JP3501822B2 - Oxide superconducting power cable - Google Patents

Oxide superconducting power cable

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JP3501822B2
JP3501822B2 JP08634893A JP8634893A JP3501822B2 JP 3501822 B2 JP3501822 B2 JP 3501822B2 JP 08634893 A JP08634893 A JP 08634893A JP 8634893 A JP8634893 A JP 8634893A JP 3501822 B2 JP3501822 B2 JP 3501822B2
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力輸送用あるいは超
電導マグネット用などとしての応用開発が進められてい
る酸化物超電導電力ケーブルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxide superconducting power cable which is being applied and developed for power transportation or for superconducting magnets.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、臨界温度の高い酸化物超電導導体
を用いて電力輸送用の電力ケーブルあるいは超電導マグ
ネットや超電導発電機の界磁巻線用超電導電力ケーブル
を製造しようとする試みがなされている。このような電
力ケーブルの一従来例として、図6に示すように、複数
の長尺の酸化物系の超電導導体1(図6の例では16
本)を銅などからなるパイプ2の周囲にそれぞれ螺旋状
に隣接配置するように固定してなる超電導電力ケーブル
3が知られている。前記超電導導体1は、図7に断面構
造を示すように、コアとなる酸化物超電導体4を銀など
からなるシース5で覆って形成された超電導テープ6を
半田などの接合材で複数積層一体化してなるものであ
る。なお、前記の例では、酸化物超電導体4として、例
えば、Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3yなる組成で知
られる2223組成のBi系酸化物超電導体などが用い
られている。図6に示す構造の超電導導体1にあって
は、中央のパイプ2の内部に液体窒素を冷媒として流
し、この液体窒素により周囲の酸化物超電導体4を冷却
する構成になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, attempts have been made to manufacture an electric power cable for electric power transportation, a superconducting magnet, or a superconducting power cable for a field winding of a superconducting generator by using an oxide superconducting conductor having a high critical temperature. . As one conventional example of such a power cable, as shown in FIG. 6, a plurality of long oxide-based superconducting conductors 1 (16 in the example of FIG. 6) are used.
There is known a superconducting power cable 3 in which a book) is fixed around a pipe 2 made of copper or the like so as to be adjacently arranged in a spiral shape. As shown in the sectional structure of FIG. 7, the superconducting conductor 1 is formed by laminating a plurality of superconducting tapes 6 formed by covering a core oxide superconducting body 4 with a sheath 5 made of silver or the like with a joining material such as solder. It will be made. In the above example, as the oxide superconductor 4, for example, a Bi-based oxide superconductor having a composition of 2223 known as a composition of Bi 1.6 Pb 0.4 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y is used. In the superconducting conductor 1 having the structure shown in FIG. 6, liquid nitrogen is made to flow inside the central pipe 2 as a coolant, and the liquid nitrogen cools the surrounding oxide superconductor 4.

【0003】次にこの種の超電導電力ケーブルの第2の
例として、図8に示すように、防食層10を外周に被覆
した外側コルゲート管11と、この外側コルゲート管1
1の内部に挿入されたパイプ状の熱絶縁管12と、この
熱絶縁管12の内部に設けられた内側コルゲート管13
と、この内側コルゲート管13の内部に冷媒復路14を
あけて挿入され遮断層15を有する絶縁管16と、この
絶縁管16の内部に設けられた冷却パイプ17とその周
面に配置された超電導導体18とを具備してなる超電導
電力ケーブル20が知られている。図8に示す超電導電
力ケーブル20にあっては、冷却パイプ17の内部空間
を液体窒素などの冷媒の往路として使用し、その外側に
設けられている冷媒復路14を前記冷媒の戻り流路とす
ることにより冷媒の循環を行なうことができ、これによ
り超電導導体18を効率良く冷却する構成になってい
る。
Next, as a second example of this type of superconducting power cable, as shown in FIG. 8, an outer corrugated pipe 11 having an outer periphery covered with an anticorrosion layer 10 and the outer corrugated pipe 1 are provided.
1, a pipe-shaped heat insulation pipe 12 inserted inside 1, and an inner corrugated pipe 13 provided inside the heat insulation pipe 12.
An insulating tube 16 having a blocking layer 15 inserted into the inner corrugated tube 13 with a refrigerant return path 14 formed therein; a cooling pipe 17 provided inside the insulating tube 16; and a superconducting conductor arranged around the cooling pipe 17. A superconducting power cable 20 comprising a conductor 18 is known. In the superconducting power cable 20 shown in FIG. 8, the internal space of the cooling pipe 17 is used as an outward path for a refrigerant such as liquid nitrogen, and the refrigerant return path 14 provided outside thereof is used as a return path for the refrigerant. As a result, the refrigerant can be circulated, whereby the superconducting conductor 18 is efficiently cooled.

【0004】更に、この種の超電導電力ケーブルの第3
の例として、図9に示すように、外管20と、この外管
20の内側に設けられた断熱材21および内管22と、
内管22の内側に冷媒復路23をあけて収納された超電
導線材24、24、24を具備してなり、超電導線材2
4は、冷媒往路25を有するパイプとその外周に配置さ
れた超電導導体と絶縁層とから構成してなる超電導電力
ケーブル27が知られている。図9に示す超電導電力ケ
ーブル27にあっては、冷媒往路25と冷媒復路23と
を介して液体窒素などの冷媒を流すことで超電導線材2
4、24、24を冷却する構成になっている。
Furthermore, the third type of superconducting power cable of this type is used.
As an example of the above, as shown in FIG. 9, an outer pipe 20, a heat insulating material 21 and an inner pipe 22 provided inside the outer pipe 20,
The superconducting wire rods 24, 24, 24 housed inside the inner pipe 22 with the refrigerant return path 23 opened are provided.
4 is a superconducting power cable 27 which is composed of a pipe having a refrigerant outward path 25, a superconducting conductor arranged around the pipe, and an insulating layer. In the superconducting power cable 27 shown in FIG. 9, a refrigerant such as liquid nitrogen is caused to flow through the refrigerant outward path 25 and the refrigerant return path 23 so that the superconducting wire 2
4, 24, 24 are configured to be cooled.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示す構成の超電導電力ケーブル3にあっては、パイプ2
の内部に供給される冷媒によりパイプ2の外部の超電導
導体1を冷却する間接冷却方式になっているために、超
電導導体1の冷却効率が悪い問題がある。このように冷
却効率が悪い場合は、何等かの原因によって超電導導体
が常電導状態に遷移しようとした場合にこれを抑制する
作用が少なくなる欠点がある。また、超電導電力ケーブ
ル3を管路に引き込んで布設するなどの目的のために曲
げ加工する場合、超電導導体1が超電導電力ケーブル3
の中心部に位置されていないために、曲げ歪の影響を受
け易い問題がある。更に、一般に超電導電力ケーブルに
あっては、超電導導体を効率良く冷却するために冷媒を
循環させながら冷却する方式を採用する必要があるが、
前記の超電導電力ケーブル3にあっては冷媒の戻り流路
は設けられていないので、冷媒の循環はできない問題が
ある。
However, in the superconducting power cable 3 having the structure shown in FIG.
Since the indirect cooling system in which the superconducting conductor 1 outside the pipe 2 is cooled by the refrigerant supplied inside the superconducting conductor 1, the cooling efficiency of the superconducting conductor 1 is poor. When the cooling efficiency is poor as described above, there is a drawback that the effect of suppressing the superconducting conductor is reduced when the superconducting conductor tries to transition to the normal conducting state for some reason. When the superconducting power cable 3 is bent for the purpose of pulling it into a conduit and laying it, the superconducting conductor 1 is replaced by the superconducting power cable 3.
Since it is not located at the center of the, there is a problem that it is easily affected by bending strain. Furthermore, in general, in a superconducting power cable, it is necessary to adopt a method of cooling while circulating a refrigerant in order to cool the superconducting conductor efficiently.
In the above-mentioned superconducting power cable 3, since the refrigerant return passage is not provided, there is a problem that the refrigerant cannot be circulated.

【0006】次に、図8に示す構成の超電導電力ケーブ
ル20にあっては、冷却パイプ17の内部を液体窒素な
どの冷媒の往路として使用し、冷媒復路14を冷媒の戻
り流路として使用することにより冷媒の循環を行うこと
ができるが、この構造にあっても冷却方式は冷却パイプ
17の内部を流れる冷媒による間接冷却方式であり、更
に、冷却パイプ17の周面に超電導導体を配置している
ので、曲げ歪により超電導導体の特性が劣化しやすい問
題がある。
Next, in the superconducting power cable 20 having the structure shown in FIG. 8, the inside of the cooling pipe 17 is used as a forward path for a refrigerant such as liquid nitrogen, and the refrigerant return path 14 is used as a return path for the refrigerant. However, even in this structure, the cooling system is an indirect cooling system in which the coolant flowing inside the cooling pipe 17 is used, and a superconducting conductor is arranged on the peripheral surface of the cooling pipe 17. Therefore, there is a problem that the characteristics of the superconducting conductor are likely to deteriorate due to bending strain.

【0007】次に、図9に示す構成の超電導電力ケーブ
ル27にあっては、内管22の内部に大きな冷媒復路2
3をあけて超電導線材24、24、24が収納されてい
るので、各超電導線材24が比較的自由に動くことがで
きるようになっている。しかしながら、超電導電力ケー
ブル27に通電した場合は、自己磁場として0.1〜0.
2T程度の磁場が発生し、この磁場による力が作用する
ので、超電導線材24は基本的には固定されている方が
好ましい。
Next, in the superconducting power cable 27 having the structure shown in FIG. 9, a large refrigerant return path 2 is provided inside the inner tube 22.
Since the superconducting wire rods 24, 24, 24 are housed at 3 apart, each superconducting wire rod 24 can move relatively freely. However, when the superconducting power cable 27 is energized, the self magnetic field is 0.1 to 0.1.
Since a magnetic field of about 2T is generated and a force due to this magnetic field acts, it is basically preferable that the superconducting wire 24 is fixed.

【0008】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、曲げ加工を施しても歪の付加が小さくなるように
超電導導体をケーブルの中心部に固定的に配置し、しか
も、冷媒で直接超電導導体を冷却できる直接冷却方式に
するとともに、冷媒の往路と復路を確保して冷媒の循環
ができるようにした酸化物系超電導電力ケーブルを提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, in which the superconducting conductor is fixedly arranged at the center of the cable so that the strain is less added even if the bending process is performed, and the superconducting conductor is directly connected by the refrigerant. It is an object of the present invention to provide an oxide superconducting power cable in which a direct cooling system capable of cooling a superconducting conductor is provided, and an outward path and a return path of the refrigerant are secured so that the refrigerant can be circulated.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は前
記課題を解決するために、横断面矩形状の酸化物超電導
導体と、この酸化物超電導導体を収容し固定する良導電
性の金属材料からなり外周部に突条が設けられた中空状
の安定化材と、この安定化材の外方に設けられて安定化
材との間に冷媒流路を形成した内部保護パイプと、この
内部保護パイプの外面に被覆された半導電層および絶縁
層と、この絶縁層の外面に被覆された半導電層および超
電導シールド層と、この超電導シールド層の外方にスペ
ーサを介して設けられ超電導シールド層との間に冷媒流
路を形成した第2保護パイプと、この第2保護パイプの
外面に被覆された断熱層と、この断熱層の外面に被着さ
れた第1保護パイプと、この第1保護パイプの外面に被
覆された防食層とを具備してなるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an oxide superconducting conductor having a rectangular cross section and a metal having good conductivity for accommodating and fixing the oxide superconducting conductor. A hollow stabilizing material made of a material and provided with a ridge on the outer peripheral portion, and an internal protection pipe provided outside the stabilizing material to form a refrigerant flow path between the stabilizing material, A semiconductive layer and an insulating layer coated on the outer surface of the internal protection pipe, a semiconductive layer and a superconducting shield layer coated on the outer surface of the insulating layer, and a superconducting layer provided outside the superconducting shield layer via a spacer. A second protective pipe having a refrigerant flow path formed between it and the shield layer; a heat insulating layer coated on the outer surface of the second protective pipe; a first protective pipe attached to the outer surface of the heat insulating layer; An anticorrosion layer coated on the outer surface of the first protective pipe, It is those formed by provided.

【0010】請求項2記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載の安定化材が、2つのチャンネル
状の安定化母材を嵌合して構成され、各チャンネル材の
外面には、その外方の内部保護パイプに当接して内部保
護パイプとの間に冷媒流路を形成する突条が形成されて
なるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 2 is such that the stabilizing material according to claim 1 is formed by fitting two channel-shaped stabilizing base materials, and the outer surface of each channel material is formed. Is formed with a ridge that abuts on the outer inner protection pipe and forms a refrigerant flow path between the inner protection pipe and the inner protection pipe.

【0011】請求項3記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1記載の安定化材に、その外方の冷媒流
路と安定化材の内部とを連通して冷媒の流路となる流通
孔が複数形成されてなるものである。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the stabilizing material according to the first aspect is communicated with a refrigerant flow path outside thereof and the inside of the stabilizing material, and a flow path of the refrigerant is provided. A plurality of through holes are formed.

【0012】請求項4記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項1、2または3記載の内部保護パイプの
外面に形成された絶縁層が半導電層を介して内部保護パ
イプの外面に巻回された絶縁テープにより構成され、絶
縁層の外部に半導電層を介して形成された超電導シール
ド層が絶縁層の外面に巻回された超電導テープにより構
成されてなるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 4 is such that the insulating layer formed on the outer surface of the inner protective pipe according to the first, second or third aspect of the present invention has an outer surface of the inner protective pipe via a semiconductive layer. And a superconducting shield layer formed on the outside of the insulating layer with a semiconductive layer interposed between the superconducting tape wound around the outer surface of the insulating layer.

【0013】[0013]

【作用】横断面矩形状の酸化物超電導導体が中空状の安
定化材の内部に固定状態で収容されるので、通電時に自
身が発生させる磁力などの外力により酸化物超電導導体
が動いたり、振動することはない。また、布設時などに
おいて、曲げが加わった場合、横断面矩形状の酸化物超
電導導体を採用することで、ねじれなどを起こすことな
く布設することができ、ねじれに起因する不用な歪を生
じない。
[Function] Since the oxide superconducting conductor having a rectangular cross section is fixedly housed inside the hollow stabilizer, the oxide superconducting conductor moves or vibrates due to external force such as magnetic force generated by itself during energization. There is nothing to do. Also, when bending is applied during installation, etc., by adopting an oxide superconducting conductor with a rectangular cross-section, it is possible to install without causing twisting, and unnecessary strain due to twisting does not occur. .

【0014】安定化材の外方の冷媒流路と超電導シール
ド層の外方の冷媒流路が設けられているので、安定化材
の外方の冷媒流路を冷媒の往路として使用し、超電導シ
ールド層の外方の冷媒流路を冷媒の復路として使用する
ならば、冷媒の循環を行えるので、効率良く酸化物超電
導導体を冷却することができ、超電導特性の安定化に寄
与する。安定化材の外面に形成された突条により内部保
護パイプと安定化材との間に冷媒流路が確保されるの
で、この冷媒流路を通過する冷媒により酸化物超電導導
体を冷却できる。また、安定化材に形成された流通孔を
介して安定化材の内部に冷媒が流入するので、この流入
した冷媒によって超電導導体を直接冷却できる。
Since the refrigerant flow path outside the stabilizer and the refrigerant flow path outside the superconducting shield layer are provided, the refrigerant flow path outside the stabilizer is used as the outward path of the refrigerant, If the refrigerant flow path outside the shield layer is used as the return path of the refrigerant, the refrigerant can be circulated, so that the oxide superconducting conductor can be efficiently cooled, which contributes to stabilization of the superconducting characteristics. The ridge formed on the outer surface of the stabilizing material secures the refrigerant flow path between the internal protection pipe and the stabilizing material, so that the oxide superconducting conductor can be cooled by the refrigerant passing through the refrigerant flow path. Further, since the refrigerant flows into the stabilizing material through the flow holes formed in the stabilizing material, the superconducting conductor can be directly cooled by the flowing refrigerant.

【0015】更に、絶縁層が絶縁テープの巻き付けによ
り形成され、超電導シールド層が超電導テープの巻き付
けにより形成されていると、超電導シールド層の外方の
冷媒の流路を流れる冷媒が、超電導テープの巻き付け部
分とその下の半導電層のそれぞれの隙間を介して絶縁層
側に染み込み、更に、絶縁テープの巻き付け部分の隙間
にも染み込むので、絶縁層の絶縁性の向上に寄与する。
Further, when the insulating layer is formed by winding the insulating tape, and the superconducting shield layer is formed by winding the superconducting tape, the refrigerant flowing in the refrigerant flow path outside the superconducting shield layer is made of the superconducting tape. It soaks into the insulating layer side through the respective gaps between the winding portion and the semiconductive layer therebelow, and further soaks into the gaps at the winding portion of the insulating tape, thus contributing to the improvement of the insulating property of the insulating layer.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る酸化物系超電導電力ケ
ーブルの第1実施例を示すもので、この例の超電導電力
ケーブル30は、中心部に配した酸化物超電導導体31
を他の種々の部材で覆ってなる構成になっている。この
中心部に配されている超電導導体31は、図2に拡大し
て示すように、複数の超電導テープ32を積層して半田
などの接合材33で一体化して横断面矩形状に構成され
たものであり、各々の超電導テープ32は、Y-Ba-C
u-O系、Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O系、Tl-Ba-
Ca-Cu-O系などに代表される酸化物超電導体のテー
プ体を銀や貴金属などからなるシース材で覆ってなる構
成にされている。なお、図1と図2に示す例では、複数
枚の超電導テープ32を積層して1つのブロック導体3
2Aとし、このブロック導体32Aを更に4つ接合して
超電導導体31が構成されている。また、各超電導テー
プ32の積層方向を図2に示すように同一の方向になる
ようにして各ブロック導体32Aを接合することが好ま
しい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an oxide-based superconducting power cable according to the present invention. A superconducting power cable 30 of this example has an oxide superconducting conductor 31 arranged at the center thereof.
Is covered with other various members. As shown in the enlarged view of FIG. 2, the superconducting conductor 31 arranged in the central portion is formed into a rectangular cross section by laminating a plurality of superconducting tapes 32 and integrating them with a bonding material 33 such as solder. Each of the superconducting tapes 32 is made of Y-Ba-C.
u-O system, Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O system, Tl-Ba-
A tape body of an oxide superconductor represented by Ca-Cu-O system is covered with a sheath material made of silver or a noble metal. In the example shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of superconducting tapes 32 are laminated to form one block conductor 3
The superconducting conductor 31 is formed by further connecting four block conductors 32A to 2A. Further, it is preferable to join the block conductors 32A so that the superconducting tapes 32 are laminated in the same direction as shown in FIG.

【0017】次に前記超電導導体31の外部には、銅な
どの良導電性金属材料からなる長尺のチャンネル状の安
定化母材34、35を嵌合してなる中空の安定化材36
が超電導導体31を覆うように設けられている。前記安
定化母材34は、図3に示すように中央壁37と側壁3
8、38からなる横断面略コ字状をなし、中央壁37の
外面には安定化母材34の長さ方向に沿う3本の突条3
9が形成され、側壁38の外面には安定化母材34の長
さ方向に沿う2本の突条40が形成されている。また、
安定化母材35は、安定化母材34と同様な構成で、中
央壁41と側壁42、42からなり、中央壁41の外面
に前記突条39と同様に突条43が3本形成されてい
る。そして、前記安定化母材35は、その側壁42、4
2を前記安定化母材34の側壁38、38の内側に配置
させて安定化母材34に嵌合されて中空の安定化材36
が構成されている。前記安定化母材34と35は、内部
に収納した超電導導体31が損傷しないように超電導導
体の厚みより0.1〜0.2mm程度大きめの寸法をもっ
て嵌合されている。この程度のクリアランスでは安定化
材36の内部に収納されている超電導導体31は安定化
材36の内部でほとんど動かないように安定保持され
る。また、前記安定化母材34の側壁38、38と安定
化母材35の側壁42、42には、それぞれ所定間隔で
曲げ易さのための複数のスリット45が形成されるとと
もに、安定化母材34の中央壁37と安定化母材35の
中央壁41にはそれぞれ所定間隔毎に冷媒の出入りを確
保する流通孔46…が形成されている。
Next, outside the superconducting conductor 31, a hollow stabilizing material 36 is formed by fitting long channel-shaped stabilizing base materials 34 and 35 made of a highly conductive metal material such as copper.
Are provided so as to cover the superconducting conductor 31. The stabilizing base material 34 includes a central wall 37 and a side wall 3 as shown in FIG.
The cross section of the central wall 37 has a substantially U-shaped cross section and is formed of three ridges 3 along the length direction of the stabilizing base material 34.
9 are formed on the outer surface of the side wall 38, and two ridges 40 are formed along the length direction of the stabilizing base material 34. Also,
The stabilizing base material 35 has a structure similar to that of the stabilizing base material 34, and is composed of a central wall 41 and side walls 42, 42, and three ridges 43 are formed on the outer surface of the central wall 41 similarly to the ridge 39. ing. The stabilizing base material 35 has side walls 42, 4
2 is disposed inside the side walls 38, 38 of the stabilizing base material 34 and is fitted into the stabilizing base material 34 to form a hollow stabilizing material 36.
Is configured. The stabilizing base materials 34 and 35 are fitted to each other with a size about 0.1 to 0.2 mm larger than the thickness of the superconducting conductor so as not to damage the superconducting conductor 31 housed inside. With such a clearance, the superconducting conductor 31 housed inside the stabilizing material 36 is stably held inside the stabilizing material 36 so as to be hardly moved. A plurality of slits 45 are formed on the side walls 38, 38 of the stabilizing base material 34 and the side walls 42, 42 of the stabilizing base material 35 at predetermined intervals to facilitate bending, and the stabilizing base material 34 is formed. The central wall 37 of the material 34 and the central wall 41 of the stabilizing base material 35 are formed with circulation holes 46 ... Which secure the entrance and exit of the refrigerant at predetermined intervals.

【0018】前記安定化材37の外部には、前記複数の
突条39…と突条40…に接触して安定化材36を囲む
内部保護パイプ47が設けられ、内部保護パイプ47と
安定化材36との間に複数の冷媒流路(冷媒往路)48
が形成されている。前記内部保護パイプ47は、銅パイ
プ、ステンレスパイプ、あるいは、Cu-Ni合金パイ
プなどからなる。この冷媒流路48には図示略の冷媒供
給源から液体窒素などの冷媒が供給されるようになって
いて、この冷媒は、前記流通孔46…とスリット45…
の一部を介して安定化母材34、35の外部側から内部
側へ、あるいは、安定化母材34、35の内部側から外
部側にそれぞれ流出入できるようになっている。なお、
前記超電導導体31と安定化材37との間には、超電導
電力ケーブルを交流用電力ケーブルとして用いる場合に
Cu-Ni(30%Ni)合金テープなどの高抵抗金属
テープを別途配置することが好ましい。この場合は、高
抵抗金属テープを縦添え配置するか螺旋状に巻き付けて
配置することができる。
An external protective pipe 47 is provided outside the stabilizing member 37 so as to surround the stabilizing member 36 in contact with the plurality of ridges 39 ... A plurality of refrigerant flow paths (refrigerant outward paths) 48 with the material 36
Are formed. The internal protection pipe 47 is made of a copper pipe, a stainless pipe, a Cu-Ni alloy pipe, or the like. A coolant such as liquid nitrogen is supplied to the coolant channel 48 from a coolant supply source (not shown), and the coolant contains the circulation holes 46 and the slits 45.
Through a portion of the stabilizing base materials 34, 35 from the outside to the inside, or from the stabilizing base materials 34, 35 to the outside. In addition,
When the superconducting power cable is used as an AC power cable, a high resistance metal tape such as a Cu-Ni (30% Ni) alloy tape is preferably separately disposed between the superconducting conductor 31 and the stabilizing material 37. . In this case, the high resistance metal tape can be arranged vertically or wound in a spiral shape.

【0019】前記内部保護パイプ47の外周には、半導
電層49aを介して絶縁層49が被覆されている。この
絶縁層49は、クラフト紙やPPLP(ポリプロピレン
ラミネート紙)などの絶縁テープを巻き付けて構成され
たもので、絶縁耐圧を確保するために設けられている。
なお、この絶縁層49が絶縁テープを巻回して構成され
たものであるので、その外側の後述する冷媒流路54を
流れる冷媒の液体窒素がこの部分に染み込んできて絶縁
特性の向上に寄与する。
The outer periphery of the internal protection pipe 47 is covered with an insulating layer 49 via a semiconductive layer 49a. The insulating layer 49 is formed by winding an insulating tape such as kraft paper or PPLP (polypropylene laminated paper), and is provided to ensure the dielectric strength.
Since the insulating layer 49 is formed by winding an insulating tape, the liquid nitrogen of the refrigerant flowing through the later-described refrigerant channel 54 on the outer side of the insulating layer 49 soaks into this portion and contributes to the improvement of the insulating characteristic. .

【0020】前記絶縁層49の外周には、半導電層49
bを介して超電導シールド層50が被覆されている。こ
の超電導シールド層50は、ハステロイテープなどの金
属テープ上に厚さ0.1〜1μm程度のY-Ba-Cu-O
系などの薄膜状の超電導層が形成された超電導テープを
巻回したもの、あるいは、前記の酸化物超電導導体31
を構成する超電導テープを巻回したものから構成されて
いる。ここで、前記金属テープの上に超電導層を形成す
るには、レーザ蒸着法、CVD法(化学気相法)、MB
E法(分子線エピタキシー法)などの成膜法を実施すれ
ば良い。また、前記金属テープの上にドクターブレード
法により厚さ5〜50μmの厚膜を塗布し、酸素気流中
において熱処理してY-Ba-Cu-O系などの厚膜状の
超電導層を形成して超電導テープを作成し、それを巻回
しても良い。
A semiconductive layer 49 is formed on the outer periphery of the insulating layer 49.
The superconducting shield layer 50 is covered via b. The superconducting shield layer 50 is made of Y-Ba-Cu-O having a thickness of about 0.1 to 1 μm on a metal tape such as Hastelloy tape.
A superconducting tape wound with a thin-film superconducting layer such as a system, or the above oxide superconducting conductor 31.
It is composed of a wound superconducting tape. Here, in order to form the superconducting layer on the metal tape, laser deposition, CVD (chemical vapor deposition), MB
A film forming method such as the E method (molecular beam epitaxy method) may be performed. In addition, a thick film having a thickness of 5 to 50 μm is applied on the metal tape by a doctor blade method and heat-treated in an oxygen stream to form a thick film superconducting layer such as a Y—Ba—Cu—O system. You may make a superconducting tape and wind it.

【0021】この巻回の際に、外側に金属テープを向け
内側に超電導層を向けて超電導テープを巻回することが
好ましい。これにより、超電導電力ケーブル30を交流
用として使用した場合に、常電導部分の金属テープに交
流使用時に発生する渦電流損を低く抑えることができ、
また、超電導テープを巻回する時に、超電導層に圧縮歪
を付加させることになり、その超電導特性劣化を低くす
ることができる。更に、内部保護パイプ47の外部に半
導電層49aを介して絶縁層49を設けているので、内
部保護パイプ47の角部に丸みがつき、これにより角部
において超電導層に付加される曲げ歪を少なくできる。
During this winding, it is preferable to wind the superconducting tape with the metal tape facing outward and the superconducting layer facing inward. As a result, when the superconducting power cable 30 is used for alternating current, it is possible to suppress the eddy current loss that occurs when the alternating current is used for the metal tape of the normal conducting portion,
Further, when the superconducting tape is wound, compressive strain is added to the superconducting layer, and deterioration of the superconducting characteristics can be reduced. Further, since the insulating layer 49 is provided outside the inner protective pipe 47 via the semiconductive layer 49a, the corner portion of the inner protective pipe 47 is rounded, and thereby the bending strain applied to the superconducting layer at the corner portion. Can be reduced.

【0022】次に、前記超電導シールド層50の外側に
は、SUS304Lなどのステンレス鋼線などからなる
スペーサ52が巻回されている。なお、このスペーサ5
2は、CBN、Al23、部分安定化ジルコニアなどの
セラミックス、あるいは、ポリ4フッ化エチレン(テフ
ロン)、ポリエチレン、ナイロンなどの合成樹脂からな
る線状体あるいは条体などであっても。差し支えない。
Next, a spacer 52 made of stainless steel wire such as SUS304L is wound around the outside of the superconducting shield layer 50. In addition, this spacer 5
Reference numeral 2 may be ceramics such as CBN, Al 2 O 3 or partially stabilized zirconia, or a linear or strip body made of synthetic resin such as polytetrafluoroethylene (Teflon), polyethylene or nylon. It doesn't matter.

【0023】前記スペーサ52…の外方には第2保護パ
イプ53がスペーサ52…に接するように被せられてい
て、第2保護パイプ53と超電導シールド層50との間
に冷媒流路(冷媒復路)54が形成されている。この第
2保護パイプ53は、厚さ1.5〜2mm程度のステン
レス鋼や銅などの金属材料からなり、後述するように地
絡用のアース導体を兼用している。前記第2保護パイプ
53の外部には厚さ10〜20mm程度の断熱層55が
設けられ、その外部に第1保護パイプ56が被せられ、
更に、第1保護パイプ56の外面には、ポリエチレンや
エチレンプロピレンゴムなどからなる防食層57が被覆
されている。
A second protective pipe 53 is covered outside the spacers 52 so as to contact the spacers 52, and a refrigerant flow path (refrigerant return path) is provided between the second protective pipe 53 and the superconducting shield layer 50. ) 54 are formed. The second protective pipe 53 is made of a metal material such as stainless steel or copper having a thickness of about 1.5 to 2 mm, and also serves as a ground conductor for a ground fault as described later. A heat insulating layer 55 having a thickness of about 10 to 20 mm is provided on the outside of the second protection pipe 53, and a first protection pipe 56 is covered on the outside thereof.
Further, the outer surface of the first protective pipe 56 is covered with a corrosion-proof layer 57 made of polyethylene, ethylene propylene rubber or the like.

【0024】前記冷媒流路54は、超電導導体31を冷
却するための液体窒素などの冷媒が流される流路であ
り、超電導電力ケーブル30の一端側で冷媒流路48と
冷媒流路54を接続し、他端側の冷媒流路48と冷媒流
路54を図示略の液体窒素などの冷媒供給源に接続し、
この冷媒供給源から冷媒流路48に冷媒を供給し、冷媒
流路54を介して冷媒を戻すことで、超電導電力ケーブ
ル30の全長にわたり冷媒の循環ができるようになって
いる。
The coolant channel 54 is a channel through which a coolant such as liquid nitrogen for cooling the superconducting conductor 31 flows, and the coolant channel 48 and the coolant channel 54 are connected at one end of the superconducting power cable 30. Then, the coolant channel 48 and the coolant channel 54 on the other end side are connected to a coolant supply source such as liquid nitrogen (not shown),
By supplying the coolant from the coolant supply source to the coolant channel 48 and returning the coolant via the coolant channel 54, the coolant can be circulated over the entire length of the superconducting power cable 30.

【0025】次に、前記構造の超電導電力ケーブル30
を使用する場合について説明する。前記の超電導電力ケ
ーブル30にあっては、冷媒流路48と冷媒流路54を
介して液体窒素などの冷媒を循環させて超電導導体31
を冷却し、超電導導体31を超電導状態に遷移させて通
電用として使用する。この場合、冷媒流路48に液体窒
素を流すと、冷媒流路48から安定化材36の流通孔4
6…とスリット45…の一部を通って液体窒素が安定化
材36の内部側まで流れ込み、この液体窒素が超電導導
体31を直接冷却するので、従来例で説明した間接冷却
方式の超電導電力ケーブルよりも冷却効率が良好にな
る。よって超電導状態で通電した場合に超電導導体31
の安定性が向上する。
Next, the superconducting power cable 30 having the above structure.
The case of using will be described. In the superconducting power cable 30, the refrigerant such as liquid nitrogen is circulated through the refrigerant flow path 48 and the refrigerant flow path 54 to make the superconducting conductor 31.
Is cooled and the superconducting conductor 31 is transitioned to a superconducting state to be used for energization. In this case, when liquid nitrogen is flown into the coolant flow channel 48, the flow path 4 of the stabilizing material 36 flows from the coolant flow channel 48.
6 and a part of the slit 45, liquid nitrogen flows to the inside of the stabilizing material 36, and the liquid nitrogen directly cools the superconducting conductor 31. Therefore, the indirect cooling type superconducting power cable described in the conventional example. Better cooling efficiency. Therefore, when energized in the superconducting state, the superconducting conductor 31
The stability of is improved.

【0026】従来の断面丸型の超電導電力ケーブルで
は、布設する場合に超電導導体がねじれるおそれがあっ
たが、この例の超電導電力ケーブル30のように横断面
矩形状であれば、ねじれが入るおそれがなくなり、超電
導導体31に不用な歪を与えることがない。また、超電
導導体31が超電導電力ケーブル30の中心部に配置さ
れているので、外周部に配置されている従来の超電導電
力ケーブルよりも曲げ歪の付加が少なくなり、その分特
性劣化も少ない。しかも、安定化母材34、35の各側
壁38、42にスリット45…が形成されているので、
安定化母材34の中央壁37と安定化母材35の中央壁
41がいずれも曲げ易い構造になっている。また、安定
化材36で超電導導体31を覆って安定保持しているの
で、超電導導体31が安定化材36の内部で動いたり振
動することがなく、外力に対して強い構造を有してい
る。
In the conventional superconducting force cable having a round cross section, the superconducting conductor may be twisted when installed, but if the cross section is rectangular like the superconducting force cable 30 of this example, the superconducting force cable may be twisted. Is eliminated, and unnecessary strain is not given to the superconducting conductor 31. Further, since the superconducting conductor 31 is arranged at the central portion of the superconducting power cable 30, the bending strain is less applied than that of the conventional superconducting force cable arranged at the outer peripheral portion, and the characteristic deterioration is less. Moreover, since the slits 45 ... Are formed in the side walls 38, 42 of the stabilizing base materials 34, 35,
The central wall 37 of the stabilizing base material 34 and the central wall 41 of the stabilizing base material 35 are both easily bendable. Further, since the stabilizing material 36 covers and holds the superconducting conductor 31 stably, the superconducting conductor 31 does not move or vibrate inside the stabilizing material 36, and has a structure strong against external force. .

【0027】次に、絶縁層49が、半導電層49aを介
して絶縁テープを巻き付けて構成され、超電導シールド
層50が、半導電層49bを介して超電導テープを巻き
付けて構成されているので、それらの外側の冷媒流路5
4を流れる冷媒の液体窒素は、巻き付けた超電導テープ
の隙間部分からその内側の超電導シールド層50に染み
込み、更に、この液体窒素は絶縁層49にも染み込む。
ここで液体窒素が染み込んだ絶縁層49は絶縁耐圧が向
上するので、超電導電力ケーブル30の絶縁耐圧を向上
させることができる。また、超電導電力ケーブル30に
通電している場合に、何等かの原因によって超電導導体
31が常電導状態に遷移した場合、電力供給源から供給
される大電力を一時的に逃がす必要がある。このような
場合に前記構造の超電導電力ケーブル30にあっては、
第2保護パイプ53や第1保護パイプ56が前記電流を
逃がす地絡用のアース導体となる。
Next, the insulating layer 49 is formed by winding an insulating tape around the semiconductive layer 49a, and the superconducting shield layer 50 is formed by winding a superconductive tape around the semiconductive layer 49b. Refrigerant flow path 5 outside them
The liquid nitrogen as the refrigerant flowing in 4 penetrates into the superconducting shield layer 50 inside the gap of the wound superconducting tape, and the liquid nitrogen also penetrates into the insulating layer 49.
Here, since the insulating layer 49 soaked with liquid nitrogen has an improved withstand voltage, the withstand voltage of the superconducting power cable 30 can be improved. In addition, when the superconducting power cable 30 is energized, if the superconducting conductor 31 transitions to the normal conducting state for some reason, it is necessary to temporarily release large power supplied from the power supply source. In such a case, in the superconducting power cable 30 having the above structure,
The second protective pipe 53 and the first protective pipe 56 serve as a grounding conductor for releasing the current.

【0028】なお、超電導シールド層50は、超電導導
体31に通電した場合に、超電導導体31が発生させる
磁場をマイスナー効果により跳ね返す作用を奏する。特
に、交流通電している場合に交番磁界が作用すると交流
損失を生じるおそれがあるので、それを超電導シールド
層50で防止することができる。
The superconducting shield layer 50 has a function of repelling the magnetic field generated by the superconducting conductor 31 by the Meissner effect when the superconducting conductor 31 is energized. In particular, when an alternating magnetic field acts when an alternating current is applied, an AC loss may occur, which can be prevented by the superconducting shield layer 50.

【0029】図4は、本願発明に係る超電導電力ケーブ
ルに適用される安定化材の第2の例を示すものである。
この例の安定化材60は、横断面コ字状の安定化母材6
1、61を突き合わせて構成されたもので、各安定化母
材61の外周部に安定化母材61の長さ方向に沿う凹部
62が複数形成され、安定化材60の外部には先の実施
例と同等の内部保護パイプ64が被せられていて、前記
凹部62と内部保護パイプ64とによって冷媒流路65
が形成されている。その他の構成は、図4では省略され
ているが、先の実施例と同等であり、この例の構造にお
いても先の実施例との超電導電力ケーブル30と同等の
効果を得ることができる。
FIG. 4 shows a second example of the stabilizing material applied to the superconducting power cable according to the present invention.
The stabilizing material 60 of this example is a stabilizing base material 6 having a U-shaped cross section.
1 and 61 are abutted against each other, and a plurality of recesses 62 are formed in the outer peripheral portion of each stabilizing base material 61 along the lengthwise direction of the stabilizing base material 61. An internal protection pipe 64 equivalent to that of the embodiment is covered, and a coolant passage 65 is formed by the recess 62 and the internal protection pipe 64.
Are formed. Although other configurations are omitted in FIG. 4, they are the same as those of the previous embodiment, and the structure of this embodiment can also obtain the same effect as that of the superconducting power cable 30 of the previous embodiment.

【0030】図5は本願発明に係る超電導電力ケーブル
に適用される安定化材の第3の例を示すものである。こ
の例の安定化材70は、横断面コ字状の安定化母材7
1、71を突き合わせて構成されたもので、各安定化母
材71の外周部と内周部にそれぞれ安定化母材71の長
さ方向に沿う凹部72、73が複数形成され、安定化材
70の外部には先の実施例と同等の内部保護パイプ74
が被せられていて、前記凹部72と内部保護パイプ74
とによって冷媒流路75が、また、前記凹部73と超電
導線材31とにより冷媒流路76がそれぞれ形成されて
いる。その他の構成は、図5では省略されているが、先
の実施例と同等であり、この例の構造においても先の実
施例との超電導電力ケーブル30と同等の効果を得るこ
とができる。なお、この例の構造においては、冷媒流路
76を別途に設けているのでこの流路76も利用してよ
り効率的に超電導導体31を冷却できる。
FIG. 5 shows a third example of the stabilizing material applied to the superconducting power cable according to the present invention. The stabilizing material 70 of this example is a stabilizing base material 7 having a U-shaped cross section.
1 and 71 are abutted against each other, and a plurality of recesses 72 and 73 are formed on the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of each stabilizing base material 71 along the length direction of the stabilizing base material 71. Outside the 70, an internal protection pipe 74 equivalent to that of the previous embodiment.
Is covered with the recess 72 and the internal protection pipe 74.
Form a coolant channel 75, and the recess 73 and the superconducting wire 31 form a coolant channel 76. Although other configurations are omitted in FIG. 5, they are the same as those of the previous embodiment, and the structure of this embodiment can also obtain the same effect as that of the superconducting power cable 30 of the previous embodiment. In the structure of this example, since the coolant flow path 76 is separately provided, the flow path 76 can also be used to cool the superconducting conductor 31 more efficiently.

【0031】「製造例」Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu
3x系の酸化物超電導層を銀からなるシース材で覆って
なる厚さ0.1mm、幅5mmの超電導テープを使用し
た。この超電導テープの臨界電流密度(Jc)は、77
K、0Tにおいて5000A/cm2、臨界電流(I
c)は約8Aであった。前記超電導テープを20枚積層
して厚さ2mm、幅5mmのブロック導体とした。この
ブロック導体のIc20は約130Aである。また、この
ブロック導体を4本作成し、これらを4ブロック集合し
て半田で固定することで、厚さ4mm、幅10mm、I
cが約500Aの超電導導体を得た。
"Production Example" Bi 1.6 Pb 0.4 Sr 2 Ca 2 Cu
A superconducting tape having a thickness of 0.1 mm and a width of 5 mm formed by covering a 3 O x oxide superconducting layer with a sheath material made of silver was used. The critical current density (Jc) of this superconducting tape is 77
5000A / cm 2 at K and 0T, critical current (I
c) was about 8A. 20 superconducting tapes were laminated to form a block conductor having a thickness of 2 mm and a width of 5 mm. The Ic 20 of this block conductor is about 130A. In addition, four block conductors are prepared, and four blocks are assembled and fixed by soldering to obtain a thickness of 4 mm, a width of 10 mm, and an I
A superconducting conductor having c of about 500 A was obtained.

【0032】次に前記超電導導体を純銅からなる安定化
材に収納し、その外周に肉厚1.0mmのSUS304
ステンレスパイプを被せ、その外周に半導電テープをラ
ップ巻きし、その上にポリプロピレンラミネートシート
を巻き付けて厚さ5mmの絶縁層を形成し、更にその外
周に、0.1mmの半導電テープをラップ巻きしたあ
と、厚さ0.1mmのハステロイC276テープの基材
上にY-Ba-Cu-O系の厚さ1μmの超電導薄膜を形
成してなる超電導テープを巻き付けた。この超電導テー
プを巻き付ける場合は、超電導薄膜を内周側として巻き
付けを行った。次に、この超電導テープの外周に直径5
mmのポリ4フッ化エチレン(テフロン)からなるスペ
ーサを巻き付け、その外方に純銅からなる肉厚1.0m
mの第2保護パイプを被せ、その外側にスーパーインシ
ュレーションからなる厚さ10mmの断熱層を形成して
第1保護パイプを被せた。なお、この第1保護パイプの
外面には、ポリエチレン製の厚さ5mmの防食層が形成
されたものを用いた。得られた超電導電力ケーブルにつ
いて液体窒素ボンベから冷媒流路に液体窒素を流し、冷
媒流路から液体窒素を液体窒素ボンベに戻すようにして
液体窒素を循環させ、超電導導体を冷却した。この超電
導電力ケーブルに通電したところ、超電導電流を流すこ
とができ、安定作動することを確認できた。次に、前記
超電導電力ケーブルの絶縁耐圧について測定したとこ
ろ、液体窒素の冷媒を流す前は、80kVであったもの
が、液体窒素を流した後においては100kVに向上し
た。これは、冷媒として使用した液体窒素が、超電導シ
ールド層と絶縁層とに染み込んだ結果によるものと思わ
れる。
Next, the superconducting conductor is housed in a stabilizing material made of pure copper, and SUS304 having a thickness of 1.0 mm is provided around the stabilizing material.
Cover with a stainless pipe, wrap a semi-conductive tape around the circumference, wrap a polypropylene laminate sheet on it to form an insulating layer with a thickness of 5 mm, and wrap a 0.1 mm semi-conductive tape around the circumference. After that, a superconducting tape formed by forming a Y-Ba-Cu-O-based superconducting thin film having a thickness of 1 μm on a base material of Hastelloy C276 tape having a thickness of 0.1 mm was wound. When winding this superconducting tape, the superconducting thin film was wound on the inner peripheral side. Next, a diameter of 5
mm Poly-tetrafluoroethylene (Teflon) spacer is wrapped around it, and the thickness of pure copper is 1.0 m
m second protective pipe was covered, and a 10 mm-thick heat insulating layer made of super insulation was formed on the outer side of the second protective pipe to cover the first protective pipe. The outer surface of the first protective pipe was formed with a 5 mm thick anticorrosion layer made of polyethylene. With respect to the obtained superconducting power cable, liquid nitrogen was circulated from the liquid nitrogen cylinder to the refrigerant channel, and the liquid nitrogen was circulated so that the liquid nitrogen was returned from the refrigerant channel to the liquid nitrogen cylinder to cool the superconducting conductor. When this superconducting power cable was energized, it was confirmed that a superconducting current could flow and that it could operate stably. Next, when the withstand voltage of the superconducting power cable was measured, it was 80 kV before flowing the liquid nitrogen refrigerant, but was improved to 100 kV after flowing the liquid nitrogen. It is considered that this is because the liquid nitrogen used as the refrigerant permeated the superconducting shield layer and the insulating layer.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、横
断面矩形状の酸化物超電導導体を中空状の安定化材の内
部に固定状態で収容するので、通電時に自身が発生させ
る磁力などの外力により酸化物超電導導体が動いたり、
振動することはない。また、ケーブルの布設時に、横断
面矩形状の酸化物超電導導体を採用することで、ねじれ
などを起こすことなく布設することができ、ねじれに起
因する不用な歪を生じない。
As described above, according to the present invention, since the oxide superconducting conductor having a rectangular cross section is accommodated in the hollow stabilizing material in a fixed state, the magnetic force generated by itself when energized, etc. The oxide superconducting conductor moves due to the external force of
It does not vibrate. Further, when the cable is laid, the oxide superconducting conductor having a rectangular cross section can be used for laying the cable without causing twisting, and unnecessary strain due to twisting does not occur.

【0034】安定化材の外方の冷媒流路と超電導シール
ド層の外方の冷媒流路を設けているので、安定化材の外
方の冷媒流路を冷媒の往路として使用し、超電導シール
ド層の外方の冷媒流路を冷媒の復路として使用するなら
ば、冷媒の循環を行うことができる。このため効率良く
酸化物超電導導体を冷却することができ、超電導特性の
安定化に寄与する。また、安定化材の外面に形成された
突条により内部保護パイプと安定化材との間に冷媒流路
を形成するので、安定化材の内部に収納保持した酸化物
超電導導体とともに安定家材を安定保持しつつ冷媒流路
を確保でき、この冷媒流路を通過する冷媒により酸化物
超電導導体を冷却できる。更に、安定化材に形成された
流通孔を介して安定化材の内部に冷媒を流入させること
ができるので、この流入した冷媒によって超電導導体を
効率良く直接冷却できる。
Since the refrigerant flow path outside the stabilizer and the refrigerant flow path outside the superconducting shield layer are provided, the refrigerant flow path outside the stabilizing material is used as the outward path of the refrigerant and the superconducting shield is used. If the refrigerant flow path outside the layer is used as the return path of the refrigerant, the circulation of the refrigerant can be performed. Therefore, the oxide superconducting conductor can be cooled efficiently, which contributes to stabilization of the superconducting characteristics. In addition, since the refrigerant flow path is formed between the internal protection pipe and the stabilizing material by the ridge formed on the outer surface of the stabilizing material, the oxide superconducting conductor housed and held inside the stabilizing material is used together with the stable household material. It is possible to secure the refrigerant flow path while stably maintaining the above, and it is possible to cool the oxide superconducting conductor by the refrigerant that passes through this refrigerant flow path. Further, since the refrigerant can be made to flow into the inside of the stabilizing material through the flow holes formed in the stabilizing material, the superconducting conductor can be efficiently and directly cooled by the flowing-in refrigerant.

【0035】一方、絶縁層が絶縁テープの巻き付けによ
り形成され、超電導シールド層が超電導テープの巻き付
けにより形成されていると、超電導シールド層の外方の
冷媒の流路を流れる冷媒を、超電導テープの巻き付け部
分の隙間を介して絶縁層側に染み込ませることができ、
更に、絶縁テープの巻き付け部分と半導電テープの巻き
付け部分の隙間にも染み込ませることができるので、冷
却時の絶縁層の絶縁性を向上させることができ、絶縁耐
圧を向上させることができる。
On the other hand, when the insulating layer is formed by winding the insulating tape and the superconducting shield layer is formed by winding the superconducting tape, the refrigerant flowing through the refrigerant flow path outside the superconducting shield layer is prevented from flowing through the refrigerant of the superconducting tape. It can be made to soak into the insulating layer side through the gap of the winding part,
Further, the gap between the wound portion of the insulating tape and the wound portion of the semi-conductive tape can be soaked in, so that the insulating property of the insulating layer during cooling can be improved and the withstand voltage can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明に係る超電導電力ケーブルの一実
施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a superconducting power cable according to the present invention.

【図2】図2は図1に示す超電導電力ケーブルに備えら
れる酸化物超電導導体を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an oxide superconducting conductor provided in the superconducting power cable shown in FIG.

【図3】図3は図1に示す超電導電力ケーブルに備えら
れる安定化材の一例を示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a stabilizer provided in the superconducting power cable shown in FIG. 1.

【図4】図4は図3に示す安定化材の他の例を示す断面
図である。
4 is a cross-sectional view showing another example of the stabilizing material shown in FIG.

【図5】図5は図3に示す安定化材の別の例を示す断面
図である。
5 is a cross-sectional view showing another example of the stabilizing material shown in FIG.

【図6】図6は従来の超電導電力ケーブルの第1の例を
示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a first example of a conventional superconducting power cable.

【図7】図7は図6に示す従来の超電導電力ケーブルに
設けられている超電導テープの断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a superconducting tape provided in the conventional superconducting power cable shown in FIG.

【図8】図8は従来の超電導電力ケーブルの第2の例を
示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a second example of a conventional superconducting power cable.

【図9】図9は従来の超電導電力ケーブルの第3の例を
示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a third example of a conventional superconducting power cable.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 超電導電力ケーブル、 31
酸化物超電導導体、34、35 安定化母材、
36 安定化材、39、40、43 突
条、 46 流通孔、47
内部保護パイプ、 48 冷媒流路、4
9 絶縁層、 50 超
電導シールド層、49a、49b 半導電層、52
スペーサ、 53 第2保
護パイプ、54 冷媒流路、
55 断熱層、56 第1保護パイ
プ、 57 防食層、
30 Superconducting power cable, 31
Oxide superconducting conductor, 34, 35 stabilizing base material,
36 Stabilizer, 39, 40, 43 Projection, 46 Flow hole, 47
Internal protection pipe, 48 refrigerant flow paths, 4
9 insulating layer, 50 superconducting shield layer, 49a, 49b semiconductive layer, 52
Spacer, 53 Second protection pipe, 54 Refrigerant flow path,
55 heat insulation layer, 56 first protection pipe, 57 anticorrosion layer,

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 横断面矩形状の酸化物超電導導体と、こ
の酸化物超電導導体を収容し固定する良導電性の金属材
料からなり外周部に突条が設けられた中空状の安定化材
と、この安定化材の外方に設けられて安定化材との間に
冷媒流路を形成した内部保護パイプと、この内部保護パ
イプの外面に被覆された半導電層および絶縁層と、この
絶縁層の外面に被覆された半導電層および超電導シール
ド層と、この超電導シールド層の外方にスペーサを介し
て設けられ超電導シールド層との間に冷媒流路を形成し
た第2保護パイプと、この第2保護パイプの外面に被覆
された断熱層と、この断熱層の外面に被着された第1保
護パイプと、この第1保護パイプの外面に被覆された防
食層とを具備してなることを特徴とする酸化物超電導電
力ケーブル。
1. An oxide superconducting conductor having a rectangular cross section, and a hollow stabilizing material made of a metal material of good conductivity for accommodating and fixing the oxide superconducting conductor and having a ridge on its outer peripheral portion. , An internal protective pipe provided outside the stabilizing material to form a refrigerant flow path between the stabilizing material, a semiconductive layer and an insulating layer coated on the outer surface of the internal protective pipe, and the insulating material. A semi-conductive layer and a superconducting shield layer coated on the outer surface of the layer, and a second protective pipe having a refrigerant flow path formed between the superconducting shield layer and a spacer provided outside the superconducting shield layer, A heat insulating layer coated on the outer surface of the second protective pipe, a first protective pipe coated on the outer surface of the thermal insulating layer, and an anticorrosion layer coated on the outer surface of the first protective pipe. Oxide superconducting power cable characterized by.
【請求項2】 安定化材が、2つのチャンネル状の安定
化母材を嵌合して構成され、各安定化母材材の外面に
は、その外方の内部保護パイプに当接して内部保護パイ
プとの間に冷媒流路を形成する突条が形成されてなるこ
とを特徴とする請求項1記載の酸化物超電導電力ケーブ
ル。
2. The stabilizing material is configured by fitting two channel-shaped stabilizing base materials, and the outer surface of each stabilizing base material is abutted against the inner protective pipe on the outer side of the stabilizing base material. The oxide superconducting power cable according to claim 1, wherein a ridge that forms a refrigerant flow path is formed between the oxide pipe and the protective pipe.
【請求項3】 安定化材に、その外方の冷媒流路と安定
化材の内部とを連通して冷媒の流路となる流通孔が複数
形成されてなることを特徴とする請求項1または2記載
の酸化物超電導電力ケーブル。
3. The stabilizing material is provided with a plurality of circulation holes which serve as a cooling medium flow path for communicating the refrigerant flow path outside thereof with the inside of the stabilizing material. Alternatively, the oxide superconducting power cable described in 2.
【請求項4】 内部保護パイプの外面に形成された絶縁
層が内部保護パイプの外面に半導電層を介して巻回され
た絶縁テープにより構成され、絶縁層の外部に形成され
た超電導シールド層が絶縁層の外面に半導電層を介して
巻回された超電導テープにより構成されてなることを特
徴とする請求項1、2または3記載の酸化物超電導電力
ケーブル。
4. A superconducting shield layer formed outside the insulating layer, wherein the insulating layer formed on the outer surface of the inner protective pipe is composed of an insulating tape wound around the outer surface of the inner protective pipe via a semiconductive layer. The oxide superconducting power cable according to claim 1, 2 or 3, wherein the superconducting tape is wound around the outer surface of the insulating layer via a semiconductive layer.
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