JP2517837B2 - 超電導電力ケ―ブル - Google Patents
超電導電力ケ―ブルInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は中心部コルゲート冷媒管
の外面の谷部を埋めて平坦化した超電導電力ケーブルに
関する。
の外面の谷部を埋めて平坦化した超電導電力ケーブルに
関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導電力ケーブルは、管壁がしわ状に
延びる中心部コルゲート冷媒管の外側にパイプ状の超電
導導体が嵌合し、更にその外側にパイプ状の絶縁体及び
遮蔽層が嵌合している。そして、この遮蔽層の外側に内
側コルゲート管が嵌合されており、更に、その外側に熱
絶縁層及び外側コルゲート管が嵌合されており、最外側
に防食層が被覆されている。そして、中心部コルゲート
冷媒管の内部を往路として液体窒素等の冷媒が通流し、
遮蔽層と内側コルゲート管との間隙を復路として冷媒が
通流する。これにより、前記超電導導体が液体窒素温度
に冷却され、超電導電力ケーブルとして機能する。
延びる中心部コルゲート冷媒管の外側にパイプ状の超電
導導体が嵌合し、更にその外側にパイプ状の絶縁体及び
遮蔽層が嵌合している。そして、この遮蔽層の外側に内
側コルゲート管が嵌合されており、更に、その外側に熱
絶縁層及び外側コルゲート管が嵌合されており、最外側
に防食層が被覆されている。そして、中心部コルゲート
冷媒管の内部を往路として液体窒素等の冷媒が通流し、
遮蔽層と内側コルゲート管との間隙を復路として冷媒が
通流する。これにより、前記超電導導体が液体窒素温度
に冷却され、超電導電力ケーブルとして機能する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の超電導電力ケーブルは、中心部コルゲート冷媒
管を使用しているため導体の熱機械特性（可撓性及び熱
挙動特性）は良好であるものの、外側に配置された超電
導導体が中心部コルゲート冷媒管外面の山部及び谷部の
形状の影響を受けるため、超電導導体に歪が発生し、超
電導導体の特性（臨界電流値）が低下するという問題点
がある。
た従来の超電導電力ケーブルは、中心部コルゲート冷媒
管を使用しているため導体の熱機械特性（可撓性及び熱
挙動特性）は良好であるものの、外側に配置された超電
導導体が中心部コルゲート冷媒管外面の山部及び谷部の
形状の影響を受けるため、超電導導体に歪が発生し、超
電導導体の特性（臨界電流値）が低下するという問題点
がある。
【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、超電導導体の電気的特性及び熱機械特性
（可撓性及び熱挙動特性）が優れた超電導電力ケーブル
を提供することを目的とする。
のであって、超電導導体の電気的特性及び熱機械特性
（可撓性及び熱挙動特性）が優れた超電導電力ケーブル
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超電導電力
ケーブルは、その内部を超電導冷媒が通流する中心部コ
ルゲート冷媒管と、この中心部コルゲート冷媒管の外面
谷部を被覆し埋める導電性谷埋め材と、前記中心部コル
ゲート冷媒管の外側に嵌合する超電導導体及び絶縁体と
を有することを特徴とする。
ケーブルは、その内部を超電導冷媒が通流する中心部コ
ルゲート冷媒管と、この中心部コルゲート冷媒管の外面
谷部を被覆し埋める導電性谷埋め材と、前記中心部コル
ゲート冷媒管の外側に嵌合する超電導導体及び絶縁体と
を有することを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明においては、中心部コルゲート冷媒管の
外面谷部を導電性の谷埋め材で被覆し埋めるから、その
外面が平滑化され、超電導導体に発生する歪が低減され
る。これにより、曲げ及び冷却による超電導導体の電気
的特性の低下を回避でき、超電導電力ケーブルの電気的
特性の向上を図ることができる。谷埋め材として、例え
ば、カーボン紙テープ、カーボン布テープ、編組体、押
出加工により前記谷部に埋め込まれたポリエチレン又は
ゴム等の有機物などの導電性及び可撓性を有する材料を
使用すると、超電導導体の配置作業性が良好であり製造
歩留りが高いと共に、良好な熱機械特性を得ることがで
きる。従って、前記谷埋め材は、カーボン布テープ及び
押出加工により前記谷部に埋め込まれた有機物などであ
ることが好ましい。
外面谷部を導電性の谷埋め材で被覆し埋めるから、その
外面が平滑化され、超電導導体に発生する歪が低減され
る。これにより、曲げ及び冷却による超電導導体の電気
的特性の低下を回避でき、超電導電力ケーブルの電気的
特性の向上を図ることができる。谷埋め材として、例え
ば、カーボン紙テープ、カーボン布テープ、編組体、押
出加工により前記谷部に埋め込まれたポリエチレン又は
ゴム等の有機物などの導電性及び可撓性を有する材料を
使用すると、超電導導体の配置作業性が良好であり製造
歩留りが高いと共に、良好な熱機械特性を得ることがで
きる。従って、前記谷埋め材は、カーボン布テープ及び
押出加工により前記谷部に埋め込まれた有機物などであ
ることが好ましい。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【０００８】図１は本発明の第１の実施例に係る超電導
電力ケーブルの横断面図、図２は同じくその縦断面の一
部を示す図である。中心部にコルゲート冷媒管１が配置
されており、この中心部コルゲート冷媒管１の外面山部
に接触するようにして、円筒状の超電導導体１２（図１
には図示せず）及び絶縁体２が嵌合されている。コルゲ
ート冷媒管１は図１に示すように、その横断面が円輪で
あり、ケーブルの長手方向にしわ状に延び、管外面は谷
部と山部とが連続するものとなっている。
電力ケーブルの横断面図、図２は同じくその縦断面の一
部を示す図である。中心部にコルゲート冷媒管１が配置
されており、この中心部コルゲート冷媒管１の外面山部
に接触するようにして、円筒状の超電導導体１２（図１
には図示せず）及び絶縁体２が嵌合されている。コルゲ
ート冷媒管１は図１に示すように、その横断面が円輪で
あり、ケーブルの長手方向にしわ状に延び、管外面は谷
部と山部とが連続するものとなっている。
【０００９】図２に示すように、実際上、円筒状の超電
導導体１２の内面及び外面には、半導電層１１，１３が
積層されており、絶縁体２は外側半導電層１３上に嵌合
している。また、この絶縁体２には半導電層１４を介し
て円筒状の遮蔽層３が嵌合している。遮蔽層３にはうず
電流損を小さくするため超電導体が含まれている。
導導体１２の内面及び外面には、半導電層１１，１３が
積層されており、絶縁体２は外側半導電層１３上に嵌合
している。また、この絶縁体２には半導電層１４を介し
て円筒状の遮蔽層３が嵌合している。遮蔽層３にはうず
電流損を小さくするため超電導体が含まれている。
【００１０】そして、遮蔽層３を内側コルゲート管（内
側冷媒管）４が嵌合し、更に、円筒状の熱絶縁層５が内
側コルゲート管４を嵌合し、この熱絶縁層５を外側コル
ゲート管６が嵌合している。この外側コルゲート管６の
外面は防食層７により被覆されている。内側コルゲート
管４及び外側コルゲート管６は中心部コルゲート冷媒管
１と同様に横断面は円形をなしている。
側冷媒管）４が嵌合し、更に、円筒状の熱絶縁層５が内
側コルゲート管４を嵌合し、この熱絶縁層５を外側コル
ゲート管６が嵌合している。この外側コルゲート管６の
外面は防食層７により被覆されている。内側コルゲート
管４及び外側コルゲート管６は中心部コルゲート冷媒管
１と同様に横断面は円形をなしている。
【００１１】中心部コルゲート冷媒管１の内部は、液体
窒素等の冷媒が通流する往路８となっており、遮蔽層３
と内側コルゲート管４との間は、冷媒が通流する復路９
となっている。
窒素等の冷媒が通流する往路８となっており、遮蔽層３
と内側コルゲート管４との間は、冷媒が通流する復路９
となっている。
【００１２】本実施例においては、図２に示すように、
中心部コルゲート冷媒管１の外面の谷部１５がカーボン
布テープ１０により埋め込まれている。即ち、図３に示
すように、中心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に例え
ば３種類のカーボン布テープ１０（１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ）が巻回されている。谷部の最下部に巻回されたカ
ーボン布テープ１０ａは幅が最も小さく、その上に巻回
されたテープ１０ｂはテープ１０ａよりも幅広であり、
最外側に巻回されたテープ１０ｃは最も幅が広いもので
ある。そして、各テープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは夫々
複数回巻回されて所望の厚さが確保されている。これら
のカーボン布テープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより、谷
部１５が若干の空隙があるものの、比較的密に埋め込ま
れている。
中心部コルゲート冷媒管１の外面の谷部１５がカーボン
布テープ１０により埋め込まれている。即ち、図３に示
すように、中心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に例え
ば３種類のカーボン布テープ１０（１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ）が巻回されている。谷部の最下部に巻回されたカ
ーボン布テープ１０ａは幅が最も小さく、その上に巻回
されたテープ１０ｂはテープ１０ａよりも幅広であり、
最外側に巻回されたテープ１０ｃは最も幅が広いもので
ある。そして、各テープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは夫々
複数回巻回されて所望の厚さが確保されている。これら
のカーボン布テープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより、谷
部１５が若干の空隙があるものの、比較的密に埋め込ま
れている。
【００１３】このように構成された超電導電力ケーブル
においては、往路８及び復路９を超電導媒体である液体
窒素等の冷媒が通流すると、超電導導体１２はこの冷媒
の温度に冷却されて超電導特性を示す。そこで、この超
電導導体１２に通電すると抵抗値が実質的に０になっ
て、極めて高効率で電力を送給できる。
においては、往路８及び復路９を超電導媒体である液体
窒素等の冷媒が通流すると、超電導導体１２はこの冷媒
の温度に冷却されて超電導特性を示す。そこで、この超
電導導体１２に通電すると抵抗値が実質的に０になっ
て、極めて高効率で電力を送給できる。
【００１４】本実施例においては、中心部コルゲート冷
媒管１の谷部１５がカーボン布テープ１０で埋められて
いるため、超電導導体１２が中心部コルゲート冷媒管１
の外面の凹凸の影響を受けず、超電導導体１２の特性の
低下を回避できる。また、本実施例においては、中心部
コルゲート冷媒管１の谷部１５を埋める材料が、カーボ
ン布であるので、材料自体の強度が高く、テープ状に加
工する際及びこのテープ１０を中心部コルゲート冷媒管
１の外面谷部に巻回する際に、細いものでもテープが破
断することはなく、その処理性が優れている。従って、
このカーボン布テープ１０を使用した超電導電力ケーブ
ルの製造が容易である。
媒管１の谷部１５がカーボン布テープ１０で埋められて
いるため、超電導導体１２が中心部コルゲート冷媒管１
の外面の凹凸の影響を受けず、超電導導体１２の特性の
低下を回避できる。また、本実施例においては、中心部
コルゲート冷媒管１の谷部１５を埋める材料が、カーボ
ン布であるので、材料自体の強度が高く、テープ状に加
工する際及びこのテープ１０を中心部コルゲート冷媒管
１の外面谷部に巻回する際に、細いものでもテープが破
断することはなく、その処理性が優れている。従って、
このカーボン布テープ１０を使用した超電導電力ケーブ
ルの製造が容易である。
【００１５】更に、クールダウン時にも、カーボン布テ
ープ１０が破断することはなく、この谷埋め材の表面に
損傷が生じることはない。このため、外層に配置される
超電導導体１２及び絶縁体２に悪影響を与えることがな
く、クールダウン時の挙動特性及び送電特性が優れた超
電導電力ケーブルを得ることができる。
ープ１０が破断することはなく、この谷埋め材の表面に
損傷が生じることはない。このため、外層に配置される
超電導導体１２及び絶縁体２に悪影響を与えることがな
く、クールダウン時の挙動特性及び送電特性が優れた超
電導電力ケーブルを得ることができる。
【００１６】図４は本発明の第２の実施例に係る超電導
電力ケーブルの縦断面の一部を示す図である。
電力ケーブルの縦断面の一部を示す図である。
【００１７】本実施例が第１の実施例と異なる点は、中
心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に谷埋め材として編
組体２０ａが嵌合されていることにあり、その他の構成
は基本的には第１の実施例と同様であるので、図４にお
いて図２と同一物には同一符号を付してその詳細な説明
は省略する。
心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に谷埋め材として編
組体２０ａが嵌合されていることにあり、その他の構成
は基本的には第１の実施例と同様であるので、図４にお
いて図２と同一物には同一符号を付してその詳細な説明
は省略する。
【００１８】編組体２０ａは、図５に示すように銅素線
の束を編み込んだものであり、アンテナコードのシール
ド線のシールドコード等に使用されているものと同様の
ものである。この銅編組体２０ａを嵌合することによっ
て、銅編組体２０ａがコルゲート冷媒管１の山部を橋渡
しし、外面が平坦化される。従って、中心部コルゲート
冷媒管１は、その管壁の内面がコルゲート状に山部と谷
部とが管軸方向に交互に連続する形状を有し、管壁の外
面は管軸方向に平滑化されたものとなっている。
の束を編み込んだものであり、アンテナコードのシール
ド線のシールドコード等に使用されているものと同様の
ものである。この銅編組体２０ａを嵌合することによっ
て、銅編組体２０ａがコルゲート冷媒管１の山部を橋渡
しし、外面が平坦化される。従って、中心部コルゲート
冷媒管１は、その管壁の内面がコルゲート状に山部と谷
部とが管軸方向に交互に連続する形状を有し、管壁の外
面は管軸方向に平滑化されたものとなっている。
【００１９】本実施例においても、第１の実施例と同様
の効果を得ることができるのに加えて、谷埋め材が熱伝
導性に優れた銅の編組体であるため、より一層冷却効果
が高いという効果を奏する。
の効果を得ることができるのに加えて、谷埋め材が熱伝
導性に優れた銅の編組体であるため、より一層冷却効果
が高いという効果を奏する。
【００２０】なお、編組体２０ａのみでは十分な平滑化
が困難である場合には、編組体２０ａの上に更にカーボ
ン紙テープ又はカーボン布テープを巻回することによ
り、その平滑性を高めることができる。従って、この２
重又は３重に平滑化処理したコルゲート冷媒管の外面に
超電導導体１２及び絶縁体２を巻回すればよい。
が困難である場合には、編組体２０ａの上に更にカーボ
ン紙テープ又はカーボン布テープを巻回することによ
り、その平滑性を高めることができる。従って、この２
重又は３重に平滑化処理したコルゲート冷媒管の外面に
超電導導体１２及び絶縁体２を巻回すればよい。
【００２１】図６は本発明の第３の実施例に係る超電導
電力ケーブルの縦断面の一部を示す図である。
電力ケーブルの縦断面の一部を示す図である。
【００２２】本実施例が第１の実施例と異なる点は、中
心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に谷埋め材として有
機材２０ｂが埋め込まれていることにあり、その他の構
成は基本的には第１の実施例と同様であるので、図６に
おいて図２と同一物には同一符号を付してその詳細な説
明は省略する。
心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に谷埋め材として有
機材２０ｂが埋め込まれていることにあり、その他の構
成は基本的には第１の実施例と同様であるので、図６に
おいて図２と同一物には同一符号を付してその詳細な説
明は省略する。
【００２３】有機材２０ｂは、例えば導電性のポリエチ
レン又はエチレンプロピレンゴムであり、押出し機によ
り所定の直径に成形加工されることによって、図６に示
すように、中心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に埋め
込んだものである。従って、中心部コルゲート冷媒管１
は、その管壁の内面がコルゲート状に山部と谷部とが管
軸方向に交互に連続する形状を有し、管壁の外面は管軸
方向に平滑化されたものになっている。
レン又はエチレンプロピレンゴムであり、押出し機によ
り所定の直径に成形加工されることによって、図６に示
すように、中心部コルゲート冷媒管１の谷部１５に埋め
込んだものである。従って、中心部コルゲート冷媒管１
は、その管壁の内面がコルゲート状に山部と谷部とが管
軸方向に交互に連続する形状を有し、管壁の外面は管軸
方向に平滑化されたものになっている。
【００２４】本実施例においても、第１の実施例と同様
の効果を得ることができる。
の効果を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
心部コルゲート冷媒管の外面谷部をカーボン布テープ又
は押出加工により前記谷部に埋め込まれた有機物等の谷
埋め材で埋め込むから、超電導導体配置面が平滑化さ
れ、中心部コルゲート管外周面の山部及び谷部の凹凸に
よる超電導導体の歪の発生を防止でき、熱特性及び送電
特性が優れた超電導電力ケーブルを得ることができる。
また、谷埋め材により中心部コルゲート管の外側が平滑
化されるため、中心部コルゲート冷媒管の外側に超電導
導体及び絶縁体を容易に配置することができて、超電導
電力ケーブルの製造が容易である。更に、クールダウン
時の特性も改善することができる。
心部コルゲート冷媒管の外面谷部をカーボン布テープ又
は押出加工により前記谷部に埋め込まれた有機物等の谷
埋め材で埋め込むから、超電導導体配置面が平滑化さ
れ、中心部コルゲート管外周面の山部及び谷部の凹凸に
よる超電導導体の歪の発生を防止でき、熱特性及び送電
特性が優れた超電導電力ケーブルを得ることができる。
また、谷埋め材により中心部コルゲート管の外側が平滑
化されるため、中心部コルゲート冷媒管の外側に超電導
導体及び絶縁体を容易に配置することができて、超電導
電力ケーブルの製造が容易である。更に、クールダウン
時の特性も改善することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る超電導電力ケーブ
ルの横断面図である。
ルの横断面図である。
【図２】同じくその縦断面の一部を示す図である。
【図３】同じくその谷埋め方法を説明する模式図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２の実施例に係る超電導電力ケーブ
ルの縦断面の一部を示す図である。
ルの縦断面の一部を示す図である。
【図５】同じくその編組体を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る超電導電力ケーブ
ルの縦断面の一部を示す図である。
ルの縦断面の一部を示す図である。
１；中心部コルゲート冷媒管 ２；絶縁体 ３；遮蔽層 ４；内側コルゲート管 ５；熱絶縁層 ６；外側コルゲート管 ７；防食層 ８；冷媒往路 ９；冷媒復路 １０；カーボン布テープ １２；超電導導体 １５；谷部 ２０ａ；編組体 ２０ｂ；有機材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅利 一成 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 吉田 昭太郎 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式 会社フジクラ内 (72)発明者 加治 功 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式 会社フジクラ内 (56)参考文献 特開 平５−28850（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−28856（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 その内部を超電導冷媒が通流する中心部
コルゲート冷媒管と、この中心部コルゲート冷媒管の外
面谷部を被覆し埋める導電性谷埋め材と、前記中心部コ
ルゲート冷媒管の外側に嵌合する超電導導体及び絶縁体
とを有することを特徴とする超電導電力ケーブル。 - 【請求項２】 前記谷埋め材は、前記中心部コルゲート
冷媒管の外面谷部内に複重巻回されたカーボン布テープ
であることを特徴とする請求項１に記載の超電導電力ケ
ーブル。 - 【請求項３】 前記谷埋め材は、前記中心部コルゲート
冷媒管に嵌合された編組体であることを特徴とする請求
項１に記載の超電導電力ケーブル。 - 【請求項４】 前記谷埋め材は、押出加工により前記中
心部コルゲート冷媒管の外面谷部に埋め込まれた有機物
からなることを特徴とする請求項１に記載の超電導電力
ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5237619A JP2517837B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 超電導電力ケ―ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5237619A JP2517837B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 超電導電力ケ―ブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794043A JPH0794043A (ja) | 1995-04-07 |
| JP2517837B2 true JP2517837B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=17018009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5237619A Expired - Fee Related JP2517837B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 超電導電力ケ―ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2517837B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784160B2 (ja) * | 1995-08-11 | 1998-08-06 | 株式会社フジクラ | 超電導電力ケーブル |
| JP4609842B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-01-12 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP5237619A patent/JP2517837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0794043A (ja) | 1995-04-07 |
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