるいはメンテナンス対象機器1
5内部を乾燥ガスで充満させながら冷却を行えば良い。
In the case of re-cooling after maintenance,
Conversely to the above-described procedure, the refrigerant 8
In this case, the maintenance target device 15 and the cryogenic insulation tube 1 are simultaneously cooled or the maintenance target device 1 is cooled so that the conductor 14 does not cause condensation.
Cooling may be performed while filling the inside of 5 with a dry gas.

【0035】再冷却時、導体4の温度は前述する真空絶
縁管2の働きによって、図示しない他の超電導機器に影
響を及ぼすことがない。
At the time of recooling, the temperature of the conductor 4 does not affect other superconducting equipment (not shown) due to the function of the vacuum insulating tube 2 described above.

【0036】尚、前記絶縁スペーサ3としては、熱伝導
率の低い樹脂または強化繊維などの高分子材料を用い
て、その体積含有率を50%以上としたものが用いられ
る。これによって絶縁スペーサ3の断熱性能が向上する
ため、他の絶縁管1からの熱伝達を抑制し、超電導送変
電システムを構成するメンテナンス対象機器である超電
導機器を昇温させることができる。
The insulating spacer 3 is made of a material having a low thermal conductivity, such as a resin or a reinforcing fiber, and has a volume content of 50% or more. As a result, the heat insulating performance of the insulating spacer 3 is improved, so that heat transfer from the other insulating pipes 1 can be suppressed, and the temperature of the superconducting device, which is a maintenance target device constituting the superconducting power transmission and transformation system, can be increased.

【0037】図3は本発明に係る超電導送変電システム
の他の実施の形態を示す構成図である。尚、同図におい
て図1と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明
を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0038】この送変電システムは、極低温絶縁管1の
一方端部に極低温遮断器19、他方端部に超電導限流器
20が配置され、この極低温遮断器19と極低温絶縁管
1との間、および極低温絶縁管1と超電導限流器20の
間はそれぞれ絶縁スペーサ3によって仕切られた構成で
ある。
In this transmission and substation system, a cryogenic circuit breaker 19 is arranged at one end of the cryogenic insulating tube 1 and a superconducting current limiter 20 is arranged at the other end. And between the cryogenic insulating tube 1 and the superconducting current limiter 20 are each separated by an insulating spacer 3.

【0039】この極低温遮断器19の一部は真空状態の
真空絶縁室21となっており、この真空絶縁室21の内
部には限流器20から導出される導体22が中心軸線に
沿って配設され、その端部が同じく絶縁スペーサ3に支
持されて、極低温絶縁管1の導体4と接続されている。
A part of the cryogenic circuit breaker 19 is a vacuum insulating chamber 21 in a vacuum state. Inside the vacuum insulating chamber 21, a conductor 22 led out of a current limiter 20 extends along a central axis. It is disposed, and its end is also supported by the insulating spacer 3 and connected to the conductor 4 of the cryogenic insulating tube 1.

【0040】また、超電導限流器20の一部も真空状態
の真空絶縁室23となっており、この真空絶縁室23の
内部には限流器20から導出される導体24が中心軸線
に沿って配設され、その端部が同じく絶縁スペーサ3に
支持されて、極低温絶縁管1の導体4と接続されてい
る。ここで、超電導限流器20内部に配設された導体2
4は、アルミニウムまたは銅を材質とした常電導体24
aと熱絶縁性の高いセラミック系超電導体24bの組合
せ、またはセラミック系超電導体24bのみで形成され
ている。
A part of the superconducting current limiter 20 is also a vacuum insulating chamber 23 in a vacuum state. Inside the vacuum insulating chamber 23, a conductor 24 derived from the current limiter 20 extends along the center axis. The end is also supported by the insulating spacer 3 and is connected to the conductor 4 of the cryogenic insulating tube 1. Here, the conductor 2 disposed inside the superconducting current limiter 20
4 is a normal conductor 24 made of aluminum or copper
a and the ceramic superconductor 24b having high thermal insulation, or the ceramic superconductor 24b alone.

【0041】次に、以上のようなシステムにおいて、極
低温遮断器19をメンテナンスする例について説明す
る。
Next, an example in which the cryogenic circuit breaker 19 is maintained in the above system will be described.

【0042】極低温遮断器19を開放しメンテナンスす
る場合、導体22が導体4と接続されているため結露を
生じる。そこで、極低温遮断器19の開放による昇温と
併せて極低温絶縁管1の開閉口5から冷媒8を抜取るよ
うに操作すれば極低温遮断器19の結露の発生を防止す
ることができる。
When the cryogenic circuit breaker 19 is opened for maintenance, dew condensation occurs because the conductor 22 is connected to the conductor 4. Therefore, if the operation is performed so as to extract the refrigerant 8 from the opening / closing port 5 of the cryogenic insulation pipe 1 in conjunction with the temperature rise due to the opening of the cryogenic circuit breaker 19, it is possible to prevent the dew condensation of the cryogenic circuit breaker 19 from occurring. .

【0043】このとき、極低温遮断器19、導体22、
極低温絶縁管1、導体4が昇温されるが、この熱の影響
は超電導限流器20によって抑制され、図示しない他の
超電導機器には影響を及ぼさない。即ち、極低温絶縁管
1の温度は絶縁スペーサ3の存在によって超電導限流器
20への伝達は抑制される。更に、導体4の熱は常電導
体24aに伝達するが、セラミック系超電導体24bに
よって管路方向の熱伝達が抑制される。また、超電導限
流器20内部は真空になっているため、対流伝熱は発生
しない。輻射による常電導体24aから超電導限流器2
0への伝熱が存在するが、これは例えば、超電導限流器
20を断熱材で被覆する、あるいは導体24を構成する
常電導体24aの部分を小さくする等の対応を図ること
で伝熱の影響を低減することが可能である。
At this time, the cryogenic circuit breaker 19, the conductor 22,
The temperature of the cryogenic insulating tube 1 and the conductor 4 is increased, but the effect of this heat is suppressed by the superconducting current limiter 20 and does not affect other superconducting devices not shown. That is, the transmission of the temperature of the cryogenic insulating tube 1 to the superconducting current limiter 20 is suppressed by the presence of the insulating spacer 3. Further, the heat of the conductor 4 is transmitted to the normal conductor 24a, but heat transfer in the pipe direction is suppressed by the ceramic superconductor 24b. Further, since the inside of the superconducting current limiter 20 is in a vacuum, convection heat transfer does not occur. Superconducting current limiter 2 from normal conductor 24a by radiation
There is a heat transfer to the superconducting current limiter 20 with a heat insulating material, or a heat transfer by reducing the portion of the normal conductor 24a constituting the conductor 24. Can be reduced.

【0044】メンテナンス後の再冷却は、前述の手順と
逆に極低温絶縁管1の開閉口5から冷媒8を注入する
が、この際も導体22が結露を起こさないように、極低
温遮断器19と極低温絶縁管1の冷却を同時に行うか、
あるいは極低温遮断器19内部を乾燥ガスで充満させな
がら冷却を行えば良い。
In the re-cooling after the maintenance, the refrigerant 8 is injected from the opening / closing port 5 of the cryogenic insulating tube 1 in the reverse order of the above-mentioned procedure. 19 and cooling of the cryogenic insulation tube 1 at the same time,
Alternatively, the cooling may be performed while filling the inside of the cryogenic circuit breaker 19 with the dry gas.

【0045】この再冷却時においても導体4の温度は前
述する超電導限流器20の働きによって、図示しない他
の超電導機器には影響を及ぼさない。
During the recooling, the temperature of the conductor 4 does not affect other superconducting devices (not shown) due to the operation of the superconducting current limiter 20 described above.

【0046】図4は本発明に係る超電導送変電システム
の更に他の実施の形態を示す構成図である。尚、同図に
おいて図1ないし図3と同一部分には同一符号を付し、
その詳しい説明を省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing still another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention. In this figure, the same parts as those in FIGS.
The detailed description is omitted.

【0047】この送変電システムは、真空絶縁管2の一
方端部に超電導限流器25、他端部に超電導ケーブル2
6が配置され、前記超電導限流器25と真空絶縁管2と
の間、および真空絶縁管2と超電導ケーブル26間はそ
れぞれ絶縁スペーサ3によって仕切られた構成である。
This power transmission and transformation system comprises a superconducting current limiter 25 at one end of a vacuum insulating tube 2 and a superconducting cable 2 at the other end.
6 are arranged, and the space between the superconducting current limiter 25 and the vacuum insulating tube 2 and between the vacuum insulating tube 2 and the superconducting cable 26 are separated by insulating spacers 3.

【0048】この超電導限流器25の一部は冷媒8が充
填された極低温絶縁室27となっており、その上部には
前記冷媒8の注入や抽出を行うための開閉口5が設けら
れている。そして、前記極低温絶縁室27の内部には限
流器25から導出される導体28が中心軸線に沿って配
設され、その端部が絶縁スペーサ3に支持され、真空絶
縁管2の導体6の一部である常電導体6aと電気的に接
続されている。
A part of the superconducting current limiter 25 is a cryogenic insulation chamber 27 filled with the refrigerant 8, and an opening / closing port 5 for injecting or extracting the refrigerant 8 is provided at an upper portion thereof. ing. A conductor 28 extending from the current limiter 25 is disposed inside the cryogenic insulation chamber 27 along the center axis, and its end is supported by the insulating spacer 3. Is electrically connected to the normal conductor 6a which is a part of

【0049】また、超電導ケーブル26の一部も冷媒8
が充填された極低温絶縁室29となっており、その上部
には前記冷媒8の注入や抽出を行うための開閉口5が設
けられている。そして、前記極低温絶縁室29の内部に
は中心軸線に沿う導体30の端部が絶縁スペーサ3に支
持され、真空絶縁管2の導体6の一部である常電導体6
aと電気的に接続されている。
Further, a part of the superconducting cable 26 is
Is formed, and an opening / closing port 5 for injecting or extracting the refrigerant 8 is provided at an upper portion thereof. In the cryogenic insulation chamber 29, the end of the conductor 30 along the center axis is supported by the insulation spacer 3, and the normal conductor 6 which is a part of the conductor 6 of the vacuum insulation tube 2 is provided.
a.

【0050】尚、前述したように、真空絶縁管2の内部
に配設された導体6は、アルミニウムまたは銅を材質と
した常電導体6aと熱絶縁性の高いセラミック系超電導
体6bの組合せ、またはセラミック系超電導体6bのみ
で形成されている。
As described above, the conductor 6 disposed inside the vacuum insulating tube 2 is composed of a combination of a normal conductor 6a made of aluminum or copper and a ceramic superconductor 6b having high thermal insulation. Alternatively, it is formed of only the ceramic superconductor 6b.

【0051】このようなシステムにおいて、超電導限流
器25をメンテナンスする例について説明する。
An example in which the superconducting current limiter 25 is maintained in such a system will be described.

【0052】極低温絶縁室27の開閉口5から冷媒8を
抜取ると、超電導限流器25と導体28を昇温させるこ
とができるが、この際には、昇温熱の影響は真空絶縁管
2の働きによって、超電導ケーブル26には影響を及ぼ
さない。即ち、導体28の熱は常電導体6aに伝達する
が、セラミック系超電導体6bによって管路方向の熱伝
達が抑制される。また、真空絶縁管2の内部は真空にな
っているので、対流伝熱は発生しない。輻射による常電
導体6aから真空絶縁管2への伝熱が存在するが、これ
は絶縁スペーサ3の働きによって超電導ケーブル26へ
の熱伝導は抑制される。さらに、この伝熱は例えば真空
絶縁管2を断熱材で被覆する、あるいは導体6を構成す
る常電導体6aの部分を小さくする等の対応を図ること
により伝熱の影響を低減することが可能である。
The temperature of the superconducting current limiter 25 and the conductor 28 can be increased by extracting the refrigerant 8 from the opening 5 of the cryogenic insulation chamber 27. The function of 2 does not affect the superconducting cable 26. That is, the heat of the conductor 28 is transmitted to the normal conductor 6a, but the heat transfer in the pipe direction is suppressed by the ceramic superconductor 6b. Further, since the inside of the vacuum insulating tube 2 is evacuated, convection heat transfer does not occur. There is heat transfer from the normal conductor 6a to the vacuum insulating tube 2 by radiation, but this is suppressed by the action of the insulating spacer 3 from conducting heat to the superconducting cable 26. Further, the effect of the heat transfer can be reduced by taking measures such as covering the vacuum insulating tube 2 with a heat insulating material or reducing the portion of the normal conductor 6a constituting the conductor 6, for example. It is.

【0053】このメンテナンス後の再冷却は、前述の手
順と逆に極低温絶縁室27の開閉口5から冷媒8を注入
するが、この再冷却時においても導体28の温度変動は
前述の真空絶縁管2の働きによって、超電導ケーブル2
6には影響を及ぼさない。
In the re-cooling after the maintenance, the refrigerant 8 is injected from the opening / closing port 5 of the cryogenic insulation chamber 27 in the reverse order to the above-mentioned procedure. The superconducting cable 2
6 is not affected.

【0054】同様に、極低温絶縁室29の開閉口5から
冷媒8を抜き取ると、超電導ケーブル26のみを昇温さ
せることができるが、この場合も前述と同様に真空絶縁
管2の働きによって、超電導限流器25には影響を及ぼ
さない。
Similarly, when the refrigerant 8 is extracted from the opening 5 of the cryogenic insulation chamber 29, the temperature of only the superconducting cable 26 can be increased. The superconducting current limiter 25 is not affected.

【0055】図5は本発明に係る超電導送配電システム
の更に他の実施の形態を示す構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing still another embodiment of the superconducting power transmission and distribution system according to the present invention.

【0056】この実施の形態例については、要部のみに
ついて述べる。
In this embodiment, only the main parts will be described.

【0057】この実施の形態は、図3に示す超電導限流
器20と図4に示す超電導ケーブル26とが絶縁スペー
サ3により仕切った構成である。
In this embodiment, the superconducting current limiter 20 shown in FIG. 3 and the superconducting cable 26 shown in FIG.

【0058】このように構成された機器では、極低温絶
縁室29の開閉口5から冷媒8を抜取ることにより超電
導ケーブル26を昇温させることができるが、前述のよ
うにその温度は、絶縁スペーサ3、真空絶縁室23、セ
ラミック系超電導体24bの効果により熱伝導が抑制さ
れ超電導限流器20の本体に影響を及ぼさない。
In the device configured as described above, the temperature of the superconducting cable 26 can be raised by extracting the refrigerant 8 from the opening 5 of the cryogenic insulation chamber 29. Heat conduction is suppressed by the effects of the spacer 3, the vacuum insulating chamber 23, and the ceramic superconductor 24b, so that the main body of the superconducting current limiter 20 is not affected.

【0059】図6は本発明に係る超電導送変電システム
の更に他の実施の形態を示す構成図である。
FIG. 6 is a block diagram showing still another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【0060】この実施の形態例についても、その要部の
みについて述べる。
In this embodiment, only the main parts will be described.

【0061】この実施の形態は、図4に示す真空絶縁管
2をブッシング31で置き換えた構成である。
This embodiment has a structure in which the vacuum insulating tube 2 shown in FIG.

【0062】ブッシング31は、前記真空絶縁管2の周
面上部に設けられた開口部において、一端を閉じた筒状
体がその開口端面を下にして垂直に接続され、その内部
は真空部32となっている。そして、この真空部32に
は、導体28と導体30を結ぶように、超電導限流器2
5と超電導ケーブル26の中心軸線に沿って導体33が
配設され、その両端を絶縁スペーサ3によって支持固定
されている。更に、中心軸線に垂直な方向に伸びるブッ
シング31の中心導体33bが前記導体33とT字形に
接続されている。
The bushing 31 has an opening provided at the upper part of the peripheral surface of the vacuum insulating tube 2, and a cylindrical body having one end closed is vertically connected with its opening end face down, and the inside thereof is a vacuum part 32. It has become. The superconducting current limiter 2 is connected to the vacuum section 32 so as to connect the conductor 28 and the conductor 30.
A conductor 33 is arranged along the central axis of the superconducting cable 5 and the superconducting cable 26, and both ends thereof are supported and fixed by the insulating spacer 3. Further, a central conductor 33b of the bushing 31 extending in a direction perpendicular to the central axis is connected to the conductor 33 in a T-shape.

【0063】尚、導体33は常電導体33aとセラミッ
ク系超電導体33cが図6に示すような形態で組合わさ
れた構造であり、中心導体33bは常電導体で形成され
ている。
The conductor 33 has a structure in which a normal conductor 33a and a ceramic superconductor 33c are combined in the form shown in FIG. 6, and the center conductor 33b is formed of a normal conductor.

【0064】以上のように構成された超電導送変電シス
テムにおいては、超低温絶縁室27の開閉口5から冷媒
8を抜き取ることにより、超電導限流器25を昇温させ
ることができるが、前述のようにその温度は、絶縁スペ
ーサ3、真空部32、セラミック系超電導体33cの効
果により熱伝導が抑制されるため、超電導ケーブル26
に影響を及ぼさない。同様に、極低温絶縁室29から冷
媒8を抜取ると、超電導ケーブル26のみを昇温させる
ことができる。
In the superconducting power transmission and transformation system configured as described above, the temperature of the superconducting current limiter 25 can be raised by extracting the refrigerant 8 from the opening / closing port 5 of the ultra-low temperature insulating chamber 27, as described above. Since the heat conduction is suppressed by the effects of the insulating spacer 3, the vacuum portion 32, and the ceramic superconductor 33c, the temperature of the superconducting cable 26
Has no effect. Similarly, when the refrigerant 8 is extracted from the cryogenic insulation chamber 29, only the superconducting cable 26 can be heated.

【0065】このように構成することにより、常温機器
であるブッシングを超電導機器と組合せて送変電システ
ムを構築することができる。
With this configuration, it is possible to construct a power transmission and transformation system by combining a bushing, which is a room temperature device, with a superconducting device.

【0066】図7は本発明に係る超電導送変電システム
の更に他の実施の形態を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing still another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【0067】この実施の形態例においても、その要部の
みについて述べる。
In this embodiment, only the main parts will be described.

【0068】この実施の形態は、図1に示す絶縁管路に
おいて、真空絶縁管2に絶縁スペーサ3を固定設置した
例である。このように構成することにより、真空絶縁管
2を真空に保ったまま接続された極低温絶縁管1を取り
外すことができるため、超電導送変電システムを分離す
ることができる。
This embodiment is an example in which an insulating spacer 3 is fixedly installed on a vacuum insulating tube 2 in the insulating conduit shown in FIG. With such a configuration, the cryogenic insulating tube 1 connected thereto can be removed while the vacuum insulating tube 2 is kept in a vacuum, so that the superconducting power transmission and transformation system can be separated.

【0069】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ずに種々変形して実施できるものである。例えばシステ
ムに組込まれている真空絶縁管2を、超電導機器あるい
は超電導ケーブルに使用されている冷媒の蒸発ガス回収
用タンクの代替として用いてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modifications. For example, the vacuum insulating tube 2 incorporated in the system may be used as a substitute for a tank for recovering evaporative gas of a refrigerant used in a superconducting device or a superconducting cable.

【0070】このように構成することにより、蒸発ガス
回収用タンクを別途設ける必要がないため、高純度の蒸
発ガスを保持するコンパクトな超電導送変電システムを
構築できる。
With this configuration, there is no need to separately provide an evaporative gas recovery tank, so that a compact superconducting transmission and substation system that holds high-purity evaporative gas can be constructed.

【0071】また、超電導機器あるいは超電導ケーブル
に超電導限流器を組合せて超電導送変電システムを構成
してもよい。
Further, a superconducting current limiting system may be combined with a superconducting device or a superconducting cable to constitute a superconducting power transmission and transformation system.

【0072】この超電導限流器は図3に示す真空絶縁室
23を有する形態、あるいは図4に示す極低温絶縁室2
7を有する形態の何れについても構成できるため、他の
機器とフレキシブルに組合せてシステムを構築すること
が可能である。
This superconducting current limiter has a vacuum insulating chamber 23 shown in FIG. 3 or a cryogenic insulating chamber 2 shown in FIG.
7 can be configured, so that a system can be constructed by flexibly combining with other devices.

【0073】このように構成することにより、超電導シ
ステムの一部を容易に昇温させることができるだけでな
く、超電導ケーブルの短絡事故電流を小さく抑えること
ができる。
With this configuration, not only the temperature of a part of the superconducting system can be easily raised, but also the short circuit current of the superconducting cable can be suppressed.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
電導機器または超電導ケーブル機器相互間の熱の移動を
有効に抑制できるため、システム全体を昇温しなくて
も、一部の超電導機器のみを昇温させることが可能とな
り、メンテナンスの効率化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the transfer of heat between superconducting devices or superconducting cable devices can be effectively suppressed, so that some superconducting devices can be used without raising the temperature of the entire system. Only the temperature can be raised, and maintenance efficiency can be improved.

【0075】また、常温機器と超電導機器を組合せてシ
ステムを構成できるので、フレキシブルなシステムを構
築できる。
Further, since a system can be configured by combining a normal temperature device and a superconducting device, a flexible system can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる超電導送変電システムの一実施
の形態を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【図2】メンテナンス例を説明するシステムの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a system illustrating a maintenance example.

【図3】本発明に係わる超電導送変電システムの他の実
施形態を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【図4】本発明に係わる超電導送変電システムの他の実
施形態を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【図5】本発明に係わる超電導送変電システムの更に他
の実施形態を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing still another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【図6】本発明に係わる超電導送変電システムの更に他
の実施形態を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing still another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【図7】本発明に係わる超電導送変電システムの更に他
の実施形態を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing still another embodiment of the superconducting power transmission and transformation system according to the present invention.

【図8】従来の超電導送変電システムを説明する系統構
成図。
FIG. 8 is a system configuration diagram illustrating a conventional superconducting transmission and transformation system.

【図9】従来の超電導送変電システムに使用される極低
温絶縁管の断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a cryogenic insulating tube used in a conventional superconducting power transmission and transformation system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…極低温絶縁管 2…真空絶縁管 3…絶縁スペーサ 4…導体 5…開閉口 6…導体 6a…常電導体 6b…セラミック系超電導体 7…真空口 8…冷媒 14…導体 15…メンテナンス対象機器 19…極低温遮断器 20…超電導限流器 21…真空絶縁室 22…導体 24…導体 24a…常電導体 24b…セラミック系超電導体 25…超電導限流器 26…超電導ケーブル 28…導体 29…極低温絶縁室 30…導体 31…ブッシング 32…真空部 33…導体 33a…常電導体 33b…常電導体 33c…セラミック系超電導体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cryogenic insulating tube 2 ... Vacuum insulating tube 3 ... Insulating spacer 4 ... Conductor 5 ... Opening / closing opening 6 ... Conductor 6a ... Normal conductor 6b ... Ceramic superconductor 7 ... Vacuum opening 8 ... Refrigerant 14 ... Conductor 15 ... Maintenance target Equipment 19 ... Cryogenic circuit breaker 20 ... Superconducting current limiter 21 ... Vacuum insulation chamber 22 ... Conductor 24 ... Conductor 24a ... Normal conductor 24b ... Ceramic superconductor 25 ... Superconducting current limiter 26 ... Superconducting cable 28 ... Conductor 29 ... Cryogenic insulation room 30 ... Conductor 31 ... Bushing 32 ... Vacuum part 33 ... Conductor 33a ... Normal conductor 33b ... Normal conductor 33c ... Ceramic superconductor

フロントページの続き (72)発明者 米田 えり子 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 野村 俊自 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 Fターム(参考) 5G321 BA01 CB02 CB08 Continued on the front page (72) Inventor Eriko Yoneda 2-4-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Shunto 1-1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo F-term in Toshiba head office (reference) 5G321 BA01 CB02 CB08

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超電導機器あるいは超電導ケーブルとこ
れらに接続される絶縁管路とで構成される超電導送変電
システムにおいて、 前記絶縁管路は、内部に第1の導体が配設され、この導
体を支持するとともに管両端部が断熱性をもった第1の
絶縁スペーサで遮蔽される極低温絶縁管と、内部に前記
第1の導体と接続される一部もしくは全部をセラミック
ス系超電導の第2の導体が配設され、この第2の導体を
支持するとともに管両端部が断熱性をもった前記第1の
絶縁スペーサを含む第2の絶縁スペーサで遮蔽される真
空絶縁管とを有し、 前記極低温絶縁管には管内に冷媒を注入・抽出する開閉
口を設け、 前記真空絶縁管には管内を真空引きし真空状態とする真
空口を設けたことを特徴とする超電導送変電システム。
1. A superconducting power transmission and transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulated conduit connected thereto, wherein the insulated conduit has a first conductor disposed therein. A cryogenic insulating tube which is supported and both ends of which are shielded by a first insulating spacer having heat insulating properties; and a part or all of which is connected to the first conductor inside or a second part made of ceramics superconducting. A vacuum insulating tube provided with a conductor, supporting the second conductor, and both ends of the tube are shielded by a second insulating spacer including the first insulating spacer having heat insulation; A superconducting transmission and substation system, characterized in that a cryogenic insulating tube is provided with an opening / closing port for injecting / extracting a refrigerant into the tube, and the vacuum insulating tube is provided with a vacuum port for evacuating the tube to a vacuum state.
【請求項2】 超電導機器あるいは超電導ケーブルとこ
れらに接続される絶縁管路とで構成される超電導送変電
システムにおいて、 前記絶縁管路は、内部に第1の導体が配設され、この導
体を支持するとともに管両端部が断熱性をもった第1の
絶縁スペーサで遮蔽される第1の極低温絶縁管と、内部
に前記第1の導体と接続される一部もしくは全部をセラ
ミックス系超電導の第2の導体が配設され、この第2の
導体を支持するとともに管両端部が断熱性をもった前記
第1の絶縁スペーサを含む第2の絶縁スペーサで遮蔽さ
れる第2の極低温絶縁管とを有し、 前記各極低温絶縁管にはそれぞれ管内に冷媒を注入・抽
出する開閉口を設けたことを特徴とする超電導送変電シ
ステム。
2. A superconducting power transmission and transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulated conduit connected thereto, wherein the insulated conduit has a first conductor disposed therein. A first cryogenic insulating tube which is supported and both ends of which are shielded by a first insulating spacer having heat insulating properties; and a part or all of which is connected to the first conductor inside is made of ceramics superconducting. A second cryogenic insulation is provided in which a second conductor is provided and both ends of which are supported by the second conductor and are shielded by a second insulation spacer including the first insulation spacer having heat insulation. A superconducting transmission / transformation system, characterized in that each of the cryogenic insulating tubes has an opening for injecting and extracting a refrigerant into the tubes.
【請求項3】 超電導機器あるいは超電導ケーブルとこ
れらに接続される絶縁管路とで構成される超電導送変電
システムにおいて、 内部に導体が配設され、この導体を支持するとともに管
両端部が断熱性をもった絶縁スペーサで遮蔽される前記
絶縁管路である極低温絶縁管と、この極低温絶縁管の一
端部または両端部に前記絶縁スペーサを介して接続さ
れ、前記導体と電気的に接続される前記超電導機器ある
いは前記超電導ケーブルとを有し、 前記極低温絶縁管には管内に冷媒を注入・抽出する開閉
口を設けたことを特徴とする超電導送変電システム。
3. A superconducting power transmission and transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulated conduit connected thereto, wherein a conductor is disposed inside, and the conductor is supported and both ends of the tube are insulated. A cryogenic insulating pipe, which is the insulating pipe line shielded by the insulating spacer having the cryogenic insulating pipe, connected to one end or both ends of the cryogenic insulating pipe via the insulating spacer, and electrically connected to the conductor. A superconducting transmission and substation system comprising: the superconducting device or the superconducting cable described above; and an opening for injecting and extracting a refrigerant into and from the cryogenic insulating tube.
【請求項4】 超電導機器あるいは超電導ケーブルとこ
れらに接続される絶縁管路とで構成される超電導送変電
システムにおいて、 内部に一部もしくは全部をセラミックス系超電導の導体
が配設され、この導体を支持するとともに管両端部が断
熱性をもった絶縁スペーサで遮蔽される前記絶縁管路で
ある真空絶縁管と、この真空絶縁管の一端部または両端
部に前記絶縁スペーサを介して接続され、前記導体と電
気的に接続される前記超電導機器あるいは前記超電導ケ
ーブルとを有し、 前記真空絶縁管には管内を真空引きし真空状態とする真
空口を設けたことを特徴とする超電導送変電システム。
4. A superconducting power transmission and transformation system comprising a superconducting device or a superconducting cable and an insulating conduit connected thereto, wherein a ceramic-based superconducting conductor is partially or entirely disposed inside. A vacuum insulating pipe which is the insulating pipe line which is supported and both ends of which are shielded by insulating spacers having heat insulating properties, and which is connected to one or both ends of the vacuum insulating pipe via the insulating spacer, A superconducting transmission / transformation system comprising: the superconducting device or the superconducting cable electrically connected to a conductor; and a vacuum port provided in the vacuum insulating tube to evacuate the inside of the tube to a vacuum state.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4の何れか1つに
記載の超電導送変電システムにおいて。前記超電導機器
あるいは前記超電導ケーブルの一部として、内部に当該
超電導機器あるいは当該超電導ケーブルから導出される
導体が配設されてなる極低温絶縁管を設けた場合、この
極低温絶縁管には管内に冷媒を注入・抽出する開閉口を
設け、 また、前記超電導機器あるいは前記超電導ケーブルの一
部として、当該超電導機器あるいは当該超電導ケーブル
から導出される導体が配設されてなる真空絶縁管を設け
た場合、この真空絶縁管の内部に配設される導体は、そ
の一部もしくは全部をセラミックス系超電導の導体で構
成するとともに、前記真空絶縁管には内部を真空引きし
真空状態とする真空口を設けたことを特徴とする超電導
送変電システム。
5. The superconducting power transmission and transformation system according to claim 1, wherein: As a part of the superconducting device or the superconducting cable, when a cryogenic insulating tube in which a conductor derived from the superconducting device or the superconducting cable is disposed is provided, the cryogenic insulating tube is provided in the pipe. A case in which an opening / closing port for injecting / extracting a refrigerant is provided, and a vacuum insulating tube provided with a conductor derived from the superconducting device or the superconducting cable is provided as a part of the superconducting device or the superconducting cable. The conductor provided inside the vacuum insulating tube is partially or entirely made of a ceramic-based superconducting conductor, and the vacuum insulating tube is provided with a vacuum port for evacuating the inside to make a vacuum state. A superconducting transmission and substation system characterized by the following.
【請求項6】 前記極低温絶縁管および前記真空絶縁管
のうち、少なくとも当該極低温絶縁管は、その胴部が断
熱材で構成されていることを特徴とする請求項1ないし
請求項5の何れか1つに記載の超電導送変電システム。
6. The cryogenic insulating tube of claim 1, wherein at least the cryogenic insulating tube of the cryogenic insulating tube and the vacuum insulating tube has a body made of a heat insulating material. A superconducting power transmission and transformation system according to any one of the preceding claims.
【請求項7】 前記真空絶縁管内部の導体が常温導体を
挟んで前記セラミックス系超電導体が配設されている場
合、当該常温導体から分岐し常温機器と接続するための
分岐常温導体を設けたことを特徴とする請求項1,4〜
6の何れか1つに記載の超電導送変電システム。
7. When the ceramic-based superconductor is provided with a conductor inside the vacuum insulating tube sandwiching a room-temperature conductor, a branch room-temperature conductor for branching from the room-temperature conductor and connecting to a room-temperature device is provided. Claims 1, 4 to
7. The superconducting power transmission and transformation system according to any one of 6.
【請求項8】 前記絶縁スペーサは、高分子材料50%
以上で100%以下の体積含有率を有することを特徴と
する請求項1ないし請求項5の何れか1つに記載の超電
導送変電システム。
8. The insulating spacer is made of a 50% polymer material.
The superconducting transmission substation system according to any one of claims 1 to 5, having a volume content of 100% or less as described above.
【請求項9】 請求項1,4〜6の何れか1つに記載の
超電導送変電システムにおいて、 前記真空絶縁管に代えて、前記超電導機器あるいは前記
超電導ケーブルにおける冷媒の蒸気ガス回収タンクとす
ることを特徴とする超電導送変電システム。
9. The superconducting power transmission and transformation system according to claim 1, wherein a steam vapor recovery tank for refrigerant in the superconducting device or the superconducting cable is used instead of the vacuum insulating tube. A superconducting transmission substation system characterized by the above.
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