JP2002124142A - 電力超伝導送電ケーブル - Google Patents

電力超伝導送電ケーブル

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JP2002124142A
JP2002124142A JP2001250883A JP2001250883A JP2002124142A JP 2002124142 A JP2002124142 A JP 2002124142A JP 2001250883 A JP2001250883 A JP 2001250883A JP 2001250883 A JP2001250883 A JP 2001250883A JP 2002124142 A JP2002124142 A JP 2002124142A
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transmission cable
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Stephen P Ashworth
ピー アシュワース スティーブン
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Brookhaven Science Associates LLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配電レベル電圧で作動できる製造可能な小型
超伝導送電ケーブルを提供する。 【解決手段】 本発明は、配電レベルの電圧で作動する
小型超伝導送電ケーブルに関する。本超伝導ケーブル
は、多数のテープが二次導体に組み込まれている導体で
ある。これらの導体は、３相ケーブルを作るために、長
い誘電体に共面的に取り付けられる。超伝導送電ケーブ
ル１０は長い誘電性部材２０を有しており、長い誘電性
部材２０は、第１及び第２端部２１、２２と、長い誘電
性部材２０を通って第１端部２１から第２端部２２まで
伸張する少なくとも１つのアパーチャ２５とを備えてい
る。本装置は、テープに平行な磁界を増大させるので、
交流損失が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、米国エネルギー省によって授与
された契約番号ＤＥ−ＡＣ０２−９８ＣＨ１０８８６の
下で、米国政府の支援を得てなされたものである。米国
政府は本発明において一定の権利を有する。
【０００２】（発明の属する技術分野）本発明は、超伝
導ケーブル、厳密には、配電レベルの電圧で作動する小
型超伝導送電ケーブルに関する。
【０００３】（従来技術）超伝導送電ケーブルは、小型
の電線でのエネルギーの損失を低く抑えて大電流を送る
ことができなければならない。一般的に、送電は交流を
使って行われるので、交流の下で用いられる超伝導体で
はエネルギーの損失が伴うことは避けられず、それは通
常、交流損失と呼ばれている。
【０００４】超伝導電力ケーブルに関して記述している
先行特許は、フジカミらに対して認可されている米国特
許番号第５，９３２，５２３号に見られる。フジカミ
は、酸化超伝導体を利用した超伝導ケーブル導体につい
て記述しており、それは長くて柔軟な芯部材と、前記芯
部材にらせん状に巻き付けられている複数のテープ状の
細多心酸化超伝導線と、電気絶縁層とを備えている。前
記芯部材に巻き付けられている複数のテープ状超伝導線
は、複数の層を形成しており、それぞれの層は、複数の
テープ状超伝導線を並べて巻き付けることによって形成
されている。複数の層は、芯部材に連続的に積層されて
いる。
【０００５】シマダに対して認可されている米国特許番
号第５，２００，５７７号には、複数の超伝導材料の電
線の束を、互いに、束の中心部分に配置されている芯部
材の周囲に巻き付けることによって形成される、大電気
容量の超伝導ケーブルが記載されている。
【０００６】リーに対して認可されている米国特許番号
第４，４０９，４２５号には、超伝導要素と並行して通
常の伝導性材料の特別な安定化要素を更に配置すること
によって、超伝導要素の安定がどのように達成されるか
について記載されている。安定化要素と超伝導要素を一
緒に巻き付けて平坦なケーブルに形成し、胆体の周囲に
リボン状に配置することができる。
【０００７】主にビスマス−ストロンチウム−カルシウ
ム−銅−酸化物（ＢＳＣＣＯ）から成る超伝導電線につ
いて記載している特許は沢山ある。電線を形成する方法
は、フィネモア他に対して認可されている米国特許番号
第５，３３０，９６９号と、リ他に対して認可されてい
る米国特許番号第６０６９１１６号とに記載されてい
る。この材料を使うことにより、超伝導送電ケーブル
を、配電レベル電圧で作動するように作ることができ
る。電力設備企業は、例えば３０ｋＶの配電レベル電圧
で作動する、直径が１００ｍｍ未満の、１００ＭＶＡ
の、３相ケーブルの設計に関して、関心を持っている。
【０００８】（発明の概要）本発明の目的は、配電レベ
ル電圧で作動できる製造可能な小型超伝導送電ケーブル
を提供することである。この設計では、超伝導材料を、
導体面に垂直な磁界成分が最小となるように配置してい
るので、超伝導体の交流損失は低減する。このことによ
り、ケーブルの位相内の導体と３相ケーブルの個々の位
相とは、現存の設計よりも接近させて配置できるように
なる。その結果、所定の出力定格においてケーブルは非
常に小型になる。
【０００９】３相ケーブルは、誘電体に囲まれた３つの
位相導体から成っている。ケーブル全体が断熱材に囲ま
れている。３相ケーブルの各位相導体は、多数の平行な
二次導体から構成されており、液体冷却用の空隙があ
る。
【００１０】各二次導体は、多数の高温超伝導体（ＨＴ
Ｓ）の平面配列である。各配列内のＨＴＳ導体間の間隔
は、ＨＴＳ導体内の電流による、２つの端部導体上の磁
界の垂直成分を低減させるように選択される。位相当た
りの二次導体の数及び二次導体当たりのＨＴＳ導体の数
は、ケーブルの許容交流損失の制約の中で、ケーブルの
全体直径を最小にするように選択される。
【００１１】本発明の超伝導送電ケーブルの好適な形
態、並びに別の実施例、特徴及び利点は、代表的な実施
例に関する以下の詳細な説明を、添付の図面と関連付け
てお読みいただければ、明白になるであろう。
【００１２】（好適な実施例の詳細な説明）本発明によ
れば、図４に示すように、超伝導送電ケーブル１０は長
い誘電性部材２０を有しており、長い誘電性部材２０
は、第１及び第２端部２１、２２と、長い誘電性部材２
０を通って第１端部２１から第２端部２２まで伸張する
少なくとも１つのアパーチャ２５とを備えている。長い
誘電性部材２０は、好適な絶縁材料であれば、製造が簡
単な押し出し誘電体か、巻紙か、又は何らかの相当手段
のようなものでよい。長い誘電性部材２０は、円筒形又
は長方形であってもよいが、それに限定されるものでは
ない。アパーチャ２５は、何れの形状でもよく、導体３
０に適合するような大きさになっている。長い誘電性部
材２０及び少なくとも１つのアパーチャ２５の有用な形
状及びサイズに関しては、当業者には明らかであろう。
好適な実施例では、長い誘電性部材２０は３つのアパー
チャ２５を備えている。
【００１３】アパーチャ２５の内部には、少なくとも１
つの超伝導材料から成る導体３０がある。導体３０は位
相導体である。この超伝導材料は、当業者には既知のビ
スマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化物、又
は何らかの別の超伝導材料で構成されているが、これに
限定されるものではない。好適な実施例では、各アパー
チャ２５の内部に１つずつ、計３つの導体３０が配さ
れ、３相ケーブルとなっている。３つのアパーチャ２５
は、前記３つの導体３０の１つによって生成される磁界
と前記３つの導体３０によって伝送される電流との間の
相互作用を最小にするように配置されている。好適な実
施例では、３つのアパーチャ２５は、図１と図４に示す
ように、長い誘電性部材２０の同一面内にある。
【００１４】更に本発明では、超伝導送電ケーブル１０
は、前記導体３０を冷却するための手段（図示せず）
と、前記長い誘電性部材２０を外部状態から断熱するた
めの手段２６とを備えている。冷却手段は、窒素、液体
ヘリウム又はネオンを流すための空隙を含む冷却手段で
もよいが、それに限定されるものではない。断熱のため
の手段２６は、超断熱材を含む真空スペース又は別の相
当手段であればよいが、それに限定されるものではな
い。更に被覆２７が備えらている。好適な実施例では、
断熱のための手段２６は低温断熱ジャケットである。超
断熱材に真空を加えれば、超伝導送電ケーブル１０の直
径は最小となる。冷却及び断熱のための手段２６は、当
業者には明白であろう。
【００１５】導体３０は、少なくとも１つの、図３に示
すような二次導体５０から構成されている。好適な実施
例では、３つの導体３０は、それぞれが少なくとも１つ
の二次導体５０から構成されている。二次導体５０は、
何らかの超伝導材料から作られている。二次導体５０
は、長い誘電性部材２０の中に個別に引き込んでもよい
し、事前組み立てされた位相導体３０の上に直接押し出
してもよい。超伝導送電ケーブル１０を製造及び組み立
てる別の方法も、当業者には明白であろう。
【００１６】超伝導送電ケーブル１０の商業的、経済
的、実現可能な設計という点で、ケーブル１０の設計は
送電のコストを最小にするよう最適化されている。この
最適化には、必要な冷却手段及び冷媒ポンプの数と位置
の考察も含まれている。
【００１７】二次導体５０の数は、前記導体３０の、長
い誘電性部材２０の直径に対する電気容量を最大にする
ように最適化される。ある会社の商業的用途では、超伝
導送電ケーブル１０の直径は約１００ｍｍである。この
超伝導送電ケーブル１０に望まれる容量は、１００ＭＶ
Ａを上回る。本発明を使用する別の用途では、ケーブル
１０の直径及び容量の要件は異なってくる。
【００１８】前記長い誘電性部材２０の直径に対する前
記導体３０の電気容量を最大にするための最適化方法の
例を、図５に示している。例えば１０Ａ−１２０Ａとい
う電流範囲におけるＨＴＳ導体での交流損失に関するデ
ータから、ある電流範囲における位相当たりの二次導体
５０及び二次導体５０当たりの導体の合計交流損失を求
めるために、計算を行った。交流損失が高い構造は排除
した。次に、ケーブル１０のサイズを、導体３０当たり
の二次導体５０の範囲と、二次導体５０当たりのＨＴＳ
導体６０の範囲とに関して計算した。直径が最大値を超
える構造は排除した。次に、所定の直径内で送電が最大
となる構造を選択した。
【００１９】別の実施例では、二次導体５０の数は、前
記導体３０の電気容量に関して長い誘電性部材２０の直
径を最小にするように最適化されている。
【００２０】二次導体５０は、前記二次導体５０内の、
別の前記二次導体５０からの磁界による交流損失を最小
にするように配置されている。３つの導体の実施例で
は、３つの導体３０それぞれの中の各二次導体５０は、
別の前記二次導体５０からの磁界による交流損失を最小
にするように配置されている。
【００２１】好適な実施例では、前記二次導体５０の交
流損失は、前記二次導体５０に垂直な磁界の成分を最小
にし、前記二次導体５０に平行な磁界の成分を最大にす
ることによって最小化される。この最小化は、前記二次
導体５０を局所磁界に実質的に平行に配置することによ
って達成される。好適な実施例では、二次導体５０の配
置は、１つの位相導体３０によって生成される磁界と別
の二次導体５０によって送られる電流との間の相互作用
を最小化するように設計されている。超伝導材料の異方
性は配置の設計における制御因子であるので、導体３０
又は二次導体５０は、磁界に対する垂直成分を最小化す
るように配置される。別の実施例では、交流損失は、前
記二次導体５０のサイズを最適化することによって更に
最小化されている。
【００２２】好適な実施例では、二次導体５０は少なく
とも１つのサポート６５を備えており、超伝導材料は前
記サポート６５上に列５２で固定されている。好適な実
施例の列５２は、図３に示すように平面状である。交流
損失が更に低減される別の列５２の構造、例えば曲がっ
た列ような構造を用いることもできるが、平面構造は商
業的に製造することができる。
【００２３】導体が３つの実施例では、各二次導体５０
は少なくとも１つのサポート６５を備えており、超伝導
材料は、前記サポート６５それぞれの上に列５２で固定
されている。別の実施例では、列５２は、前記少なくと
も１つの二次導体５０での、別の二次導体５０からの磁
界による交流損失を最小にするように最適化されてい
る。サポート６５は、鋼、ハステロイ又は何らかの相当
手段で構成することができるが、それに限定されるもの
ではない。サポート６５のサイズは、列５２内のテープ
６０の数によって決まる。サポート６５の形状は、列５
２の形状によって決定され、好適な実施例では、列５２
は平面である。サポート６５は、向かい合うギャップ７
０が長い誘電性部材２０を通して維持されるように、ア
パーチャ２５の内部の特定の場所に配置されている。
【００２４】局所電気応力を低減し、二次導体５０を長
い誘電性部材２０内に配置するために、サポートエッジ
６６が、図３に示すように設けられている。サポートエ
ッジ６６は丸くしてもよいが、これに限定されるもので
はない。しかし、本発明がこれらの詳細事項なしでも実
行できることは、当業者には明白であろう。
【００２５】好適な実施例では、超伝導材料は、フィネ
モアらに認可されている米国特許番号第５，３３０，９
６９号に記載されているような、長いビスマス−ストロ
ンチウム−カルシウム−銅−酸化物（ＢＳＣＣＯ）テー
プである。好適な超伝導材料はＢＳＣＣＯ−２２２３で
ある。二次導体５０はＢＳＣＣＯテープ６０から作られ
ており、列５２の状態で非磁気サポート６５に貼り付け
られている。テープ６０は前記サポート６５の片面に平
面列５２状に貼り付けられているが、列５２以外の配置
が可能であることは、当業者には明白であろう。例え
ば、テープ６０を前記サポート６５の両面に固定しても
よいが、これに限定されるものではない。
【００２６】好適な実施例では、テープ６０の数は、設
計基準に従って最適化される。配電レベルの電圧で作動
可能な、製造可能な小型超伝導電力送電ケーブル１０の
設計基準には、総送電容量、線間電圧及びケーブル１０
の許容直径に関する考察が含まれている。
【００２７】列５２には、図３に示すように、磁場のエ
ッジ効果を減らすため、テープ６０とテープ６０の間に
端から端まで小さなギャップ６７が設けられている。Ｂ
ＳＣＣＯテープ６０内の交流損失は、テープ面に垂直に
向けられている外部磁界に依るところが大きく、平行方
向に向けられている磁界にはあまり影響されない。前記
ギャップ６７の数及びサイズは、前記二次導体５０内
の、別のテープ６０からの磁界による交流損失を最小に
するように最適化される。ギャップ６７が最適な位置に
あれば、端部テープ６１，６２内の交流損失は、中央の
テープ６０の交流損失よりも実際に大きい。しかも中央
のテープ６０は、二次導体５０の全交流損失が設計基準
内にあるように、自体の交流損失を低減させている。
【００２８】各二次導体５０の２つの端部テープ６１、
６２は、合成磁界によって大きく影響されるので、交流
損失が高いと予測される。図６は、中央テープと端部テ
ープ６１、６２に関して、交流損失とピーク移動電流と
の間の関係を示している。中央テープ６０は、絶縁され
たテープよりも、垂直端部磁界及び交流損失が低い。こ
れらの二次導体５０が、向かい合わせのギャップ７０を
広くとって、組み合わせられ、図２に示す位相導体３０
になる。ギャップ６７を無くすと磁界は二次導体５０の
端部へ追いやられて損失が更に増大し、向かい合わせの
ギャップ７０を無くすと、垂直な磁界も増大する。
【００２９】二次導体当たりのテープ６０の数は、端部
テープ６１、６２の損失と中央テープ６０の低減した損
失との間の関係を強調するように最適化されている。交
流損失は、前記テープ６０を局所磁界に実質的に平行に
配置することによって、前記テープ６０に垂直な磁界の
成分を最小化し、平行な磁界の成分を最大化することに
よって、最小化される。
【００３０】あるケーブル位相では、これらのテープ６
０全てが並行に接続され、この設計だと、電流は、各テ
ープ６０に沿って同じ電圧降下が生成されるように再配
分され易い。電圧へ主要な影響を与えるのは交流損失な
ので、電流が損失のより低い内側のテープ６０へ移行す
ることは自然な傾向であろう。
【００３１】ここでは、本発明について、好適な実施例
を参照しながら説明しているが、本発明の精神と範囲か
ら逸脱することなく、本明細書に記載されている実施例
に替えて別の実施例を用い得ることは、当業者には容易
に理解頂けよう。而して、記載されている実施例は、本
発明を網羅し、本発明を開示した形態だけに限定する意
図はなく、上記教示に鑑みて多くの修正及び変更が可能
であることは明白である。実施例は、本発明の原理及び
現実的な利用法を最も良く説明するために、選択し記述
したものである。本発明の範囲は、添付の請求項及びそ
れと等価なものによって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】完全な超伝導送電ケーブルの断面図であり、誘
電性部材、３相導体、二次導体及びテープを示してい
る。
【図２】導体の図であり、サポート、テープ及び溝を備
えた二次導体を示している。
【図３】二次導体の図であり、サポート、テープ及び溝
を示している。
【図４】超伝導送電ケーブルの斜視図であり、誘電性部
材、アパーチャ、第１及び第２エンド、断熱材及び被覆
を示している。
【図５】ケーブル送電を最適化するための、所定の直径
における、二次導体当たりのテープ数と位相当たりの二
次導体数との間の関係を示している。
【図６】中央テープ及び端テープの、交流損失とピーク
移送電流との間の関係を示している。

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）第１端部及び第２端部と、前記第
    １端部から前記第２端部に伸張している少なくとも１つ
    のアパーチャとを有する、少なくとも１つの長い誘電性
    部材と、（ｂ）前記少なくとも１つのアパーチャの内部
    にあって、少なくとも１つの超伝導材料から成る少なく
    とも１つの導体と、（ｃ）前記少なくとも１つの導体を
    冷却するための手段と、（ｄ）前記少なくとも１つの誘
    電性部材を外部状態から断熱するための手段とを備えて
    いることを特徴とする超伝導送電ケーブル。
  2. 【請求項２】 （ａ）前記少なくとも１つの導体が少な
    くとも１つの二次導体を備えていることを特徴とする請
    求項１に記載の超伝導送電ケーブル。
  3. 【請求項３】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体の
    数は、前記少なくとも１つの導体の電気容量に対する前
    記少なくとも１つの長い誘電性部材の直径を最小化する
    ように最適化されていることを特徴とする請求項２に記
    載の超伝導送電ケーブル。
  4. 【請求項４】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体の
    数は、前記少なくとも１つの長い誘電性部材の直径に対
    する前記少なくとも１つの導体の電気容量を最大化する
    ように最適化されていることを特徴とする請求項２に記
    載の超伝導送電ケーブル。
  5. 【請求項５】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体
    は、前記少なくとも１つの二次導体内の、別の前記少な
    くとも１つの二次導体からの磁界による、交流損失を最
    小化するように配置されていることを特徴とする請求項
    ３に記載の超伝導送電ケーブル。
  6. 【請求項６】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体
    は、前記少なくとも１つの二次導体内の、別の前記少な
    くとも１つの二次導体からの磁界による、交流損失を最
    小化するように配置されていることを特徴とする請求項
    ４に記載の超伝導送電ケーブル。
  7. 【請求項７】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体に
    垂直な磁界の成分を最小化することと、（ｂ）前記少な
    くとも１つの二次導体を局所磁界に実質的に平行に配置
    することにより、平行な磁界の成分を最大化することと
    によって、前記交流損失が最小化されていることを特徴
    とする請求項５に記載の超伝導送電ケーブル。
  8. 【請求項８】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体に
    垂直な磁界の成分を最小化することと、（ｂ）前記少な
    くとも１つの二次導体を局所磁界に実質的に平行に配置
    することにより、平行な磁界の成分を最大化することと
    によって、前記交流損失が最小化されていることを特徴
    とする請求項６に記載の超伝導送電ケーブル。
  9. 【請求項９】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくとも
    １つの二次導体のサイズを最適化することによって、更
    に最小化されていることを特徴とする請求項７に記載の
    超伝導送電ケーブル。
  10. 【請求項１０】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体のサイズを最適化することによって、
    更に最小化されていることを特徴とする請求項８に記載
    の超伝導送電ケーブル。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも１つの二次導体は、
    （ａ）少なくとも１つのサポートを備えており、（ｂ）
    前記少なくとも１つの超伝導材料は、前記サポート上に
    一列に固定されており、（ｃ）前記列は、前記少なくと
    も１つの二次導体内の、別の前記少なくとも１つの二次
    導体からの磁界による、交流損失を最小化するように最
    適化されていることを特徴とする請求項３に記載の超伝
    導送電ケーブル。
  12. 【請求項１２】 前記少なくとも１つの二次導体は、
    （ａ）少なくとも１つのサポートを備えており、（ｂ）
    前記少なくとも１つの超伝導材料は、前記サポート上に
    一列に固定されており、（ｃ）前記列は、前記少なくと
    も１つの二次導体内の、別の前記少なくとも１つの二次
    導体からの磁界による、交流損失を最小化するように最
    適化されていることを特徴とする請求項４に記載の超伝
    導送電ケーブル。
  13. 【請求項１３】 （ａ）前記少なくとも１つの超伝導材
    料は前記少なくとも１つのテープであり、前記少なくと
    も１つのテープは、別の前記少なくとも１つのテープに
    並列に接続されているので、電流が再配分されて、各前
    記少なくとも１つのテープに沿って安定した電圧降下を
    作り出すことを特徴とする請求項１１に記載の超伝導送
    電ケーブル。
  14. 【請求項１４】 （ａ）前記少なくとも１つの超伝導材
    料は前記少なくとも１つのテープであり、前記少なくと
    も１つのテープは、別の前記少なくとも１つのテープに
    並列に接続されているので、電流が再配分されて、各前
    記少なくとも１つのテープに沿って安定した電圧降下を
    作り出すことを特徴とする請求項１２に記載の超伝導送
    電ケーブル。
  15. 【請求項１５】 （ａ）前記列は前記少なくとも１つの
    テープの間にギャップを含んでおり、（ｂ）前記ギャッ
    プの数及びサイズは、前記少なくとも１つの二次導体内
    の、前記二次導体内の別の前記少なくとも１つのテープ
    からの磁界による、交流損失を最小化するように最適化
    されており、（ｃ）前記交流損失は、前記少なくとも１
    つのテープに垂直な磁界の成分を最小化することによっ
    て、最小化され、（ｄ）前記交流損失は、前記少なくと
    も１つのテープを局所磁界に実質的に平行に配置するこ
    とにより、平行な磁界の成分を最大化することによっ
    て、最小化されていることを特徴とする請求項１３に記
    載の超伝導送電ケーブル。
  16. 【請求項１６】 （ａ）前記列は前記少なくとも１つの
    テープの間にギャップを含んでおり、（ｂ）前記ギャッ
    プの数及びサイズは、前記少なくとも１つの二次導体内
    の、前記二次導体内の別の前記少なくとも１つのテープ
    からの磁界による、交流損失を最小化するように最適化
    されており、（ｃ）前記交流損失は、前記少なくとも１
    つのテープに垂直な磁界の成分を最小化することによっ
    て、最小化され、（ｄ）前記交流損失は、前記少なくと
    も１つのテープを局所磁界に実質的に平行に配置するこ
    とにより、平行な磁界の成分を最大化することによっ
    て、最小化されていることを特徴とする請求項１４に記
    載の超伝導送電ケーブル。
  17. 【請求項１７】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体のサイズを最適化することによって更
    に最小化されていることを特徴とする請求項１５に記載
    の超伝導送電ケーブル。
  18. 【請求項１８】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体のサイズを最適化することによって更
    に最小化されていることを特徴とする請求項１６に記載
    の超伝導送電ケーブル。
  19. 【請求項１９】 （ａ）前記少なくとも１つのテープ
    は、ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化
    物を備えていることを特徴とする請求項１７に記載の超
    伝導送電ケーブル。
  20. 【請求項２０】 （ａ）前記少なくとも１つのテープ
    は、ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化
    物を備えていることを特徴とする請求項１８に記載の超
    伝導送電ケーブル。
  21. 【請求項２１】 （ａ）第１端部及び第２端部と、前記
    第１端部から前記第２端部に伸張している３つのアパー
    チャとを有する、少なくとも１つの長い誘電性部材と、
    （ｂ）少なくとも１つの超伝導材料から成る３つの導体
    であって、前記３つの導体のそれぞれが前記３つのアパ
    ーチャに１つづつ入っている、３つの導体と、（ｃ）前
    記３つの導体を冷却するための手段と、（ｄ）前記少な
    くとも１つの誘電性部材を外部状態から断熱するための
    手段とを備えており、（ｅ）前記３つのアパーチャは、
    前記３つの導体の内の１つによって生成される磁界と前
    記３つの導体を流れる電流との間の相互作用を最小化す
    るように配置されていることを特徴とする超伝導送電ケ
    ーブル。
  22. 【請求項２２】 （ａ）前記３つの導体それぞれは、少
    なくとも１つの二次導体を備えていることを特徴とする
    請求項２１に記載の超伝導送電ケーブル。
  23. 【請求項２３】 （ａ）前記３つの導体それぞれの中の
    前記少なくとも１つの二次導体の数は、前記３つの導体
    の電気容量に対する前記少なくとも１つの長い誘電性部
    材の直径を最小化するように最適化されていることを特
    徴とする請求項２２に記載の超伝導送電ケーブル。
  24. 【請求項２４】 （ａ）前記３つの導体それぞれの中の
    前記少なくとも１つの二次導体の数は、前記少なくとも
    １つの長い誘電性部材の直径に対する前記３つの導体の
    電気容量を最大化するように最適化されることを特徴と
    する請求項２２に記載の超伝導送電ケーブル。
  25. 【請求項２５】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体
    は、前記少なくとも１つの二次導体内の、別の前記少な
    くとも１つの二次導体からの磁界による、交流損失を最
    小化するために、前記３つの導体それぞれの中に配置さ
    れていることを特徴とする請求項２３に記載の超伝導送
    電ケーブル。
  26. 【請求項２６】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体
    は、前記少なくとも１つの二次導体内の、別の前記少な
    くとも１つの二次導体からの磁界による、交流損失を最
    小化するために、前記３つの導体それぞれの中に配置さ
    れていることを特徴とする請求項２４に記載の超伝導送
    電ケーブル。
  27. 【請求項２７】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体に垂直な磁界の成分を最小化すること
    と、（ｂ）前記少なくとも１つの二次導体を局所磁界に
    実質的に平行に配置することにより、平行な磁界の成分
    を最大化することとにより、最小化されていることを特
    徴とする請求項２５に記載の超伝導送電ケーブル。
  28. 【請求項２８】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体に垂直な前記磁界の成分を最小化する
    ことと、（ｂ）前記少なくとも１つの二次導体を、各導
    体内に、局所磁界に実質的に平行に配置することによ
    り、平行な磁界の成分を最大化することとにより、最小
    化されていることを特徴とする請求項２６に記載の超伝
    導送電ケーブル。
  29. 【請求項２９】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体のサイズを最適化することによって更
    に最小化されていることを特徴とする請求項２７に記載
    の超伝導送電ケーブル。
  30. 【請求項３０】 前記交流損失は、（ａ）前記少なくと
    も１つの二次導体のサイズを最適化することによって更
    に最小化されていることを特徴とする請求項２８に記載
    の超伝導送電ケーブル。
  31. 【請求項３１】 前記少なくとも１つの二次導体は、
    （ａ）少なくとも１つのサポートを備えており、（ｂ）
    前記少なくとも１つの超伝導材料は、前記サポート上に
    一列に固定されており、（ｃ）前記列は、前記少なくと
    も１つの二次導体内の、別の前記少なくとも１つの二次
    導体からの磁界による、交流損失を最小化するように最
    適化されていることを特徴とする請求項２３に記載の超
    伝導送電ケーブル。
  32. 【請求項３２】 前記少なくとも１つの二次導体は、
    （ａ）少なくとも１つのサポートを備えており、（ｂ）
    前記少なくとも１つの超伝導材料は、前記サポート上に
    一列に固定されており、（ｃ）前記列は、前記少なくと
    も１つの二次導体内の、別の前記少なくとも１つの二次
    導体からの磁界による、交流損失を最小化するように最
    適化されていることを特徴とする請求項２４に記載の超
    伝導送電ケーブル。
  33. 【請求項３３】 （ａ）前記少なくとも１つの超伝導材
    料は前記少なくとも１つのテープであり、前記少なくと
    も１つのテープは、別の前記少なくとも１つのテープに
    並列に接続されているので、電流が再配分されて、各前
    記少なくとも１つのテープに沿って安定した電圧降下を
    作り出すことを特徴とする請求項３１に記載の超伝導送
    電ケーブル。
  34. 【請求項３４】 （ａ）前記少なくとも１つの超伝導材
    料は前記少なくとも１つのテープであり、前記少なくと
    も１つのテープは、別の前記少なくとも１つのテープに
    並列に接続されているので、電流が再配分されて、各前
    記少なくとも１つのテープに沿って安定した電圧降下を
    作り出すことを特徴とする請求項３２に記載の超伝導送
    電ケーブル。
  35. 【請求項３５】 （ａ）前記列は前記少なくとも１つの
    テープの間にギャップを含んでおり、（ｂ）前記ギャッ
    プの数及びサイズは、前記少なくとも１つの二次導体内
    の、前記二次導体内の別の前記少なくとも１つのテープ
    からの磁界による、交流損失を最小化するように最適化
    されており、（ｃ）前記交流損失は、前記少なくとも１
    つのテープに垂直な磁界の成分を最小化することによっ
    て、最小化され、（ｄ）前記交流損失は、前記少なくと
    も１つのテープを局所磁界に実質的に平行に配置するこ
    とにより、平行な磁界の成分を最大化することによっ
    て、最小化されていることを特徴とする請求項３３に記
    載の超伝導送電ケーブル。
  36. 【請求項３６】 （ａ）前記列は前記少なくとも１つの
    テープの間にギャップを含んでおり、（ｂ）前記ギャッ
    プの数及びサイズは、前記少なくとも１つの二次導体内
    の、前記二次導体内の別の前記少なくとも１つのテープ
    からの磁界による、交流損失を最小化するように最適化
    されており、（ｃ）前記交流損失は、前記少なくとも１
    つのテープに垂直な磁界の成分を最小化することによっ
    て、最小化され、（ｄ）前記交流損失は、前記少なくと
    も１つのテープを局所磁界に実質的に平行に配置するこ
    とにより平行な磁界の成分を最大化することによって、
    最小化されていることを特徴とする請求項３４に記載の
    超伝導送電ケーブル。
  37. 【請求項３７】 （ａ）前記少なくとも１つのテープ
    は、ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化
    物を備えていることを特徴とする請求項３５に記載の超
    伝導送電ケーブル。
  38. 【請求項３８】 （ａ）前記少なくとも１つのテープ
    は、ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸化
    物を備えていることを特徴とする請求項３６に記載の超
    伝導送電ケーブル。
  39. 【請求項３９】 （ａ）前記３つのアパーチャは、前記
    少なくとも１つの長い誘電性部材内で共面であることを
    特徴とする請求項２１に記載の超伝導送電ケーブル。
  40. 【請求項４０】 （ａ）前記３つのアパーチャは、前記
    少なくとも１つの長い誘電性部材内で共面であることを
    特徴とする請求項３１に記載の超伝導送電ケーブル。
  41. 【請求項４１】 （ａ）前記３つのアパーチャは、前記
    少なくとも１つの長い誘電性部材内で共面であることを
    特徴とする請求項３２に記載の超伝導送電ケーブル。
  42. 【請求項４２】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体
    に垂直な磁界の成分を最小化することにより、前記少な
    くとも１つの二次導体内の、別の前記少なくとも１つの
    二次導体からの磁界による、交流損失を最小化するため
    に、前記少なくとも１つの二次導体を配置する段階と、
    （ｂ）前記少なくとも１つの二次導体の数及びサイズと
    最適化する段階と、（ｃ）前記少なくとも１つの二次導
    体内の、前記二次導体内の別の前記少なくとも１つのテ
    ープからの磁界による、交流損失を最小化するために、
    前記少なくとも１つの二次導体間のギャップの数及びサ
    イズを最適化する段階とから成ることを特徴とする、請
    求項２に記載の超伝導送電ケーブルを製造する方法。
  43. 【請求項４３】 （ａ）前記少なくとも１つの二次導体
    に垂直な磁界の成分を最小化することにより、前記少な
    くとも１つの二次導体内の、別の前記少なくとも１つの
    二次導体からの磁界による、交流損失を最小化するため
    に、前記少なくとも１つの二次導体を配置する段階と、
    （ｂ）前記少なくとも１つの二次導体の数及びサイズと
    最適化する段階と、（ｃ）前記少なくとも１つの二次導
    体内の、前記二次導体内の別の前記少なくとも１つのテ
    ープからの磁界による、交流損失を最小化するために、
    前記少なくとも１つの二次導体間のギャップの数及びサ
    イズを最適化する段階とから成ることを特徴とする、請
    求項２１に記載の超伝導送電ケーブルを製造する方法。
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