JP2004537828A

JP2004537828A - ３軸高温超電導ケーブル

Info

Publication number: JP2004537828A
Application number: JP2003517600A
Authority: JP
Inventors: ウダイケイ．シンハ、; アール．エル．ハグヘイ、; ジェリートルバート、; マイケルジェイ．ゴージ、; ジェイ．ダブリュー．ルー、
Original assignee: Southwire Co LLC
Current assignee: Southwire Co LLC
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-12-16
Also published as: EP1412952A4; EP1412952A2; AU2002322813A1; WO2003012460A2; WO2003012460A3; US20040138066A1

Abstract

低温誘電の手法に基づく高温超電導（ＨＴＳ）送電ケーブルであり、ＨＴＳ遮蔽を有する。このケーブルは、３位相全てを単一のクライオスタット内に収容可能であり、隣接位相が発生する磁界による大きな劣化や損失を引き起こすことがない。３位相を互いに同心配置することにより、さらなる最適化を実現する。この３軸構成は、遮蔽層を必要としない。３つの個別に遮蔽した位相に比べ、より小型であり、ＨＴＳテープを約半分しか必要としない。各位相は、２層のＢＳＣＣＯ−２２２３ＨＴＳテープから成ることが好ましい。

Description

【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００１年８月１日出願の米国仮出願第６０／３０９，４２６号について優先権を主張し、該出願に依拠すると共に該出願を参照によりここに組み込むものとする。
【０００２】
技術分野
本発明は、交流用超電導ケーブルに関する。
【０００３】
背景技術
超電導物質は、臨界温度以下において電気抵抗がゼロ（１ｕｖ／ｃｍ）に近づく物質である。この臨界温度は、物質に依存する。超電導は、臨界表面内で定義する。すなわち温度、電流、および磁界を軸とするグラフまたは図において定義する。ある使用温度には、定義された臨界電流曲線が存在する。臨界電流は、超電導体が発生するあるいは超電導体に印加する磁界の関数である。
【０００４】
最も良く知られている超電導物質は、ＮｂＴｉおよびＮｂ_３Ｓｎである。しかしながらこれら物質の使用温度は、わずか４．２Ｋである。この温度は、液体ヘリウムの沸騰温度である。これが大きな制限となり、これら超電導物質を大規模に応用できない。従ってこれら超電導体は、ほとんど磁石巻線に使用されているだけである。線（ＮｂＴｉおよびＮｂ_３Ｓｎ）またはテープ（Ｎｂ_３Ｓｎ）から巻線を製造すると、高い臨界電流密度（ＮｂＴｉでは３５００Ａ／ｍｍ^２５テスラ）を提供する。この巻線を用いた小型磁石は、大容量の高磁界（１８テスラまで）を提供する。
【０００５】
このような超電導体磁石は、核磁気共鳴（ＭＲＩ）による医療用画像の作成や、同じ原理（ＮＭＲ）による物質分析に使用する。例えば鉱石分離用磁石に使用したり、大型粒子加速器（ＳＳＣ、ＨＥＲＡ、ＫＥＫ等）等の高磁界研究用磁石に使用する。
【０００６】
より高い臨界温度の酸化物超電導体が１９８６年に発見された。これらは金属間化合物であり、金属酸化物および希土類を含み、ペロブスカイト（マイカ）結晶構造を有する。これら物質の臨界温度は、３０Ｋから室温に近い値まで様々であり、それらの臨界磁界は６０テスラ以上である。従ってこれら物質は、有望視され、磁石製造においてＮｂ_３ＳｎやＮｂＴｉに置き換わると考えられ、液体ヘリウムでは実現できない例えば送電のような分野への応用が期待されている。このような物質は、これまで線、ケーブル、フィルム、テープ、シートとしては利用できなかった。酸化物超電導体は、液体窒素温度において超電導状態になるため、冷媒として液体窒素を利用した超電導ケーブルへの応用に有利と思われる。このような分野において、酸化物超電導体は、液体ヘリウムを必要とする超電導ケーブルに比べ、断熱システムの簡素化および冷却コストの削減を同時に実現できよう。
【０００７】
超電導ケーブルは、小型導体において高い電流を低いエネルギ損失で送電できなければならない。一般に送電は、交流で行う。交流で使用する超電導体は、一般に交流損失と呼ぶエネルギ損失を避けられない。交流損失は、ヒステリシス損失、結合損失、渦電流損失等であり、超電導体の臨界電流密度、フィラメントサイズ、導体構造等に依存する。
【０００８】
金属超電導体を用いて様々なタイプの超電導ケーブルが試作され、交流損失を減らすための構造が研究されてきた。例えば、通常の導体の外周に複合マルチフィラメント超電導体を螺旋状に巻き付けた超電導体が試作された。これは、複合マルチフィラメント超電導体の層を時計方向および反時計方向に巻き付け、交互に重ね合わせて形成する。導体の巻き方向は、各層ごとに異ならせ、導体内に発生する磁界を減少させ、インピーダンスを減らし、電流搬送能力を増加させる。この導体は、各層間に高抵抗層または絶縁層を有する。
【０００９】
酸化物超電導体を用いてケーブル導体を作成する場合、金属超電導体の技術は使えない。酸化物超電導体すなわちセラミック超電導体は、金属超電導体に比べ、機械的ひずみにもろく、弱いからである。例えば、一従来例の開示は、通常導体に超電導体を螺旋状に巻き付け、巻きピッチを各超電導体の直径に等しくする。しかしながら銀シースで被覆した酸化物超電導体からなる超電導線をそのように短いピッチで巻き付けると、酸化物超電導体が破損し、電流を遮断する可能性が高い。酸化物超電導線を極端に曲げると、臨界電流が極めて低くなる。
【００１０】
ケーブル導体は、取り扱い易くするため、ある程度可撓性がなければならない。固くもろい酸化物超電導体から可撓ケーブル導体を製造することは難しい。
【００１１】
交流用超電導ケーブルは、高性能の低損失送電を実現できる。この分野には既知の超電導ケーブルが存在するものの、構造が複雑であり製造コストが極めて高い。これが、これらケーブルの使用を阻害している基本的理由である。既知の超電導ケーブルと同様、本発明の位相導体は、超電導物質から製造する。これは、各位相ごとの冷却を必要とする。位相導体内のスペースを冷却物質の通路として使用し、閉ループ液体冷媒を用いる。
【００１２】
発明の概要
本発明は、より小型で、より少ないすなわち約半分の材料しか使用せず、当業界の既知ケーブルに比べ冷却機構が小さい、すなわち３個のクライオスタットから１個のクライオスタットにすることでクライオスタット損失を低減した、超電導ケーブルを提供することを主たる目的とする。
【００１３】
本発明の超電導ケーブルは、３本の位相導体（２２，２３，２４）に対して１本の中性導体しか必要としない構成である。これら位相導体、中性導体、冷却通路は、互いに同心配置する。この構造において、超電導ケーブルは極めて小型にできる。本ケーブルの冷却は、液体窒素により有利に行える。電気絶縁は、位相導体（２２，２３，２４）間および中性導体に使用する。これは、有利なことに、ポリエチレンまたはポリプロピレンから製造する。ケーブルの外方向熱損失は、真空断熱を使用することにより阻止する。冷媒は、ケーブルの中心コアを通って外に循環させ、真空断熱に直接接続した環状通路を戻す。
【００１４】
好適な実施の形態の説明
図１は、超電導ケーブル（１０）の断面を示す。本ケーブルのコアは、フォーマを中心に構成し、通路（１１）を形成する。この通路は、約２５〜約２００ｍｍの直径を有し、冷媒を通過させる。他の直径でもかまわない。本実施例は、液体窒素を使用する。通路（１１）は、第１位相導体（２２）の境界と導電ケーブルコアとを定義する。位相導体（２２）は、超電導テープから製造する。このテープの製造は、高温超電導体のセラミック材料を充填した銀スリーブを特徴とする。このスリーブ（図示せず）は、粉末超電導物質で充填することが好ましい。超電導物質は、Ｂｉ−２２２３、Ｂｉ−２２１２、およびＹＢＣＯ被覆導体からなるグループから選択することが好適である。これらスリーブは、ロール加工し、表面仕上げしたテープにする。これらテープは、フォーマに巻き付け、導体（２２）を製造する。導体（２２）の厚さは、約０．１〜約１０ｍｍが好ましい。第１位相導体（２２）の上には、電気絶縁（１３）を施す。これは、ポリエチレンまたはポリプロピレンで作ることが好ましい。この目的のため、誘電テープを巻き付け、絶縁（１３）を所望厚さにする。本実施例において、絶縁の厚さは、約１０〜約５０ｍｍが好ましい。絶縁（１３）の周囲には第２位相導体（２３）がくる。これも超電導物質のテープで製造し、絶縁（１３）の周囲に巻き付ける。位相導体（２３）は、位相導体（２２）と同一容量を実現する。位相導体（２３）の周囲には、次の絶縁（１４）がくる。これは、絶縁（１３）と同一方法および同一容量で製造する。絶縁（１４）の上には、第３位相導体（２４）を配置する。これは、位相導体（２２）および（２３）と同一方法および容量で製造する。位相導体（２４）の上には、別の絶縁（１５）がくる。これは、絶縁（１３）および（１４）と同一方法で製造する。ただし絶縁（１５）の厚さは、絶縁（１３）および（１４）の厚さほど厚くする必要はない。一例として６０％またはそれ以下で良い。絶縁（１５）の外側は、中性導体（１６）の境界である。この中性導体（１６）は、対称負荷において、小さな電流を搬送するのみであるため、一般的な導電材料、好ましくは銅で製造すれば良い。本実施例における厚さは、数ｍｍである。この戻り導体は、閉ループ冷却通路（１７）の境界として働く。この通路は、液体窒素を循環させる。冷却通路（１７）の直径は、約１５０〜約５００ｍｍが好ましい。冷却通路（１７）の外側は、真空超断熱（１９）である。変更実施例において、（２０）と（２４）との間に外装層を配置し、窒素が外装層の外側の片側だけを流れるようにする。これは、内側境界面（２０）と外側境界面（２１）とを定義する。これら境界面間は、環状スペースを有する。そのスペースを真空とし、超断熱材で満たす。断熱材は、蒸着アルミニウムプラスチック膜が好ましい。
【００１５】
本発明の設計は、幾つかの利点を提供する。すなわち、サイズおよび熱入力を最小にし、冷媒用の開始通路および戻り通路を確保し、超電導体の容積、コスト、交流損失を最小にし、通常状態および障害状態における誘電安全性を確保し、熱的劣化および機械的劣化を防止する。このように本発明は、３相の管状同軸配置（図１参照）を提供する。
【００１６】
図２は、単相ケーブル（４０）と３軸ケーブル（３０）の相対的サイズを示すケーブル断面図である。
【００１７】
半導電テープ、下地テープ、保護ラッピングテープ等の詳細は省略する。液体窒素の流れの各断面積はほぼ同じであるが、誘電体は３軸ケーブルの方がやや厚い。これは、高温超電導体間の位相間電圧が、同軸単相ケーブルにおける位相・接地電圧より高いからである。
【００１８】
標準的な従来構造は、３本の位相導体を分離し、過剰なフリンジ磁界および渦電流を防止する。各位相導体は、全電流を戻せる同軸遮蔽導体で被覆する。本発明のケーブル設計において、遮蔽導体は必要ないため、超電導体の量およびコスト、および対応する交流損失を著しく低減する。
【００１９】
選択する冷媒は、液体窒素が好ましい。これは、異なる位相（またはテープあるいは管）間に誘電絶縁を提供し、気泡発生の危険を伴わない。
【００２０】
液体窒素は、内側管内を上流に流れ、超電導位相間の隙間内を下流に流れる。
【００２１】
目的は、位相導体を再分割し連結し、導体に印可される磁界を最小にすることである。
【００２２】
各位相は、幾つかの可撓性銅テープによって直列接続する。これらテープの変形により、連結部品の差分収縮を補償し、連結形状の湾曲を補償する。
【００２３】
液体窒素は、管およびテープの内側および外側において、超断熱を巻いた管が区画する通路を流れる。この超断熱は、誘起電流を防止するために、アルミニウムで被覆したマイラーシートが好ましい。絶縁連結は、電流が管内を流れることを防止する。第２の管で閉じた真空隙間は、電気絶縁および断熱に使用する。
【００２４】
低温誘電法は、３位相の全てを１つのクライオスタット内に等辺に収容することを可能にし、隣接する位相によって発生する磁界による大きな性能低下や交流損失を引き起こさない。
【００２５】
さらなる最適化を実現するため、３位相を互いに同心にする。かかる３軸構成において、遮蔽層は必要ない。この構成は、より小型であり、分離し遮蔽した３つの位相に比べ、高温超電導テープを約半分しか必要としない。他の利点は、低温誘電が低温を維持することである。このため、従来の３軸ケーブルのように、熱損失に起因する温度上昇による劣化の恐れがない。
【００２６】
実施例
１．５ｍ長の３軸高温超電導ケーブルを作成し、直流電流および交流電流での超電導特性を評価した。図Ａは、この３軸ケーブルの端部を示すスケッチである。ステンレス鋼フォーマを使用し、その上にケーブルを巻く。各位相は、２層のＢＳＣＣＯ−２２２３高温超電導テープで構成する。これらは、クライオフレックス（商標）低温誘電テープで分離する。銅テープの層を遮蔽接地として３軸の外径に追加した。このケーブルの定格は、位相あたり１２５０Ａ−ｒｍｓであった。
【００２７】
このケーブルの電気テストのため、３位相の各々に電圧タップを付加した。電圧リード線の１つは、ケーブル他端へ引き回し、誘電体と次の高温超電導位相とが巻かれている前のリード線に接続した。実際の電圧リード線長さは、位相１〜３において、それぞれ１．５４ｍ、１．２４ｍ、０．９１ｍである。図Ａに示すＧ−１０インサートは、ケーブルの交流損失の熱量測定のために追加した。２個のタイプＥ熱電対をＧ−１０ロッドに取り付けた。このロッドをフォーマ内部に挿入した時、これら熱電対は中間点において端部から１／４の位置でフォーマに接触した。Ｇ−１０インサートは、シリコングリースで密封し、液体窒素がフォーマ内部に入らないようにした。
【表１】

【００２８】
直流電圧・電流特性
３軸ケーブルの直流テストは、２５ｋＡ、１５Ｖ直流電源で実施した。図Ｂは、３つの高温超電導位相の各々について測定した電圧・電流曲線を示す。標準の１μＶ／ｃｍ基準において、位相１〜３の臨界電流は、それぞれ３．６ｋＡ、３．１ｋＡ、２．８ｋＡであった。これらの値は、各位相導体について４層の高温超電導テープを用いたケーブルに匹敵することが注目される。
【００２９】
本ケーブルの電気テストは、５ヶ月間にわたって行った。液体窒素による多くの冷却および暖機サイクルと、かさばる電力リード線接続の変更が必要であった。この変更により、位相１のリード線コネクタにはっきりと目視できる損傷が生じた。同様の損傷は、位相２にも発生した可能性がある。これら２つの位相は、電圧・電流曲線において幾分の劣化を示した。一方、位相３の電圧・電流曲線は、全テスト期間を通して同じであった。この位相の劣化はなかった。
【００３０】
熱量測定
高温超電導ケーブルの交流損失を測定するため、熱量測定技術を開発した。交流損失を測定するため、ワックスを満たしたＧ−１０管内にケーブルを挿入し、高温超電導導体と液体窒素槽との間に、半径方向熱バリアを形成した。交流損失による高温超電導ケーブルの温度上昇は、熱電対によって測定した。この熱電対は、導体に取り付け、槽を基準とした。当該３軸ケーブルは、３つの誘電層を備えて構成した。これは、幾分の熱バリアを提供する。交流損失に起因するフォーマの温度上昇は、熱電対で測定した。これは、図Ａに示すように、Ｇ−１０ロッドに取り付け、フォーマ内部に挿入した。
【００３１】
熱負荷較正
高温超電導位相導体の直流特性を使用し、既知の発熱電力に対する温度上昇を較正した。高温超電導導体の臨界電流に近くそれより高い直流電流を、その位相導体に印加した。
【表２】

【表３】

【００３２】
当該ケーブルの電圧降下と電流とを測定し、電力入力を計算した。この入力電力におけるフォーマの温度上昇は、熱電対によって測定した。図Ｃは、この熱負荷較正の一例を示す。３．２ｋＡの直流電流を位相１の高温超電導導体に印加した。これにより、０．５４ｍＶの定電圧がケーブルを横断して発生した。熱電対は、徐々の温度上昇を示し、１００秒で約０．００５Ｋの平坦頂部に至った。電流を遮断した後、フォーマを槽温度まで冷却するのに再び約１００秒を要した。電流を変化させることにより、ΔＴに対する単位長さあたりの発熱電力ｐのセットを得た。温度上昇曲線における振動は、本テストに使用した機器の約０．０１Ｋの感度を示している。これは、本較正と、３軸ケーブルの外側の２位相の熱量測定データとを制約する。この状況を明確にするため、有限要素熱モデル計算を実行した。
【００３３】
有限要素熱モデリング
主として８ノードソリッド要素からなるＳＩＮＤＡサーマルデスクトップ（商標）を用い、高温超電導３軸ケーブルの小区画の有限要素熱モデルを作成した。銅遮蔽層の最外表面のノードは、固定ＬＮ_２温度境界条件を適用した。他の全ての外側表面は、断熱と見なした。高温超電導位相導体層は、単一要素厚さとしてモデル化し、較正または交流損失熱負荷をシミュレートするのに適切であるよう、熱発生を与えた。
【００３４】
テストに使用した材料の多く、例えばＧ−１０、ステンレス鋼、銅の熱特性は、文献に良く示されている。高温超電導テープの熱挙動は、銀の熱挙動であると仮定した。クライオフレックス（商標）テープ誘電材料については、低温熱伝導データは見つからなかった。クライオフレックス（商標）層をモデル化するために使用した実効熱伝導率は、位相１の直流較正テストから得た温度上昇データを用いて調整した。この最内側位相較正データは、最高温度上昇を持っており、熱伝導率の推定に使用するには、最も正確な測定と考えられる。この値を決定した後、他の２つの高温超電導位相における発熱の温度上昇を決定するための計算を行った。図Ｄは、１Ｗ／ｍの熱負荷を位相１に印加した時における、３軸ケーブルの半径断面を横断する温度プロフィールを示す。ΔＴ_１＝０．０５２Ｋの一定温度上昇がケーブルのフォーマ内部に観測された。
【表４】

【００３５】
他の２位相への熱負荷に関しても同様の結果が得られた。これら計算は、発熱が加わる層が高温超電導ケーブルの中心から離れるほど、温度上昇が少なくなることを示している。これは、熱源から液体窒素までの距離が短くなるに従い、液体窒素に対する熱抵抗が少なくなるからである。１Ｗ／ｍの熱負荷において、位相２の温度上昇ΔＴ_２は、０．０２９Ｋであった。そして位相３のΔＴ_３は、０．０１０Ｋであった。さらに温度上昇は、熱負荷に対して線形であることが分かった。これは図Ｅに、位相１の較正データとともに示す。また同図は、同一熱負荷を３位相全てに同時に印加した場合の温度上昇ΔＴ_ｔｒｉも示す。これら温度上昇対熱負荷の曲線は、熱量交流損失の計算に使用する。
【００３６】
また、これら結果は、外周だけで３軸ケーブルを冷却することを選んだ場合、すなわちフォーマに冷媒を流さない場合、高温超電導における温度上昇が最低であろうことを示している。３Ｗ／ｍ（位相あたり１Ｗ／ｍ）の交流損失に関し、ケーブル内の最高温度上昇は、相変わらず０．１Ｋ未満である。高温超電導位相導体の劣化は無いと思われる。
【表５】

【００３７】
交流損失測定
３軸高温超電導ケーブル試作品の交流損失は、既存単相交流電源によってまず測定した。電気的および熱量的技術の両方を用いて測定した。次に電源を３相にアップグレードした。これら３相は、単一の４８０Ｖ電源で駆動した。位相角度は１２０°間隔に固定した。個別のバリアックを使用し、位相電流を個別に制御することを可能にした。
【００３８】
単相測定
交流損失は、３位相の各々について個別に１３５０Ａまで測定した。電気的測定については、電圧と、電流に対する位相角θとをロックイン増幅器によって測定した。次に単位長あたり交流損失ｐ＝ＶＩｃｏｓθ／Ｌを計算した。ここでＬは、各位相の電圧タップ長さである。熱量的測定については、図Ｅに示す式を用い、各位相交流損失を決定した。図Ｆは、両測定における位相１の結果を示す。前記感度限界により、熱量測定範囲は制限を受けた。しかしながら、２セットのデータは、極めて良好に一致している。これは、前記較正手順の信頼性を示している。
【００３９】
さらに図Ｆは、モノブロック理論によって計算した曲線を示す。この図は、実験による交流損失データがこの簡単な理論に適切に一致していることを示している。同様の結果が、位相２および３を電気的に測定した交流損失についても観察された。設計電流１２５０Ａ−ｒｍｓにおいて、位相１の交流損失が０．３５Ｗ／ｍと測定されたことは注目すべきである。同一損失における位相２および３の場合、図５は位相２の温度上昇が０．０１Ｋであり、位相３の温度上昇が０．００４Ｋであろうことを示している。両方とも、温度測定器の感度以下である。これら２つの外側位相において、測定可能な熱量的交流損失データは得られなかった。
【００４０】
３相測定
３軸ケーブルの１を超える位相に電流を印加すると、位相間の相互インダクタンスが、各位相の電流および電圧間の位相角に影響する。
【表６】

【００４１】
前記相互作用は、ロックイン増幅器で各位相の確定的損失電圧を測定することを妨げた。これは最初から予測していたので、熱量的技術だけを使用した。ただしその利用範囲は限定されていた。
【００４２】
３軸ケーブルの交流損失は、３位相の全てについて、１３５０Ａまでの等しい電流において熱量的に測定した。隣接する位相の影響を二重チェックするため、連続する位相に一連の電流を加えた。最初に、位相１だけに電流を加えた。温度上昇が安定した後、同一量の電流を位相２に加え、さらなる温度上昇を測定した。次に位相３に電流を加え、さらなる温度上昇を測定した。図Ｇは、かかる連続多位相交流損失測定の一例を示す。位相１だけに１３００Ａの電流を加えた場合、約０．０２４Ｋの温度上昇を観測した。同一量の電流を位相２にも加えた場合、わずかのさらなる温度上昇があった。位相３にも同一電流を加えると、合計温度上昇は約０．０３０Ｋであった。ケーブルの温度上昇は、図Ｅのモデル計算に比べ、位相１にさらに支配されていた。
【００４３】
位相２および３の電流が位相１に著しい交流損失を追加していれば、０．０２４Ｋを超える温度上昇が見られるはずである。位相２および３の交流損失がそれ自身の電流の損失以上であれば、追加の温度上昇は図Ｇに示す以上のはずである。これらのいずれの影響も見られなかった。このため、全ての多位相交流損失測定は、測定可能な過剰交流損失は無いことを示している。３軸ケーブルの交流損失は、図ＥにおけるΔＴ_ｔｒｉ較正式を用いて近似可能である。この式は、３位相の各々に等しい損失を仮定している。その結果を図Ｈに示す。また、熱量的に測定した３軸ケーブルの交流損失は、モノブロック理論によって計算した３つの個別の位相損失の合計と良く一致する。これはさらに、３位相が互いに同心である３軸構成には過剰交流損失が無いことを示している。１２５０Ａの設計電流において、当該３軸ケーブルの合計交流損失は、約１Ｗ／ｍに過ぎない。
【表７】

【表８】

【００４４】
位相個別の交流損失は、モノブロック理論と良く一致している。３位相の熱量測定による交流損失は、３つの個別位相の合計に近い。３軸ケーブル構成における他の同心位相の存在に起因する測定可能な過剰交流損失は無い。１２５０Ａの設計電流において、当該３軸ケーブル試作品の合計測定交流損失は、約１Ｗ／ｍに過ぎなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のケーブルの断面図である。
【図２】本発明のケーブルの断面図と、従来例の単相ケーブルの断面図である。

Claims

位相導体および遮蔽導体（２２，２３，２４，１６）と、冷却通路（１１，１７）と、外側境界真空断熱（１９）とを備え、３つの前記位相導体（２２，２３，２４）の全てに対して共通遮蔽（１６）を有し、前記導体（２２，２３，２４，１６）と前記冷却通路（１１，１７）とを同心配置する交流用超電導ケーブル（１０）。
前記冷却通路（１１）に隣接する前記第１位相導体（２２）はフォーマを境界とし、前記第１および第２位相導体（２２，２３）間と、前記第２および第３位相導体（２３，２４）間と、前記第３位相導体（２４）と前記中性導体間とに所定厚さの絶縁層を各々有し、前記冷却通路（１７）を環状通路として前記中性導体（１６）と前記真空超断熱（１９）との間に有し、前記位相導体（２２，２３，２４）を超電導材料から製造する請求項１記載の超電導ケーブル。
前記位相導体（２２，２３，２４）の各々は、セラミック超電導物質を充填した酸素多孔質金属の鍛造品である平坦な圧延スリーブから成る超電導テープで製造される請求項１記載の超電導ケーブル。
前記超電導物質は、Ｂｉ−２２２３、Ｂｉ−２２１２、およびＹＢＣＯ被覆導体からなるグループから選択した超電導物質である請求項３記載の超電導ケーブル。
前記位相導体（２２，２３，２４）は、少なくともビスマスおよび銅を含む超電導物質を充填した銀スリーブの鍛造品であるテープから製造される請求項１記載の超電導ケーブル。
前記超電導物質はＢｉ−２２２３である請求項５記載の超電導ケーブル。
液体窒素を前記通路（１１および１７）に通して前記超電導位相（２２，２３，２４）を冷却する請求項１記載の超電導ケーブル。
前記中性導体は銅から製造される請求項１記載の超電導ケーブル。
前記位相導体（２２，２３，２４）間の絶縁層（１３，１４，１５）は、ポリエチレンまたはポリプロピレンから製造される請求項１記載の超電導ケーブル。
前記真空超断熱（１９）は、アルミニウム蒸着プラスチック膜から製造される請求項１記載の超電導ケーブル。