JP2013178959A - Superconductive cable system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superconductive cable system constituted so that a circuit of coolant is not branched from an aggregating flow channel to a plurality of individual flow channels.SOLUTION: A system S1 includes: convergence cable parts 100A formed by storing a plurality of cores in one heat insulating tube α in block at an intermediate part of a superconductive cable line; branch cable parts 100B formed by branching the respective cores to be stored in individual heat insulating tube β on both ends of the cable line; and a cooling mechanism 200 for cooling coolant for maintaining the cores at ultralow temperature, and circulating the coolant to a circuit passing through both cable parts 100A, 100B. The circuit includes: an aggregating flow channel AC formed in the convergence cable part 110A; and individual flow channels BC formed in the respective branch cable parts 110B; flow channel transition parts T1, T2 which permit distribution of the coolant from at least one of the individual flow channels BC to the aggregating flow channel AC; and a flow channel division part 300 which prevents that the coolant is distributed from the aggregating flow channel AC to the plurality of individual flow channels BC.

Description

本発明は、複数心のケーブルコアを一つの断熱管内に収納する超電導ケーブルを備える超電導ケーブルシステムに関する。特に、本発明は、超電導ケーブルシステムに備わる冷媒の循環路において冷媒の流れが一つから複数に分岐しないように構成された超電導ケーブルシステムに関するものである。   The present invention relates to a superconducting cable system including a superconducting cable that houses a plurality of cable cores in one heat insulating tube. In particular, the present invention relates to a superconducting cable system configured so that the flow of the refrigerant does not branch from one to a plurality in the refrigerant circulation path provided in the superconducting cable system.

一般に、超電導ケーブルは、フォーマの外周に超電導導体層を形成したケーブルコアと、ケーブルコアを内部に収納するケーブル断熱管とを備え、ケーブルコアを液体窒素などの冷媒で極低温に冷却した状態で使用される(例えば、特許文献1参照)。   In general, a superconducting cable includes a cable core having a superconducting conductor layer formed on the outer periphery of the former, and a cable insulation pipe that accommodates the cable core. The cable core is cooled to a cryogenic temperature with a refrigerant such as liquid nitrogen. Used (see, for example, Patent Document 1).

このような超電導ケーブルとして、図10に示すように、複数心のケーブルコア110を一つのケーブル断熱管120内に収納した超電導ケーブル100が知られている。   As such a superconducting cable, as shown in FIG. 10, a superconducting cable 100 in which a plurality of cable cores 110 are housed in one cable heat insulating tube 120 is known.

代表的なケーブルコア110は、中心から順に、フォーマ111、超電導導体層112、内部半導電層(図示せず)、ケーブル絶縁層113、外部半導電層(図示せず)、ケーブル遮蔽層114、保護層115を有している。また、代表的なケーブル断熱管120は、内管121と外管122とを備え、両管121,122の間が真空引きされている。さらに、外管122の外周には防食層123が形成されている。通常、各ケーブルコア110と断熱管120の間の空間が冷媒の流路として利用される。   A representative cable core 110 includes, in order from the center, a former 111, a superconducting conductor layer 112, an internal semiconductive layer (not shown), a cable insulating layer 113, an external semiconductive layer (not shown), a cable shielding layer 114, A protective layer 115 is provided. The typical cable heat insulation pipe 120 includes an inner pipe 121 and an outer pipe 122, and the space between the pipes 121 and 122 is evacuated. Further, an anticorrosion layer 123 is formed on the outer periphery of the outer tube 122. Usually, the space between each cable core 110 and the heat insulation pipe 120 is used as a refrigerant flow path.

図11は、図10に示す3心一括型の超電導ケーブル100を用いた従来の超電導ケーブルシステムの構成を示す概略図である。この超電導ケーブルシステムScは、一つのケーブル断熱管α内に複数心のケーブルコアを収納した集束ケーブル部100Aと、集束ケーブル部100Aの両端の分岐箱150で各ケーブルコア110を分岐させ、個別の断熱管β内に収納する分岐ケーブル部100Bとを備える。分岐されたケーブルコア110の各々は個別断熱管β内に収納され、電気的に端末部100Eに接続される。各ケーブルコア110の端部に個別に端末部100Eを設けることで、個々の端末部100Eをコンパクト化し、かつ各端末部100Eの設置場所に関して高い自由度を確保できる。   FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional superconducting cable system using the three-core superconducting cable 100 shown in FIG. In this superconducting cable system Sc, each cable core 110 is branched by a converging cable part 100A in which a plurality of cable cores are housed in one cable insulation pipe α, and branch boxes 150 at both ends of the converging cable part 100A. And a branch cable portion 100B housed in the heat insulation pipe β. Each of the branched cable cores 110 is accommodated in the individual heat insulating tube β and electrically connected to the terminal portion 100E. By providing the terminal portions 100E individually at the ends of the cable cores 110, the individual terminal portions 100E can be made compact, and a high degree of freedom can be secured with respect to the installation locations of the terminal portions 100E.

上記超電導ケーブルシステムScには、各ケーブルコアを極低温に冷却する冷媒の循環路が形成されている(例えば、特許文献2参照)。   In the superconducting cable system Sc, a refrigerant circulation path for cooling each cable core to an extremely low temperature is formed (for example, see Patent Document 2).

このシステムScの循環路は、次の順序で冷媒が流通される単一の循環路として構成される。まず、リザーバタンク210、ポンプ220及び冷凍機230を有する冷却機構200から供給管Cg及び超電導ケーブル100の一端側(図11の左側)の端末部100Eを介して各分岐ケーブル部100Bに冷媒が送り出される。各分岐ケーブル部100B内の個別往路Bg(個別流路BC)を通った冷媒は、一方の分岐箱150を経て集束ケーブル部100A内で集合されて集合流路ACを構成して超電導ケーブル100の他端側(図11の右側)に流通される。さらに、集合流路ACを通った冷媒は、超電導ケーブル100の他端側において、他方の分岐箱150を経て各分岐ケーブル部100B内の個別往路Br(個別流路BC)に分岐して流通された後、他方の端末部100E及び排出管Crを経て冷却機構200に戻される。   The circulation path of the system Sc is configured as a single circulation path through which the refrigerant flows in the following order. First, refrigerant is sent from the cooling mechanism 200 having the reservoir tank 210, the pump 220, and the refrigerator 230 to each branch cable portion 100B via the supply pipe Cg and the terminal portion 100E on one end side (left side in FIG. 11) of the superconducting cable 100. It is. The refrigerant that has passed through the individual forward path Bg (individual flow path BC) in each branch cable section 100B is collected in the focusing cable section 100A via one branch box 150 to form a collective flow path AC, and the superconducting cable 100 It is distributed to the other end side (the right side in FIG. 11). Furthermore, the refrigerant that has passed through the collecting channel AC is branched and distributed on the other end side of the superconducting cable 100 to the individual forward path Br (individual channel BC) in each branch cable portion 100B via the other branch box 150. After that, it is returned to the cooling mechanism 200 through the other terminal portion 100E and the discharge pipe Cr.

特開2011-28936号公報JP 2011-28936 特開2003-297161号公報JP2003-297161

しかし、本発明者らの検討の結果、図11に示す従来の超電導ケーブルシステムScでは、分岐ケーブル部100Bにおける各ケーブルコア110の冷却程度にバラツキが生じる虞のあることがわかった。この原因の一つとしては、集合流路ACの他端側(図11の右側)から複数の個別復路Brに分岐する箇所で、冷媒が個別復路Brの各々に十分に分流しないため、分岐ケーブル部100Bにおける各ケーブルコア110の冷却程度にバラツキが生じてしまうことが挙げられる。   However, as a result of the study by the present inventors, it has been found that in the conventional superconducting cable system Sc shown in FIG. 11, there is a possibility that the cooling degree of each cable core 110 in the branch cable portion 100B may vary. One of the causes is that the refrigerant does not sufficiently divert to each of the individual return paths Br from the other end side (the right side of FIG. 11) of the collective flow path AC, and therefore the branch cable. For example, the degree of cooling of the cable cores 110 in the portion 100B may vary.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、冷媒の循環路が集合流路から複数の個別流路に分岐しないように構成された超電導ケーブルシステムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a superconducting cable system configured so that the refrigerant circulation path does not branch from the collecting flow path to a plurality of individual flow paths. There is.

本発明者らは、少なくとも一つの個別流路から集合流路への冷媒の流通は許容するが、集合流路から複数の個別流路に分流することは阻止するように一つの循環路を構成すれば、上記の目的を達成できるとの知見を得て本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention configure one circulation path so as to allow the refrigerant to flow from at least one individual flow path to the collective flow path but prevent the flow from the collective flow path to a plurality of individual flow paths. As a result, the inventors have obtained knowledge that the above object can be achieved, and have completed the present invention.

本発明の超電導ケーブルシステムは、集束ケーブル部と、分岐ケーブル部と、冷却機構とを備える。集束ケーブル部は、超電導ケーブル線路の中間部において、複数心のケーブルコアが一括して一つの断熱管α内に収納される。分岐ケーブル部は、超電導ケーブル線路の両端部において、上記各ケーブルコアを分岐させて個別の断熱管β内に収納する。冷却機構は、ケーブルコアを極低温に維持する冷媒を冷却し、その冷媒を集束ケーブル部と分岐ケーブル部とを通る循環路に循環させる。このようなシステムにおいて、上記循環路は、集束ケーブル部に形成された集合流路と、各分岐ケーブル部に形成された個別流路とを備える。そして、この循環路は、個別流路の少なくとも一つから集合流路に冷媒の流通を許容する流路移行部と、集合流路から複数の個別流路に冷媒が分流されることを阻止する流路区画部とを備えることを特徴とする。   The superconducting cable system of the present invention includes a converging cable part, a branching cable part, and a cooling mechanism. In the converging cable portion, a plurality of cable cores are collectively accommodated in one heat insulating tube α at an intermediate portion of the superconducting cable line. The branch cable portion branches the cable cores at both ends of the superconducting cable line and stores them in individual heat insulating tubes β. The cooling mechanism cools the refrigerant that maintains the cable core at a very low temperature, and circulates the refrigerant in a circulation path that passes through the converging cable portion and the branch cable portion. In such a system, the circulation path includes a collective flow path formed in the converging cable portion and an individual flow path formed in each branch cable portion. The circulation path prevents the refrigerant from being divided into a plurality of individual flow paths from the collective flow path, and a flow path transition portion that allows the refrigerant to flow from at least one of the individual flow paths to the collective flow path. And a flow channel section.

この構成によれば、流路移行部により、集合流路から個別流路への冷媒の流通を許容することで、集束ケーブル部から分岐ケーブル部への冷媒の流路を確保できる。一方、流路区画部により、集合流路から複数の個別流路に冷媒が分流されることを阻止することで、各分岐ケーブル部のケーブルコアの冷却程度にバラツキが生じることを抑制できる。特に、個々の分岐ケーブル部の個別流路に冷媒流量の制御手段を設けなくても、各個別流路の冷媒を均一に流通させ易い。   According to this configuration, the flow path of the refrigerant from the converging cable portion to the branch cable portion can be secured by allowing the flow of the refrigerant from the collective flow path to the individual flow path by the flow path transition portion. On the other hand, by preventing the refrigerant from being diverted from the collective flow path to the plurality of individual flow paths by the flow path partitioning section, it is possible to suppress variation in the cooling degree of the cable core of each branch cable section. In particular, it is easy to distribute the refrigerant in each individual channel evenly without providing a control unit for the refrigerant flow rate in the individual channel of each branch cable portion.

なお、上記断熱管αと断熱管βの間でなされるケーブルコアの分岐には、集束ケーブル部のコアと分岐ケーブル部のコアが一連のコアで、超電導ケーブル線路の端部側に分岐箱を設け、複数のコア同士が分岐箱内で互いに離間される場合の他、集束ケーブル部のコアと分岐ケーブル部のコアとが別のコアで、両コアを接続箱内で接続することにより、接続箱よりも超電導ケーブル線路の端部側で分岐ケーブル部のコア同士を離間させる場合を含む。   The branch of the cable core between the heat insulation pipe α and the heat insulation pipe β is a series of cores of the focusing cable portion and the branch cable portion, and a branch box is provided on the end side of the superconducting cable line. In addition to the case where multiple cores are separated from each other in the branch box, the core of the converging cable part and the core of the branch cable part are separate cores. This includes the case where the cores of the branch cable part are separated from each other on the end side of the superconducting cable line from the box.

この超電導ケーブルシステムでは、冷媒の循環路は、単一であっても複数であっても構わない。また、超電導ケーブル線路の冷媒の流路は、集束ケーブル部の断熱管αとケーブルコア群との間の空間や分岐ケーブル部の断熱管βと各ケーブルコアとの間の空間の他、複数心の少なくとも一部のコアのフォーマを中空パイプとし、そのパイプ内の空間を利用する場合がある。   In this superconducting cable system, the refrigerant circulation path may be single or plural. In addition, the flow path of the refrigerant in the superconducting cable line includes a plurality of cores in addition to the space between the heat insulation pipe α and the cable core group of the converging cable part, the space between the heat insulation pipe β of the branch cable part and each cable core In some cases, the former of at least a part of the core is a hollow pipe and the space in the pipe is used.

また、この超電導ケーブルシステムでは、冷媒を冷却・循環させるための冷却機構が用いられる。その冷却機構の代表例としては、リザーバタンク、ポンプ及び冷凍機を備える構成が挙げられる。但し、リザーバタンク、ポンプ及び冷凍機の具体的な組み合わせ方には種々の形態が利用できる。例えば、冷媒の下流側から上流側に向かってリザーバタンク→ポンプ→冷凍機の順に各部材を直列に配列する場合(独立型)や、リザーバタンク内の冷媒を冷凍機で冷却する冷凍機付きリザーバタンク→ポンプの順に各部材を直列に配置する場合(複合型)が挙げられる。いずれにおいても、原則として、ポンプはリザーバタンクの下流側に位置される。この配置により、循環される冷媒の圧力は、リザーバタンクつまりポンプの直前で最小となる。   In this superconducting cable system, a cooling mechanism for cooling and circulating the refrigerant is used. A typical example of the cooling mechanism includes a configuration including a reservoir tank, a pump, and a refrigerator. However, various forms can be used for specific combinations of the reservoir tank, the pump, and the refrigerator. For example, when each member is arranged in series in the order of reservoir tank → pump → refrigerator from the downstream side to the upstream side of the refrigerant (independent type), or a reservoir with a refrigerator that cools the refrigerant in the reservoir tank with the refrigerator There is a case (composite type) in which each member is arranged in series in the order of tank → pump. In any case, in principle, the pump is located downstream of the reservoir tank. With this arrangement, the pressure of the circulated refrigerant is minimized just before the reservoir tank or pump.

また、ポンプと冷凍機の各々は、各個別流路の数(ケーブルコアの数)と同じ数だけ用いても良いし、各個別流路の数(ケーブルコアの数)と異なる数としても良い。より具体的には、次の構成が挙げられる。
(A)リザーバから各個別流路の数に対応する数の配管を伸ばし、その各配管にポンプ、冷凍機を直列に配置する(ポンプの数=冷凍機の数=個別流路の数)。
(B)リザーバから各個別流路の数より少ない数の配管を伸ばし、その配管にポンプを設け、さらにポンプの下流を各個別流路の数に応じた数の分岐配管に接続し、この各分岐配管に冷凍機を設ける(ポンプの数<個別流路の数、冷凍機の数=個別流路の数)。
In addition, each of the pump and the refrigerator may be used in the same number as the number of individual flow paths (number of cable cores), or may be different from the number of individual flow paths (number of cable cores). . More specifically, the following structure is mentioned.
(A) The number of pipes corresponding to the number of individual flow paths is extended from the reservoir, and pumps and refrigerators are arranged in series in the respective pipes (number of pumps = number of refrigerators = number of individual flow paths).
(B) The number of pipes that are less than the number of each individual flow path is extended from the reservoir, a pump is provided in the pipe, and the downstream of the pump is connected to the number of branch pipes corresponding to the number of each individual flow path. Install a refrigerator in the branch pipe (number of pumps <number of individual channels, number of refrigerators = number of individual channels).

さらに、超電導ケーブルシステムが冷媒の循環路を複数系統備える場合、各循環路の冷媒の冷却機構は同じ構成であっても異なる構成であっても構わない。例えば、2つの循環路を備える場合、一方の循環路の冷却機構は上記独立型であり、他方の循環路の冷却機構は上記複合型であっても良い。   Furthermore, when the superconducting cable system includes a plurality of refrigerant circulation paths, the refrigerant cooling mechanism in each circulation path may have the same configuration or a different configuration. For example, when two circulation paths are provided, the cooling mechanism of one circulation path may be the independent type, and the cooling mechanism of the other circulation path may be the combined type.

本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、上記循環路は、互いに独立した第一循環路と第二循環路とを備える形態が挙げられる。その場合、第一循環路は、超電導ケーブル線路の一端側に設けられた第一個別流路と、この第一個別流路に第一流路移行部を介してつながる第一集合流路とを有する。第二循環路は、超電導ケーブル線路の他端側に設けられた第二個別流路と、この第二個別流路に第二流路移行部を介してつながる第二集合流路とを有する。そして、上記流路区画部は、第一集合流路と第二集合流路とを区画する集合流路区画部を有する。   As one form of the superconducting cable system of this invention, the said circulation path has a form provided with the 1st circulation path and the 2nd circulation path which were mutually independent. In that case, the first circulation path has a first individual flow path provided on one end side of the superconducting cable line, and a first collective flow path connected to the first individual flow path via the first flow path transition portion. . The second circulation path has a second individual flow path provided on the other end side of the superconducting cable line, and a second collecting flow path connected to the second individual flow path via a second flow path transition portion. And the said flow-path division part has a collection flow-path division part which divides a 1st collection flow path and a 2nd collection flow path.

この構成によれば、集束ケーブル部と分岐ケーブル部とを有する超電導ケーブルシステムを、少なくとも2系統の冷媒の循環路を用いて循環することができる。その際、いずれの系統の循環路も各系統の流路移行部により、各系統の個別流路から各系統の集合流路への冷媒の流通は許容される。一方、集合流路区画部により、第一集合流路と第二集合流路とは区画されるため、各系統の集合流路から各系統の個別流路へと冷媒が分流されることはない。そのため、各分岐ケーブル部のケーブルコアの冷却程度にバラツキが生じることを抑制できる。   According to this configuration, the superconducting cable system having the converging cable portion and the branch cable portion can be circulated using at least two refrigerant circulation paths. At that time, in any system circulation path, the circulation of the refrigerant from the individual flow path of each system to the collective flow path of each system is permitted by the flow path transition section of each system. On the other hand, since the first collective flow channel and the second collective flow channel are partitioned by the collective flow channel partitioning section, the refrigerant is not divided from the collective flow channel of each system to the individual flow channel of each system. . Therefore, it can suppress that variation arises in the cooling degree of the cable core of each branch cable part.

上記第一循環路と第二循環路とを備える本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、上記第一個別流路と第二個別流路の少なくとも一方は、各ケーブルコアごとに並列して構成されている形態が挙げられる。その場合、並列される個別流路のいずれもが、第一流路移行部と第二流路移行部の少なくとも一方を介して第一集合流路と第二集合流路の少なくとも一方につながれている。   As one form of the superconducting cable system of the present invention including the first circulation path and the second circulation path, at least one of the first individual flow path and the second individual flow path is configured in parallel for each cable core. The form currently made is mentioned. In that case, all of the individual flow paths arranged in parallel are connected to at least one of the first collective flow path and the second collective flow path via at least one of the first flow path transition section and the second flow path transition section. .

この構成によれば、複数の分岐ケーブル部における各個別流路を並列した循環路を構成することができる。そのため、基本的には、各個別流路ごとに冷媒を圧送するポンプを要するが、個々のポンプの出力は比較的小さなものを利用することができる。   According to this configuration, a circulation path in which the individual flow paths in the plurality of branch cable portions are arranged in parallel can be configured. Therefore, basically, a pump that pumps the refrigerant for each individual flow path is required, but the output of each pump can be relatively small.

本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、第一個別流路と第二個別流路の少なくとも一方は、全ケーブルコアに沿った一連に構成され、各ケーブルコアに沿った個別流路のいずれか一つのみが流路移行部を介して第一集合流路と第二集合流路の少なくとも一方につながれた形態が挙げられる。その場合、流路区画部は、上記集合流路につながれる一つの個別流路を除く残りの個別流路を集合流路と区画する個別流路区画部を有する。   As one form of the superconducting cable system of the present invention, at least one of the first individual flow path and the second individual flow path is configured in a series along all cable cores, and one of the individual flow paths along each cable core. A form in which only one is connected to at least one of the first collective flow path and the second collective flow path via the flow path transition portion can be mentioned. In that case, the flow path partitioning section has an individual flow path partitioning section that partitions the remaining individual flow paths excluding one individual flow path connected to the collective flow path from the collective flow path.

この構成によれば、複数の分岐ケーブル部における各個別流路を一連の流路として循環路を構成することができる。換言すれば、各個別流路の冷媒は複数の分岐ケーブル部を一筆書きするように直列に流通される。そのため、基本的には、複数の分岐ケーブル部に一連に形成された個別流路に対して一つのポンプを用いることで冷媒の流通を行うことができる。   According to this configuration, the circulation path can be configured by using the individual flow paths in the plurality of branch cable portions as a series of flow paths. In other words, the refrigerant in each individual flow channel is circulated in series so as to write a plurality of branch cable portions. Therefore, basically, the refrigerant can be circulated by using one pump for the individual flow paths formed in series in the plurality of branch cable portions.

本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、循環路は、単一の循環路で構成され、個別流路は、超電導ケーブル線路の一端側の全ケーブルコアに沿って一連に形成される一端側個別流路と、超電導ケーブル線路の他端側の全ケーブルコアに沿って一連に形成される他端側個別流路とを有する形態が挙げられる。この場合、集合流路は、一端側個別流路と他端側個別流路とをつなぐように構成される。   As one form of the superconducting cable system of the present invention, the circulation path is configured by a single circulation path, and the individual flow paths are individually formed on one end side individually along all cable cores on one end side of the superconducting cable line. The form which has a flow path and the other end side separate flow path formed in series along all the cable cores of the other end side of a superconducting cable track is mentioned. In this case, the collecting channel is configured to connect the one end side individual channel and the other end side individual channel.

この構成によれば、一端側個別流路、集合流路、他端側個別流路をつなぐ単一の循環路を構成しながら、集合流路から他端側個別流路への冷媒の流通は、複数の個別流路に分岐されるのではなく、一連に形成された個別流路に対して行われるため、各分岐ケーブル部のケーブルコアの冷却程度にバラツキが生じることを抑制できる。   According to this configuration, the refrigerant flows from the collective flow path to the other end-side individual flow path while forming a single circulation path connecting the one-end-side individual flow path, the collective flow path, and the other end-side individual flow path. Since it is not branched into a plurality of individual flow paths but performed on a series of individual flow paths, it is possible to suppress variations in the cooling degree of the cable core of each branch cable portion.

本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、第一個別流路及び第二個別流路は断熱管βと各コアとの間の空間に形成され、第一集合流路及び第二集合流路は断熱管αと各コアとの間の空間に形成されていることが挙げられる。   As one form of the superconducting cable system of the present invention, the first individual flow path and the second individual flow path are formed in a space between the heat insulating pipe β and each core, and the first collective flow path and the second collective flow path are It is mentioned that it is formed in the space between the heat insulating pipe α and each core.

この構成によれば、各ケーブルコアの外側に冷媒の流路が形成されるため、分岐ケーブル部・集束ケーブル部のいずれに対しても冷媒を供給・排出し易い。   According to this configuration, since the refrigerant flow path is formed outside each cable core, it is easy to supply and discharge the refrigerant to both the branch cable portion and the converging cable portion.

本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、超電導ケーブルは、断熱管α及び断熱管βと各ケーブルコアとの間の空間に冷媒が流通される外側流路と、各ケーブルコアが備える中空フォーマの内部空間に冷媒が流通される内側流路とを備える形態が挙げられる。その場合、上記循環路は、冷却機構→超電導ケーブル線路の一端側における分岐ケーブル部内の外側流路→超電導ケーブル線路の一端側における分岐ケーブル部内の内側流路→集束ケーブル部における各コア内の内側流路→超電導ケーブル線路の他端側における分岐ケーブル部内の内側流路→超電導ケーブル線路の他端側における分岐ケーブル部内の外側流路→集束ケーブル部における外側流路→冷却機構の順で循環される単一の循環路で構成される。そして、上記流路区画部は、超電導ケーブル線路の一端側における分岐ケーブル部内の外側流路と集束ケーブル部における外側流路とを区画する。   As one form of the superconducting cable system of the present invention, the superconducting cable includes a heat insulating tube α, an outer flow path through which a refrigerant flows in a space between the heat insulating tube β and each cable core, and a hollow former provided in each cable core. The form provided with the inner side flow path through which a refrigerant | coolant distribute | circulates to internal space is mentioned. In that case, the above-mentioned circulation path is the cooling mechanism → the outer flow path in the branch cable part on one end side of the superconducting cable line → the inner flow path in the branch cable part on one end side of the superconducting cable line → the inner side in each core in the focusing cable part It is circulated in the order of flow path → inner flow path in the branch cable section on the other end of the superconducting cable line → outer flow path in the branch cable section on the other end side of the superconducting cable line → outer flow path in the converging cable section → cooling mechanism. It consists of a single circulation path. And the said flow-path division part divides the outer flow path in the branch cable part in the one end side of a superconducting cable track | line, and the outer flow path in a focusing cable part.

この構成によれば、冷媒の流路として、各コアと断熱管との間の空間だけではなく、フォーマの内部空間も利用することで、単一の循環路を有する超電導ケーブルシステムを構築できる。   According to this configuration, a superconducting cable system having a single circulation path can be constructed by using not only the space between each core and the heat insulating pipe but also the internal space of the former as the refrigerant flow path.

本発明の超電導ケーブルシステムの一形態として、超電導ケーブルは、断熱管α及び断熱管βと各ケーブルコアとの間の空間に冷媒が流通される外側流路と、各ケーブルコアが備える中空フォーマの内部空間に冷媒が流通される内側流路とを備える形態が挙げられる。その場合、循環路は、互いに独立した主循環路と副循環路とを備える。主循環路は、冷却機構→超電導ケーブル線路の一端側における分岐ケーブル部内の内側流路→集束ケーブル部における各コア内の内側流路→超電導ケーブル線路の他端側における分岐ケーブル部内の内側流路→超電導ケーブル線路の他端側における分岐ケーブル部内の外側流路→集束ケーブル部における外側流路→冷却機構の順で冷媒が循環される。副循環路は、冷却機構→超電導ケーブル線路の一端側における分岐ケーブル部内の外側流路→集束ケーブル部における外側流路→冷却機構の順で冷媒が循環される。そして、流路区画部は、主循環路と副循環路の集束ケーブル部における外側流路同士を区画する。   As one form of the superconducting cable system of the present invention, the superconducting cable includes a heat insulating tube α, an outer flow path through which a refrigerant flows in a space between the heat insulating tube β and each cable core, and a hollow former provided in each cable core. The form provided with the inner side flow path through which a refrigerant | coolant distribute | circulates to internal space is mentioned. In this case, the circulation path includes a main circulation path and a sub circulation path that are independent of each other. The main circuit consists of a cooling mechanism, an inner flow path in the branch cable section on one end side of the superconducting cable line, an inner flow path in each core in the focusing cable section, and an inner flow path in the branch cable section on the other end side of the superconducting cable line. The refrigerant is circulated in the order of the outer flow path in the branch cable portion on the other end side of the superconducting cable line, the outer flow path in the focusing cable portion, and the cooling mechanism. In the secondary circuit, the refrigerant is circulated in the order of the cooling mechanism → the outer flow path in the branch cable portion on one end side of the superconducting cable line → the outer flow path in the focusing cable portion → the cooling mechanism. And a flow path division part partitions the outer flow paths in the focusing cable part of a main circuit and a sub circuit.

この構成によれば、冷媒の流路として、各コアと断熱管との間の空間だけではなく、フォーマの内部空間も利用することで、複数の循環路を有する超電導ケーブルシステムを構築できる。   According to this configuration, a superconducting cable system having a plurality of circulation paths can be constructed by using not only the space between each core and the heat insulating pipe but also the internal space of the former as the refrigerant flow path.

本発明超電導ケーブルシステムは、冷媒の流れが一つから複数に分岐する箇所を有しないため、各分岐ケーブル部における冷媒の流量を調整し易く、そのケーブルコアの冷却のバラツキを抑制できる。   Since the superconducting cable system of the present invention does not have a portion where the flow of the refrigerant branches from one to a plurality, it is easy to adjust the flow rate of the refrigerant in each branch cable portion, and the variation in cooling of the cable core can be suppressed.

(A)は実施形態1に係る超電導ケーブルシステムにおける冷媒の循環路の概略図、(B)は(A)に示す循環路の一部拡大図である。(A) is the schematic of the refrigerant | coolant circulation path in the superconducting cable system which concerns on Embodiment 1, (B) is a partially expanded view of the circulation path shown to (A). 実施形態2に係る超電導ケーブルシステムにおける冷媒の循環路の概略図である。6 is a schematic diagram of a refrigerant circulation path in a superconducting cable system according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る超電導ケーブルシステムにおける冷媒の循環路の概略図である。6 is a schematic diagram of a refrigerant circulation path in a superconducting cable system according to Embodiment 3. FIG. (A)は実施形態4に係る超電導ケーブルシステムにおける冷媒の循環路の概略図、(B)は(A)に示す循環路の一端側の部分拡大図、(C)は(A)に示す循環路の他端側の部分拡大図である。(A) is the schematic of the refrigerant | coolant circulation path in the superconducting cable system which concerns on Embodiment 4, (B) is the elements on larger scale of the one end side of the circulation path shown to (A), (C) is the circulation shown to (A). It is the elements on larger scale of the other end side of a path. (A)は実施形態5に係る超電導ケーブルシステムにおける冷媒の循環路の概略図、(B)は(A)に示す循環路の一端側の部分拡大図、(C)は(A)に示す循環路の他端側の部分拡大図である。(A) is the schematic of the circulation path of the refrigerant | coolant in the superconducting cable system which concerns on Embodiment 5, (B) is the elements on larger scale of the one end side of the circulation path shown to (A), (C) is the circulation shown to (A). It is the elements on larger scale of the other end side of a path. 実施形態1、2、3に係るシステムに利用できる端末の部分概略構成図である。It is a partial schematic block diagram of a terminal that can be used in the systems according to Embodiments 1, 2, and 3. 実施形態4、5に係るシステムに利用できる端末の部分概略構成図である。It is a partial schematic block diagram of the terminal which can be used for the system which concerns on Embodiment 4,5. 実施形態2、3に係るシステムに利用できる接続部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the connection part which can be utilized for the system which concerns on Embodiment 2, 3. FIG. 実施形態5に係るシステムに利用できる接続部で、超電導ケーブルと常電導ケーブルとの接続部を示す概略構成図である。It is a connection part which can be utilized for the system which concerns on Embodiment 5, and is a schematic block diagram which shows the connection part of a superconducting cable and a normal conducting cable. 3心のケーブルコアを備える超電導ケーブルの概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a superconducting cable having a three-core cable core. 従来の超電導ケーブルシステムの概略図である。It is the schematic of the conventional superconducting cable system.

以下、本発明の実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。各実施形態で共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The members common to the embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

<各実施形態の基本構成>
いずれの実施形態においても、図10に示した超電導ケーブルなどの公知の低温絶縁型超電導ケーブルが利用できる。また、各実施形態に係るシステムが、(1)大径で一つの断熱管α内に複数心のケーブルコア(以下の説明において、単にコアということがある。)を一括して収納した集束ケーブル部と、集束ケーブル部の両端部で各ケーブルコアを分岐させ、分岐されたコアの各々を小径の個別の断熱管β内に収納する分岐ケーブル部とを備える点や、(2)リザーバタンク、ポンプ及び冷凍機を有する冷却機構を用いて集束ケーブル部と分岐ケーブル部を通る循環路に冷媒が循環される点、(3)超電導ケーブルで構成される集束ケーブル部の両端部に分岐箱を有し、その分岐箱内で各コアが分離されている点、或いは(4)分岐ケーブル部の端部に端末部が形成されている点は、図11に示す超電導ケーブルシステムと同様である。但し、集束ケーブル部の両端部に接続箱を設け、その接続箱内で集束ケーブル部のコアを別のコアに接続して分岐ケーブル部を構成する場合もある(実施形態2、3)。以下の各実施形態の説明に際し、図1〜図5は、図の左側を超電導ケーブルシステムの一端側(一方)、右側を他端側(他方)とし、主に冷媒の循環路に関連する構成を示し、超電導ケーブルシステムの他の構成は簡略化している箇所がある。
<Basic configuration of each embodiment>
In any of the embodiments, a known low-temperature insulated superconducting cable such as the superconducting cable shown in FIG. 10 can be used. In addition, the system according to each embodiment includes (1) a converged cable in which a plurality of cable cores (sometimes simply referred to as cores in the following description) are collectively stored in one heat insulating tube α having a large diameter. And a branch cable portion for branching each cable core at both ends of the focusing cable portion and storing each of the branched cores in a small-diameter individual heat insulating tube β, (2) a reservoir tank, The refrigerant is circulated in the circulation path that passes through the converging cable section and the branch cable section using a cooling mechanism having a pump and a refrigerator, and (3) there are branch boxes at both ends of the converging cable section composed of superconducting cables. However, it is the same as the superconducting cable system shown in FIG. 11 in that each core is separated in the branch box or (4) a terminal part is formed at the end of the branch cable part. However, there may be a case where a junction box is provided at both ends of the converging cable portion, and the branch cable portion is configured by connecting the core of the converging cable portion to another core in the junction box (Embodiments 2 and 3). In the description of each of the following embodiments, FIGS. 1 to 5 are configurations related mainly to a refrigerant circulation path, with the left side of the drawing being one end side (one side) of the superconducting cable system and the right side being the other end side (the other side). The other structure of the superconducting cable system is simplified.

いずれの実施形態においても、分岐箱としては、例えば特開2005-12925号公報の構成など、各種公知の構成が利用できるため、その具体的な構成については説明を省略する。また、端末部には、例えば特開2006-196628号公報に記載の構成など、公知の構成を応用することもできるが、各実施形態1〜5において冷媒を分岐ケーブル部に導入、又は分岐ケーブル部から排出するために好適な端末部の構成は実施形態6、7、9で、実施形態2、3において隣接するコアのフォーマ内に形成された冷媒流路同士をつなぐための接続箱(接続ユニット)は実施形態8で説明する。   In any of the embodiments, various known configurations such as the configuration of JP-A-2005-12925 can be used as the branch box, and the description of the specific configuration is omitted. In addition, a known configuration such as the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-196628 can be applied to the terminal unit. However, in each of the first to fifth embodiments, the refrigerant is introduced into the branch cable unit, or the branch cable is used. The configuration of the terminal part suitable for discharging from the part is Embodiments 6, 7, and 9. In the connection boxes (connections) for connecting the refrigerant flow paths formed in the former core formers in Embodiments 2 and 3 Unit) will be described in the eighth embodiment.

<実施形態1>
図1を参照して、冷媒の循環路が第一循環路と第二循環路の二系統から構成され、各分岐ケーブル部100B内の個別流路(個別往路)が並列された構成を備える超電導ケーブルシステムS1を説明する。本例ではいずれの循環路も、冷凍機210とポンプ220を含む冷却機構200から順に、第一・第二個別往路B1、B2(個別流路BC)、集合流路AC、第一・第二復路C1,C2(復路CC)、冷却機構200の順に冷媒が循環される。このシステムS1に用いられる超電導ケーブル100は、図10と同様の3心一括型の超電導ケーブルで、各ケーブルコアは素線絶縁された複数の銅線を撚り合わせた撚り線構造のフォーマを備える。そのため、冷媒の流路は、断熱管αと3心のコア群の間の空間に形成される集合流路ACと、断熱管βと各コア110の間の空間に形成される個別流路BCとを有する。
<Embodiment 1>
Referring to FIG. 1, the superconducting circuit has a configuration in which the refrigerant circulation path is composed of two systems of a first circulation path and a second circulation path, and individual flow paths (individual forward paths) in each branch cable portion 100B are arranged in parallel. The cable system S1 will be described. In this example, all the circulation paths are arranged in order from the cooling mechanism 200 including the refrigerator 210 and the pump 220, the first and second individual forward paths B1 and B2 (individual flow paths BC), the collective flow path AC, and the first and second flow paths. The refrigerant is circulated in the order of the return paths C1 and C2 (return path CC) and the cooling mechanism 200. A superconducting cable 100 used in the system S1 is a three-core batch type superconducting cable similar to that shown in FIG. 10, and each cable core includes a former having a stranded wire structure in which a plurality of copper wires insulated from each other are twisted together. For this reason, the refrigerant flow path includes the collective flow path AC formed in the space between the heat insulation pipe α and the three core groups, and the individual flow path BC formed in the space between the heat insulation pipe β and each core 110. And have.

第一循環路は、冷却機構200から一方の端末部100Eにつながる供給管Cg1、この端末部100Eにつながる断熱管β内に形成される第一個別往路B1(第一個別流路)、第一個別往路B1から第一流路移行部T1を介して断熱管α内に形成される第一集合流路A1、第一集合流路A1につながる第一復路C1とを有する。第一個別往路B1はケーブルコア110の各々に対応して合計3つが並列して設けられ、第一集合流路A1と第一復路C1の各々は一つ設けられている。各ケーブルコア110を構成する超電導導体層と端末部100Eを構成する常電導リードとの電気的接続を行う接続構造自体は、公知の構成が利用できる。これら接続構造に関する点は、後述する第二個別往路B2においても同様である。   The first circulation path includes a supply pipe Cg1 connected from the cooling mechanism 200 to one terminal part 100E, a first individual forward path B1 (first individual flow path) formed in the heat insulating pipe β connected to the terminal part 100E, the first The first collective flow path A1 is formed in the heat insulating pipe α from the individual forward path B1 via the first flow path transition portion T1, and the first return path C1 is connected to the first collective flow path A1. A total of three first individual forward paths B1 are provided in parallel corresponding to each of the cable cores 110, and one each of the first collective flow path A1 and the first return path C1 is provided. A well-known configuration can be used as the connection structure itself that performs electrical connection between the superconducting conductor layer constituting each cable core 110 and the normal conducting lead constituting the terminal portion 100E. The points related to these connection structures are the same in the second individual outbound path B2, which will be described later.

第一流路移行部T1は、3つの細い第一個別往路B1が分岐箱150で一括されて太い第一集合流路A1に移行される箇所である。一方、太い第一集合流路A1から細い第一復路C1への移行部は、流路の数の変化は伴わず、流路の径のサイズが変化するだけである。これらの点は、後述する第二流路移行部T2及び第二集合流路A2から細い第二復路C2への移行部についても同様である。   The first flow path transition portion T1 is a place where the three thin first individual forward paths B1 are collectively moved by the branch box 150 and transferred to the thick first collective flow path A1. On the other hand, the transition portion from the thick first collective flow path A1 to the thin first return path C1 does not change the number of flow paths, and only changes the size of the diameter of the flow paths. The same applies to a second flow path transition portion T2 and a transition portion from the second collecting flow path A2 to the thin second return path C2, which will be described later.

第二循環路は、第一循環路とほぼ対称な構成である。具体的には、冷却機構200から他方の端末部100Eにつながる供給管Cg2、この端末部100Eにつながる断熱管β内に形成される第二個別往路B2(第二個別流路)、第二個別往路B2から第二流路移行部T2を介して断熱管α内に形成される第二集合流路A2、第二集合流路A2につながる第二復路C2とを有する。第二個別往路B1はケーブルコアの各々に対応して合計3つ設けられ、第二集合流路A2と第二復路C2の各々は一つ設けられている。   The second circulation path is substantially symmetric with the first circulation path. Specifically, the supply pipe Cg2 connected from the cooling mechanism 200 to the other terminal part 100E, the second individual forward path B2 (second individual flow path) formed in the heat insulating pipe β connected to the terminal part 100E, the second individual The second collective flow path A2 is formed in the heat insulating pipe α from the forward path B2 via the second flow path transition portion T2, and the second return path C2 is connected to the second collective flow path A2. A total of three second individual forward paths B1 are provided corresponding to each of the cable cores, and one each of the second collective flow path A2 and the second return path C2 is provided.

そして、第一集合流路A1と第二集合流路A2とは、断熱管α内で集合流路区画部310により一端側と他端側とに区画されている(図1(A)、(B))。この集合流路区画部310により第一循環路と第二循環路とが独立した系統の循環路として構成される。集合流路区画部310には各コア110が貫通する貫通孔が形成され、その貫通孔の内周面と各コア110との間、及び集合流路区画部310の外周面と断熱管αの内周面との間は、液体の冷媒に対して水密にシールされている。本例では、集合流路区画部310の位置は、集束ケーブル部100Aの他端側の分岐箱150内に設けられているが、集束ケーブル部100A、各分岐箱150の長手方向の位置が限定されるわけではなく、集束ケーブル部100Aの中央や一端側の分岐箱150内に設けられても良い。この点は、集合流路ACを一端側と他端側の2つに区画する後述の実施形態2、5においても同様である。   The first collective flow path A1 and the second collective flow path A2 are partitioned into one end side and the other end side by the collective flow path partitioning section 310 in the heat insulating pipe α (FIG. 1 (A), ( B)). By this collective flow path partitioning section 310, the first circulation path and the second circulation path are configured as independent system circulation paths. A through-hole through which each core 110 penetrates is formed in the collective flow passage partition portion 310, between the inner peripheral surface of each through-hole and each core 110, and between the outer peripheral surface of the collective flow passage partition portion 310 and the heat insulating tube α. A space between the inner peripheral surface and the liquid refrigerant is sealed in a watertight manner. In this example, the position of the collective flow path partitioning section 310 is provided in the branch box 150 on the other end side of the converging cable section 100A, but the longitudinal position of the converging cable section 100A and each branch box 150 is limited. However, it may be provided in the branch box 150 at the center or one end side of the focusing cable portion 100A. This also applies to Embodiments 2 and 5 described later that divide the collecting channel AC into two at one end side and the other end side.

なお、本例のシステムS1では、冷却機構200として、第一循環路に複合型の冷却機構200を用い、第二循環路に独立型の冷却機構200を用いている。つまり、第一循環路では、第一復路C1に冷凍機230付きリザーバタンク210を接続し、そのタンク210から3本の供給管Cg1を伸ばして、個々の供給管Cg1にポンプ220を設けている。一方、第二循環路では、第二復路C2にリザーバタン210クを接続し、そのタンク210から3本の供給管Cg2を伸ばして、個々の供給管Cg2にポンプ220を設けている。これら合計6つのポンプ220を用いることにより、各個別往路B1、B2への冷媒の流量を個別に制御できる。勿論、両循環路の冷却機構を独立型又は複合型のいずれかで同一としたり、第一循環路の冷却機構を独立型、第二循環路の冷却機構を複合型としても良い。これら冷却機構の形態に種々の選択肢が採り得ることは、後述する他の実施形態においても同様である。   In the system S1 of this example, as the cooling mechanism 200, the composite cooling mechanism 200 is used for the first circulation path, and the independent cooling mechanism 200 is used for the second circulation path. That is, in the first circulation path, the reservoir tank 210 with the refrigerator 230 is connected to the first return path C1, the three supply pipes Cg1 are extended from the tank 210, and the pumps 220 are provided in the individual supply pipes Cg1. . On the other hand, in the second circulation path, a reservoir tank 210 is connected to the second return path C2, three supply pipes Cg2 are extended from the tank 210, and a pump 220 is provided in each supply pipe Cg2. By using these six pumps 220 in total, it is possible to individually control the flow rate of the refrigerant to each of the individual forward paths B1 and B2. Of course, the cooling mechanism of both circulation paths may be the same in either the independent type or the combined type, the cooling mechanism of the first circulation path may be the independent type, and the cooling mechanism of the second circulation path may be the combined type. It is the same in other embodiments described later that various options can be adopted for the form of the cooling mechanism.

このような2つの循環路を形成することで、複数の第一(第二)個別往路B1、B2から第一(第二)集合往路A1、A2への冷媒の流通は許容されても、第一(第二)集合往路A1、A2の各々から冷却機構200への復路は第一(第二)復路C1、C2の各々である。つまり、第一(第二)集合往路A1、A2から複数の個別流路に冷媒が分流される箇所がない。そのため、各分岐ケーブル部100B内のコアの各々の冷却程度がばらつくことを抑制できる。   By forming such two circulation paths, even though the refrigerant flow from the plurality of first (second) individual outbound paths B1, B2 to the first (second) collective outbound paths A1, A2 is allowed, The return paths from each of the first (second) gathering paths A1 and A2 to the cooling mechanism 200 are the first (second) return paths C1 and C2. In other words, there is no place where the refrigerant is diverted from the first (second) collecting outward paths A1 and A2 to the plurality of individual flow paths. Therefore, it can suppress that the cooling degree of each core in each branch cable part 100B varies.

<実施形態2>
次に、図2を参照して、冷媒の循環路が第一循環路と第二循環路の二系統から構成され、各分岐ケーブル部内の個別流路が一連に構成された超電導ケーブルシステムS2を説明する。
<Embodiment 2>
Next, referring to FIG. 2, a superconducting cable system S2 in which the refrigerant circulation path is composed of two systems of the first circulation path and the second circulation path, and the individual flow paths in each branch cable section are configured in series. explain.

このシステムS2も第一・第二循環路を備え、各循環路が第一・第二個別往路B1u,B1v,B1w,B2u,B2v,B2wを有し、3心一括型の超電導ケーブルを備える点で実施形態1と共通である。但し、本例では、超電導ケーブルの両端部に分岐箱ではなく接続箱(接続ユニット400:実施形態8参照)を備え、中間に位置する超電導ケーブル100Xの両端部に接続ユニット400を介して別の超電導ケーブル100Yが接続される。これら各超電導ケーブル100X、100Yのコアのうち、第一個別往路B1uを持つ1心と、第二個別往路B2uを持つ1心の各コアは、撚り線からなるフォーマを用いた実施形態1と同様の構成であるが、第一個別往路B1v,B1wを持つ他の2心と、第二個別往路B2v,B2wを持つ他の2心の各コアは、中空パイプのフォーマを用い、そのフォーマ内部も冷媒の流路としている点で実施形態1とは異なる。前者の1心は、断熱管βとコアとの間の外側流路OCのみを備えるが、後者の他の2心は、外側流路OCに加え、中空パイプのフォーマ内の内側流路ICも備える。図2において、後者の他の2心のコア110を示す細管の内部はフォーマ111(図10)内の内側流路ICをも示している(後述する図3も同様)。   This system S2 also has first and second circulation paths, and each circulation path has first and second individual outbound paths B1u, B1v, B1w, B2u, B2v, B2w, and a superconducting cable of a three-core batch type. This is common with the first embodiment. However, in this example, a connection box (see connection unit 400: refer to Embodiment 8) is provided at both ends of the superconducting cable instead of a branch box, and another terminal is connected to both ends of the superconducting cable 100X located in the middle via the connection unit 400. Superconducting cable 100Y is connected. Among the cores of each of these superconducting cables 100X and 100Y, one core having the first individual forward path B1u and one core having the second individual forward path B2u are the same as in the first embodiment using the former made of stranded wires. The other two cores having the first individual outbound paths B1v and B1w and the other two cores having the second individual outbound paths B2v and B2w use a hollow pipe former, and the interior of the former is also It differs from the first embodiment in that it is a refrigerant flow path. The former one core includes only the outer flow path OC between the heat insulating tube β and the core, while the other two cores of the latter also include the inner flow path IC in the former of the hollow pipe in addition to the outer flow path OC. Prepare. In FIG. 2, the inside of the thin tube showing the other two cores 110 of the latter also shows the inner flow path IC in the former 111 (FIG. 10) (the same applies to FIG. 3 described later).

また、本例の第一・第二個別往路B1u,B1v,B1w,B2u,B2v,B2wは、実施形態1とは異なり、各分岐ケーブル部100Bの流路を直列につないでいる。つまり、u相の第一個別往路B1uの冷却機構200側→u相の第一個別往路B1uの第一集合流路A1側→v相の第一個別往路B1vの第一集合流路A1側→v相の第一個別往路B1vの冷却機構200側→w相の第一個別往路B1wの冷却機構200側→w相の第一個別往路B1wの第一集合流路A1側の順で冷媒を一筆書きに流通させる。第二個別往路B2u,B2v,B2wにおいても同様である。   Further, unlike the first embodiment, the first and second individual forward paths B1u, B1v, B1w, B2u, B2v, and B2w of this example connect the flow paths of the branch cable portions 100B in series. That is, the cooling mechanism 200 side of the u-phase first individual outbound path B1u → the first aggregate flow path A1 side of the u-phase first individual outbound path B1u → the first aggregate path A1 side of the v-phase first individual outbound path B1v → Coolant 200 side of v-phase first individual outbound path B1v → Cooling mechanism 200 side of first individual outbound path B1w of w phase → One stroke of refrigerant in order of first aggregate flow path A1 side of first individual outbound path B1w of w phase Distribute to writing. The same applies to the second individual outbound paths B2u, B2v, B2w.

なお、第一循環路に複合型の冷却機構200を用い、第二循環路に独立型の冷却機構200を用いている点は実施形態1と同様である。   It is to be noted that the composite cooling mechanism 200 is used for the first circulation path and the independent cooling mechanism 200 is used for the second circulation path, as in the first embodiment.

本例において、第一集合流路A1と第二集合流路A2とが集合流路区画部310で区画されている点は実施形態1と同様である。但し、本例では、u相の第一個別流路B1uの第一集合流路A1側端部と第一集合流路A1の境界、v相の第一個別流路B1vの第一集合流路A1側端部と第一集合流路A1の境界の各々に第一個別流路区画部320が形成され、w相の第一個別流路B1wの第一集合流路A1側端部のみが第一集合流路A1に連通するように構成されている。この点は、第二個別流路B2u,B2v,B2wにおいても同様である。さらに、図示していないが、この個別流路区画部320には、対応する各ケーブルコアが貫通される貫通孔が形成され、その貫通孔の内周面とケーブルコアの外周面との間、及び個別流路区画部320の外周面と断熱管βの内周面との間は、液体の冷媒に対して水密にシールされている。   In the present example, the first collecting channel A1 and the second collecting channel A2 are partitioned by the collecting channel partitioning section 310 as in the first embodiment. However, in this example, the boundary between the first collective flow path A1 side end of the u-phase first individual flow path B1u and the first collective flow path A1, the first collective flow path of the v-phase first individual flow path B1v A first individual channel partition 320 is formed at each of the boundary between the A1 side end and the first collecting channel A1, and only the first collecting channel A1 side end of the w-phase first individual channel B1w is the first. It is configured to communicate with the one collecting channel A1. This also applies to the second individual flow paths B2u, B2v, B2w. Furthermore, although not shown in figure, in this individual channel division part 320, a through-hole through which each corresponding cable core penetrates is formed, and between the inner peripheral surface of the through-hole and the outer peripheral surface of the cable core, The space between the outer peripheral surface of the individual flow path partition 320 and the inner peripheral surface of the heat insulating pipe β is sealed in a watertight manner with respect to the liquid refrigerant.

この構成により、より具体的には、次のように冷媒は循環される。まず、第一個別往路B1uでは、供給管Cg1から端末部100Eを経て導入された冷媒が、外側流路OCを通って端末部側から接続ユニット400側に流通される。次に、第一個別往路B1vでは、第一個別往路B1uを流れてきた冷媒が、外側流路OCを通って一旦端末部100E側に向かって流通され、端末部100Eで折り返して内側流路ICを通って接続ユニット400側に流通される。この第一個別往路B1uから第一個別往路B1vに流通される冷媒は、個別流路区画部320により集合流路ACの冷媒とは隔てられて混合されることはない。さらに第一個別往路B1vの内側流路ICを通ってきた冷媒は、第一個別往路B1wの内側流路ICを通って接続ユニット400側から端末部100E側に流通され、端末部100Eで折り返して第一個別往路B1wの外側流路OCを通って接続ユニット400側に流通され、集合流路ACに導入される。このような冷媒の流路の具体的な形成手段は、後述する実施形態8において説明する。   More specifically, with this configuration, the refrigerant is circulated as follows. First, in the first individual outbound path B1u, the refrigerant introduced from the supply pipe Cg1 through the terminal unit 100E is circulated from the terminal unit side to the connection unit 400 side through the outer channel OC. Next, in the first individual outbound path B1v, the refrigerant that has flowed through the first individual outbound path B1u is once circulated through the outer channel OC toward the terminal unit 100E side, and then turned back at the terminal unit 100E to return to the inner channel IC. Is distributed to the connection unit 400 side. The refrigerant circulated from the first individual outward path B1u to the first individual outward path B1v is not separated from the refrigerant of the collective flow path AC by the individual flow path partition 320 and mixed. Further, the refrigerant that has passed through the inner flow path IC of the first individual outbound path B1v is circulated from the connection unit 400 side to the terminal unit 100E side through the inner channel IC of the first individual outbound path B1w, and is folded at the terminal unit 100E. It flows through the outer flow path OC of the first individual outbound path B1w to the connection unit 400 side and is introduced into the collective flow path AC. Specific means for forming such a refrigerant flow path will be described in an eighth embodiment to be described later.

この構成のシステムS2によれば、単一の個別流路BCから集合流路ACに冷媒の流通を許容する箇所は存在しても、集合流路ACから複数の個別流路BCに冷媒を分流される箇所がない。そのため、各分岐ケーブル部100B内のコアの各々の冷却程度がばらつくことを抑制できる。また、各循環路の個別流路BCが一連の流路で構成されているため、各循環路ごとに一つのポンプ(合計2つ)を用いることで、冷媒を循環させることができる。   According to the system S2 having this configuration, the refrigerant is divided into the plurality of individual flow paths BC from the collective flow path AC even if there is a place where the refrigerant is allowed to flow from the single individual flow path BC to the collective flow path AC. There is no place to be done. Therefore, it can suppress that the cooling degree of each core in each branch cable part 100B varies. In addition, since the individual flow path BC of each circulation path is constituted by a series of flow paths, the refrigerant can be circulated by using one pump (two in total) for each circulation path.

この構成では、隣接する個別流路間での冷媒の移行は、その個別流路の根元側(接続ユニット400側)でのみ行われている。そのため、簡易な構成にて、ある個別流路の端末部側から根元側→隣接する個別流路の根元側から端末部側→ある個別流路の端末部側への循環電流の通電を防止することができる。図2と同様の冷媒流路は、隣接する個別流路の端末部側同士をバイパス管で連結することで形成できる。しかし、その場合、隣接する個別流路同士は、その根元側とバイパス管とで環状に連結されることになるため、隣接する個別流路に循環電流が流れることを防止するには、バイパス管に絶縁継手が必要になる。これに対し、図2の構成では、絶縁継手を用いなくても、循環電流の通電を防止することができる。   In this configuration, the refrigerant is transferred between the adjacent individual flow paths only on the root side (connection unit 400 side) of the individual flow paths. Therefore, with a simple configuration, it prevents the circulation current from flowing from the terminal side of a certain individual flow path to the root side → the terminal side of the adjacent individual flow path to the terminal side → the terminal part side of a certain individual flow path. be able to. The refrigerant flow path similar to FIG. 2 can be formed by connecting the end portions of adjacent individual flow paths with a bypass pipe. However, in that case, since the adjacent individual flow paths are annularly connected at the base side and the bypass pipe, in order to prevent a circulating current from flowing through the adjacent individual flow paths, the bypass pipe Insulating joints are required. On the other hand, in the configuration of FIG. 2, the circulating current can be prevented from flowing without using an insulating joint.

<実施形態3>
次に、分岐ケーブル部に形成される第一(第二)個別流路が一連の流路である点で実施形態2のシステムと類似するが、単一の循環路を有する超電導ケーブルシステムS3を図3に基づいて説明する。以下の説明は、実施形態2との相違点を中心に行う。
<Embodiment 3>
Next, the superconducting cable system S3 having a single circulation path is similar to the system of the second embodiment in that the first (second) individual flow path formed in the branch cable portion is a series of flow paths. This will be described with reference to FIG. The following description will focus on differences from the second embodiment.

このシステムS3の循環路は、端的に言えば、実施形態2の冷却機構200を独立型に置換し、集合流路区画部310と第一(第二)復路C1、C2とを取り外して第一・第二集合流路A1,A2を単一の集合流路ACとし、一端側の第一個別往路B1はそのまま個別往路Bg(一端側個別流路)とし、他端側の第二個別往路B2を個別復路Br(他端側個別流路)とした構成といえる。   In short, the circulation path of the system S3 is the first by replacing the cooling mechanism 200 of the second embodiment with a stand-alone type, and removing the collective flow path partition section 310 and the first (second) return paths C1, C2.・ The second collective flow path A1, A2 is a single collective flow path AC, the first individual forward path B1 at one end is directly used as the individual forward path Bg (one end individual flow path), and the second individual forward path B2 at the other end It can be said that this is an individual return path Br (an individual flow path on the other end side).

この構成では、冷凍機210からポンプ220を経て個別往路Bg→単一の集合流路AC→個別復路Brの順に冷媒が流通されて再度冷凍機210に復帰される単一の循環路が形成される。具体的には、u相の個別往路Bguの冷凍機210側→u相の個別往路Bguの集合流路AC側→v相の個別往路Bgvの集合流路AC側→v相の個別往路Bgvの冷凍機210側→w相の個別往路Bgwの冷凍機210側→w相の個別往路Bgwの集合流路AC側の順で冷媒を一筆書きに流通させる。各個別往路のうち、u相の個別往路Bguのみが外側流路OCのみを備え、v相の個別往路Bgvとw相の個別往路Bgwの各々は、外側流路OCと内側流路ICを備える点や、接続ユニット400を介して超電導ケーブル100X、100Yが接続されている点は実施形態2と同様である。個別往路Bru,Brv,Brwにおいても冷媒の流れる方向が個別往路Bgとは逆転する以外は同様である。   In this configuration, a single circulation path is formed in which the refrigerant flows from the refrigerator 210 via the pump 220 through the individual forward path Bg → single collective flow path AC → individual return path Br and is returned to the refrigerator 210 again. The Specifically, on the refrigerator 210 side of the u-phase individual outbound path Bgu → the collective flow path AC side of the u-phase individual outbound path Bgu → the collective path AC side of the v-phase individual outbound path Bg → the v-phase individual outbound path Bgv The refrigerant is circulated in one stroke in the order from the refrigerator 210 side to the w-phase individual outbound path Bgw on the refrigerator 210 side to the w-phase individual outbound path Bgw on the collecting channel AC side. Of each individual outbound path, only the u-phase individual outbound path Bgu includes only the outer channel OC, and each of the v-phase individual outbound path Bgv and the w-phase individual outbound path Bgw includes the outer path OC and the inner path IC. The point and the point to which the superconducting cables 100X and 100Y are connected via the connection unit 400 are the same as in the second embodiment. The same applies to the individual outbound paths Bru, Brv, and Brw, except that the direction in which the refrigerant flows is reversed from that of the individual outbound path Bg.

この構成によれば、単一の個別流路BC(個別往路Bg)から集合流路ACに冷媒の流通を許容する箇所や集合流路ACから単一の個別流路BC(個別復路Br)に冷媒の流通を許容する箇所は存在しても、集合流路ACから複数の個別流路に冷媒を分流される箇所がない。そのため、各分岐ケーブル部100B内のコアの各々の冷却程度がばらつくことを抑制できる。また、循環路が単一で、かつ並列箇所のない一連であるため、冷媒の循環に用いるポンプも一つでよい。   According to this configuration, the passage of refrigerant from the single individual flow path BC (individual forward path Bg) to the collective flow path AC or the single flow path BC (individual return path Br) from the collective flow path AC is allowed. Even if there is a place where the circulation of the refrigerant exists, there is no place where the refrigerant is diverted from the collective flow path AC to the plurality of individual flow paths. Therefore, it can suppress that the cooling degree of each core in each branch cable part 100B varies. Moreover, since there is a single circulation path and a series without parallel portions, only one pump may be used for circulating the refrigerant.

<実施形態4>
次に、中空パイプのフォーマを備える超電導ケーブルを用いて、フォーマ内の空間も冷媒の流路として利用し、単一の冷媒流路を構成する超電導ケーブルシステムS4を図4に基づいて説明する。
<Embodiment 4>
Next, a superconducting cable system S4 that uses a superconducting cable having a hollow pipe former and also uses the space in the former as a refrigerant flow path to form a single refrigerant flow path will be described with reference to FIG.

このシステムS4は、3心のコアを収納する断熱管α(個々のコアを収納する断熱管β)とコアとの間の空間、及びフォーマ内の空間の両空間のうち、その一方を冷媒の往路、他方を冷媒の復路として利用し、単一の循環路を形成する。図4において、コア110を示す細管の内部はフォーマ111(図10)内の内側流路ICをも示し、分岐ケーブル部100Bにおけるコア110の外側は断熱管βとコア110との間の外側流路OCを示している(後述する図5も同様)。   In this system S4, one of the space between the heat insulation pipe α (heat insulation pipe β containing individual cores) that accommodates three cores and the core and the space in the former is used as a refrigerant. The forward path and the other are used as the refrigerant return path to form a single circulation path. In FIG. 4, the inside of the narrow tube showing the core 110 also shows the inner flow path IC in the former 111 (FIG. 10), and the outer side of the core 110 in the branch cable portion 100B is the outer flow between the heat insulating tube β and the core 110. A path OC is shown (the same applies to FIG. 5 described later).

超電導ケーブルの一端側の各分岐ケーブル部100Bにおいて、各分岐ケーブル部100Bを構成する個別の断熱管βは、集束ケーブル部100Aを構成する断熱管αに分岐箱150を介して接続されているが、各外側流路OCは、分岐箱150の一端面に設けられた個別流路区画部320により集合流路ACと区画されている。また、内側流路ICを構成するフォーマ111の一端側は、断熱管α側から個別流路区画部320を貫通して断熱管βの一端側の内部に開口している。この個別流路区画部周辺の実際の構成としては、ケーブルコアが個別流路区画部320を貫通し、個別流路区画部320の内周面とケーブルコアの外周面との間、及び個別流路区画部320の外周面と断熱管βの内周面との間が液体の冷媒に対して水密にシールされている。   In each branch cable portion 100B on one end side of the superconducting cable, the individual heat insulation pipe β constituting each branch cable portion 100B is connected to the heat insulation pipe α constituting the focusing cable portion 100A via the branch box 150. Each outer channel OC is partitioned from the collective channel AC by an individual channel partition 320 provided on one end face of the branch box 150. Further, one end side of the former 111 constituting the inner flow path IC passes through the individual flow path partitioning section 320 from the heat insulation pipe α side and opens to the inside of one end side of the heat insulation pipe β. As an actual configuration around the individual flow path partition part, the cable core penetrates the individual flow path partition part 320, between the inner peripheral surface of the individual flow path partition part 320 and the outer peripheral surface of the cable core, and the individual flow. A space between the outer peripheral surface of the road partition 320 and the inner peripheral surface of the heat insulating tube β is sealed in a watertight manner with respect to the liquid refrigerant.

超電導ケーブルの中間部の集束ケーブル部100Aにおいて、各内側流路ICを構成するフォーマ111は、断熱管α内を通って、同ケーブルの一端側から他端側へと続いている。   In the converging cable portion 100A at the intermediate portion of the superconducting cable, the former 111 constituting each inner flow path IC continues from the one end side to the other end side of the cable through the heat insulating pipe α.

一方、超電導ケーブルの他端側の各分岐ケーブル部100Bにおいて、各分岐ケーブル部100Bを構成する個別の断熱管βは集束ケーブル部100Aを構成する断熱管αに分岐箱150を介して接続され、かつ外側流路OCが集合流路ACと連通されている。また、内側流路ICを構成するフォーマ111の他端は、断熱管βの他端側の内部に開口されている。   On the other hand, in each branch cable portion 100B on the other end side of the superconducting cable, the individual heat insulation pipe β constituting each branch cable portion 100B is connected to the heat insulation pipe α constituting the focusing cable portion 100A via the branch box 150, The outer channel OC communicates with the collecting channel AC. The other end of the former 111 constituting the inner flow path IC is opened inside the other end side of the heat insulating tube β.

ここで、冷却機構200から供給管Cgを介して個別の断熱管βの集合流路AC側(根元側)に冷媒を供給して、外側流路OCに冷媒を導入する。本例の場合、断熱管βの分岐箱側に供給管Cgを連結している。また、供給管Cgのルートの数に対応して、冷媒の循環用のポンプの数は、合計3つとすることが好ましい。外側流路OCに導入された冷媒は、外側流路OCを通って各分岐ケーブル部100Bの先端側(端末側)に流通し、その先端側で外側流路OCの内部に開口する内側流路ICに導入されて折り返される。内側流路ICに導入された冷媒は、そのまま内側流路ICを通って分岐部150を経て集束ケーブル部AC側に流通され、さらに断熱管α内を集合流路ACと分離された状態で超電導ケーブルの他端側に流通される。超電導ケーブルの他端側では、断熱管α内を通ってきた内側流路ICは分岐部150を経てそのまま分岐ケーブル部100B内の内側流路ICとして冷媒が流通される。この冷媒は、各分岐ケーブル部100Bの先端側(端末側)で断熱管β内に開口される内側流路ICから外側流路OCに導入されて折り返される(図4(A))。超電導ケーブルの他端側で折り返された冷媒は、各断熱管β内の外側流路OCを通って分岐部150を経て断熱管α内の集合流路ACに流通される。そして、集合流路ACの一端側の分岐部150から排出管Crを介して冷却機構200に冷媒を戻す(図4(B))。この冷却機構200は、複合型としている。本例では、排出管Crの数は単数としているが、複数であっても構わない。   Here, the refrigerant is supplied from the cooling mechanism 200 to the collective flow path AC side (root side) of the individual heat insulating pipes β via the supply pipe Cg, and introduced into the outer flow path OC. In the case of this example, the supply pipe Cg is connected to the branch box side of the heat insulation pipe β. Further, the number of refrigerant circulation pumps is preferably three in total, corresponding to the number of routes of the supply pipe Cg. The refrigerant introduced into the outer flow path OC flows through the outer flow path OC to the distal end side (terminal side) of each branch cable portion 100B, and the inner flow path opens into the outer flow path OC at the distal end side. Introduced in IC and folded. The refrigerant introduced into the inner flow path IC passes through the inner flow path IC as it is, flows through the branching section 150 to the focusing cable section AC side, and is further superconducted in a state where it is separated from the collective flow path AC in the heat insulating pipe α. The other end of the cable is distributed. On the other end side of the superconducting cable, the inner flow path IC that has passed through the heat insulating pipe α passes through the branching section 150, and the refrigerant flows as it is as the inner flow path IC in the branching cable section 100B. This refrigerant is introduced into the outer flow path OC from the inner flow path IC opened into the heat insulating pipe β on the distal end side (terminal side) of each branch cable portion 100B (FIG. 4A). The refrigerant folded back at the other end of the superconducting cable flows through the outer flow path OC in each heat insulation pipe β, through the branch portion 150, and into the collective flow path AC in the heat insulation pipe α. Then, the refrigerant is returned from the branch part 150 on one end side of the collecting channel AC to the cooling mechanism 200 through the discharge pipe Cr (FIG. 4B). The cooling mechanism 200 is a composite type. In this example, the number of discharge pipes Cr is singular, but may be plural.

つまり、一端側の各分岐ケーブル部110Bでは、外側流路OCが往路、内側流路ICが復路となり、中間部の集束ケーブル部100Aでは、内側流路ICが往路、外側流路OCが復路となって、他端側の各分岐ケーブル部100Bでは、内側流路ICが往路、外側流路OCが復路となって、一系統の冷媒の循環路が構成される。   That is, in each branch cable portion 110B on one end side, the outer flow path OC is the forward path and the inner flow path IC is the return path, and in the middle cable section 100A, the inner flow path IC is the forward path and the outer flow path OC is the return path. Thus, in each branch cable portion 100B on the other end side, the inner flow path IC is the forward path, and the outer flow path OC is the return path, so that a circulation path for one system of refrigerant is configured.

なお、図4では、説明の便宜上、コアの数に対応する合計3つの供給管Cgのうち、ルートAのみ全長を図示し、ルートB及びルートCは途中を分断して示している。但し、実際は、ルートB、ルートCを含む合計3ルートの供給管が各分岐ケーブル部の根元側につながっている。また、図4(B)では、説明の便宜上、2心のコアに相当するフォーマ111のみを示している。   In FIG. 4, for convenience of explanation, of the total three supply pipes Cg corresponding to the number of cores, only the route A is shown in full length, and the routes B and C are shown in the middle. However, in reality, a total of three supply pipes including route B and route C are connected to the base side of each branch cable portion. FIG. 4B shows only the former 111 corresponding to a two-core core for convenience of explanation.

この構成によれば、断熱管α(β)とコアとの間の空間のみならず、フォーマ111の内部の空間も冷媒の流路として利用し、単一の循環路を構築できる。その際、個別流路区画部320により、分岐ケーブル部110Bにおける内側流路ICと外側流路OCとが一連となって個別流路を構成するため、複数の個別流路から集合流路ACに冷媒が流通されることは許容されるが、集合流路ACから複数の個別流路に冷媒が分流されることがない。それにより、各分岐ケーブル部内のコアの各々の冷却程度がばらつくことを抑制できる。また、各相の分岐ケーブル部のコアごとに冷媒を導入することで、各分岐ケーブル部ごとに冷媒の流量を制御できる。そして、ポンプの数を実施形態1に比べて少なくできる。   According to this configuration, not only the space between the heat insulating pipe α (β) and the core, but also the space inside the former 111 can be used as the refrigerant flow path to construct a single circulation path. At that time, the individual flow path section 320 forms a series of the inner flow path IC and the outer flow path OC in the branch cable portion 110B to form an individual flow path. Although the refrigerant is allowed to circulate, the refrigerant is not diverted from the collecting channel AC to the plurality of individual channels. Thereby, it can suppress that the cooling degree of each core in each branch cable part varies. Moreover, the flow volume of a refrigerant | coolant can be controlled for every branch cable part by introduce | transducing a refrigerant | coolant for every core of the branch cable part of each phase. And the number of pumps can be reduced as compared with the first embodiment.

<実施形態5>
次に、中空パイプのフォーマを備える超電導ケーブルを用いて、フォーマ内の空間も冷媒の流路として利用し、2つの循環路を構成する超電導ケーブルシステムS5を図5に基づいて説明する。
<Embodiment 5>
Next, a superconducting cable system S5 having two circulation paths using a superconducting cable having a hollow pipe former and also using the space in the former as a refrigerant flow path will be described with reference to FIG.

このシステムS5において、用いられる超電導ケーブルの構成や、超電導ケーブルの他端側(図5の右側)の循環路の構成は、実施形態4のシステムと共通である。一方、超電導ケーブルの一端側(図5の左側)の構成は、実施形態4のシステムと異なっている。   In this system S5, the configuration of the superconducting cable used and the configuration of the circulation path on the other end side (the right side in FIG. 5) of the superconducting cable are the same as those in the system of the fourth embodiment. On the other hand, the configuration of one end side (left side in FIG. 5) of the superconducting cable is different from the system of the fourth embodiment.

このシステムS5は、主循環路(第一循環路)と副循環路(第二循環路)の2つの循環路を備える。主循環路は、超電導ケーブルの一端側において、第一供給管Cg1を介して分岐ケーブル部100Bの内側流路IC1から冷媒が導入される。この内側流路IC1は、分岐ケーブル部100Bの断熱管β内を通って分岐箱150及び集束ケーブル部の断熱管α内も通り、さらに超電導ケーブルの他端側における分岐箱150を経て分岐ケーブル部100B内の先端側にまで至る。つまり、内側流路IC1の一端側は第一供給管Cg1を介して冷却機構200に接続され、他端側は分岐ケーブル部110B内で断熱管β内に開口されている。この開口部から排出された冷媒は、他端側の分岐ケーブル部110B内で外側流路OC1を通って分岐箱150を経て断熱管α内の第一集合流路A1へと折り返される。そして、第一集合流路A1の一端側の分岐箱150から第一排出管Cr1を介して冷却機構200に冷媒が復帰される。 This system S5 includes two circulation paths, a main circulation path (first circulation path) and a secondary circulation path (second circulation path). The main circulation path, at one end of the superconducting cable, the refrigerant is introduced from the inner channel IC 1 of the branch cable section 100B via the first supply pipe Cg1. The inner flow path IC 1 passes through the heat insulation pipe β of the branch cable portion 100B and also passes through the branch box 150 and the heat insulation pipe α of the focusing cable portion, and further passes through the branch box 150 on the other end side of the superconducting cable. It reaches to the tip side in the part 100B. That is, one end side of the inner flow channel IC 1 'is connected to the cooling mechanism 200 through the first supply pipe Cg1, the other end is opened to the heat insulating tube β in the branch cable section 110B. The refrigerant discharged from the opening is folded and through the splitter box 150 through the outside flow path OC 1 in the other end of the branch cable section 110B to the first set channel A1 in the heat-insulated pipe alpha. Then, the refrigerant is returned to the cooling mechanism 200 from the branch box 150 on one end side of the first collecting channel A1 via the first discharge pipe Cr1.

一方、副循環路は、超電導ケーブルの一端側において、第二供給管Cg2を介して分岐ケーブル部110Bの外側流路OC2に断熱管βの先端側から冷媒が導入される。断熱管βは断熱管αに接続されると共に、断熱管β内の外側流路OC2は、分岐箱150内の第二集合流路A2に連通されている。そして、断熱管α内の第二集合流路A2は、第二排出管Cr2を介して循環機構へとつながれている。 On the other hand, the sub-circulation path, at one end of the superconducting cable, the refrigerant is introduced from the tip end of the insulating tube β to the outer channel OC 2 of the branch cable section 110B via the second supply pipe Cg 2. The heat insulation pipe β is connected to the heat insulation pipe α, and the outer flow path OC 2 in the heat insulation pipe β is communicated with the second collecting flow path A 2 in the branch box 150. The second collecting flow path A2 in the heat insulating pipe α is connected to the circulation mechanism through the second discharge pipe Cr2.

このような主循環路と副循環路とは、断熱管α内の集合流路を、一端側の分岐箱150内において集合流路区画部310により、一端側の第二集合流路A2と他端側の第一集合流路A1とに区画することで独立に構成される。本例では、主循環路と副循環路の各々に複合型の冷却機構200を設けている。実際の集合流路区画部周辺の構成としては、各ケーブルコアが集合流路区画部310を貫通し、集合流路区画部310の内周面とケーブルコアの外周面との間、及び集合流路区画部310の外周面と断熱管αの内周面との間が液体の冷媒に対して水密にシールされている。   Such a main circulation path and a secondary circulation path are formed by dividing the collective flow path in the heat insulating pipe α from the second collective flow path A2 on one end side by the collective flow path partitioning section 310 in the branch box 150 on one end side. It is configured independently by dividing it into the first collecting channel A1 on the end side. In this example, a composite cooling mechanism 200 is provided in each of the main circuit and the sub circuit. As an actual configuration around the collective flow path partition section, each cable core penetrates the collective flow path partition section 310, between the inner peripheral surface of the collective flow path partition section 310 and the outer peripheral surface of the cable core, and the collective flow The space between the outer peripheral surface of the road partition 310 and the inner peripheral surface of the heat insulation pipe α is sealed in a watertight manner with respect to the liquid refrigerant.

なお、図5では、第一供給管Cg1、第二供給管Cg2は、説明の便宜上、ルートA(Af、At)のみ全長を図示し、ルートB(Bf、Bt)及びルートC(Cf、Ct)は途中を分断して示している。但し、実際は、ルートB、ルートCを含む合計3ルートの第一供給管Cg1、第二供給管Cg2が各分岐ケーブル部100Bの先端側につながっている。本例の場合、第一供給管Cg1と第二供給管Cg2の各々に3ルートが存在するため、冷却機構200から冷媒を供給するポンプ220の数は合計6つとすることが好ましい。それにより、各分岐ケーブル部ごとに冷媒の流路を調整し易い。   In FIG. 5, for convenience of explanation, the first supply pipe Cg1 and the second supply pipe Cg2 are illustrated only for the route A (Af, At), and the route B (Bf, Bt) and the route C (Cf, Ct). ) Is shown divided in the middle. However, in practice, the first supply pipe Cg1 and the second supply pipe Cg2 of a total of three routes including the route B and the route C are connected to the distal end side of each branch cable portion 100B. In the case of this example, since there are three routes in each of the first supply pipe Cg1 and the second supply pipe Cg2, the number of pumps 220 that supply the refrigerant from the cooling mechanism 200 is preferably six in total. Thereby, it is easy to adjust the flow path of the refrigerant for each branch cable portion.

上述した構成のシステムによれば、断熱管α(β)とコアとの間の空間のみならず、フォーマの内部の空間も冷媒の流路として利用し、2つの循環路を構成する。その際、流路区画部310により、集合流路の一端側が第二集合流路A2として、他端側が第一集合流路A1として、互いに分離される。そして、他端側の分岐ケーブル部100B内の外側流路OC1が主個別流路とされ、一端側の分岐ケーブル部100B内の外側流路OC2が副個別流路とされるため、複数の個別流路から集合流路に冷媒が流通されることは許容されるが、集合流路から複数の個別流路に冷媒が分流されることがない。それにより、各分岐ケーブル部110B内のコアの各々の冷却程度がばらつくことを抑制できる。特に、各コアに対応して個別にポンプ220を用いているため、各個別流路での冷媒の流量のアンバランスを抑制し易い。 According to the system having the above-described configuration, not only the space between the heat insulating pipe α (β) and the core but also the space inside the former is used as a refrigerant flow path to form two circulation paths. At that time, one end side of the collective flow path is separated as the second collective flow path A2 and the other end side is separated as the first collective flow path A1 by the flow path partitioning section 310. Since the outer channel OC 1 in the other end of the branch cable section 100B is mainly individual channel, the outer channel OC 2 in one end of the branch cable section 100B is an auxiliary individual passage, a plurality The refrigerant is allowed to flow from the individual flow path to the collective flow path, but the refrigerant is not diverted from the collective flow path to the plurality of individual flow paths. Thereby, it is possible to suppress the cooling degree of each core in each branch cable portion 110B from varying. In particular, since the pump 220 is used individually corresponding to each core, it is easy to suppress the imbalance in the refrigerant flow rate in each individual flow path.

<実施形態6>
次に、実施形態1〜3に係るシステムにおいて、冷却機構から分岐ケーブル部内の個別流路に冷媒を導入することに好適な端末構造を図6に基づいて説明する。この端末構造1Aは、超電導ケーブル100と常電導リード2とを接続し、その接続箇所の外周を同ケーブル100の断熱管αから常電導リード2に亘る断熱構造体3Aで覆うことで形成される。
<Embodiment 6>
Next, in the system according to the first to third embodiments, a terminal structure suitable for introducing a refrigerant from the cooling mechanism to the individual flow path in the branch cable portion will be described with reference to FIG. This terminal structure 1A is formed by connecting the superconducting cable 100 and the normal conducting lead 2, and covering the outer periphery of the connecting portion with the heat insulating structure 3A extending from the heat insulating tube α of the cable 100 to the normal conducting lead 2. .

この端末構造1Aを形成する超電導ケーブル100は、素線絶縁された撚り線構造のフォーマに用い、断熱管αとコア群との間の空間を冷媒の流路とする。図6では、説明の便宜上、コア110の先端部は段剥ぎされているため、フォーマ111と超電導導体層112のみを示し、他の構成部材は省略しているが、このコア110の構成は図10のケーブルコア110と同様の構成である(この点は、後述する実施形態7〜9でも同様)。   The superconducting cable 100 that forms the terminal structure 1A is used in a strand wire structure former that is insulated from the strands, and the space between the heat insulating tube α and the core group is used as a refrigerant flow path. In FIG. 6, for convenience of explanation, since the tip of the core 110 is stripped, only the former 111 and the superconducting conductor layer 112 are shown, and the other components are omitted. The configuration is the same as that of the ten cable cores 110 (this also applies to Embodiments 7 to 9 described later).

断熱構造体3Aは、端末構造の超電導ケーブル側(図6の下側で、単にケーブル側(方向)ということがある。)に配されるケーブル側断熱容器31と、常電導リード側(図6の上側で、単にリード側(方向)ということがある。)に配されるリード側断熱容器32と、両断熱容器31,32の間に配される絶縁部材33とを備える。   The heat insulating structure 3A includes a cable-side heat insulating container 31 disposed on the superconducting cable side of the terminal structure (which may be simply referred to as a cable side (direction) in the lower side of FIG. 6) and a normal conductive lead side (see FIG. 6). A lead-side heat insulating container 32 disposed on the lead side (direction), and an insulating member 33 disposed between the two heat insulating containers 31 and 32.

ケーブル側断熱容器31は、超電導ケーブルの断熱管αの端部に取り付けられる真空二重構造の容器である。本例では、後述する絶縁部材33にストレスコーンを形成しているため、その絶縁部材33の外周形状に応じた内周形状を有する筒状体でケーブル側断熱容器31を構成している。このケーブル側断熱容器31には、断熱管αとコア110との間の空間と当該断熱容器31の外部空間と連通する冷媒通路31hが形成されている。   The cable-side heat insulation container 31 is a vacuum double structure container attached to the end of the heat insulation pipe α of the superconducting cable. In this example, since the stress cone is formed in the insulating member 33 described later, the cable-side heat insulating container 31 is configured by a cylindrical body having an inner peripheral shape corresponding to the outer peripheral shape of the insulating member 33. The cable-side heat insulation container 31 is formed with a refrigerant passage 31h that communicates with the space between the heat insulation pipe α and the core 110 and the external space of the heat insulation container 31.

このようなケーブル側断熱容器31に対して、コア110の端部は、リード方向に突出している。つまり、コア110と常電導リード2との接続部分も、ケーブル側断熱容器31よりもリード方向の外側に突出している。本例では、コア110の端部は、後述する絶縁部材33よりもさらにリード方向に突出している。   With respect to such a cable-side heat insulating container 31, the end portion of the core 110 protrudes in the lead direction. That is, the connecting portion between the core 110 and the normal conducting lead 2 also protrudes outward in the lead direction from the cable-side heat insulating container 31. In this example, the end of the core 110 protrudes further in the lead direction than an insulating member 33 described later.

ケーブル側断熱容器31の径方向の寸法は、断熱管αよりも大きくなっている。これは、後述する絶縁部材33の大半を、ケーブル側断熱容器31の内部に収納するためである。但し、ケーブル側断熱容器31の径方向への突出量は、従来よりも小さくて良い。それは、コア110の端部がケーブル側断熱容器31あるいは絶縁部材33の外側に突出しているため、コア110のうちケーブル側断熱容器31で覆われる部分にケーブル絶縁層113が存在するからである。つまり、ケーブル絶縁層113の存在によってコア110から径方向に距離を取らなくてもケーブル側断熱容器31を接地電位に維持することができるため、従来よりも径方向の寸法を小さくできる。   The dimension in the radial direction of the cable-side heat insulation container 31 is larger than that of the heat insulation pipe α. This is because most of the insulating member 33 described later is accommodated in the cable-side heat insulating container 31. However, the protruding amount in the radial direction of the cable-side heat insulating container 31 may be smaller than the conventional one. This is because the end portion of the core 110 protrudes to the outside of the cable-side heat insulating container 31 or the insulating member 33, so that the cable insulating layer 113 exists in a portion of the core 110 that is covered with the cable-side heat insulating container 31. That is, since the cable-side heat insulating container 31 can be maintained at the ground potential without taking a distance from the core 110 in the radial direction due to the presence of the cable insulating layer 113, the dimension in the radial direction can be made smaller than before.

リード側断熱容器32は、常電導リード2の端部に取り付けられる真空二重構造の容器である。本例では、リート側の内径がケーブル側の内径よりも小さく、外径が一様な筒状体でリード側断熱容器32を構成している。このリード側断熱容器32は、常電導リード2の端部に取り付けられているため高電位となる。このリード側断熱容器32における内径の大きい側の端部は、ケーブル側断熱容器31の内部に収納され、ケーブル側断熱容器31のリード側端部とはコア110の長手方向にオーバーラップされている。そのオーバーラップ長は、許容する侵入熱量によって定められる。低電圧では絶縁部材33が薄く、オーバーラップ長も短くできるのに対し、電圧が高くなるほどオーバーラップ長は長くするのが望ましい。   The lead side heat insulating container 32 is a vacuum double structure container attached to the end of the normal conducting lead 2. In this example, the lead-side heat insulating container 32 is formed of a tubular body having an inner diameter on the REIT side smaller than an inner diameter on the cable side and a uniform outer diameter. Since the lead-side heat insulating container 32 is attached to the end of the normal conducting lead 2, it has a high potential. The end of the lead-side heat insulating container 32 on the side with the larger inner diameter is housed in the cable-side heat insulating container 31, and is overlapped with the lead-side end of the cable-side heat insulating container 31 in the longitudinal direction of the core 110. . The overlap length is determined by the allowable amount of intrusion heat. At a low voltage, the insulating member 33 is thin and the overlap length can be shortened. On the other hand, it is desirable to increase the overlap length as the voltage increases.

絶縁部材33は、ケーブル側断熱容器31とリード側断熱容器32とのオーバーラップ部分に介在され、接地につながるケーブル側断熱容器31と高電圧部位のリード側断熱容器32との間を絶縁する。この絶縁部材33には、例えば、既存の常電導ケーブルの端末部などに利用されるエポキシ成形部材などの、耐電圧特性に優れる材料を用いることができる。本例では、絶縁部材33をストレスコーンとしている。   The insulating member 33 is interposed in an overlap portion between the cable-side heat insulation container 31 and the lead-side heat insulation container 32, and insulates between the cable-side heat insulation container 31 connected to the ground and the lead-side heat insulation container 32 in the high voltage region. For the insulating member 33, for example, a material having excellent withstand voltage characteristics such as an epoxy molded member used for a terminal portion of an existing normal conducting cable or the like can be used. In this example, the insulating member 33 is a stress cone.

絶縁部材33は、上記オーバーラップ部分だけでなく、オーバーラップ部分のリード方向とケーブル方向の両方にも突出している。これは、ケーブル側断熱容器31とリード側断熱容器32との間に必要な沿面距離を設けることで、両容器31,32間の絶縁を確保するためである。また、本例では、絶縁部材33のうち、内周側に張り出している部分が絶縁部材33やリード側断熱容器32の内周面と面一になっており、当該部分で冷媒の流れが乱れることを抑制している。   The insulating member 33 protrudes not only in the overlap portion but also in both the lead direction and the cable direction of the overlap portion. This is because the necessary creepage distance is provided between the cable-side heat insulating container 31 and the lead-side heat insulating container 32 to ensure insulation between the two containers 31 and 32. Further, in this example, the portion of the insulating member 33 that protrudes to the inner peripheral side is flush with the inner peripheral surface of the insulating member 33 and the lead-side heat insulating container 32, and the refrigerant flow is disturbed in the portion. That is restrained.

さらに、本例では、断熱構造体3Aとケーブルコア110との間にスペーサ45を介して仕切部材44が設けられている。仕切部材44は、ケーブルコア110の所定長部分の外周を覆う筒状部材で、全長にわたって一様な外径と内径を有しており、長手方向のケーブル側(紙面下側)にフランジ部を有する。フランジ部は、ケーブル側断熱容器31のうち、冷媒通路31hのコア側開口部よりもケーブル側の内周面に接続されている。一方、フランジ部と反対の仕切部材44の端部は、リード側断熱容器32とコア110との間の空間に自由端として配置されている。この仕切部材44により、仕切部材44を挟む外周側の空間と内周側の空間とが区画される。本例では、ケーブル側断熱容器31に設けた冷媒通路31hが上記外周側の空間のケーブル側につながり、さらにこの外周側の空間のリード側で内周側の空間につながっている。   Further, in this example, a partition member 44 is provided between the heat insulating structure 3A and the cable core 110 via a spacer 45. The partition member 44 is a cylindrical member that covers the outer periphery of a predetermined length portion of the cable core 110, has a uniform outer diameter and inner diameter over the entire length, and has a flange portion on the cable side in the longitudinal direction (lower side in the drawing). Have. The flange portion is connected to the inner peripheral surface on the cable side of the cable-side heat insulating container 31 with respect to the core-side opening of the refrigerant passage 31h. On the other hand, the end portion of the partition member 44 opposite to the flange portion is disposed as a free end in the space between the lead-side heat insulating container 32 and the core 110. By this partition member 44, a space on the outer peripheral side and a space on the inner peripheral side sandwiching the partition member 44 are partitioned. In this example, the refrigerant passage 31h provided in the cable-side heat insulating container 31 is connected to the cable side of the outer peripheral space, and further connected to the inner peripheral space on the lead side of the outer peripheral space.

仕切部材44を断熱構造体3Aとケーブルコア110との間に保持するスペーサ45は、仕切部材44とコア110との間、仕切部材110と断熱構造体3Aとの間に介在されている。このスペーサ45は、仕切部材44の内周又は外周における周方向にほぼ等間隔に設けられている。   The spacer 45 that holds the partition member 44 between the heat insulating structure 3A and the cable core 110 is interposed between the partition member 44 and the core 110 and between the partition member 110 and the heat insulating structure 3A. The spacers 45 are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction on the inner periphery or outer periphery of the partition member 44.

このような端末構造1Aにおいて、冷媒は、ケーブル側断熱容器31に設けた冷媒通路31hから導入され、仕切部材44の外周側の空間をリード側に向かって流れ、仕切部材44のリード側端部を跨いで仕切部材44の内周側の空間に流通され、さらに断熱管αとコア110との間の空間に流通される。そのため、この端末構造1Aを実施形態1〜3の超電導ケーブルの端末部として用いれば、冷却機構200(図1〜図3)から圧送された冷媒を、端末を介して断熱管αとコア110との間の空間に供給することができる。超電導ケーブルの端末部から冷却機構側に冷媒を排出する場合は、同じ端末構造1Aで冷媒の流通方向を逆転させればよい。   In such a terminal structure 1A, the refrigerant is introduced from the refrigerant passage 31h provided in the cable-side heat insulating container 31, flows in the space on the outer peripheral side of the partition member 44 toward the lead side, and the lead-side end portion of the partition member 44 Between the heat insulation pipe α and the core 110, and is distributed to the space on the inner peripheral side of the partition member 44. Therefore, if this terminal structure 1A is used as a terminal portion of the superconducting cable of Embodiments 1 to 3, the refrigerant pumped from the cooling mechanism 200 (FIGS. 1 to 3) is supplied to the heat insulating tube α and the core 110 via the terminal. Can be supplied to the space between. When the refrigerant is discharged from the terminal portion of the superconducting cable to the cooling mechanism side, the flow direction of the refrigerant may be reversed using the same terminal structure 1A.

<実施形態7>
次に、実施形態4、5に係るシステムにおいて、他端側(図4、図5の右側)の分岐ケーブル部の先端部に好適な端末構造を図7に基づいて説明する。
<Embodiment 7>
Next, in the system according to Embodiments 4 and 5, a terminal structure suitable for the distal end portion of the branch cable portion on the other end side (the right side in FIGS. 4 and 5) will be described based on FIG.

この端末構造1Bも、実施形態6と同様に、超電導ケーブル100の断熱管120(α)から露出されたコア110を常電導リード2と接続し、その常電導リード2と断熱管120の端部との間を、ケーブル側断熱容器31、リード側断熱容器32、絶縁部材33を有する断熱構造体3Bで覆っている。両断熱容器31,32は、互いの端部同士を部分的にオーバーラップさせて、そのオーバーラップされた箇所に絶縁部材33が介在され、さらに断熱構造体3Bの内周面が円筒面で構成されている点も、実施形態6と同様である。   Similarly to the sixth embodiment, the terminal structure 1B connects the core 110 exposed from the heat insulating tube 120 (α) of the superconducting cable 100 to the normal conductive lead 2, and the normal conductive lead 2 and the end of the heat insulating tube 120 are connected. Is covered with a heat insulating structure 3B having a cable side heat insulating container 31, a lead side heat insulating container 32, and an insulating member 33. Both the heat insulating containers 31 and 32 partially overlap each other, an insulating member 33 is interposed at the overlapped portion, and the inner peripheral surface of the heat insulating structure 3B is configured by a cylindrical surface. This is the same as in the sixth embodiment.

但し、本例で用いる超電導ケーブル100は、中空パイプのフォーマを用いたコア110を備え、断熱管αとコア110との間の空間だけでなく、そのフォーマ内の空間も冷媒の流路として利用する。そのコア110の端部においては、フォーマ内の空間をコアの外周の空間に連通する連通孔110hが形成されている。また、絶縁部材33はストレスコーンにはせず、円筒部材で構成している。より具体的には、絶縁部材33は、リード側の端部の内径がケーブル側の内径よりも大きく、内周面に段差を有し、その段差を挟む両端側は一様な厚みに形成されている。さらに、ケーブル側断熱容器31には、実施形態6に示した冷媒通路31hは形成されておらず、常電導リード2、断熱構造体3B、断熱管α、及びコア110の間で囲まれる空間は断熱構造体3Bの外部に対して封止されている。   However, the superconducting cable 100 used in this example includes a core 110 using a hollow pipe former, and not only the space between the heat insulating tube α and the core 110 but also the space in the former is used as a refrigerant flow path. To do. At the end of the core 110, a communication hole 110h is formed which communicates the space in the former with the outer space of the core. The insulating member 33 is not a stress cone, but is a cylindrical member. More specifically, the insulating member 33 has an inner diameter at the end on the lead side larger than the inner diameter on the cable side and has a step on the inner peripheral surface, and both end sides sandwiching the step are formed to have a uniform thickness. ing. Furthermore, the cable side heat insulating container 31 is not formed with the refrigerant passage 31h shown in the sixth embodiment, and the space surrounded by the normal conducting lead 2, the heat insulating structure 3B, the heat insulating tube α, and the core 110 is not formed. It is sealed against the outside of the heat insulating structure 3B.

このような端末構造1Bにおいては、フォーマ内の空間をリード側に向かって流通されてきた冷媒は、コア110の先端部で連通孔110hを介してフォーマの内部からコア110の外周の空間に流通される。そして、ケーブル側に折り返して、断熱管αとコア110との間の空間に流通される。そのため、このような端末構造1Bを図4、5の他端側(図面の右側)の端末に利用すれば、各分岐ケーブル部内の先端で冷媒を折り返すように流通させることができる。この端末構造1Bにおいて、冷媒の流通方向を逆転させれば、コア110の外周の空間からフォーマ111内部の空間に冷媒を流通させることができることは勿論である。   In such a terminal structure 1B, the refrigerant that has flowed toward the lead side through the space in the former flows from the inside of the former to the outer space of the core 110 through the communication hole 110h at the tip of the core 110. Is done. Then, it is folded back to the cable side and distributed in the space between the heat insulating tube α and the core 110. Therefore, if such a terminal structure 1B is used for the terminal on the other end side (right side of the drawings) of FIGS. 4 and 5, the refrigerant can be circulated so as to be folded at the tip in each branch cable portion. In this terminal structure 1B, it is a matter of course that the refrigerant can be circulated from the outer space of the core 110 to the space inside the former 111 by reversing the flow direction of the refrigerant.

<実施形態8>
次に、実施形態2、3に係るシステムにおいて、分岐ケーブル部の冷媒流路を構成することに好適な接続ユニットの構成を図8に基づいて説明する。本例では、図2、3における左側の接続ユニット400を例として説明を行っており、同ユニット400の中間部を境として、右側が超電導ケーブル100X、左側が超電導ケーブル100Yである。
<Eighth embodiment>
Next, in the system according to the second and third embodiments, a configuration of a connection unit suitable for configuring the refrigerant flow path of the branch cable portion will be described with reference to FIG. In this example, the connection unit 400 on the left side in FIGS. 2 and 3 is described as an example. The superconducting cable 100X is on the right side and the superconducting cable 100Y is on the left side with the middle part of the unit 400 as a boundary.

本例では、超電導ケーブルの各コア110と、分岐ケーブル部110Bにおける各コア110u,110v,110wとを独立させ、両者の各コア110,110u,110v,110wを接続ユニット400を介して接続する構成を採用している。図8において、右側が超電導ケーブル側、左側が分岐ケーブル部100B側であり、3つの分岐ケーブル部110Bのうち、上部の1本はコア110uと断熱管βとの間のみを冷媒流路とし、中間部と下部の2本のコア110v,110wはさらにフォーマ111の内部をも冷媒流路としている。   In this example, each core 110 of the superconducting cable and each core 110u, 110v, 110w in the branch cable portion 110B are made independent, and both the cores 110, 110u, 110v, 110w are connected via the connection unit 400. Adopted. In FIG. 8, the right side is the superconducting cable side, the left side is the branch cable portion 100B side, and the upper one of the three branch cable portions 110B has a refrigerant flow path only between the core 110u and the heat insulating tube β. The two cores 110v and 110w in the middle part and the lower part further use the interior of the former 111 as a refrigerant flow path.

この接続ユニット400では、内側から順に、導電ブロック410、絶縁部430、断熱容器440を備え、一端側に超電導ケーブルの差込口が、他端側に分岐ケーブル部100Bの各コア110u,110v,110wの差込口が設けられている。つまり、図8の右側には超電導ケーブルのコア110群を一括して差し込む一つの差込口401を有し、左側には分岐ケーブル部100Bの各コア110u,110v,110wを個別に差し込む3つの差込口402を有する。   The connection unit 400 includes, in order from the inside, a conductive block 410, an insulating portion 430, and a heat insulating container 440, a superconducting cable insertion port on one end side, and each core 110u, 110v of the branch cable portion 100B on the other end side. 110w outlet is provided. That is, the right side of FIG. 8 has one insertion port 401 into which the cores 110 of the superconducting cable are collectively inserted, and three cores 110u, 110v, 110w of the branch cable unit 100B are individually inserted on the left side. An insertion port 402 is provided.

導電ブロック410は、各相ごとに超電導ケーブルのコア110と分岐ケーブル部の100Bコア110u,110v,110wの各超電導導体層同士を電気的に接続するための導電部材である。この導電ブロック410の両端には、各差込口401,402に向けられた接続凹部412を備え、各接続凹部412には、接続対象の超電導導体層112の端部を端末処理した接続凸部130が差し込まれる。この接続凸部130は銅などの導電材料からなり、接続凹部412に差し込むことで、両者は互いに係合して、接続対象の導体が導電ブロック410に確実に接続される。この接続凹部412と接続凸部130との具体例としては、常電導ケーブル同士の導体接続で一般的なチューリップコンタクトやマルチコンタクトが挙げられる。導電ブロック410の材質には、低温で高い導電性を有する金属、例えば、銅、銅合金やアルミニウム、アルミニウム合金が好適に利用できる。本例では、中実の銅で構成した導電ブロック410を3つ用いている。   The conductive block 410 is a conductive member for electrically connecting the respective superconducting conductor layers of the core 110 of the superconducting cable and the 100B cores 110u, 110v, 110w of the branch cable portion for each phase. Both ends of the conductive block 410 are provided with connection concave portions 412 directed to the respective insertion ports 401 and 402, and each connection concave portion 412 has a connection convex portion 130 obtained by terminating the end portion of the superconducting conductor layer 112 to be connected. Plugged in. The connection convex portion 130 is made of a conductive material such as copper, and is inserted into the connection concave portion 412 so that they are engaged with each other and the conductor to be connected is reliably connected to the conductive block 410. Specific examples of the connection concave portion 412 and the connection convex portion 130 include a tulip contact and a multi-contact that are generally used for conductor connection between normal conducting cables. As a material of the conductive block 410, a metal having high conductivity at a low temperature, for example, copper, a copper alloy, aluminum, or an aluminum alloy can be suitably used. In this example, three conductive blocks 410 made of solid copper are used.

さらに本例では、一対のコア110v,110wに対応する各接続凸部130の先端側の内部に、フォーマ111内の内側流路ICと連通する縦孔と、その縦孔に交差するようにつながる横孔130hを備えている。また、絶縁部430のうち、一対のコア110v,110wに対応する導電ブロック410の間に介在される箇所にも透孔432hが形成されている。各接続凸部130を接続凹部412に差し込んだ際、導電ブロック410における横孔130h同士は透孔432hを介して連通される。そのため、接続凸部130を接続凹部412に差し込んだ状態で、コア110v,110wの一方におけるフォーマ111内の内側流路ICは縦孔、横孔130h、及び透孔432hを介して他方のコア110v(110w)のフォーマ111内の内側流路ICと連通されることになる。   Furthermore, in this example, the inside of the front end side of each connection convex part 130 corresponding to a pair of cores 110v and 110w is connected so as to intersect with the vertical hole communicating with the inner flow path IC in the former 111. A horizontal hole 130h is provided. In addition, a through hole 432h is formed in a portion of the insulating portion 430 that is interposed between the conductive blocks 410 corresponding to the pair of cores 110v and 110w. When each connecting projection 130 is inserted into the connecting recess 412, the lateral holes 130h in the conductive block 410 are communicated with each other through the through holes 432h. Therefore, in the state where the connection convex portion 130 is inserted into the connection concave portion 412, the inner flow path IC in the former 111 in one of the cores 110v and 110w is connected to the other core 110v through the vertical hole, the horizontal hole 130h, and the through hole 432h. (110w) of the inner flow path IC in the former 111 is communicated.

この導電ブロック410は、その両端部に接続凸部130が差し込まれる接続凹部412が開口されており、その開口部以外の箇所は絶縁部430に覆われている。この絶縁部430は、冷媒の温度で劣化せず、気密構造に適した材料が好適に利用できる。本例では、エポキシなどのプラスチック材料で絶縁部430を構成している。そして、絶縁部430は、接続対象が各接続凹部412に至る差込経路を確保するため、各差込口401,402につながる開口を形成している。   In this conductive block 410, connection concave portions 412 into which the connection convex portions 130 are inserted are opened at both ends, and portions other than the opening portions are covered with the insulating portion 430. The insulating portion 430 does not deteriorate with the temperature of the refrigerant, and a material suitable for an airtight structure can be preferably used. In this example, the insulating part 430 is made of a plastic material such as epoxy. The insulating portion 430 forms openings that connect to the respective insertion ports 401 and 402 in order to secure a insertion path from which the connection target reaches each connection recess 412.

また、この絶縁部430には、分岐ケーブル部100Bのコア110uとコア110vとが差し込まれる開口部同士を連通する連通孔434hが形成されている。コア110uとコア110vの各接続凸部130が導電ブロック410に差し込まれた状態において、コア110uとコア110vに対応する外側流路OC同士は連通されることになる。つまり、この連通孔434hの近傍の絶縁部430が、図2における個別流路区画部320に相当する。   In addition, the insulating portion 430 is formed with a communication hole 434h that connects the openings into which the core 110u and the core 110v of the branch cable portion 100B are inserted. In a state where the connecting projections 130 of the core 110u and the core 110v are inserted into the conductive block 410, the outer flow paths OC corresponding to the core 110u and the core 110v are communicated with each other. That is, the insulating part 430 in the vicinity of the communication hole 434h corresponds to the individual flow path partition part 320 in FIG.

さらに、この絶縁部430には、接続ユニット400の一端側から他端側につながる連通孔436hを備えている。本例の連通孔436hは、コア110wに対応する絶縁部430の開口内からコア110wに突き合わされたコア110の接続凸部130が差し込まれる開口内までを連通している。そのため、超電導ケーブルのコア110と分岐ケーブル部110Bのコア110wを導電ブロック410の接続凹部412に差し込んだ状態において、コア110wの外側流路OCとコア110の第一集合流路A1同士は連通されることになる。   Further, the insulating portion 430 is provided with a communication hole 436 h that is connected from one end side to the other end side of the connection unit 400. The communication hole 436h in this example communicates from the opening of the insulating portion 430 corresponding to the core 110w to the opening into which the connection convex portion 130 of the core 110 abutted against the core 110w is inserted. Therefore, in a state where the core 110w of the superconducting cable and the core 110w of the branch cable portion 110B are inserted into the connection recess 412 of the conductive block 410, the outer flow path OC of the core 110w and the first aggregate flow path A1 of the core 110 are communicated with each other. Will be.

一方、絶縁部430の外側は、断熱容器440に囲まれている。この断熱容器440は、絶縁部430の外周に断熱空間を形成し、絶縁部430の開口近傍の冷媒に対する熱侵入を抑制する。本例では、絶縁部430の外側に重なるように断熱容器440を配置し、その断熱容器440内の閉鎖空間を真空引きして断熱空間を形成している。この断熱空間内には、輻射による熱侵入を抑制するため、スーパーインシュレーションなどの断熱材(図示略)を配置しても良い。勿論、この断熱容器440も、接続対象が差し込まれる箇所は開口されている。   On the other hand, the outside of the insulating part 430 is surrounded by a heat insulating container 440. The heat insulating container 440 forms a heat insulating space on the outer periphery of the insulating part 430, and suppresses heat intrusion into the refrigerant in the vicinity of the opening of the insulating part 430. In this example, the heat insulating container 440 is disposed so as to overlap the outside of the insulating portion 430, and the closed space in the heat insulating container 440 is evacuated to form the heat insulating space. In this heat insulating space, a heat insulating material (not shown) such as super insulation may be arranged in order to suppress heat intrusion due to radiation. Of course, this heat insulating container 440 also has an opening where a connection object is inserted.

この断熱容器440の材質は、気密性に優れる金属材料が好適に利用できる。本例ではステンレスを用いている。   As the material of the heat insulating container 440, a metal material having excellent airtightness can be suitably used. In this example, stainless steel is used.

断熱容器440の外側は、防食層(図示略)により覆われている。この防食層は外部環境から保護できる程度の薄いもので良い。導電ブロック410を絶縁部430で覆うことで、断熱容器440自体は、接地電位となっているためである。   The outside of the heat insulating container 440 is covered with a corrosion prevention layer (not shown). The anticorrosion layer may be thin enough to protect from the external environment. This is because the heat insulating container 440 itself is at the ground potential by covering the conductive block 410 with the insulating portion 430.

このような接続ユニット400に対して超電導ケーブル100の各コア110及び分岐ケーブル部100Bの各コア110u,110v,110wを接続するには、各コア110,110u,110v,110wの先端部に端末処理を行う。例えば、分岐ケーブル部から露出したフォーマ111を接続凸部130に圧縮などで接続し、超電導導体層112と接続凸部130とを電気的に接続する。超電導ケーブルの各コア110においても同様の端末処理を行う。断熱管αは、例えば所定の位置で切断して密閉処理をした後に真空処理がなされる。   In order to connect each core 110 of the superconducting cable 100 and each core 110u, 110v, 110w of the branch cable unit 100B to such a connection unit 400, terminal processing is performed on the tip of each core 110, 110u, 110v, 110w. Do. For example, the former 111 exposed from the branch cable portion is connected to the connection convex portion 130 by compression or the like, and the superconducting conductor layer 112 and the connection convex portion 130 are electrically connected. The same terminal processing is performed on each core 110 of the superconducting cable. The heat insulating tube α is vacuum-processed after being cut and sealed at a predetermined position, for example.

このような構造の接続部を用いれば、コア110uの外側流路OCを流れてきた冷媒は、同コア110uの導電ブロック側で連通孔434hを介してコア110vに対応する外側流路OCに流通される。コア110vに対応する外側流路OCを導電ブロック側から端末部側(図8の左側)に向かって流れた冷媒は、端末部で折り返してコア110vのフォーマ111内に形成された内側流路ICを流れて接続凸部130に至る。さらに、冷媒は、コア110vの接続凸部130の縦孔、横孔130h、絶縁部430の連通孔432h、コア110wの横孔130h、縦孔を介してコア110w のフォーマ111内に形成される内側流路ICに導入される。続いて、コア110wの内側流路ICを導電ブロック410側から端末部側に向かって冷媒が流通され、端末部で折り返してコア110wに対応する外側流路OCを通って再度導電ブロック410側に冷媒が流通される。そして、連通孔436hを介してコア110wの外側流路OCから超電導ケーブルの第一集合流路A1へと冷媒が流通される。   If the connection portion having such a structure is used, the refrigerant flowing through the outer flow path OC of the core 110u flows to the outer flow path OC corresponding to the core 110v via the communication hole 434h on the conductive block side of the core 110u. Is done. The refrigerant that has flowed through the outer flow path OC corresponding to the core 110v from the conductive block side toward the terminal portion side (left side in FIG. 8) is folded back at the terminal portion and formed in the former 111 of the core 110v. To reach the connection convex portion 130. Further, the refrigerant is formed in the former 111 of the core 110w through the vertical hole, the horizontal hole 130h, the communication hole 432h of the insulating part 430, the horizontal hole 130h of the core 110w, and the vertical hole. Introduced into the inner channel IC. Subsequently, the refrigerant flows through the inner flow path IC of the core 110w from the conductive block 410 side toward the terminal portion side, and is turned back at the terminal portion to pass through the outer flow path OC corresponding to the core 110w to the conductive block 410 side again. Refrigerant is distributed. Then, the refrigerant flows from the outer channel OC of the core 110w to the first collecting channel A1 of the superconducting cable through the communication hole 436h.

このような接続ユニット400を用いれば、図2、3における接続ユニット400から分岐ケーブル部100Bにかけての構成を容易に構築することができる。その際、接続ユニット400に端末処理したケーブルコア110,110u,110v,110wを差し込むことで、超電導ケーブルと分岐ケーブル部100Bの各冷媒流路の連通と、超電導ケーブルと分岐ケーブル部100Bの各コア同士の電気的接続とを容易に実現できる。   If such a connection unit 400 is used, a configuration from the connection unit 400 to the branch cable portion 100B in FIGS. 2 and 3 can be easily constructed. At that time, by inserting the cable cores 110, 110u, 110v, 110w subjected to terminal processing into the connection unit 400, communication between the refrigerant channels of the superconducting cable and the branch cable unit 100B, and between the cores of the superconducting cable and the branch cable unit 100B The electrical connection can be easily realized.

<実施形態9>
次に、実施形態5に係るシステムにおいて、一端側(図5の左側)の分岐ケーブル部から内側流路と外側流路の各々に冷媒を導入することに好適な端末構造を図9に基づいて説明する。以下の説明は、主に実施形態7で述べた端末構造との相違点について行う。
<Ninth Embodiment>
Next, in the system according to the fifth embodiment, a terminal structure suitable for introducing a refrigerant into each of the inner flow path and the outer flow path from the branch cable portion on one end side (left side in FIG. 5) based on FIG. explain. The following description is mainly about differences from the terminal structure described in the seventh embodiment.

この端末構造1Cは、実施形態7の端末構造と類似しているが、ケーブル側断熱容器31に2つの冷媒通路31h1,31h2が形成されている点、及びこのケーブル側断熱容器31とコア110との間に仕切板46を介在させている点が異なる。仕切板46は、コア110の外周方向の全周に配置され、断熱管α及び断熱構造体3Cとコア110との間の空間をリード側とケーブル側に区画している。そして、2つの冷媒通路31h1,31h2のうち、一方は仕切板46よりもリード側の空間に開口し、他方はケーブル側の空間に開口している。 The terminal structure 1C is similar to the terminal structure of the seventh embodiment, but the two refrigerant passages 31h 1 and 31h 2 are formed in the cable-side heat insulating container 31, and the cable-side heat insulating container 31 and the core are formed. The difference is that a partition plate 46 is interposed between the two and 110. The partition plate 46 is disposed on the entire circumference of the core 110 in the outer circumferential direction, and partitions the space between the heat insulating tube α and the heat insulating structure 3C and the core 110 into the lead side and the cable side. One of the two refrigerant passages 31h 1 and 31h 2 opens into the space on the lead side of the partition plate 46, and the other opens into the space on the cable side.

このような端末構造1Cは、図5の一端側(図の左側)の端末に利用し、冷却機構からフォーマ内に冷媒を供給すると共に、コア110の外側にも冷媒を供給することに好適に利用できる。つまり、一方の冷媒通路31h1から供給された冷媒は、断熱構造体3Cとコア110との間の空間のうち、仕切板46よりもリード側の空間に導入され、コア端部の連通孔110hを介してフォーマ内の内側流路を流通される。また、他方の冷媒通路31h2から供給された冷媒は、断熱構造体3Cとコア110との間の空間のうち、仕切板46よりもケーブル側の空間に導入され、断熱管αとコア110との間の外側流路に流通される。 Such a terminal structure 1C is preferably used for the terminal on one end side (left side in the figure) of FIG. 5 to supply the refrigerant from the cooling mechanism into the former and also supply the refrigerant to the outside of the core 110. Available. That is, the refrigerant supplied from one refrigerant passage 31h1 is introduced into the space on the lead side of the partition plate 46 in the space between the heat insulating structure 3C and the core 110, and the core end communication hole 110h. Is circulated through the inner flow path in the former. Further, the refrigerant supplied from the other refrigerant passage 31h 2, of the space between the insulation assembly 3C and the core 110, the partition plate 46 is introduced into the space of the cable, the heat insulating tube α and the core 110 Is circulated in the outer flow path between.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することが可能である。例えば、超電導ケーブルが交流用でケーブル遮蔽層を備える場合、集合流路内又は個別流路内において、各ケーブル遮蔽層同士を短絡することが好ましい。   In addition, this invention is not necessarily limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. For example, when the superconducting cable is for alternating current and includes a cable shielding layer, it is preferable to short-circuit each cable shielding layer within the collective flow path or the individual flow path.

本発明超電導ケーブルシステムは、低温絶縁型の超電導ケーブルを用いた交流、直流送電網の形成などに好適に利用することができる。   The superconducting cable system of the present invention can be suitably used for forming an AC or DC power transmission network using a low-temperature insulated superconducting cable.

100,100X,100Y 超電導ケーブル
110,100u,100v,100w ケーブルコア 110h 連通孔
111 フォーマ 112 超電導導体層
113 ケーブル絶縁層 114 ケーブル遮蔽層 115 保護層
120、α、β 断熱管 121 内管 122 外管 123 防食層
100A 集束ケーブル部 100B 分岐ケーブル部
100E 端末部
AC 集合流路 A1 第一集合流路 A2 第二集合流路
BC 個別流路
B1,B1u,B1v,B1w 第一個別往路
B2,B2u,B2v,B2w 第二個別往路
Bg 個別往路 Br 個別復路
CC 復路 C1 第一復路 C2 第二復路
Cg,Cg1,Cg2 供給管 Cr,Cr1,Cr2 排出管
IC,IC1,IC2 内側流路 OC,OC1,OC2 外側流路
T1 第一流路移行部 T2 第二流路移行部
130 接続凸部 130h 横孔
150 分岐箱
200 冷却機構 210 リザーバタンク 220 ポンプ 230 冷凍機
300 流路区画部 310 集合流路区画部 320 個別流路区画部
1A,1B,1C 端末構造
2 常電導リード
3A,3B,3C 断熱構造体
31 ケーブル側断熱容器 31h,31h1,31h2 冷媒通路
32 リード側断熱容器
33 絶縁部材
44 仕切部材 45 スペーサ 46 仕切板
400 接続ユニット
401、402 差込口
410 導電ブロック
412 接続凹部
430 絶縁部 432h 透孔 434h、436h 連通孔 440 断熱容器
Sc,S1,S2,S3,S4,S5 超電導ケーブルシステム
100,100X, 100Y superconducting cable
110,100u, 100v, 100w Cable core 110h Communication hole
111 Former 112 Superconducting conductor layer
113 Cable insulation layer 114 Cable shielding layer 115 Protective layer
120, α, β Insulated pipe 121 Inner pipe 122 Outer pipe 123 Anticorrosion layer
100A Focusing cable part 100B Branch cable part
100E terminal
AC collecting channel A1 First collecting channel A2 Second collecting channel
BC Individual flow path
B1, B1u, B1v, B1w 1st individual outbound route
B2, B2u, B2v, B2w Second individual outbound route
Bg Individual outbound route Br Individual returning route
CC Return C1 First Return C2 Second Return
Cg, Cg1, Cg2 supply pipe Cr, Cr1, Cr2 discharge pipe
IC, IC 1 , IC 2 inner flow path OC, OC 1 , OC 2 outer flow path
T1 First channel transition part T2 Second channel transition part
130 Connection convex part 130h Side hole
150 branch box
200 Cooling mechanism 210 Reservoir tank 220 Pump 230 Refrigerator
300 Channel partition 310 Collective channel partition 320 Individual channel partition
1A, 1B, 1C terminal structure
2 Normal conducting lead
3A, 3B, 3C thermal insulation structure
31 Cable side insulation container 31h, 31h 1 , 31h 2 Refrigerant passage
32 Lead-side insulated container
33 Insulation material
44 Partition member 45 Spacer 46 Partition plate
400 connection units
401, 402 outlet
410 Conductive block
412 Connection recess
430 Insulation part 432h Through hole 434h, 436h Communication hole 440 Thermal insulation container
Sc, S1, S2, S3, S4, S5 Superconducting cable system

Claims (8)

超電導ケーブル線路の中間部において、複数心のケーブルコアを一括して一つの断熱管α内に収納した集束ケーブル部と、
前記超電導ケーブル線路の両端部において、前記各ケーブルコアを分岐させて個別の断熱管β内に収納した分岐ケーブル部と、
前記ケーブルコアを極低温に維持する冷媒を冷却し、その冷媒を前記集束ケーブル部と分岐ケーブル部とを通る循環路に循環させる冷却機構とを備える超電導ケーブルシステムであって、
前記循環路は、
前記集束ケーブル部に形成された集合流路と、
前記各分岐ケーブル部に形成された個別流路と、
前記個別流路の少なくとも一つから集合流路に冷媒の流通を許容する流路移行部と、
前記集合流路から複数の個別流路に冷媒が分流されることを阻止する流路区画部とを備えることを特徴とする超電導ケーブルシステム。
In the middle part of the superconducting cable line, a converging cable part in which a plurality of cable cores are collectively stored in one heat insulating tube α,
At both ends of the superconducting cable line, branch cable portions that are branched into the respective cable cores and housed in individual heat insulating tubes β,
A superconducting cable system comprising: a cooling mechanism that cools a refrigerant that maintains the cable core at a cryogenic temperature and circulates the refrigerant in a circulation path that passes through the focusing cable portion and the branch cable portion;
The circuit is
A collecting channel formed in the converging cable portion;
Individual flow paths formed in each branch cable part,
A flow path transition section that allows the refrigerant to flow from at least one of the individual flow paths to the collective flow path;
A superconducting cable system comprising: a flow path partitioning section that prevents the refrigerant from being diverted from the collective flow path to a plurality of individual flow paths.
前記循環路は、互いに独立した第一循環路と第二循環路とを備え、
第一循環路は、
超電導ケーブル線路の一端側に設けられた第一個別流路と、
この第一個別流路に第一流路移行部を介してつながる第一集合流路とを有し、
第二循環路は、
超電導ケーブル線路の他端側に設けられた第二個別流路と、
この第二個別流路に第二流路移行部を介してつながる第二集合流路とを有し、
前記流路区画部は、前記第一集合流路と第二集合流路とを区画する集合流路区画部を有することを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルシステム。
The circulation path includes a first circulation path and a second circulation path that are independent from each other,
The first circuit is
A first individual flow path provided at one end of the superconducting cable line;
A first collecting channel connected to the first individual channel via a first channel transition part;
The second circuit is
A second individual flow path provided on the other end of the superconducting cable line;
Having a second collecting channel connected to the second individual channel via a second channel transition part,
2. The superconducting cable system according to claim 1, wherein the flow path partitioning section includes a collective flow path partitioning section that partitions the first collective flow path and the second collective flow path.
前記第一個別流路と第二個別流路の少なくとも一方は、各ケーブルコアごとに並列して構成され、並列される個別流路のいずれもが、前記第一流路移行部と第二流路移行部の少なくとも一方を介して第一集合流路と第二集合流路の少なくとも一方につながれていることを特徴とする請求項2に記載の超電導ケーブルシステム。   At least one of the first individual flow path and the second individual flow path is configured in parallel for each cable core, and any of the parallel individual flow paths is the first flow path transition portion and the second flow path. 3. The superconducting cable system according to claim 2, wherein the superconducting cable system is connected to at least one of the first collecting channel and the second collecting channel via at least one of the transition portions. 前記第一個別流路と第二個別流路の少なくとも一方は、全ケーブルコアに沿った一連に構成され、各ケーブルコアに沿った個別流路のいずれか一つのみが前記流路移行部を介して第一集合流路と第二集合流路の少なくとも一方につながれ、
前記流路区画部は、前記集合流路につながれる一つの個別流路を除く残りの個別流路を集合流路と区画する個別流路区画部を有することを特徴とする請求項2に記載の超電導ケーブルシステム。
At least one of the first individual flow path and the second individual flow path is configured in a series along all cable cores, and only one of the individual flow paths along each cable core has the flow path transition portion. Connected to at least one of the first collecting channel and the second collecting channel via
3. The flow path partitioning section has an individual flow path partition section that partitions the remaining individual flow paths excluding one individual flow path connected to the collective flow path from the collective flow path. Superconducting cable system.
前記循環路は、単一の循環路で構成され、
前記個別流路は、
超電導ケーブル線路の一端側の全ケーブルコアに沿って一連に形成される一端側個別流路と、
超電導ケーブル線路の他端側の全ケーブルコアに沿って一連に形成される他端側個別流路とを有し、
前記集合流路は、一端側個別流路と他端側個別流路とをつなぐように構成されることを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルシステム。
The circuit is composed of a single circuit,
The individual flow path is
One end side individual flow path formed in series along all cable cores on one end side of the superconducting cable line,
The other end side individual flow path formed in series along all the cable cores on the other end side of the superconducting cable line,
2. The superconducting cable system according to claim 1, wherein the collecting channel is configured to connect the one end side individual channel and the other end side individual channel.
前記第一個別流路及び第二個別流路は断熱管βと各コアとの間の空間に形成され、前記第一集合流路及び第二集合流路は断熱管αと各コアとの間の空間に形成されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の超電導ケーブルシステム。   The first individual flow path and the second individual flow path are formed in a space between the heat insulation pipe β and each core, and the first collective flow path and the second collective flow path are between the heat insulation pipe α and each core. The superconducting cable system according to any one of claims 3 to 5, wherein the superconducting cable system is formed in a space. 前記超電導ケーブル線路は、
前記断熱管α及び断熱管βと各ケーブルコアとの間の空間に冷媒が流通される外側流路と、
各ケーブルコアが備える中空フォーマの内部空間に冷媒が流通される内側流路とを備え、
前記循環路は、冷却機構、超電導ケーブル線路の一端側の分岐ケーブル部内の外側流路、超電導ケーブル線路の一端側の分岐ケーブル部内の内側流路、集束ケーブル部における各コア内の内側流路、超電導ケーブル線路の他端側の分岐ケーブル部内の内側流路、超電導ケーブル線路の他端側の分岐ケーブル部内の外側流路、集束ケーブル部における外側流路、冷却機構の順で循環される単一の循環路で構成され、
前記流路区画部は、超電導ケーブル線路の一端側の分岐ケーブル部内の外側流路と集束ケーブル部における外側流路とを区画することを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルシステム。
The superconducting cable line is
An outer flow path through which a refrigerant flows in a space between the heat insulation pipe α and the heat insulation pipe β and each cable core;
An inner flow path through which refrigerant flows in the internal space of the hollow former provided in each cable core,
The circulation path is a cooling mechanism, an outer channel in the branch cable part on one end side of the superconducting cable line, an inner channel in the branch cable part on one end side of the superconducting cable line, an inner channel in each core in the focusing cable part, Single flow that is circulated in the order of the inner flow path in the branch cable part on the other end side of the superconducting cable line, the outer flow path in the branch cable part on the other end side of the superconducting cable line, the outer flow path in the focusing cable part, and the cooling mechanism Consisting of
2. The superconducting cable system according to claim 1, wherein the flow path partitioning section partitions an outer flow path in the branch cable section on one end side of the superconducting cable line and an outer flow path in the focusing cable section.
前記超電導ケーブル線路は、
前記断熱管α及び断熱管βと各ケーブルコアとの間の空間に冷媒が流通される外側流路と、
各ケーブルコアが備える中空フォーマの内部空間に冷媒が流通される内側流路とを備え、
前記循環路は、互いに独立した主循環路と副循環路とを備え、
前記主循環路は、冷却機構、超電導ケーブル線路の一端側の分岐ケーブル部内の内側流路、集束ケーブル部における各コア内の内側流路、超電導ケーブル線路の他端側の分岐ケーブル部内の内側流路、超電導ケーブル線路の他端側の分岐ケーブル部内の外側流路、集束ケーブル部における外側流路、冷却機構の順で循環され、
前記副循環路は、冷却機構、超電導ケーブル線路の一端側の分岐ケーブル部内の外側流路、集束ケーブル部における外側流路、冷却機構の順で循環され、
前記流路区画部は、前記主循環路と副循環路の集束ケーブル部における外側流路同士を区画することを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルシステム。
The superconducting cable line is
An outer flow path through which a refrigerant flows in a space between the heat insulation pipe α and the heat insulation pipe β and each cable core;
An inner flow path through which refrigerant flows in the internal space of the hollow former provided in each cable core,
The circuit includes a main circuit and a sub circuit independent from each other,
The main circulation path includes a cooling mechanism, an inner flow path in the branch cable portion on one end of the superconducting cable line, an inner flow path in each core in the focusing cable portion, and an inner flow in the branch cable portion on the other end side of the superconducting cable line. Circulated in the order of the path, the outer flow path in the branch cable part on the other end side of the superconducting cable line, the outer flow path in the focusing cable part, and the cooling mechanism,
The secondary circulation path is circulated in the order of the cooling mechanism, the outer flow path in the branch cable part on one end side of the superconducting cable line, the outer flow path in the focusing cable part, and the cooling mechanism.
2. The superconducting cable system according to claim 1, wherein the flow path partition section partitions outer flow paths in the converging cable section of the main circulation path and the sub circulation path.
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