JP2003526175A - 高温超伝導ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高温超伝導ケーブルは、管状支持体と、１つ以上の超伝導層を形成し得るように該支持体にら旋状に巻き付けられた複数の超伝導テープと、超伝導層に対する電気的絶縁手段と、超伝導層を所定の加工温度以下に保つ冷凍手段及び熱的絶縁手段とを備えている。本発明によれば、超伝導テープは、少なくとも１つの金属ストリップが接続された金属カバー体により包まれた超伝導材料を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、いわゆる高温型の超伝導ケーブル及びその製造方法に関する。

【０００２】 明細書及び特許請求の範囲の全体に使用した超伝導材料という語は、例えば、
銅、バリウム及びイットリウムの混合した酸化物又はビスマス、鉛、ストロンチ
ウム、カルシウム、銅、タリウム及び水銀系のセラミック材料のような任意の材
料であって、いわゆる臨界的な温度Ｔｃ以下の温度にて略ゼロの抵抗性を有する
超伝導段を備える材料を意味するものとする。

【０００３】 超伝導体の分野、従って、本明細書において、高温という語は、通常、低温度
として表示される、液体ヘリウムの温度（約４°Ｋ）と比較して、液体窒素の温
度（約７７°Ｋ）に近いか、又はより高温の任意の温度を意味する。

【０００４】 高温超伝導ケーブルは、例えば、独国特許第Ａ−３８１１０５０号及び欧州特
許第Ａ−０７４７９７５号から公知である。

【０００５】 ７７°Ｋ以上の臨界的温度を有する超伝導材料、すなわち少なくともかかる温
度まで超伝導の性質を示す超伝導材料が公知である。これらの材料は、通常、高
温超伝導体と称される。かかる材料は、その加工は、４°Ｋの液体ヘリウムでは
なくして、７７°Ｋの液体窒素の冷凍により保証することができ、具体化の困難
性及びエネルギコストが遥かに低減ため、明らかに、低温超伝導体に比して技術
的により興味深い。

【０００６】 公知であるように、電気エネルギの伝送分野において、最も困難な解決策の問
題点の１つは、技術的及び経済的な観点の双方からいわゆる超伝導材料の使用を
一層より有利なものにすることである。

【０００７】 実際に、こうした低温材料は、永年に亙って公知であるが、その採用は、例え
ば、コストが判断因子でないＮＭＲ装置用の磁石又は高磁界磁石の製造のような
、十分に確立した実用的な用途にのみ限定されていた。

【０００８】 実際上、超伝導体が拡散するパワーが少ないことに伴うコストの削減分は、液
体ヘリウムをその臨界的温度以下に保つのに必要な、液体ヘリウムの冷凍に伴な
う相反するコストを下廻るものである。

【０００９】 上記の問題点を解決するため、新しい高温超伝導材料を実験することを目的と
する研究が一部、行われており、また、一部、既存の材料の性質及び既に利用可
能な材料を採用する導体の性能の双方を常に改良するための研究が行われている
。

【００１０】 幾何学的な性質に関して、全体として０．０５乃至１ｍｍの厚さを有する薄い
テープにより好ましい幾何学的形態が提供されることが分かっている。

【００１１】 実際上、かかる場合、極めて弱体な超伝導性セラミック材料から成る導体は、
一方にて、その材料を含むケーブルの製造、輸送及び付設作業を行う間、材料に
加わる色々な曲げ応力に対する抵抗性を向上させることを実現しているが、他方
にて、その材料は、超伝導材料のより好ましい配向度及び圧密度のため、臨界的
な電流密度に関してより優れた性能を呈するものである。

【００１２】 色々な理由、及び特に、機械的抵抗性を向上させるため、上記の導体は、全体
として、多数フィラメントの複合構造体を形成し得るように、共に結合された銀
又は銀合金から成る金属エンベロープ内に包まれた超伝導材料から成るコアによ
り各々が形成された複数のテープを備えている。

【００１３】 当該技術分野の当業者に「パウダー・イン・チューブ（ｐｏｗｄｅｒ−ｉｎ−
ｔｕｂｅ）」として公知である、広く使用されている方法によれば、導体のこの
多数フィラメント構造体は、適当な粉末前駆体が充填された細い金属管から開始
して形成され、該管は、一方、コンパクトな管束を得ることができるように、別
の外側の金属管又はビレット内に包まれている。このコンパクトな管束は、最初
に、何回かの後続の恒久的変形、押出し成形及び／又は引抜き処理を行い、次に
、所望のテープ形状の構造体が得られる迄、圧延加工及び／又は加圧処理が行わ
れる。例えば、欧州特許第Ａ−０６２７７７３号を参照のこと。

【００１４】 圧延加工の処理とその後の処理との間にて、加工されるテープに対し１回以上
の熱処理を行い、その前駆体から開始して超伝導セラミック材料を形成し、特に
、その合成を行う、すなわち、粉体化した超伝導体の粒子を相互に「溶接」する
。

【００１５】 高温超伝導体のテープは７７°Ｋの加工温度及び室温の双方にてかなり弱体で
あり、機械的応力、特に引張り応力に耐えるのに不適当である。実際上、実際的
な機械的破断を別にして、所定の引張り変形閾値を超えると、材料の超伝導の性
質が不可逆的に損われる虞れがある。このため、こうした材料をケーブル内で使
用することは特に複雑で且つ微妙なものとなる。

【００１６】 実際に、かかる材料から成るケーブルの製造及び付設は、不可避的に機械的応
力を生じさせる幾つかの段階を伴う。

【００１７】 超伝導材料の所望の断面が得られる迄、第一の臨界的な段階は、ら旋状の配置
に従って、幾本かのテープを可撓性の管状支持体の上に巻き付けることである。
巻き付け及び引張りの双方は、テープに引張り変形、曲げ変形及び捩れ変形を生
じさせる。超伝導材料に付与された形成される応力は主として引張り応力である
。更に、このようにして形成された導体（支持体＋超伝導材料）は熱絶縁手段及
び電気的絶縁手段により取り巻かれており、こうした工程の間、牽引及び曲げ作
用が加えられ、このため、超伝導テープにより大きい応力が加えられる。

【００１８】 第二の臨界的な段階は、ケーブルの付設に関するものである。ケーブルは、実
際上、更なる引張り応力及び曲げ応力を生じさせるように室温にて付設され、機
械的な接続（ケーブル頂部の係止）、電気的及び液圧的接続（液体窒素の場合）
は室温にて行われる。付設を完了した後、ケーブルは液体窒素を供給することに
よりその加工温度に上昇させ、かかる冷却の間、ケーブル構成要素の各々に対し
、構成する材料の熱膨張率と相違する熱的な機械的応力及び他の要素の性質によ
る応力が加えられる。

【００１９】 特に、支持体と超伝導テープとの間の膨張率の差は、超伝導テープ、従って超
伝導材料に応力を生じさせる可能性がある。実際に、収縮可能な程度の小さい支
持体に結合される、超伝導材料が自由に収縮できないならば、超伝導材料に引張
り歪みが発生する。かかる引張り歪みは、巻き付けのため既に存在する歪みに追
加されることになる。

【００２０】 引張り歪みを軽減するため、超伝導材料の膨張率よりも大きい膨張率（通常、
１０÷２０ １０^-6／Ｋ）、すなわち少なくとも７５ １０^-6／Ｋの膨張率を有
する材料で出来た支持体を使用することが提案されている。かかる値を有する金
属は存在しないため、かかる材料は、金属ではなく、例えば、テフロン（ｔｅｆ
ｌｏｎ）（登録商標名）、ポリエチレン及びその誘導体のような重合材料（ｐｏ
ｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）のみである。

【００２１】 しかしながら、支持体の直径を適宜に縮小させることによりテープに加わる熱
機械的応力を軽減することを目的とする上記の解決策は、幾つかの重大な欠点が
あることが分かった。

【００２２】 特に、導体（支持体＋超伝導材料）の熱収縮値が不可避的に大きい値であるこ
とは、導体自体とその周囲の絶縁手段（熱的絶縁及び／又は電気的絶縁）との間
に半径方向に広い中空の空間を形成することになる。この中空の空間は、絶縁体
を変形又は破損させる電気的不具合い及び／又は機械的不具合い、すなわち凝集
性の欠如、導体の不整合及び滑り出しを生じさせる可能性がある。

【００２３】 更に、上記ポリマー材料の不良な機械的性質は、ケーブルの製造及び付設段階
の間、超伝導材料を十分に保護することができない。これら材料の変形可能性が
大であるため、導体に付与された全ての歪みは、実際上、超伝導材料にも顕著な
変形を生じさせる。

【００２４】 このため、本発明は、第一の形態において、管状の支持体と、金属カバー体（
例えば、銀とし、又は銀ベースのマグネシウム及び／又はアルミニウム及び／又
はニッケル合金とする）内に包まれた超伝導材料を含む複数の超伝導テープとを
備え、該テープが電気的に絶縁され且つ熱的に絶縁され、しかも冷凍された超伝
導層を形成し得るように支持体の上にら旋状に巻き付けられた高温超伝導ケーブ
ルであって、超伝導テープが３％以上の最大の引張り変形率を有することを特徴
とする高温超伝導ケーブルに関するものである。

【００２５】 上記の値は、上述した製造及び付設工程、すなわち室温にて巻き付け及び付設
を行い、次に、約７７°Ｋの加工温度まで冷却させる工程を意味することを意図
するものである。このことは、また、以下に掲げた変形値にも当てはまる。

【００２６】 超伝導テープは、金属カバー体に接続された少なくとも１つの金属ストリップ
（又は帯材又は積層体）を備えることが好ましい。

【００２７】 このようにして、引張り応力に耐える能力が増大する。超伝導材料により安全
に耐久可能な引張り応力は、最大で、約３％に過ぎないことが分かった。テープ
の製造段階の間、金属カバー体に対する超伝導材料の熱収縮値が相違するから、
この値は、超伝導材料が既に、約１÷１．５％の圧縮変形に耐えることを考慮す
るものである。

【００２８】 本発明の金属ストリップのため、付与された同一の歪みの下、小さい変形が観
察されるのみならず、特に、改良された引張り変形抵抗性も観察された。何ら損
傷を生じさせずに、実際上、約５．５％に等しい引伸し値に達した。この効果は
、超伝導材料中に歪みがより均一に分配されるためであると考えられ、このこと
は、上記長伝導材料の機械的性質を一層良く発揮させることを可能にする。

【００２９】 個々の各場合に従って、テープの両側部に配置された金属カバー体又は２つの
ストリップに結合された１つのストリップのみを提供することができる。

【００３０】 この金属ストリップは、溶接、ろう付け又は接着により金属カバー体に結合さ
れることが好ましい。

【００３１】 ストリップは、低導電率を有する非磁性ステンレス鋼又は青銅或いはアルミニ
ウムで製造することが好ましい。

【００３２】 ケーブルの管状支持体は金属で出来ていることが好ましい。引張り応力に耐え
る能力がより大きければ、実際に、以下に一層明確に説明するように、重合材料
に代えて、金属で出来た支持体を使用することが可能となる。

【００３３】 支持体に対し色々な型式の金属を使用することができる。特に、極めて高電流
を使用する用途の場合、非磁性鋼、好ましくはステンレス鋼が使用される。これ
と代替的に、銅又はアルミニウムを使用してもよい。

【００３４】 管状支持体の構造体は、平滑又は波形の何れかの連続的なものとすることがで
きる。これと代替的に、管状支持体は、ら旋状に巻いた金属テープにより形成さ
れた構造体を備えるか、又はいわゆるタイル構造体、すなわちら旋状に接続され
た隣接するセクタを備えるものとすることができる。

【００３５】 第二の形態において、本発明は、 管状支持体を提供するステップと、 超伝導テープを形成し得るように超伝導材料を金属カバー体内にて包むステッ
プと、 少なくとも１つの超伝導層を形成し得るように複数の超伝導テープを支持体の
上にら旋状に巻き付けるステップと、 超伝導層を電気的に絶縁するステップと、 超伝導層を熱的に絶縁するステップと、 ケーブルを使用するとき、超伝導層を所定の加工温度以下にて冷凍する可能性
を提供するステップとを備える、高温超伝導ケーブルの製造方法において、 ３％以上の最大の引張り変形率となるように超伝導テープの最大の引張り変形
率を制御することを特徴とする、超伝導ケーブルの製造方法に関するものである
。

【００３６】 この方法は、本発明の第一の形態によるケーブルを製造することを可能にする
。

【００３７】 本発明によるケーブル及び方法の更なる特徴及び有利な点は、添付図面に関し
て説明する、１つの好適な実施の形態の以下の説明から一層明確になるであろう
。

【００３８】 図１を参照すると、参照番号１は、全体としていわゆる同軸型の一相（ｏｎｅ
−ｐｈａｓｅ）超伝導ケーブル１を示す。ケーブル１は、少なくとも１つの伝導
要素３を有する、全体として参照番号２で示した超伝導コアを備えている。図示
した例（同一出願人の欧州特許出願第９６２０３５５１．５号による）は、参照
番号３^I、３^II、３^III、３^IVで示した４つの伝導要素が提供され、これら伝導要
素は、例えば、鋼、アルミニウム等のような金属で出来た管状ケーシング９内に
ルーズに収容されることが好ましいケーブルに関するものである。

【００３９】 伝導要素３の各々は、各々が少なくとも１つの超伝導材料層を含む、それぞれ
相部分４及び中性部分５から成る一対の同軸導体を備えている。

【００４０】 上記の例において、超伝導材料は、それぞれの管状支持体６及び（可能であれ
ば）管状支持体７の上に十分に小さい巻き付け角度αにてら旋状に巻き付けられ
且つ重ね合わせた複数の超伝導テープ２０内に組み込まれている。管状支持体が
金属であるならば、角度αは、以下に説明するように、４０°以下であることが
好ましい。

【００４１】 同軸の相部分４及び中性部分５から成る導体は、誘電材料で出来た介在層８に
よって互いに電気的に絶縁されている。

【００４２】 ケーブル１は、また、超伝導コア３を選択された超伝導材料、すなわち、図１
のケーブルにおいて、いわゆる「高温」型の超伝導材料の臨界的温度よりも適宜
に低い温度まで冷凍する適当な手段も備えている。

【００４３】 上記の手段は、適当で且つ公知であり、従って図示しない圧送手段を備えてい
る。この圧送手段の目的は、例えば、伝導要素３の各々の内部に、またかかる要
素と管状ケーシング９との間の隙間内の双方にて６５°乃至９０°Ｋの温度の液
体窒素のような適当な冷凍流体を供給することである。

【００４４】 環境に向けた熱の拡散を可能な限り少なくするため、超伝導コア２は、例えば
、重ね合わせた複数の層により形成された熱的絶縁体と、少なくとも１つの保護
シースとを備える保持構造体、すなわち低温保持装置１０内に包まれている。

【００４５】 当該技術分野にて公知の低温保持装置は、例えば、１９９２年１０月の電力供
給に関するＩＥＥＥ議事録（ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＰＯ
ＷＥＲ ＤＥＬＩＶＥＲＹ）、ｖｏｌ．７、ｎｏ．４の論文、１７４５−１７５
３頁に記載されている。

【００４６】 より具体的には、上記の例において、低温保持装置１０は、例えば、可能であ
れば介在させたスペーサ１３を使用して、ルーズに巻き付けた「熱的超絶縁体」
として当該技術分野で公知の表面金属溶射したプラスチック材料（例えば、ポリ
エステル樹脂）により何本かのテープ（数ダース）により構成された絶縁材料層
１１を備えている。

【００４７】 かかるテープは環状の中空空間１２内に収容され、管状要素１４により境が設
定され、該管状要素１４内にて、公知の装置により約１０^-2Ｎ／ｍ²の真空圧が
保たれる。

【００４８】 金属製の管状要素１４は、環状の中空空間１２に対し望ましい不透過性を付与
するのに適しており、また、例えば、ポリエチレンのような外側シース１５によ
り覆われている。

【００４９】 金属製の管状要素１４は、管状の形状に巻き付けられ且つ長手方向に溶接され
、鋼、銅、アルミニウム等で出来たテープにより、又は押出し成形した管等によ
り形成されることが好ましい。

【００５０】 ケーブルの可撓性のために必要とされるならば、要素１４は波形とすることが
できる。

【００５１】 上述した要素に加えて、ケーブルの牽引要素を設け、ケーブルの構造及び使用
条件に基づいて軸方向又は周方向に配置して、超伝導要素３に付与される機械的
応力を制限することを確実にする。図示しないかかる牽引要素は、当該技術分野
にて公知の技術に従って、例えば、ロープ状の鋼ワイヤーのような周方向に配置
された金属外装体、又は１本以上の軸方向金属コード、又は、例えばアラミド繊
維のような誘電材料の外装繊維により構成することができる。

【００５２】 管状支持体６、７は、非磁性ステンレス鋼で出来ており、平滑又は波形の何れ
かの連続的な構造体を備えることが好ましい。これと代替的に、管状支持体６、
７は、ら旋状に巻き付けた鋼ストリップ又はタイル構造体にて具体化してもよい
。また、銅又はアルミニウムのような、鋼以外の材料を使用してもよい。

【００５３】 図２に図示した超伝導テープ２０の各々は、超伝導材料２３と、超伝導材料２
３が包まれた金属カバー体２４（銀とし又はマグネシウム、アルミニウム又はニ
ッケルとの銀合金とすることが好ましい）と、該カバー体２４に結合された少な
くとも１つの金属ストリップ（又は帯材又は積層体）２５とを備えている。特に
、カバー体２４は、２つの長い側部２６と、２つの短い側部２７とを有する実質
的に矩形の平坦な断面を有している。また、ストリップ２５は、カバー体２４の
長い側部２６に略等しい長さの２つの長い側部２８を有する実質的に矩形の平坦
な断面を備えている。ストリップ２５は、溶接、ろう付け又は接着によりカバー
体２４に締結される。カバー体２４の両側に締結された、等しい又は相違する２
つのストリップ２５を設けることが可能であることを認識すべきである。

【００５４】 （実施例） 本発明を実施するため、次の性質を有する何本かのケーブルを製造した。

【００５５】 支持体：金属又はポリマー 巻き付け直径（支持体の外径）：４０ｍｍ 角度α：１０乃至４５° 超伝導テープの厚さ：０．２ｍｍ 超伝導テープの幅：４ｍｍ 巻き付け中、個々のテープに加わる引張り力：１０Ｎ 加工温度：７７°Ｋ 係止した頂部に対する冷凍（２２０°Ｋに等しい急激な温度上昇） 超伝導テープの熱膨張率：１８．５ １０^-6℃ ポリマー支持体の熱膨張率：８０ １０^-6℃ 金属支持体の熱膨張率：１５ １０^-6℃ 巻き取りの幾何学的形態に起因する変形効果（テープに付与される曲げ力に依
存し、従って、角度αの増加に伴って増大する）、巻き付け工程中の引張り力に
起因する変形効果（一定）、及び熱的変化の効果に起因する係止したケーブル頂
部に対する変形効果（十分な角度αにて負となる前に角度αの増加に伴って減少
する）という超伝導材料に対する変形効果を考慮したものである。表において、
引張り変形を示すため正の値を使用し、圧縮変形を示すため負の値を使用してあ
る。

【００５６】 表には、最大の耐久可能な引張り変形が３％に等しい従来の超伝導テープと、
最大の耐久可能な引張り変形が５．５％に等しく、従って、２．５％の改良が為
された、本発明による超伝導テープ（ステンレス鋼で出来ており、スズろう付け
によりストリップのカバー体２４に結合された、厚さ０．０４５ｍｍ、長さ３．
８ｍｍの断面の側部２６に沿って配置された２つのストリップ２５が設けられて
いる）との何れかの実現可能性が図示されている。後者の場合、超伝導非補強テ
ープが３％の引張り変形に耐え得る（上述し且つ実際に実証するように）と想定
して、実現可能性を確実にするのに必要な引張り変形抵抗の最小の増加値が示し
てある。二重下線で示した値は３％の限界値を超えることを示す。

【００５７】 表１には、重合材料支持体の場合の状況がまとめてあり、表２には、金属支持
体の場合に関係する状況が示してある。

【００５８】 実施例によれば、１つの特定の場合、全体として、本発明は、巻き付け角度、
支持体の直径、巻き付け引張り値、及びある程度まで支持体の材料の選択に関し
てより大きい設計の自由度を可能にする。

【００５９】 支持体に対し金属を使用可能であることは、特に好ましい。それは、かかる支
持体は、ケーブルに対しより大きい剛性を付与することに加えて、超伝導材料の
一層の保護を可能にし、特に、従来技術について上述した重合材料支持体の欠点
を防止することを可能にするからである。このことは、熱膨張率の差に起因して
、導体とその周囲の層との間に加工温度のとき、危険な中空の空間が全く形成さ
れないことを意味する。このケーブルにおいて、導体に対して外側の層は、上述
したように、主として金属であるため、金属製支持体を使用すれば膨張率の差を
最小にし、従って、中空の空間に起因する不都合を劇的に減少させることになる
。

【００６０】 更に、金属製支持体は、全体として、支持体及び該支持体に巻き付けた超伝導
材料として理解される導体に対する機械的な抵抗力をより大きくすることにつな
がる。従って、導体に加わる可能性のある機械的応力が超伝導テープに顕著な程
度に伝達されることがなく（ポリマー支持体の場合、その変形可能性が大きいた
め、生ずるであろう）、当該支持体により略完全に支承される。

【００６１】 また、超伝導材料の巻き付け引張り力が増大することが可能であることは極め
て重要な利点である。実際に、導体の巻き付けの圧密度、従ってその安定性は上
記引張り力に依存する。

【００６２】 要約すれば、本発明は、損傷する可能性が少なく、従ってより抵抗力のある超
伝導ケーブルを具体化することを可能にするものである。

【００６３】 表１−ポリマー支持体 巻き付け角度 １０ ２５ ２８．７ ４５ 幾何学的巻き付け変形 ％ ０．３ １．４ １．７５ ３．４ 引張り変形 ％ ０．２５ ０．２５ ０．２５ ０．２５ 熱的変形 ％ ３．５ ０．９３ ０ −４ 全変形 ％ ４．０５ ２．５８ ２ （−０．３５）¹ 従来の超伝導テープによる ノー イエス イエス ノー 実現可能性 必要な最小の改良 ％ １．０５ − − ０．４ 改良された超伝導テープに イエス イエス イエス イエス よる実現可能性 ¹：従来の超伝導テープの場合、室温にて幾何学的に変形するならば、テープ
自体を不可逆的に損傷するのに十分である。このため、−０．３５の値は、改良
された超伝導テープに対してのみ有意義である。

【００６４】 表２−金属製支持体 巻き付け角度 １０ ２５ ２８．７ ４５ 幾何学的巻き付け変形 ％ ０．３ １．４ １．７５ ３．４ 引張り変形 ％ ０．２５ ０．２５ ０．２５ ０．２５ 熱的変形 ％ ４ ３．５ ３．３ ２．４２ 全変形 ％ ４．５５ ５．１５ ５．３ ６．０７ 従来の超伝導テープによる ノー ノー ノー ノー 実現可能性 必要な最小の改良 ％ １．５５ ２．１５ ２．３ ３．０７ 改良された超伝導テープに イエス イエス イエス ノー よる実現可能性

【図面の簡単な説明】

【図１】 部品の一部を除去した、本発明による高温超伝導ケーブルの概略図である。

【図２】 図１のケーブルにて利用される高温超伝導テープの概略図的な断面図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年２月１６日（２０００．２．１６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＮＺ，ＵＳ (72)発明者 メトラ，ピエロ イタリア国イ−21100 ヴァレーゼ，ヴィ ア・ヴィルジリオ ４ (72)発明者 ナッシ，マルコ イタリア国イ−10100 トリノ，ヴィア・ チブラリオ 36ビス Ｆターム(参考） 5G321 AA04 AA06 BA01 CA18 CA32 CA46 CA48 CB04 DB18

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状支持体と、金属カバー体内に包まれ且つ前記支持体にら
   旋状に巻き付けられた超伝導材料を含む複数の超伝導テープとを備え、これによ
   り、少なくとも電気的に絶縁され且つ熱的に絶縁され、しかも冷凍された超伝導
   層を形成し得る高温超伝導ケーブルにおいて、 前記超伝導テープが、３％以上の最大の引張り変形率を有することを特徴とす
   る、高温超伝導ケーブル。
2. 【請求項２】 請求項１によるケーブルにおいて、 前記超伝導テープが、金属カバー体に結合された少なくとも１つの金属ストリ
   ップを備える、ケーブル。
3. 【請求項３】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記超伝導テープが、金属カバー体に結合された２つの金属ストリップを備え
   る、ケーブル。
4. 【請求項４】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記金属カバー体が、銀により又は銀ベースのマグネシウム及び／又はアルミ
   ニウム及び／又はニッケル合金により製造される、ケーブル。
5. 【請求項５】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記金属ストリップが溶接により金属カバー体に結合される、ケーブル。
6. 【請求項６】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記金属ストリップがろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）により金属カバー体に結合
   される、ケーブル。
7. 【請求項７】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記金属ストリップが接着（ｇｌｕｉｎｇ）により金属カバー体に結合される
   、ケーブル。
8. 【請求項８】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記ストリップが、低導電率を有する非磁性ステンレス鋼で出来ている、ケー
   ブル。
9. 【請求項９】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記ストリップが青銅で出来ている、ケーブル。
10. 【請求項１０】 請求項２によるケーブルにおいて、 前記ストリップがアルミニウムで出来ている、ケーブル。
11. 【請求項１１】 請求項１によるケーブルにおいて、 前記管状支持体が金属で出来ている、ケーブル。
12. 【請求項１２】 請求項１１によるケーブルにおいて、 前記金属製の管状支持体が非磁性ステンレス鋼で出来ている、ケーブル。
13. 【請求項１３】 請求項１１によるケーブルにおいて、 前記金属製の管状支持体が銅で出来ている、ケーブル。
14. 【請求項１４】 請求項１１によるケーブルにおいて、 前記金属製の管状支持体が、平滑又は波形の何れかの連続的な構造体を有する
    、ケーブル。
15. 【請求項１５】 請求項１１によるケーブルにおいて、 前記金属製の管状支持体がら旋状に巻き付けた金属ストリップ構造体を有する
    、ケーブル。
16. 【請求項１６】 請求項１１によるケーブルにおいて、 前記金属製の管状支持体がタイル（ｔｉｌｅ）構造体を有する、ケーブル。
17. 【請求項１７】 請求項１１によるケーブルにおいて、 金属製の管状支持体上における超伝導テープの巻き付け角度が４０°以下であ
    る、ケーブル。
18. 【請求項１８】 管状支持体を提供するステップと、 超伝導テープを形成し得るように超伝導材料を金属カバー体内に包むステップ
    と、 少なくとも１つの超伝導層を形成し得るように複数の超伝導テープを支持体上
    にら旋状に巻き付けるステップと、 超伝導層を電気的に絶縁するステップと、 超伝導層を熱的に絶縁するステップと、 ケーブルを使用するとき、超伝導層を所定の加工温度以下にて冷凍する可能性
    を提供するステップとを備える、高温超伝導ケーブルの製造方法において、 ３％以上の最大の引張り変形率となるように超伝導テープの最大の引張り変形
    率を制御するステップとを備えることを特徴とする、超伝導ケーブルの製造方法
    。
19. 【請求項１９】 請求項１８による方法において、 少なくとも１つの金属ストリップを超伝導テープの金属カバー体に結合するス
    テップを備える、方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９による方法において、 ２つの金属ストリップを超伝導テープの金属カバー体に結合するステップを備
    える、方法。
21. 【請求項２１】 請求項１９による方法において、 前記結合ステップが溶接により行われる、方法。
22. 【請求項２２】 請求項１９による方法において、 前記結合ステップがろう付けにより行われる、方法。
23. 【請求項２３】 請求項１９による方法において、 前記結合ステップが接着により行われる、方法。
24. 【請求項２４】 請求項１による方法において、 前記管状支持体が金属で出来ており、該金属製の管状支持体上の超伝導テープ
    の巻き付け角度が４０°以下である、方法。