JP5003863B2 - Superconducting cable manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、超電導導体層を有するケーブルコアと、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルの製造方法に関するものである。特に、超電導導体層の外周に設けられる電気絶縁層や断熱管内に設けられる断熱材層の含有水分を低減することができる超電導ケーブルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a superconducting cable comprising a cable core having a superconducting conductor layer and a heat insulating tube for housing the core. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a superconducting cable that can reduce moisture contained in an electrical insulating layer provided on the outer periphery of a superconducting conductor layer or a heat insulating material layer provided in a heat insulating tube.

近年、電力ケーブルとして、超電導ケーブルが検討されている。超電導ケーブルとして、例えば、図3に示す構成のものが提案されている。この超電導ケーブル100は、3心のケーブルコア110を断熱管120内に収納させた構成であり、各コア110は、中心から順にフォーマ111、超電導導体層112、電気絶縁層113、外部超電導層114、保護層115を具える。フォーマ111は、銅などの常電導材料からなる素線を撚り合せて形成され、このフォーマ111上に超電導線材を多層に螺旋状に巻回して超電導導体層112が形成される。超電導線材としては、酸化物超電導材料からなる複数本のフィラメントが銀シース中に配されたテープ状のものが代表的である。超電導導体層112の上にクラフト紙などの絶縁紙やPPLP(登録商標)などの半合成絶縁紙を巻回して電気絶縁層113が形成され、この絶縁層13の上に上述のような超電導線材を巻回して外部超電導層114が形成される。更に、外部超電導層114の上にクラフト紙などの絶縁紙を巻回して保護層115が形成され、ケーブルコア110が作製される。   In recent years, superconducting cables have been studied as power cables. For example, a superconducting cable having the configuration shown in FIG. 3 has been proposed. The superconducting cable 100 has a configuration in which three cores 110 are housed in a heat insulating tube 120. Each core 110 is composed of a former 111, a superconducting conductor layer 112, an electric insulating layer 113, and an external superconducting layer 114 in order from the center. A protective layer 115; The former 111 is formed by twisting strands made of a normal conducting material such as copper, and a superconducting conductor layer 112 is formed on the former 111 by winding a superconducting wire spirally in multiple layers. A typical example of the superconducting wire is a tape-like one in which a plurality of filaments made of an oxide superconducting material are arranged in a silver sheath. An electric insulating layer 113 is formed by winding insulating paper such as kraft paper or semi-synthetic insulating paper such as PPLP (registered trademark) on the superconducting conductor layer 112, and the superconducting wire as described above is formed on the insulating layer 13. Is wound to form the external superconducting layer 114. Further, a protective layer 115 is formed by winding an insulating paper such as kraft paper on the external superconducting layer 114, and the cable core 110 is manufactured.

断熱管120は、内管121と外管122とからなる二重構造であり、両管121,122は、表面が平滑なフラット管や可撓性に優れる波付き管(コルゲート管)が利用される(特許文献1参照)。内管121の外周には断熱材(図示せず)が巻回されて、内管121と外管122との間に断熱材層を具える構成である。断熱材としては、ポリエステルフィルムの表面にアルミニウムを蒸着したスーパーインシュレーション(商品名)が代表的である。内管121と外管122との間は真空引きされる。断熱管120の外側には、防食層123を具える。このようなケーブルコア110と断熱管120とを具える超電導ケーブル100は、運転時、内管121の内周面とコア110の外周面との間に形成される空間に液体窒素などの冷媒を充填、流通して超電導導体層112や外部超電導層114を冷却する。このとき、電気絶縁層13は、冷媒に含浸された状態である。   The heat insulating tube 120 has a double structure composed of an inner tube 121 and an outer tube 122, and both the tubes 121 and 122 use a flat tube having a smooth surface or a corrugated tube having excellent flexibility (corrugated tube). (See Patent Document 1). A heat insulating material (not shown) is wound around the outer periphery of the inner tube 121, and a heat insulating material layer is provided between the inner tube 121 and the outer tube 122. A typical example of the heat insulating material is super insulation (trade name) in which aluminum is vapor-deposited on the surface of a polyester film. A vacuum is drawn between the inner tube 121 and the outer tube 122. An anticorrosion layer 123 is provided outside the heat insulating tube 120. The superconducting cable 100 including the cable core 110 and the heat insulating tube 120 is configured such that during operation, a refrigerant such as liquid nitrogen is supplied to a space formed between the inner peripheral surface of the inner tube 121 and the outer peripheral surface of the core 110. The superconducting conductor layer 112 and the external superconducting layer 114 are cooled by filling and circulating. At this time, the electrical insulating layer 13 is in a state of being impregnated with a refrigerant.

上記断熱管にケーブルコアを収納させた状態とするには、コアの外周に断熱管を形成することが挙げられる。特許文献2には、ケーブルコアの外周にステンレス板を配置し、コアを覆うように板を湾曲させ、板の両端縁を付き合わせて継ぎ目を溶接機などで溶接して、コアの外周にフラット管からなる内管を形成することや、溶接後にこの内管をコルゲータに導入して波付き管とすることが記載されている(特許文献2図4参照)。また、特許文献2には、ケーブルコアの外周にアルミニウムを押し出して内管を形成することが記載されている(特許文献2図6参照)。これら内管の外周に断熱材を巻回した後、上記内管と同様にして、断熱材層の外周に外管を設ける。   In order to obtain a state in which the cable core is housed in the heat insulating tube, it is possible to form a heat insulating tube on the outer periphery of the core. In Patent Document 2, a stainless steel plate is placed on the outer periphery of the cable core, the plate is bent so as to cover the core, the edges of the plate are attached together, a seam is welded with a welder, etc., and the outer periphery of the core is flattened. It is described that an inner tube made of a tube is formed, or that the inner tube is introduced into a corrugator after welding to form a corrugated tube (see Patent Document 2 FIG. 4). Patent Document 2 describes that aluminum is extruded on the outer periphery of a cable core to form an inner tube (see Patent Document 2 FIG. 6). After the heat insulating material is wound around the outer periphery of these inner tubes, the outer tube is provided on the outer periphery of the heat insulating material layer in the same manner as the inner tube.

特開2001-4076号公報JP 2001-4076 特開2001-67950号公報JP 2001-67950 A

上記内管や外管の形成は、通常、大気中にて行う。そのため、内管や外管を形成中、ケーブルコアに具える電気絶縁層や、内管の外周に具える断熱材層が空気中の水分を吸湿して、電気絶縁層や断熱材層が過度に水分を含む恐れがあるという問題がある。   The inner and outer tubes are usually formed in the atmosphere. Therefore, during the formation of the inner and outer pipes, the electrical insulation layer provided in the cable core and the heat insulation layer provided on the outer periphery of the inner pipe absorb moisture in the air, and the electric insulation layer and the heat insulation layer are excessive. There is a problem that it may contain moisture.

電気絶縁層の形成材料によく利用される絶縁紙や絶縁紙を含む絶縁材は、吸湿し易いものが多く、大気に曝されると、吸湿してしまう。そのため、予め乾燥させた絶縁材を用いても、電気絶縁層の形成や内管の形成を大気中で行うことで、電気絶縁層は大気中の水分を吸湿してしまう。また、コアの外周に内管が設けられると電気絶縁層の含有水分は、外部に逃げにくくなる。そして、電気絶縁層が過度の水分を含有している場合、この状態で内管内に冷媒が充填されると、絶縁層中の水分が冷媒に冷却されて固化し、この固化物により冷媒輸送路を閉塞させる恐れがある。ここで、超電導ケーブルを用いた電力供給線路において、タンクや冷凍機などを具えた冷却システムを配置し、冷却システムにて適切な温度や輸送圧力に調整させた冷媒をケーブルに供給し、侵入熱や輸送時の摩擦などにより昇温した冷媒をケーブルから排出して冷却システムに戻すといった冷媒の循環供給が提案されている。この冷却システムと超電導ケーブルの内管とこれらを接続する冷媒輸送用の配管とで冷媒輸送路が構築される。冷媒輸送路には、比較的断面積が小さい箇所が存在することがあり、冷媒の流通に伴って固化した水分(氷)がこのような箇所に輸送されると、冷媒輸送路を詰まらせる恐れがある。冷媒輸送路が閉塞されると、適切な温度の冷媒を超電導ケーブルに供給できず、コアを適切に冷却できなくなる。そのため、超電導導体層や外部超電導層を超電導状態に維持できなくなり、最悪の場合、線路の運転を停止しなければならない。   Insulating paper often used as a material for forming an electrical insulating layer and insulating materials including insulating paper are likely to absorb moisture, and absorb moisture when exposed to the atmosphere. Therefore, even if an insulating material that has been dried in advance is used, the electrical insulating layer absorbs moisture in the atmosphere by forming the electrical insulating layer and the inner tube in the atmosphere. Further, when the inner tube is provided on the outer periphery of the core, the moisture contained in the electrical insulating layer is difficult to escape to the outside. When the electric insulation layer contains excessive moisture, when the refrigerant is filled in the inner tube in this state, the moisture in the insulation layer is cooled and solidified by the refrigerant, and the solidified product causes the refrigerant transportation path. There is a risk of blocking. Here, in the power supply line using the superconducting cable, a cooling system equipped with a tank, a refrigerator, etc. is arranged, and the refrigerant adjusted to an appropriate temperature and transport pressure by the cooling system is supplied to the cable, and the intrusion heat Refrigerant circulation supply has been proposed in which a refrigerant whose temperature has been raised due to friction during transportation or the like is discharged from a cable and returned to a cooling system. A refrigerant transport path is constructed by this cooling system, the inner pipe of the superconducting cable, and the refrigerant transport pipe connecting them. There may be a portion with a relatively small cross-sectional area in the refrigerant transportation path, and if the moisture (ice) solidified with the circulation of the refrigerant is transported to such a place, the refrigerant transportation path may be clogged. There is. When the refrigerant transport path is blocked, a refrigerant having an appropriate temperature cannot be supplied to the superconducting cable, and the core cannot be appropriately cooled. For this reason, the superconducting conductor layer and the external superconducting layer cannot be maintained in a superconducting state, and in the worst case, the operation of the line must be stopped.

一方、断熱材層の形成材料である断熱材も、上記絶縁材と同様に大気に曝されると、吸湿してしまうものがある。そのため、断熱材層の形成や外管の形成を大気中で行うことで、断熱材層は大気中の水分を吸湿する恐れがある。そして、断熱材層中に水分が存在する場合、この水分が気化すると断熱管の真空度を低下させる恐れがある。断熱材層は、その外周に外管を形成した後、内管と外管との間を真空引きすることで、断熱材層中の水分を概ね除去することができる。しかし、断熱材層の含有水分が多いと、上記真空引きに多大な時間を要する。内管と外管との間の真空引きは、例えば、ケーブル全体を加熱すると共に、ケーブルの一端側から吸引することで行う。そのため、数百m〜数kmといった長尺な超電導ケーブルでは、そもそも真空引きに長時間を要するが、断熱材層中の含有水分が多いと、全ての水分を気化して排気するのにより多くの時間が必要となる。時間を短縮させると水分が残留し、この水分が気化して真空度を低下させる恐れがある。断熱管は、長期間に亘り超高真空状態を維持することが要求されるため、真空度の低下の原因となる水分は、十分に排出させる必要がある。時間を短縮させる方法として加熱温度を上げることが考えられる。しかし、ケーブルコアの形成部材には耐熱温度が低いものがあり、内管内にコアを収納させた状態で加熱する場合、コアの損傷防止を考慮すると、加熱温度の上昇には限界がある。   On the other hand, the heat insulating material that is a material for forming the heat insulating material layer also absorbs moisture when exposed to the atmosphere in the same manner as the above insulating material. Therefore, the heat insulating material layer may absorb moisture in the air by forming the heat insulating material layer and the outer tube in the air. And when water | moisture content exists in a heat insulating material layer, when this water | moisture content vaporizes, there exists a possibility of reducing the vacuum degree of a heat insulation pipe | tube. After the outer tube is formed on the outer periphery of the heat insulating material layer, the moisture in the heat insulating material layer can be substantially removed by evacuating the inner tube and the outer tube. However, if the moisture content of the heat insulating material layer is large, it takes a long time for the evacuation. The evacuation between the inner tube and the outer tube is performed, for example, by heating the entire cable and sucking from one end side of the cable. For this reason, long superconducting cables of several hundred meters to several kilometers require a long time for evacuation in the first place, but if the moisture content in the heat insulating material layer is large, more moisture is vaporized and exhausted. Time is required. If the time is shortened, moisture remains, which may vaporize and reduce the degree of vacuum. Since the heat insulating tube is required to maintain an ultra-high vacuum state for a long period of time, it is necessary to sufficiently discharge moisture that causes a decrease in the degree of vacuum. As a method for shortening the time, it is conceivable to increase the heating temperature. However, some cable core forming members have a low heat-resistant temperature, and when heating is performed with the core housed in the inner tube, there is a limit to the increase in heating temperature in view of preventing damage to the core.

そこで、本発明の主目的は、電気絶縁層や断熱材層の含有水分がより少ない超電導ケーブルを製造することができる超電導ケーブルの製造方法を提供することにある。   Then, the main objective of this invention is to provide the manufacturing method of the superconducting cable which can manufacture the superconducting cable with less moisture content of an electric insulation layer or a heat insulating material layer.

本発明は、内管や外管の形成前において、真空状態とすることで電気絶縁層や断熱材層中の含有水分を低減させ、引き続いてその真空状態を保持したまま、内管や外管を形成することで、上記目的を達成する。   The present invention reduces the moisture content in the electrical insulating layer and the heat insulating material layer by making a vacuum state before forming the inner tube and the outer tube, and subsequently maintains the vacuum state while maintaining the vacuum state. The above object is achieved by forming

本発明超電導ケーブルの製造方法は、超電導導体層の外周に電気絶縁層を有するケーブルコアと、内管と外管とからなる二重構造であり、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルを製造するものであり、以下の1〜3の工程を具える。
1 超電導導体層の外周に、絶縁紙を用いた絶縁材を巻回して電気絶縁層を形成し、ケーブルコアを形成する工程
2 真空状態で、ケーブルコアを加熱し、電気絶縁層中の含有水分を低減する工程
3 上記2の真空状態を保持したまま、ケーブルコアの外周に内管を形成する工程
The superconducting cable manufacturing method of the present invention is a superconducting device comprising a cable core having an electrical insulating layer on the outer periphery of a superconducting conductor layer, a double structure comprising an inner tube and an outer tube, and a heat insulating tube for housing the core. The cable is manufactured, and includes the following steps 1 to 3.
1 Process of forming a cable core by winding an insulating material using insulating paper around the superconducting conductor layer to form an electrical insulation layer
2 The process of heating the cable core in a vacuum to reduce the moisture content in the electrical insulation layer
3 Forming the inner tube on the outer periphery of the cable core while maintaining the vacuum state of 2 above

また、本発明超電導ケーブルの製造方法は、超電導導体層を有するケーブルコアと、内管と外管とからなる二重構造であり、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルを製造するものであり、以下のI,IIの工程を具える。
I 真空状態で、内管の外周に、断熱材を巻回して断熱材層を形成し、断熱材層中の含有水分を低減する工程
II 上記Iの真空状態を保持したまま、断熱材層の外周に外管を形成する工程
Also, the method for manufacturing a superconducting cable according to the present invention manufactures a superconducting cable having a cable core having a superconducting conductor layer, a double structure comprising an inner tube and an outer tube, and a heat insulating tube for housing the core. It includes the following steps I and II.
I In the vacuum state, the process of reducing the moisture content in the heat insulating material layer by winding the heat insulating material around the outer periphery of the inner tube to form the heat insulating material layer
II Step of forming an outer tube on the outer periphery of the heat insulating material layer while maintaining the vacuum state of I above

更に、本発明超電導ケーブルの製造方法は、上記電気絶縁層の水分低減及び内管の形成に関する工程と、上記断熱材層の水分低減及び外管の形成に関する工程との双方を具える。具体的には、本発明超電導ケーブルの製造方法は、超電導導体層の外周に電気絶縁層を有するケーブルコアと、内管と外管とからなる二重構造であり、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルを製造するものであって、以下の1〜5の工程を具える。
1 超電導導体層の外周に、絶縁紙を用いた絶縁材を巻回して電気絶縁層を形成し、ケーブルコアを形成する工程
2 第一の真空状態で、ケーブルコアを加熱し、電気絶縁層中の含有水分を低減する工程
3 上記2の真空状態を保持したまま、ケーブルコアの外周に内管を形成する工程
4 第二の真空状態で、内管の外周に、断熱材を巻回して断熱材層を形成し、断熱材層中の含有水分を低減する工程
5 上記4の真空状態を保持したまま、断熱材層の外周に外管を形成する工程
Furthermore, the manufacturing method of the superconducting cable of the present invention includes both the steps relating to the moisture reduction of the electrical insulating layer and the formation of the inner tube, and the steps relating to the moisture reduction of the heat insulating material layer and the formation of the outer tube. Specifically, the superconducting cable manufacturing method of the present invention has a double structure consisting of a cable core having an electrical insulating layer on the outer periphery of a superconducting conductor layer, an inner tube and an outer tube, and a heat insulating tube for housing the core. A superconducting cable comprising the following steps 1-5.
1 Process of forming a cable core by winding an insulating material using insulating paper around the superconducting conductor layer to form an electrical insulation layer
2 The process of heating the cable core and reducing the moisture content in the electrical insulation layer in the first vacuum state
3 Forming the inner tube on the outer periphery of the cable core while maintaining the vacuum state of 2 above
4 In the second vacuum state, a process of reducing the moisture content in the heat insulating material layer by winding the heat insulating material around the outer periphery of the inner tube to form the heat insulating material layer
5 Step of forming an outer tube on the outer periphery of the heat insulating material layer while maintaining the vacuum state of 4 above

以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明は、超電導導体層を具えるケーブルコアと、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルを製造する。このような超電導ケーブルは、基本的には、ケーブルコアを形成した後、その外周に断熱管を形成する、或いはケーブルコアと断熱管とを別途形成した後、断熱管にコアを挿入させることで製造する。ケーブルコアが断熱管内に収納された状態とした後、断熱管の真空引きを行う。通常、断熱管が真空引きされた状態で超電導ケーブルを布設して電力供給線路を構築し、断熱管に冷媒を導入させ、冷媒を流通させた状態で線路の運転を行う。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The present invention manufactures a superconducting cable comprising a cable core having a superconducting conductor layer and a heat insulating tube for housing the core. Such a superconducting cable is basically formed by forming a cable core and then forming a heat insulating tube on its outer periphery, or forming a cable core and a heat insulating tube separately, and then inserting the core into the heat insulating tube. To manufacture. After the cable core is housed in the heat insulating tube, the heat insulating tube is evacuated. Usually, a superconducting cable is laid in a state where the heat insulating pipe is evacuated to construct a power supply line, a refrigerant is introduced into the heat insulating pipe, and the line is operated in a state where the refrigerant is circulated.

ケーブルコアの基本的構成としては、中心から順に、フォーマ、超電導導体層、電気絶縁層を有する構成が挙げられる。電気絶縁層の外周に超電導導体層と同様に超電導材料からなる外部超電導層、その外周に保護層を有する構成、更に、超電導導体層と電気絶縁層との間、電気絶縁層と外部超電導層との間に半導電層を有する構成とすることができる。   As a basic configuration of the cable core, a configuration having a former, a superconducting conductor layer, and an electrical insulating layer in order from the center can be given. An external superconducting layer made of a superconducting material in the same manner as the superconducting conductor layer on the outer periphery of the electric insulating layer, a structure having a protective layer on the outer periphery, and further between the superconducting conductor layer and the electric insulating layer, It can be set as the structure which has a semiconductive layer between these.

フォーマは、常電導材料、例えば、銅やアルミニウムなどの導電性の金属材料にて中実状又は中空状に形成する。より具体的には、例えば、エナメルなどの絶縁層を具える被覆銅線を複数本撚り合わせて形成する。超電導導体層は、例えば、超電導材料、代表的にはBi2223系超電導材料といった酸化物超電導材料からなる線材を上記フォーマの外周に単層又は多層に巻回して形成する。超電導導体層を多層とする場合、層間絶縁層を設けてもよい。層間絶縁層は、例えば、クラフト紙などの絶縁紙を巻回して設ける。この超電導導体層の外周に電気絶縁層を形成する。電気絶縁層を形成する絶縁材は、プラスチックなども考えられるが、冷媒が含浸され易いクラフト紙に代表される絶縁紙を含むものが好適である。具体的には、クラフト紙といった絶縁紙、絶縁紙とプラスチックフィルムとからなる半合成絶縁紙などが挙げられる。半合成絶縁紙は、例えば、クラフト紙にポリプロピレンフィルムをラミネートしたPPLP(登録商標)が利用できる。これら絶縁紙を用いた絶縁材は、大気中に曝すと吸湿し易いため、電気絶縁層を形成する前に乾燥させて、含有水分を低減させることが好ましい。乾燥方法としては、絶縁材に乾燥空気を吹き付けたり、絶縁材を加熱したり、絶縁材を容器に入れて真空引きを行うなどが挙げられる。電気絶縁層は、このような絶縁材を超電導導体層の外周に巻回して形成する。絶縁材は、例えば、巻回し易いようにテープ状(帯状)としておく。超電導導体層の外周に内部半導電層を具える場合、内部半導電層は、超電導導体層の外周にカーボン紙などを巻回して形成することが挙げられる。このとき、電気絶縁層は、この内部半導電層の外周に形成する。電気絶縁層の外周に外部超電導層を具える場合、外部超電導層は、上記超電導導体層と同様に超電導材料からなる線材を単層又は多層に巻回して形成することが挙げられる。電気絶縁層の外周に外部半導電層を具える場合、外部半導電層は、電気絶縁層の外周にカーボン紙などを巻回して形成することが挙げられる。このとき、外部超電導層は、この外部半導電層の外周に形成する。更に、外部超電導層の外周に保護層を具える場合、保護層は、外部超電導層の外周にクラフト紙などの絶縁紙を巻回して形成することが挙げられる。上記構成を具えるケーブルコアを収納する断熱管については、後述する。   The former is formed in a solid or hollow shape with a normal conductive material, for example, a conductive metal material such as copper or aluminum. More specifically, for example, a plurality of coated copper wires having an insulating layer such as enamel are twisted and formed. The superconducting conductor layer is formed, for example, by winding a wire made of an oxide superconducting material such as a superconducting material, typically a Bi2223 series superconducting material, around the former in a single layer or multiple layers. When the superconducting conductor layer is a multilayer, an interlayer insulating layer may be provided. The interlayer insulating layer is provided, for example, by winding insulating paper such as kraft paper. An electrical insulating layer is formed on the outer periphery of the superconducting conductor layer. As the insulating material for forming the electrical insulating layer, plastic or the like is conceivable, but an insulating material typified by kraft paper that is easily impregnated with a refrigerant is preferable. Specifically, insulating paper such as kraft paper, semi-synthetic insulating paper made of insulating paper and plastic film, and the like can be given. As the semi-synthetic insulating paper, for example, PPLP (registered trademark) obtained by laminating a polypropylene film on kraft paper can be used. Since the insulating material using these insulating papers easily absorbs moisture when exposed to the atmosphere, it is preferable to reduce the moisture content by drying before forming the electrical insulating layer. Examples of the drying method include spraying dry air on the insulating material, heating the insulating material, and putting the insulating material in a container to perform evacuation. The electrical insulating layer is formed by winding such an insulating material around the outer periphery of the superconducting conductor layer. The insulating material is, for example, in a tape shape (strip shape) so as to be easily wound. When the inner semiconductive layer is provided on the outer periphery of the superconducting conductor layer, the inner semiconductive layer may be formed by winding carbon paper or the like around the outer periphery of the superconducting conductor layer. At this time, the electrical insulating layer is formed on the outer periphery of the internal semiconductive layer. When an external superconducting layer is provided on the outer periphery of the electrical insulating layer, the external superconducting layer may be formed by winding a wire made of a superconducting material into a single layer or multiple layers in the same manner as the superconducting conductor layer. When the outer semiconductive layer is provided on the outer periphery of the electrical insulating layer, the outer semiconductive layer may be formed by winding carbon paper or the like around the outer periphery of the electric insulating layer. At this time, the external superconducting layer is formed on the outer periphery of the external semiconductive layer. Further, when a protective layer is provided on the outer periphery of the external superconducting layer, the protective layer can be formed by winding an insulating paper such as kraft paper around the outer periphery of the external superconducting layer. The heat insulation pipe for housing the cable core having the above configuration will be described later.

上述の手順により、電気絶縁層を有するケーブルコアが得られる。本発明では、このケーブルコアに対して、電気絶縁層に含有される水分を低減する処理を行う。そのため、本発明では、上記ケーブルコアの作製を大気中にて行うことを許容する。本発明は、上記水分の低減処理として、真空状態でケーブルコアを加熱することを提案する。ケーブルコアを加熱することで、電気絶縁層中に含まれる水分を効率よく気化し、かつ真空引きを行うことで、気化したガス(水蒸気)を効率よくコアの外部に除去できる。この水分低減処理を行うには、例えば、真空引き及び加熱が可能な乾燥容器を用いる。乾燥容器としては、ケーブルコアを収納可能な有底の筒状の本体と、本体に対して開閉自在に取り付けられる蓋部と、蓋部を閉じた状態で本体内部を真空引きする真空装置と、コアを加熱する加熱手段とを具えるものが挙げられる。ケーブルコアは、ドラムに巻き付けておくと、長尺な場合であっても簡単に乾燥容器に収納できる。このとき、乾燥容器は、本体の底面に回転自在に配置され、上記ドラムが搭載されるターンテーブルと、ターンテーブルを回転させる駆動装置とを具え、駆動装置によりターンテーブルを回転させることでドラムを回転させ、ケーブルコアが後述する内管形成装置側に繰り出される構成とすることが挙げられる。ドラムとターンテーブルとが一体となった構成のものを利用してもよい。このとき、ケーブルコアは、例えば、形成後一旦別のドラムに巻き付けておき、ターンテーブルのドラムに巻き直したり、形成されたコアがターンテーブルのドラムに巻き取られるようにする。ケーブルコアを収納する本体は、蓋部を閉じることで密閉されるものとする。加熱部は、本体内部に配置させてもよいが、本体や蓋部の外部に配置し、本体や蓋部を介してケーブルコアを加熱する構成してもよい。後者の場合、本体や蓋部の外周に沿って配管を配置し、この配管に加熱蒸気などの加熱流体を導入して流通する構成、本体や蓋部の外周にヒータを配置する構成などが挙げられる。このような乾燥容器を用いて電気絶縁層の含有水分を低減するには、ケーブルコアを本体内に収納して蓋部を閉めて本体内部を密閉した後、加熱部によりコアを加熱すると共に、真空装置により本体内部を真空引きすることで行う。この水分低減処理において真空度は、電気絶縁層が適切に乾燥される程度であればよく、断熱管に求められるような高真空(1×10-3〜1×10-5Pa程度)にしなくても比較的低真空でよい。具体的には、1×10-1〜10Pa程度が挙げられる。乾燥させた電気絶縁層の具体的な水分含有量は、3質量%以下程度、好ましくは、0.1質量%以下が挙げられる。 The cable core which has an electrically insulating layer is obtained by the above-mentioned procedure. In this invention, the process which reduces the water | moisture content contained in an electrical insulation layer is performed with respect to this cable core. Therefore, in the present invention, the cable core is allowed to be produced in the atmosphere. The present invention proposes heating the cable core in a vacuum state as the moisture reduction process. By heating the cable core, moisture contained in the electrical insulating layer is efficiently vaporized, and by performing evacuation, the vaporized gas (water vapor) can be efficiently removed outside the core. In order to perform this moisture reduction treatment, for example, a dry container that can be evacuated and heated is used. As the drying container, a bottomed cylindrical main body that can store the cable core, a lid that can be opened and closed with respect to the main body, a vacuum device that evacuates the main body with the lid closed, And a heating means for heating the core. If the cable core is wound around a drum, it can be easily stored in a drying container even if it is long. At this time, the drying container is rotatably disposed on the bottom surface of the main body, and includes a turntable on which the drum is mounted and a driving device that rotates the turntable. The drum is rotated by rotating the turntable by the driving device. It is made to rotate and set it as the structure by which a cable core is drawn | fed out to the inner pipe formation apparatus side mentioned later. A configuration in which a drum and a turntable are integrated may be used. At this time, for example, the cable core is once wound around another drum after being formed, and is wound around the drum of the turntable, or the formed core is wound around the drum of the turntable. The main body that houses the cable core is sealed by closing the lid. Although a heating part may be arrange | positioned inside a main body, it may be arrange | positioned outside a main body or a cover part, and the structure which heats a cable core via a main body or a cover part may be sufficient. In the latter case, a configuration in which a pipe is arranged along the outer periphery of the main body and the lid, and a heating fluid such as heated steam is introduced and circulated in the pipe, a configuration in which a heater is arranged on the outer periphery of the main body and the lid, etc. It is done. In order to reduce the moisture content of the electrical insulating layer using such a drying container, the cable core is housed in the main body, the lid is closed and the inside of the main body is sealed, and then the core is heated by the heating unit, This is done by evacuating the inside of the main body with a vacuum device. In this moisture reduction treatment, the degree of vacuum need only be such that the electrical insulating layer is properly dried, and not a high vacuum (about 1 × 10 −3 to 1 × 10 −5 Pa) as required for a heat insulating tube. However, a relatively low vacuum is sufficient. Specifically, about 1 × 10 −1 to 10 Pa is mentioned. The specific water content of the dried electrical insulating layer is about 3% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less.

本発明製造方法は、断熱管内にケーブルコアを1心具える単心ケーブルだけでなく、ケーブルコアを2心以上具える多心ケーブルの製造にも適用することができる。多心ケーブルを製造する場合、通常、ケーブルコアを形成した後、所定数のコアを撚り合わせた状態で断熱管に収納する。そこで、多心ケーブルを製造する場合、所定数のコアを撚り合わせてから上記水分低減処理を施してもよいし、上記水分低減処理を施したコアを撚り合わせてもよい。後者の場合、上記水分低減処理を施したコアを所定数用意し、引き続いて真空状態で撚り合せを行うことが好ましい。多数条のケーブルコアを真空状態にて撚り合わせるには、例えば、コアの撚り合せに用いられる撚合機を撚合用真空室に配置させ、この真空室を上記乾燥容器と同様の真空状態が維持されるように構成する。このとき、複数のコアを一つの乾燥容器に収納して上記水分低減処理を行い、撚合用真空室にこの乾燥容器を接続して、撚合機に各コアが供給されるようにしたり、各コアをそれぞれ別の乾燥容器に収納して上記水分低減処理を行い、撚合用真空室にこれら複数の乾燥容器を接続して、撚合機に各乾燥容器から各コアが供給されるようにする。乾燥容器に具える真空装置は、各乾燥容器と撚合用真空室とが同程度の真空度となるように調整する。撚合用真空室に別途真空装置を具えて、真空度を調整できるようにしてもよい。乾燥容器と撚合用真空室との間は、乾燥容器と同様の真空状態が維持されるガイドパイプで接続し、このパイプを介してケーブルコアを同真空室に導入する構成としてもよい。ガイドパイプの内部にガイドローラを具えて、ケーブルコアを撚合機側に送り出すようにしてもよい。このように多心ケーブルの場合、ケーブルコアの形成後、撚り合せ及び水分低減処理を真空状態で行ってもよいし、コアの形成及び撚り合せ後、水分低減処理を真空状態で行ってもよい。   The production method of the present invention can be applied not only to the production of a single-core cable having one cable core in a heat insulating tube, but also to the production of a multi-core cable having two or more cable cores. When manufacturing a multi-core cable, usually, after forming a cable core, a predetermined number of cores are twisted and stored in a heat insulating tube. Therefore, when manufacturing a multi-core cable, the moisture reduction treatment may be performed after twisting a predetermined number of cores, or the core subjected to the moisture reduction treatment may be twisted. In the latter case, it is preferable to prepare a predetermined number of cores that have been subjected to the moisture reduction treatment and subsequently perform twisting in a vacuum state. In order to twist multiple cable cores in a vacuum state, for example, a twisting machine used for twisting the cores is placed in the vacuum chamber for twisting, and this vacuum chamber is maintained in the same vacuum state as the drying container. To be configured. At this time, a plurality of cores are housed in one drying container and the moisture reduction treatment is performed, and the drying container is connected to the vacuum chamber for twisting so that each core is supplied to the twisting machine, Each core is housed in a separate drying container to perform the moisture reduction process, and the plurality of drying containers are connected to the twisting vacuum chamber so that each core is supplied to the twisting machine from each drying container. . The vacuum device provided in the drying container is adjusted so that each drying container and the twisting vacuum chamber have the same degree of vacuum. A vacuum device may be provided in the twisting vacuum chamber so that the degree of vacuum can be adjusted. The drying container and the twisting vacuum chamber may be connected by a guide pipe that maintains a vacuum state similar to that of the drying container, and the cable core may be introduced into the vacuum chamber through the pipe. A guide roller may be provided inside the guide pipe, and the cable core may be sent out to the twister side. Thus, in the case of a multi-core cable, after the cable core is formed, the twisting and moisture reduction treatment may be performed in a vacuum state, or after the core formation and twisting, the moisture reduction treatment may be performed in a vacuum state. .

上述のようにして得られたケーブルコア(撚り合せられた撚合物も含む)は、断熱管に収納させる。この断熱管は、内管と外管とからなる二重構造であり、内管と外管との間が真空引きされる。内管の外周には、断熱材からなる断熱材層を具える。そして、ケーブルコアを断熱管に収納させた状態とするにあたり、本発明では、上述のように真空状態にて電気絶縁層を乾燥させた後、この真空状態を保持したまま、コアの外周に内管を形成することを提案する。即ち、本発明では、水分低減処理後において、ケーブルコアを大気に曝すことなく内管を形成する。   The cable core (including twisted stranded product) obtained as described above is housed in a heat insulating tube. This heat insulation pipe has a double structure consisting of an inner pipe and an outer pipe, and a vacuum is drawn between the inner pipe and the outer pipe. A heat insulating material layer made of a heat insulating material is provided on the outer periphery of the inner tube. When the cable core is housed in the heat insulation tube, in the present invention, after the electrical insulation layer is dried in the vacuum state as described above, the vacuum core is kept inside the outer periphery of the core while maintaining the vacuum state. Propose to form a tube. That is, in the present invention, after the moisture reduction treatment, the inner tube is formed without exposing the cable core to the atmosphere.

内管の形成方法としては、ケーブルコアの外周に内管の形成材料を押し出して形成する押出方法や、コアの外周に内管を形成する板状材を配置し、板状材の両縁部を突き合わせ、その継ぎ目を溶接することで形成する溶接加工方法が挙げられる。前者押出方法では、押出機を用いて内管を形成する。ここで、コアの外周面に内管の内周面が密着するように内管を形成すると、コアの外周面と内管の内周面とで囲まれる空間容量が不足し、冷媒を十分に流通できなくなる恐れがある。従って、上記空間が十分な容量を有する内管を形成できるような押出機を利用することが好ましい。より具体的には、コアの外周面と内管の内周面との間に所定のクリアランスを有するような筒状の内管を形成可能な押出機を利用する。押し出しにより内管を形成する場合、形成材料には、鉛やアルミニウムなどの可撓性に優れる金属材料やステンレスなどの強度に優れる金属材料が挙げられる。一方、後者溶接加工方法では、例えば、板状材を供給するサプライ機と、供給された板状材を湾曲させる成形機と、板状材の継ぎ目を溶接する溶接機とを用いて内管を形成する。溶接加工方法の場合も上記押出方法と同様に、所定の空間を有する内管となるように形成する。溶接加工により内管を形成する場合、形成材料には、ステンレスなどの強度に優れる金属板が挙げられる。   As an inner tube forming method, an extrusion method in which the inner tube forming material is extruded and formed on the outer periphery of the cable core, or a plate-like material that forms the inner tube on the outer periphery of the core is arranged, and both edges of the plate-like material are arranged. And a welding method for forming the joint by welding the seam. In the former extrusion method, an inner tube is formed using an extruder. Here, if the inner tube is formed so that the inner peripheral surface of the inner tube is in close contact with the outer peripheral surface of the core, the space capacity surrounded by the outer peripheral surface of the core and the inner peripheral surface of the inner tube is insufficient, and the refrigerant is sufficiently supplied. There is a risk of being unable to circulate. Therefore, it is preferable to use an extruder that can form an inner pipe having a sufficient capacity in the space. More specifically, an extruder capable of forming a cylindrical inner tube having a predetermined clearance between the outer peripheral surface of the core and the inner peripheral surface of the inner tube is used. When the inner tube is formed by extrusion, examples of the forming material include a metal material having excellent flexibility such as lead and aluminum, and a metal material having excellent strength such as stainless steel. On the other hand, in the latter welding method, for example, an inner pipe is formed using a supply machine that supplies a plate-shaped material, a forming machine that curves the supplied plate-shaped material, and a welding machine that welds a seam of the plate-shaped material. Form. Also in the case of the welding method, it is formed so as to be an inner tube having a predetermined space as in the above extrusion method. When forming the inner tube by welding, the forming material includes a metal plate having excellent strength such as stainless steel.

真空状態で水分低減処理を行った後、この真空状態を維持したまま上述のような内管の形成を行うには、例えば、上記乾燥容器と同様の真空状態が維持されるように押出機や溶接機といった内管形成装置を配置する。押出機を用いて内管を形成する場合、押出機においてコアが挿通される箇所が乾燥容器と同様の真空状態に維持されるように乾燥容器に押出機を接続する。真空容器と押出機との間に、乾燥容器と同様の真空状態が維持されるガイドパイプを接続し、このパイプを介してケーブルコアを押出機に導入する構成としてもよい。ガイドパイプの内部にガイドローラを具えて、コアを押出機側に送り出すようにしてもよい。なお、押出機を通過した内管は、大気中に曝される。従って、その端部が開放されていると、内管端部に位置するケーブルコアは、大気中の水分を吸湿することが考えられる。そこで、内管の端部は、ケーブルコアの端部が大気に触れないように密閉しておくことが好ましい。このことは、後述する溶接加工方法でも同様である。   In order to form the inner tube as described above while maintaining the vacuum state after performing the moisture reduction treatment in a vacuum state, for example, an extruder or the like so as to maintain the same vacuum state as the drying container. An inner pipe forming device such as a welding machine is arranged. When forming an inner tube using an extruder, the extruder is connected to the drying container so that the portion where the core is inserted in the extruder is maintained in the same vacuum state as the drying container. A guide pipe that maintains a vacuum state similar to that of the drying container may be connected between the vacuum container and the extruder, and the cable core may be introduced into the extruder through this pipe. A guide roller may be provided inside the guide pipe, and the core may be sent out to the extruder side. The inner tube that has passed through the extruder is exposed to the atmosphere. Therefore, when the end portion is open, the cable core located at the inner tube end portion may absorb moisture in the atmosphere. Therefore, it is preferable to seal the end of the inner tube so that the end of the cable core does not come into contact with the atmosphere. This also applies to the welding method described later.

なお、乾燥容器と同様の真空状態が維持されるとは、実質的に真空度が等しいことを言う。従って、例えば、乾燥容器と押出機においてケーブルコアが挿通される箇所とが共通する雰囲気としてもよいし、両者が分離された雰囲気の場合、両者の真空度が同程度となるようにしていればよい。前者の場合、例えば、乾燥容器と押出機とに共通する真空装置を用いて真空度が同程度となるようにする。後者の場合、それぞれ別個の真空装置を具えておき、真空度が同程度となるように各真空装置を調整する。また、許容できる範囲において、各真空装置の真空度を異ならせてもよい。この段に記載の事項は、後述する溶接加工の場合も同様である。   Note that maintaining the same vacuum state as the drying container means that the degree of vacuum is substantially equal. Therefore, for example, the atmosphere in which the portion where the cable core is inserted in the drying container and the extruder may be the same, or in the case where the two are separated, the degree of vacuum of the two is about the same. Good. In the former case, for example, a vacuum device common to the drying container and the extruder is used so that the degree of vacuum is approximately the same. In the latter case, separate vacuum devices are provided, and each vacuum device is adjusted so that the degree of vacuum is approximately the same. Further, the degree of vacuum of each vacuum device may be varied within an allowable range. The matters described in this stage are the same in the case of the welding process described later.

一方、溶接加工により内管を形成する場合、上述したサプライ機、成形機、溶接機といった内管形成装置を内管形成用真空室に配置させ、この真空室を上記乾燥容器と同様の真空状態が維持されるように構成することが挙げられる。乾燥容器に具える真空装置は、各乾燥容器と内管形成用真空室とが同程度の真空度となるように調整する。この真空室にも別途真空装置を具えて、真空度を調整できるようにしてもよい。乾燥容器と内管形成用真空室との間には、乾燥容器と同様の真空状態が維持されるガイドパイプを接続し、このパイプを介してケーブルコアを同真空室に導入させる構成としてもよい。ガイドパイプの内側にガイドローラを具えて、コアを内管形成装置側に送り出すようにしてもよい。   On the other hand, when forming an inner pipe by welding, an inner pipe forming device such as the above-described supply machine, molding machine, or welder is disposed in an inner pipe forming vacuum chamber, and the vacuum chamber is in a vacuum state similar to that of the drying container. Is configured to be maintained. The vacuum device provided in the drying container is adjusted so that each drying container and the inner tube forming vacuum chamber have the same degree of vacuum. This vacuum chamber may also be provided with a separate vacuum device so that the degree of vacuum can be adjusted. A guide pipe that maintains a vacuum state similar to that of the drying container is connected between the drying container and the inner tube forming vacuum chamber, and the cable core may be introduced into the vacuum chamber through the pipe. . A guide roller may be provided inside the guide pipe, and the core may be sent out to the inner tube forming apparatus side.

上述した押出方法又は溶接加工方法により形成された内管は、表面に凹凸が無く平滑なフラット管となる。内管は、フラット管でもよいが、表面に凹凸を有する波付き管(コルゲート管)とすると可撓性に優れる。内管を波付き管とする場合、波付け加工機(コルゲータ)によりフラット管の表面に凹凸が形成される。波付け加工は、真空状態で行ってもよいが、ケーブルコアが内管に覆われた後に行うため、大気中で行ってもよい。波付け加工を真空状態で行う場合、例えば、内管形成用真空室にコルゲータを配置する。   The inner tube formed by the above-described extrusion method or welding method has a smooth flat tube with no irregularities on the surface. The inner tube may be a flat tube, but it is excellent in flexibility if it is a corrugated tube having a corrugated surface. When the inner tube is a corrugated tube, irregularities are formed on the surface of the flat tube by a corrugating machine (corrugator). The corrugation process may be performed in a vacuum state, but may be performed in the air because the cable core is performed after the cable core is covered with the inner tube. When the corrugation process is performed in a vacuum state, for example, a corrugator is disposed in the inner tube forming vacuum chamber.

上記工程により、ケーブルコアが内管内に収納されたコア一体化物を得る。特に、得られたコア一体化物においてケーブルコアの電気絶縁層は、水分低減処理により含有水分が低減され、引き続いて真空状態で内管を形成することで、その低減された状態が維持される。このようなコア一体化物の外周に断熱材を巻回して断熱材層を形成し、その外周に外管を形成する。外管は、内管と同様に押し出しにて形成したり、溶接加工を利用して形成するとよい。外管の形成材料も内管と同様のものを用いるとよく、内管と同種でも、異種でもよい。また、外管は、フラット管でもコルゲート管でもよく、内管と同じ形状でも異なる形状でもよい。断熱材としては、プラスチックメッシュと金属箔とを積層してなる材料、例えば、ポリエステルフィルムの表面にアルミニウムを蒸着したスーパーインシュレーション(以下、SIと呼ぶ)などが挙げられる。このような断熱材は、内管の外周に巻回し易いようにテープ状(帯状)とすることが好ましい。   By the above process, a core integrated product in which the cable core is housed in the inner tube is obtained. In particular, the electrical insulation layer of the cable core in the obtained core integrated product is reduced in moisture content by the moisture reduction treatment, and the reduced state is maintained by subsequently forming the inner tube in a vacuum state. A heat insulating material is wound around the outer periphery of such a core integrated product to form a heat insulating material layer, and an outer tube is formed on the outer periphery thereof. The outer tube may be formed by extrusion similarly to the inner tube, or may be formed using welding. The material for forming the outer tube may be the same as that of the inner tube, and may be the same as or different from the inner tube. The outer tube may be a flat tube or a corrugated tube, and may have the same shape as the inner tube or a different shape. Examples of the heat insulating material include a material obtained by laminating a plastic mesh and a metal foil, for example, super insulation (hereinafter referred to as SI) in which aluminum is deposited on the surface of a polyester film. Such a heat insulating material is preferably in a tape shape (strip shape) so as to be easily wound around the outer periphery of the inner tube.

上記SIといった断熱材は、吸湿し易い。そのため、大気中で断熱材層を形成したり、断熱材層形成後、大気中で外管を形成すると、断熱材層の含有水分が多くなる恐れがある。そこで、本発明では、断熱材層の形成及び外管の形成を真空状態で行い、断熱材層の含有水分を低減することを提案する。即ち、本発明では、断熱材層の形成後に断熱材層を大気に曝すことなく外管を形成する。   The heat insulating material such as SI is easy to absorb moisture. For this reason, when the heat insulating material layer is formed in the atmosphere or the outer tube is formed in the air after the heat insulating material layer is formed, the moisture content of the heat insulating material layer may increase. Therefore, in the present invention, it is proposed to form the heat insulating material layer and the outer tube in a vacuum state to reduce the moisture content of the heat insulating material layer. That is, in the present invention, the outer tube is formed without exposing the heat insulating material layer to the atmosphere after the heat insulating material layer is formed.

真空状態で断熱材層の形成を行うには、例えば、内管の外周に断熱材を巻回する巻回機を断熱材層形成用真空室に配置させ、断熱材の巻回を行うことが挙げられる。この真空室には、真空引きが可能な真空装置を具えておく。内管は、例えば、ドラムに巻き付けておき、ドラムを回転させて真空室に導入し、巻回機に送り込まれるように構成する。このとき、真空室において内管の導入口は、真空室の真空状態が破られないようなシール構造としておく。或いは、上記ドラムを真空室に収納させてもよい。断熱材層の形成を行う際、内管は、ケーブルコアが収納されたコア一体化物でも、コアが収納されていない状態でもよい。内管内にコアが収納されていない状態で断熱材層の形成を行う場合、内管を作製してドラムに巻き付け、このドラムから内管を引き出し、内管の外周に断熱材層、その外周に外管を形成後、内管内にケーブルコアを収納する。巻回機は、断熱材層の形成に通常用いられている装置を利用することができる。断熱材層の形成時における真空度は、断熱材層が適切に乾燥される程度であればよく、断熱管に求められるような高真空でなく、比較的低真空でよい。具体的には、1×10-1〜10Pa程度が挙げられる。 In order to form the heat insulating material layer in a vacuum state, for example, a winding machine that winds the heat insulating material around the outer periphery of the inner tube is disposed in the vacuum chamber for forming the heat insulating material layer, and the heat insulating material is wound. Can be mentioned. This vacuum chamber is provided with a vacuum device capable of evacuation. For example, the inner tube is wound around a drum, and the drum is rotated, introduced into the vacuum chamber, and sent to the winding machine. At this time, the inlet of the inner tube in the vacuum chamber has a seal structure that does not break the vacuum state of the vacuum chamber. Alternatively, the drum may be stored in a vacuum chamber. When the heat insulating material layer is formed, the inner tube may be an integrated core in which the cable core is accommodated or a state in which the core is not accommodated. When forming the heat insulating material layer in a state where the core is not housed in the inner tube, the inner tube is prepared and wound around the drum, the inner tube is drawn out from this drum, the heat insulating material layer is formed on the outer periphery of the inner tube, and the outer periphery is formed on the outer tube. After forming the outer tube, the cable core is housed in the inner tube. As the winding machine, an apparatus usually used for forming a heat insulating material layer can be used. The degree of vacuum at the time of formation of the heat insulating material layer may be a level that allows the heat insulating material layer to be appropriately dried, and may be a relatively low vacuum instead of the high vacuum required for the heat insulating tube. Specifically, about 1 × 10 −1 to 10 Pa is mentioned.

そして、本発明では、上記のように真空状態で断熱材層を形成した後、この真空状態を保持したまま、外管の形成を行う。外管の形成方法や形成材料は、上述した内管と同様とするとよい。つまり、押出方法や溶接加工方法を利用したり、アルミニウムや鉛、ステンレスなどの金属材料を利用する。また、上記断熱材層形成用真空室と同様の真空状態が維持されるように押出機や溶接機といった外管形成装置を配置させて外管の形成を行うとよい。例えば、押出機を用いて外管を形成する場合、押出機において内管の外周に断熱材層を具える断熱材一体化物が挿通される箇所が断熱材層形成用真空室と同様の真空状態に維持されるように同真空室に押出機を接続する。この真空室と押出機との間に、同真空室と同様の真空状態が維持されるガイドパイプを接続し、このパイプを介して断熱材一体化物を押出機に導入する構成としてもよい。また、ガイドパイプの内部にガイドローラを具えて、内管を押出機側に送り出すようにしてもよい。なお、押出機を通過した外管は、大気中に曝される。従って、その端部が開放されていると、外管端部に位置する断熱材層は、大気中の水分を吸湿する恐れがある。そこで、内管及び外管の端部において内管と外管との間は、断熱材層が大気に触れないように密閉しておくことが好ましい。このことは、後述する溶接加工方法でも同様である。   In the present invention, after forming the heat insulating material layer in a vacuum state as described above, the outer tube is formed while the vacuum state is maintained. The forming method and forming material of the outer tube may be the same as those of the inner tube described above. That is, an extrusion method or a welding method is used, or a metal material such as aluminum, lead, or stainless steel is used. Moreover, it is good to arrange | position an outer tube | pipe forming apparatus, such as an extruder and a welding machine, and to form an outer tube | pipe so that the vacuum state similar to the said vacuum chamber for heat insulating material layer formation may be maintained. For example, when forming an outer tube using an extruder, the place where a heat insulating material integrated body having a heat insulating material layer is inserted on the outer periphery of the inner tube in the extruder is the same vacuum state as the vacuum chamber for forming the heat insulating material layer The extruder is connected to the vacuum chamber so that the A guide pipe that maintains a vacuum state similar to that in the vacuum chamber may be connected between the vacuum chamber and the extruder, and the heat insulating material integrated product may be introduced into the extruder through the pipe. Further, a guide roller may be provided inside the guide pipe, and the inner tube may be sent out to the extruder side. The outer tube that has passed through the extruder is exposed to the atmosphere. Therefore, when the end portion is open, the heat insulating material layer located at the outer tube end portion may absorb moisture in the atmosphere. Therefore, it is preferable to seal between the inner tube and the outer tube at the end portions of the inner tube and the outer tube so that the heat insulating material layer does not come into contact with the atmosphere. This also applies to the welding method described later.

一方、溶接加工により外管を形成する場合、例えば、内管のときと同様にサプライ機、成形機、溶接機といった外管形成装置を外管形成用真空室に配置させ、この真空室が上記断熱材層形成用真空室と同様の真空状態に維持されるように構成する。上記断熱材層形成用真空室に具える真空装置は、断熱材層形成用真空室と外管形成用真空室とが同程度の真空度となるように調整する。外管形成用真空室にも別途真空装置を具えて、真空度を調整できるようにしてもよい。両真空室の間には、断熱材層形成用真空室と同様の真空状態が維持されるガイドパイプを接続し、このパイプを介して断熱材一体化物を外管形成用真空室に導入させる構成としてもよい。ガイドパイプには、ガイドローラを具えて、断熱材一体化物を外管形成装置側に送り出すようにしてもよい。   On the other hand, when forming the outer tube by welding, for example, as in the case of the inner tube, an outer tube forming device such as a supply machine, a molding machine, and a welding machine is arranged in the outer tube forming vacuum chamber, and this vacuum chamber is A vacuum state similar to that of the vacuum chamber for forming the heat insulating material layer is maintained. The vacuum device provided in the heat insulating material layer forming vacuum chamber is adjusted so that the heat insulating material layer forming vacuum chamber and the outer tube forming vacuum chamber have the same degree of vacuum. The vacuum chamber for forming the outer tube may be provided with a separate vacuum device so that the degree of vacuum can be adjusted. Between the two vacuum chambers, a guide pipe that maintains a vacuum state similar to that of the vacuum chamber for forming the heat insulating material layer is connected, and the integrated heat insulating material is introduced into the outer tube forming vacuum chamber through this pipe It is good. The guide pipe may be provided with a guide roller, and the heat insulating material integrated product may be sent out to the outer tube forming apparatus side.

上述した押出方法又は溶接方法により形成された外管は、内管と同様にフラット管となる。外管も内管と同様に、フラット管でも波付き管でもよい。外管を波付き管とする場合、内管の場合と同様に波付け加工機(コルゲータ)を用いる。波付け加工は、真空状態で行ってもよいが、断熱材層が外管に覆われた後に行うため、大気中で行ってもよい。波付け加工を真空状態で行う場合、例えば、外管形成用真空室にコルゲータを配置する。   The outer tube formed by the above-described extrusion method or welding method is a flat tube, like the inner tube. Similarly to the inner tube, the outer tube may be a flat tube or a corrugated tube. When the outer tube is a corrugated tube, a corrugating machine (corrugator) is used as in the case of the inner tube. The corrugation process may be performed in a vacuum state, but may be performed in the atmosphere because the corrugation process is performed after the heat insulating material layer is covered with the outer tube. When the corrugating process is performed in a vacuum state, for example, a corrugator is disposed in a vacuum chamber for forming an outer tube.

上記工程により、断熱材層の外周に外管を具える外管一体化物を得る。特に、得られた外管一体化物において断熱材層は、真空状態で形成されることで含有水分が低減され、引き続いて真空状態で外管を形成することで、その低減された状態が維持される。このような外管一体化物において、予め内管にケーブルコアを具える場合、後述のように内管と外管との間を真空引きする。内管にケーブルコアを具えていない場合、一対の無限軌道などといった送り出し装置を利用してコアを送り出し、外管一体化物にコアを収納する。このようにして断熱管内にケーブルコアが収納された超電導ケーブルを得る。   By the above process, an outer tube integrated product having an outer tube on the outer periphery of the heat insulating material layer is obtained. In particular, in the obtained outer tube integrated product, the heat insulating material layer is formed in a vacuum state to reduce moisture content, and subsequently, the reduced state is maintained by forming the outer tube in a vacuum state. The In such an outer tube integrated product, when the inner tube is previously provided with a cable core, the inner tube and the outer tube are evacuated as described later. When the inner pipe does not have a cable core, the core is sent out by using a feeding device such as a pair of endless tracks, and the core is stored in the outer pipe integrated product. In this way, a superconducting cable in which the cable core is housed in the heat insulating tube is obtained.

上述のようにして得られた超電導ケーブルに対し、真空装置を用いて、内管と外管との間を所定の真空度に真空引きする。このとき、断熱材層の形成及び外管の形成を上述のように真空状態で行う本発明製造方法を適用すると、上記真空引きの時間を短縮することができる。また、含有水分が少ないことから比較的短時間で高真空度に到達することができ、断熱管の封止後において長期に亘り、高真空状態を維持できる。例えば、本発明製造方法により得られた超電導ケーブルの断熱管は、常温において1.3×10-3MPa(1.0×10-5torr)程度の真空状態、封止後においても、常温で0.67MPa(5.0×10-3torr)程度の真空状態を維持できる。この真空引きは、上記超電導ケーブルをドラムに巻回し、このドラムに巻回した状態で行うと、ケーブルが長尺であっても両端が比較的近くに配置されるため、ケーブルの両端側から真空引き(排気)を行え、真空引き時間をより短縮できる。また、ドラムに巻回しておくと、真空引き後、そのまま倉庫に保存したり、布設現場に搬送することができる。 The superconducting cable obtained as described above is evacuated to a predetermined degree of vacuum between the inner tube and the outer tube using a vacuum device. At this time, when the manufacturing method of the present invention in which the formation of the heat insulating material layer and the outer tube are performed in a vacuum state as described above is applied, the time for evacuation can be shortened. In addition, since the moisture content is low, a high degree of vacuum can be reached in a relatively short time, and a high vacuum state can be maintained for a long time after sealing the heat insulating tube. For example, the heat insulation tube of the superconducting cable obtained by the production method of the present invention has a vacuum state of about 1.3 × 10 −3 MPa (1.0 × 10 −5 torr) at room temperature, and even after sealing, 0.67 MPa (5.0 A vacuum state of about 10-3 torr) can be maintained. This evacuation is performed by winding the superconducting cable around a drum and winding it around the drum, because both ends of the cable are relatively close even if the cable is long. Evacuation (exhaust) can be performed, and the vacuuming time can be further shortened. Moreover, if it winds around a drum, it can preserve | save as it is in a warehouse after evacuation, or can be conveyed to the construction site.

上記電気絶縁層の含有水分の低減及び特定条件での内管の形成と、断熱材層の含有水分の低減及び特定条件での外管の形成とを合わせて行うことで、得られた超電導ケーブルは、電気絶縁層及び断熱材層の含有水分が低減された状態である。従って、この超電導ケーブルは、短い時間で所望の真空度に到達することができ、真空引きの時間を短縮することができる。また、この超電導ケーブルを用いた電力供給線路では、運転時、電気絶縁層の含有水分が固化し、この固化した水分により冷媒輸送路が閉塞することがなく、かつ長期に亘り高真空状態が維持されるという格別の効果を奏する。   Superconducting cable obtained by reducing the moisture content of the electrical insulating layer and forming the inner tube under specific conditions, and reducing the moisture content of the heat insulating material layer and forming the outer tube under specific conditions Is a state in which the moisture content of the electrical insulating layer and the heat insulating material layer is reduced. Therefore, this superconducting cable can reach a desired degree of vacuum in a short time, and the time for evacuation can be shortened. Also, in the power supply line using this superconducting cable, the moisture contained in the electrical insulating layer is solidified during operation, and the refrigerant transport path is not blocked by the solidified moisture, and a high vacuum state is maintained for a long time. It has a special effect of being done.

上記断熱管が真空引きされた超電導ケーブルにて線路を構築した後、内管内に液体窒素などの冷媒を充填、流通させて、線路を運転する。   After constructing the line with a superconducting cable in which the heat insulating tube is evacuated, the line is operated by filling and circulating a refrigerant such as liquid nitrogen in the inner tube.

上述したように本発明超電導ケーブルの製造方法によれば、ケーブル作製時、真空状態にして電気絶縁層や断熱材層の含有水分を低減することで、水分が過度に含まれることによる不具合を効果的に防止できる。例えば、電気絶縁層の含有水分を低減し、その状態が維持されるように内管を形成する本発明製造方法により、電気絶縁層の水分含有量が0.1質量%以下といった非常に少ない超電導ケーブルを提供することができる。このような超電導ケーブルは、運転時、電気絶縁層に含有された水分が冷媒により固化し、固化した水分により冷媒輸送路が閉塞されることを効果的に防止できる。   As described above, according to the method for manufacturing a superconducting cable of the present invention, when the cable is manufactured, the moisture content of the electrical insulating layer and the heat insulating material layer is reduced by making a vacuum state, thereby preventing a problem caused by excessive moisture content. Can be prevented. For example, by using the manufacturing method of the present invention in which the inner tube is formed so that the moisture content of the electrical insulation layer is reduced and the state is maintained, a superconducting cable having a very small moisture content of the electrical insulation layer of 0.1 mass% or less Can be provided. Such a superconducting cable can effectively prevent the moisture contained in the electrical insulating layer from being solidified by the refrigerant during operation and blocking the refrigerant transport path by the solidified moisture.

また、断熱材層の含有水分を低減し、その状態が維持されるように外管を形成する本発明製造方法により、断熱材層の水分含有量が非常に少ない超電導ケーブルを提供することができる。このような超電導ケーブルは、外管形成後、内管と外管との間を真空引きする際、真空引き時間を従来よりも短縮することができる。また、真空引きされた超電導ケーブルは、長期に亘り高真空状態が維持される。   Moreover, the superconducting cable in which the moisture content of the heat insulating material layer is very small can be provided by the manufacturing method of the present invention in which the outer tube is formed so that the moisture content of the heat insulating material layer is reduced and the state is maintained. . Such a superconducting cable can shorten the evacuation time as compared with the conventional case when evacuating the inner tube and the outer tube after forming the outer tube. In addition, the superconducting cable that has been evacuated maintains a high vacuum state for a long period of time.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

まず、電気絶縁層の含有水分を低減する処理を行った後、この低減させた状態を維持させたまま断熱管の内管を形成する本発明製造方法について説明する。この製造方法は、図3に示すような超電導導体層112を有するケーブルコア110と、このコア110を収納する断熱管120とを具える超電導ケーブル100を製造するものである。コア110は、中心から順にフォーマ111、超電導導体層112、電気絶縁層113、外部超電導層114、保護層115を具え、断熱管120は、内管121と外管122とからなる二重構造である。そして、本発明では、特に、電気絶縁層113に特定の処理を行う点、及び断熱管120のうち内管121を特定条件で形成する点に特徴を有する。このような本発明製造方法は、コアの形成→電気絶縁層の水分低減処理→断熱管の形成といった手順で上記超電導ケーブルを形成する。なお、断熱管形成後、断熱管は、真空引きされる。そして、真空断熱管を具える超電導ケーブルは、布設されて電力供給線路を構築し、この線路は、断熱管120の内管121とコア110との間に液体窒素などの冷媒を流通して運転される。以下、超電導ケーブルの製造手順を具体的に説明する。   First, the manufacturing method of the present invention for forming the inner pipe of the heat insulating pipe while maintaining the reduced state after performing the process of reducing the moisture content of the electrical insulating layer will be described. This manufacturing method is to manufacture a superconducting cable 100 including a cable core 110 having a superconducting conductor layer 112 as shown in FIG. 3 and a heat insulating tube 120 for housing the core 110. The core 110 includes a former 111, a superconducting conductor layer 112, an electric insulating layer 113, an outer superconducting layer 114, and a protective layer 115 in order from the center, and the heat insulating tube 120 has a double structure including an inner tube 121 and an outer tube 122. is there. The present invention is particularly characterized in that a specific treatment is performed on the electrical insulating layer 113 and that the inner tube 121 of the heat insulating tube 120 is formed under specific conditions. In the manufacturing method of the present invention, the superconducting cable is formed by the procedure of core formation → moisture reduction treatment of the electrical insulating layer → formation of the heat insulating tube. Note that after the heat insulating tube is formed, the heat insulating tube is evacuated. The superconducting cable having a vacuum heat insulating tube is laid to construct a power supply line, and this line is operated by circulating a refrigerant such as liquid nitrogen between the inner tube 121 of the heat insulating tube 120 and the core 110. Is done. Hereinafter, the manufacturing procedure of the superconducting cable will be specifically described.

[コアの形成]
<フォーマの形成>
ケーブルコア110は、中心から順に形成する。まず、フォーマ111を形成する。フォーマ111は、超電導導体層112を保形する芯となる部材であり、事故電流が導体層112に流れた場合にその分流路となり、導体層112の損傷を抑制する機能を有する。このフォーマ111は、銅線にエナメルの絶縁被覆を施した被覆素線を複数撚り合わせて形成した撚り線構造である。
[Formation of core]
<Former formation>
The cable core 110 is formed in order from the center. First, the former 111 is formed. The former 111 is a member that serves as a core for retaining the superconducting conductor layer 112. When the fault current flows through the conductor layer 112, the former 111 serves as a flow path, and has a function of suppressing damage to the conductor layer 112. The former 111 has a stranded wire structure formed by twisting a plurality of coated strands in which an enamel insulating coating is applied to a copper wire.

<超電導導体層の形成>
次に、フォーマ111の外周に超電導導体層112を形成する。超電導導体層112には、加圧焼結法により製造されたBi2223系Ag合金シーステープ線材を用い、このテープ線材をフォーマ111の上に多層(本例では4層)に巻回して形成する。各層の巻回方向は、内層側から順にS-S-Z-Zである。
<Formation of superconducting conductor layer>
Next, a superconducting conductor layer 112 is formed on the outer periphery of the former 111. The superconducting conductor layer 112 is formed by using a Bi2223-based Ag alloy sheath tape wire manufactured by a pressure sintering method, and winding the tape wire on the former 111 in multiple layers (four layers in this example). The winding direction of each layer is SSZZ in order from the inner layer side.

<電気絶縁層の形成>
次に、超電導導体層112の外周に電気絶縁層113を形成する。本例では、絶縁層113の内周側に内部半導電層(図示せず)を具える。そこで、超電導導体層112の上にカーボン紙を巻回して内部半導電層を形成する。この内部半導電層の上に電気絶縁層113を形成する。電気絶縁層113は、絶縁材を内部半導電層の外周に多層に巻回して形成する。絶縁材は、ポリプロピレンとクラフト紙とが接合されたPPLP(登録商標)を用い、巻回前に予め乾燥処理を施している。電気絶縁層113の形成は、湿度の調整が可能な紙巻室で行う。本例では、紙巻室の湿度を20〜30%としている。電気絶縁層113以外、即ち、フォーマ111、超電導導体層112、内部半導電層、後述する外部半導電層、外部超電導層114、保護層115の形成、及びコアの撚り合せは、通常の大気中にて行う。
<Formation of electrical insulation layer>
Next, an electrical insulating layer 113 is formed on the outer periphery of the superconducting conductor layer 112. In this example, an inner semiconductive layer (not shown) is provided on the inner peripheral side of the insulating layer 113. Therefore, carbon paper is wound on the superconducting conductor layer 112 to form an internal semiconductive layer. An electrically insulating layer 113 is formed on the internal semiconductive layer. The electrical insulating layer 113 is formed by winding an insulating material around the inner semiconductive layer in multiple layers. As the insulating material, PPLP (registered trademark) in which polypropylene and kraft paper are bonded is used, and is dried in advance before winding. The electrical insulating layer 113 is formed in a paper winding chamber in which humidity can be adjusted. In this example, the humidity of the paper winding chamber is 20 to 30%. Other than the electrical insulating layer 113, that is, the former 111, the superconducting conductor layer 112, the inner semiconducting layer, the outer semiconducting layer described later, the outer superconducting layer 114, the protective layer 115, and the core are twisted in a normal atmosphere. To do.

<外部超電導層の形成>
次に、電気絶縁層113の外周に外部超電導層114を形成する。外部超電導層114は、交流送電において、超電導導体層112とほぼ同じ大きさで逆方向の電流が誘導されて超電導導体層112がつくる磁場を相殺し、外部への磁場の漏洩を防止するシールドとして機能し、直流送電において、超電導導体層112を往路とする場合、帰路として利用することができる。本例では、電気絶縁層113の外周側に外部半導電層(図示せず)を具える。そこで、電気絶縁層113の上にカーボン紙を巻回して外部半導電層を形成し、この外部半導電層の上に外部超電導層114を形成する。外部超電導層114は、上記超電導導体層112と同様の加圧焼結法で得られた超電導材料からなるテープ線材を外部半導電層の上に多層(本例では2層)に巻回して形成する。各層の巻回方向は、S-Sである。
<Formation of external superconducting layer>
Next, the external superconducting layer 114 is formed on the outer periphery of the electrical insulating layer 113. The external superconducting layer 114 is a shield that prevents the leakage of a magnetic field to the outside by canceling out the magnetic field generated by the superconducting conductor layer 112 when an alternating current is induced in an alternating current in the same direction as the superconducting conductor layer 112 in the reverse direction. It functions and can be used as a return path when the superconducting conductor layer 112 is used as a forward path in DC power transmission. In this example, an external semiconductive layer (not shown) is provided on the outer peripheral side of the electrical insulating layer 113. Therefore, carbon paper is wound on the electrical insulating layer 113 to form an external semiconductive layer, and the external superconducting layer 114 is formed on the external semiconductive layer. The external superconducting layer 114 is formed by winding a tape wire made of a superconducting material obtained by the pressure sintering method similar to the superconducting conductor layer 112 on the external semiconductive layer in multiple layers (two layers in this example). To do. The winding direction of each layer is SS.

<保護層の形成>
次に、外部超電導層114の外周に保護層115を形成する。この保護層115は、外部超電導層114の機械的保護を図ると共に、絶縁材にて形成することで、超電導層114と断熱管(内管121)との間を電気的に絶縁し、断熱管120に誘導電流や帰路電流が分流されることを防ぐことができる。そこで、本例では、外部超電導層114の上にクラフト紙を巻回して保護層115を形成する。
<Formation of protective layer>
Next, the protective layer 115 is formed on the outer periphery of the external superconducting layer 114. This protective layer 115 provides mechanical protection for the outer superconducting layer 114 and is formed of an insulating material to electrically insulate between the superconducting layer 114 and the heat insulating pipe (inner pipe 121). It is possible to prevent the induced current and the return current from being shunted to 120. Therefore, in this example, the protective layer 115 is formed by winding kraft paper on the external superconducting layer 114.

<コアの撚り合せ>
上記によりケーブルコア110が形成される。本例では、図3に示すような3心ケーブルとするべく、このようなコア110を3条用意し、これらのコア110を撚合機で撚り合わせて撚合物を形成する。得られた撚合物は、ドラムに巻き取る。本例では、撚合物としたが、コア110を1心具える単心ケーブルとする場合、コア110を1条用意し、ドラムに巻回させておくとよい。
<Core twisting>
Thus, the cable core 110 is formed. In this example, in order to obtain a three-core cable as shown in FIG. 3, three such cores 110 are prepared, and these cores 110 are twisted with a twisting machine to form a twisted product. The obtained twisted product is wound up on a drum. In this example, a twisted product is used. However, when a single-core cable having one core 110 is provided, one core 110 may be prepared and wound around a drum.

[電気絶縁層の含有水分の低減]
次に、上記コア110の撚合物に、電気絶縁層113の含有水分を低減させる処理を施す。本例では、予め乾燥された絶縁材を用いて電気絶縁層113を形成しているが、その後、絶縁層113の外周の各層を大気中で形成しているため、これらの層の形成中に絶縁層113は、吸湿してしまう。そこで、撚合物の形成後、電気絶縁層113の含有水分を低減或いは除去する処理を行う。特に、この処理は、真空状態で行う。そして、断熱管120のうち内管121の形成時に電気絶縁層113が再度吸湿することを防止するべく、上記処理時の真空状態を保持したまま、引き続いて内管121を形成する。
[Reduction of moisture content in electrical insulation layer]
Next, the twisted product of the core 110 is subjected to a treatment for reducing the moisture content of the electrical insulating layer 113. In this example, the electrical insulating layer 113 is formed using a pre-dried insulating material, but since each layer on the outer periphery of the insulating layer 113 is formed in the air after that, during the formation of these layers The insulating layer 113 absorbs moisture. Therefore, after forming the twisted product, a treatment for reducing or removing moisture contained in the electrical insulating layer 113 is performed. In particular, this process is performed in a vacuum state. Then, in order to prevent the electrical insulating layer 113 from absorbing moisture again when the inner tube 121 is formed in the heat insulating tube 120, the inner tube 121 is subsequently formed while maintaining the vacuum state during the processing.

<装置の説明>
まず、上記水分低減処理及び内管の形成に用いられる装置を説明し、次に具体的手順を説明する。図1は、本発明超電導ケーブルの製造方法に用いられる装置の概略構成図である。この装置は、ケーブルコア(撚合物1)が収納でき、かつ真空引き及び加熱が可能な乾燥容器10と、乾燥容器10から送り出されたコアの外周に内管を形成する押出機20と、乾燥容器10と押出機20との間に配置されて、両者を接続するガイドパイプ30とを具える。乾燥容器10は、ドラムD1に巻き付けられた撚合物1を収納可能な有底筒状の本体11と、本体11に対して開閉自在に取り付けられる蓋部(図示せず)と、蓋部を閉じた状態において本体11内部を真空引きする真空装置V1と、本体11の外周及び蓋部の外周に配されて、加熱蒸気が流通される配管12とを具える。この乾燥容器10は、本体11に対して蓋部を閉じることで本体11内部を密閉することができる。また、密閉状態で真空装置V1を駆動することで、本体11内部を真空状態にすることができる。更に、上記配管12に接続される供給部13から加熱蒸気を導入して、配管12に加熱蒸気を流通させることで、本体11や蓋部を介して、撚合物1を加熱することができる。本体11の底面には、ドラムD1が搭載され、回転自在なターンテーブル(図示せず)が配置され、このターンテーブルは、駆動装置Mにより回転される。この回転により、ドラムD1に巻き付けられた撚合物1を順次押出機20側に送り出すことができる。撚合物1をガイドパイプ30により確実に挿入できるように、本体11おいてパイプが接続される開口部近傍に別途送り出し装置を配置させてもよい。乾燥容器10に接続されるガイドパイプ30は、その内部空間が本体11と共通する雰囲気となる構成であり、本体11を真空状態としたとき、同様に真空状態が保持される構成である。ガイドパイプ30の乾燥容器10側にはバルブ(図示せず)を具えており、パイプ30と容器10との間で気体の流通を停止できるようにしている。また、ガイドパイプ30の内部には、コアの送り出しを行うガイドローラ(図示せず)を具える。ガイドパイプ30に接続される押出機20は、本体11を真空状態としたとき、パイプ30と同様に本体11と同様の真空状態を保持したまま、パイプ30を経た撚合物1の外周に内管を形成することができる構成である。具体的には、押出機20において撚合物1が挿通される箇所の空間が本体11と共通する雰囲気となるようにパイプ30に押出機20を接続させている。本例で用いた押出機20は、図3に示すようにコア110(撚合物)の外周面と内管121の内周面との間に所定のクリアランスを有する筒状に内管を形成できるものとしている。
<Description of the device>
First, an apparatus used for the moisture reduction process and the formation of the inner tube will be described, and then a specific procedure will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus used in the method for manufacturing a superconducting cable of the present invention. This apparatus can store a cable core (twisted product 1) and can be evacuated and heated, and an extruder 20 that forms an inner tube on the outer periphery of the core sent out from the drying container 10. A guide pipe 30 is provided between the drying container 10 and the extruder 20 and connects the two. Drying vessel 10 has a twisted product 1 bottomed tubular body 11 capable of housing a wound on the drum D 1, lid mounted openably to the main body 11 (not shown), the lid portion a vacuum device V 1 evacuating the inside of the main body 11 in the closed state, is arranged on the outer circumference of the outer periphery and the lid portion of the main body 11 comprises a pipe 12 in which the heating steam is circulated. The drying container 10 can seal the inside of the main body 11 by closing the lid with respect to the main body 11. Further, by driving the vacuum device V 1 in a sealed state, it is possible to the inside of the main body 11 in a vacuum state. Furthermore, the twisted product 1 can be heated via the main body 11 and the lid by introducing the heating steam from the supply unit 13 connected to the pipe 12 and circulating the heating steam through the pipe 12. . A drum D 1 is mounted on the bottom surface of the main body 11, and a rotatable turntable (not shown) is disposed. The turntable is rotated by the driving device M. This rotation can be delivered sequentially extruder 20 side twisted product 1 wound on the drum D 1. In order to ensure that the twisted product 1 can be inserted through the guide pipe 30, a separate delivery device may be disposed in the main body 11 near the opening to which the pipe is connected. The guide pipe 30 connected to the drying container 10 has a configuration in which the internal space has a common atmosphere with the main body 11, and when the main body 11 is in a vacuum state, the vacuum state is similarly maintained. A valve (not shown) is provided on the drying pipe 10 side of the guide pipe 30 so that the gas flow between the pipe 30 and the container 10 can be stopped. The guide pipe 30 includes a guide roller (not shown) that feeds the core. When the main body 11 is in a vacuum state, the extruder 20 connected to the guide pipe 30 keeps the same vacuum state as that of the main body 11 in the same manner as the pipe 30 and is placed inside the outer periphery of the twisted product 1 through the pipe 30. It is the structure which can form a pipe | tube. Specifically, the extruder 20 is connected to the pipe 30 so that the space where the twisted product 1 is inserted in the extruder 20 has an atmosphere common to the main body 11. The extruder 20 used in this example forms an inner tube in a cylindrical shape having a predetermined clearance between the outer peripheral surface of the core 110 (twisted product) and the inner peripheral surface of the inner tube 121 as shown in FIG. It is supposed to be possible.

<処理の手順>
上記図1に示す装置を用いて、電気絶縁層の含有水分を低減させる処理手順を説明する。まず、乾燥容器10の蓋部を開け、撚合物1が巻き付けられたドラムD1を本体11の底部に配されるターンテーブルに載せ、蓋部を閉めて本体11を密閉する。このとき、ガイドパイプ30のバルブを閉じておき、パイプ30と容器10とを分離しておく。この状態で、供給部13から加熱蒸気を導入し、配管12に加熱蒸気を流通させ、乾燥容器10を介して撚合物1を加熱する。この加熱により、撚合物1の電気絶縁層中の含有水分が気化して、本体11内に放出される。加熱蒸気を流通して所定時間経過後、供給部13と配管12との間に設けられたバルブを閉じると共に、真空装置V1と本体11との間に設けられたバルブを開け、真空装置V1を駆動して、本体11内を真空引きして真空状態とする。この真空引きにより、上記本体11内に放出された水分は、乾燥容器10外に放出され、電気絶縁層中に再度浸入されることを防止する。真空装置V1を駆動した状態で、ガイドパイプ30のバルブを開けて、パイプ30内及び押出機20も本体11と同様の真空状態となるようにする。電気絶縁層113の含有水分が十分低減された状態となったら、ガイドパイプ30を介して撚合物1を押出機20に送り、撚合物1の外周に内管を形成する。
<Processing procedure>
A processing procedure for reducing the moisture content of the electrical insulating layer will be described using the apparatus shown in FIG. First, open the lid of the drying vessel 10, mounted on a turntable disposed a drum D 1 which Yogobutsu 1 is wound on the bottom of the body 11 to seal the main body 11 close the lid. At this time, the valve of the guide pipe 30 is closed, and the pipe 30 and the container 10 are separated. In this state, heating steam is introduced from the supply unit 13, the heating steam is circulated through the pipe 12, and the twisted product 1 is heated via the drying container 10. By this heating, moisture contained in the electrical insulating layer of the twisted product 1 is vaporized and released into the main body 11. After passing the heating steam for a predetermined time, the valve provided between the supply unit 13 and the pipe 12 is closed, and the valve provided between the vacuum device V 1 and the main body 11 is opened, and the vacuum device V 1 is driven and the inside of the main body 11 is evacuated to a vacuum state. By this evacuation, moisture released into the main body 11 is released out of the drying container 10 and is prevented from entering again into the electrical insulating layer. While driving the vacuum device V 1, by opening the valve of the guide pipe 30, the pipe 30 and the extruder 20 also set to be the same vacuum state as the main body 11. When the moisture content in the electrical insulating layer 113 is sufficiently reduced, the twisted product 1 is sent to the extruder 20 through the guide pipe 30 to form an inner tube on the outer periphery of the twisted product 1.

[断熱管の形成]
<内管の形成>
乾燥容器10内で電気絶縁層の含有水分の低減を行った撚合物1は、上記真空状態にあるガイドパイプ30を介して押出機20に送り出し、その外周に内管を形成してドラムD2に巻き取る。この押出機20において撚合物1が挿通される箇所、より具体的には撚合物1を導入する導入口から排出口までの空間は、乾燥容器10と同様に真空状態としている。本例では、内管の形成材料にアルミニウムを用いる。内管形成中は、真空装置V1を適宜駆動し、真空状態が維持されるようにしておく。撚合物1の外周に内管を具えるコア一体化物2は、押出機20を通過後、大気中に曝される。そこで、内管の端部は、撚合物が再度吸湿しないように密閉しておく。このように、水分低減処理に引き続いて真空状態で内管を形成することで、電気絶縁層は、水分が低減された状態が維持される。なお、押出機20の下流側(ドラムD2側)には、コルゲータ(図示せず)を配置し、押出機20で形成されたフラット管に、コルゲータで波付け加工を施し、内管が波付け管となるようにしている。本例では、コルゲータを設けたが、コルゲータを設けず、内管をフラット管としてもよい。波付け加工されたコア一体化物2は、ドラムD2で巻き取られる。
[Formation of insulation pipe]
<Formation of inner tube>
The twisted product 1 in which the moisture content of the electrical insulating layer is reduced in the drying container 10 is sent to the extruder 20 through the guide pipe 30 in the vacuum state, and the inner tube is formed on the outer periphery thereof to form the drum D. Wind up to 2 . In the extruder 20, the place where the twisted product 1 is inserted, more specifically, the space from the introduction port to which the twisted product 1 is introduced to the discharge port, is in a vacuum state like the drying container 10. In this example, aluminum is used as a material for forming the inner tube. During inner tube formation drives the vacuum device V 1 appropriately kept as a vacuum state is maintained. The core integrated product 2 having an inner tube on the outer periphery of the twisted product 1 is exposed to the atmosphere after passing through the extruder 20. Therefore, the end of the inner tube is sealed so that the twisted material does not absorb moisture again. In this way, by forming the inner tube in a vacuum state following the moisture reduction process, the electrical insulating layer is maintained in a state where moisture is reduced. Note that the downstream side of the extruder 20 (drum D 2 side), place the corrugator (not shown), a flat tube formed by an extruder 20, subjected to a corrugating process in corrugator waves inner tube It has become a tube. In this example, the corrugator is provided, but the inner tube may be a flat tube without providing the corrugator. Core integrated product 2 that has been processed corrugated is wound by a drum D 2.

<断熱材層の形成>
次に、コア一体化物2の外周に断熱材層を形成する。本例では、断熱材としてポリエステルフィルムの表面にアルミニウムを蒸着したスーパーインシュレーション(商品名)を用い、ドラムD2を回転させて巻き取ったコア一体化物2を繰り出し、一般的な巻回機により上記断熱材をコア一体化物2の外周に巻回して断熱材層を形成する。
<Formation of insulation layer>
Next, a heat insulating material layer is formed on the outer periphery of the core integrated product 2. In this example, using a polyester film super insulation with a deposit of aluminum on the surface of the (trade name) as insulation, feed the core monolith 2 wound by rotating the drum D 2, by a general winding machine The heat insulating material is wound around the outer periphery of the core integrated product 2 to form a heat insulating material layer.

<外管の形成>
次に、断熱材層の外周に外管を形成する。本例では、上記断熱材層の形成に引き続いて外管を形成する。本例において外管の形成は、溶接加工により行う。具体的には、板状材を供給するサプライ機と、供給された板状材を湾曲させる成形機と、板状材の継ぎ目を溶接する溶接機とを具えておき、サプライ機からステンレス板を供給して、断熱材層の外周に配置し、成形機によりこの板を湾曲させ、溶接機により継ぎ目を溶接することで、フラット管を形成する。更に、溶接機の下流側にコルゲータを配置し、コルゲータにてフラット管に波付け加工を施し、波付け管の外管を形成する。コルゲータを設けず、外管をフラット管としてもよい。外管を具えるケーブル一体化物は、形成後、別途用意したドラムで巻き取る。なお、内管及び外管の端部において、内管と外管との間を密閉している。また、本例では、外管を溶接加工により形成しているが、上記内管と同様に押し出しにより形成してもよい。
<Formation of outer tube>
Next, an outer tube is formed on the outer periphery of the heat insulating material layer. In this example, the outer tube is formed following the formation of the heat insulating material layer. In this example, the outer tube is formed by welding. Specifically, a supply machine for supplying a plate material, a molding machine for bending the supplied plate material, and a welding machine for welding a seam of the plate material are prepared. The flat tube is formed by supplying, arranging on the outer periphery of the heat insulating material layer, curving the plate with a molding machine, and welding the seam with a welding machine. Further, a corrugator is disposed on the downstream side of the welder, and the corrugator is used to corrugate the flat tube to form an outer tube of the corrugated tube. The outer tube may be a flat tube without providing a corrugator. The cable integrated product including the outer tube is wound up with a separately prepared drum after formation. Note that the inner tube and the outer tube are sealed at the end portions of the inner tube and the outer tube. In this example, the outer tube is formed by welding, but it may be formed by extrusion in the same manner as the inner tube.

<防食層の形成>
本例では、外管の外周に更に防食層を設ける。防食層の形成材料には、ポリ塩化ビニルを用い、ドラムから上記ケーブル一体化物を繰り出し、一般的な押出機により上記形成材料を外管の外周に押し出して防食層を形成する。以上の工程により、断熱管にケーブルコアが収納された超電導ケーブルを得る。得られた超電導ケーブルは、防食層を形成後、別途用意したドラムに巻き取る。
<Formation of anticorrosion layer>
In this example, an anticorrosion layer is further provided on the outer periphery of the outer tube. Polyvinyl chloride is used as a material for forming the anticorrosion layer, the cable integrated product is fed out from a drum, and the anticorrosion layer is formed by extruding the formation material to the outer periphery of the outer tube by a general extruder. Through the above steps, a superconducting cable in which the cable core is housed in the heat insulating tube is obtained. The obtained superconducting cable is wound around a separately prepared drum after the formation of the anticorrosion layer.

[断熱管の真空引き]
次に、上記超電導ケーブルにおいて断熱管の真空引きを行う。真空引きは、超電導ケーブルがドラムに巻き取られた状態で行う。具体的には、別途用意した真空装置を超電導ケーブルの両端側に接続し、両側から吸引(排気)することで行う。断熱管が所定の真空度に到達したら、真空引きを止め、断熱管の両端部を封止する。この工程により、真空断熱管を具える超電導ケーブルを得る。
[Vacuum insulation tube]
Next, the heat insulating tube is evacuated in the superconducting cable. The evacuation is performed in a state where the superconducting cable is wound around the drum. Specifically, a vacuum device prepared separately is connected to both ends of the superconducting cable, and suction (exhaust) is performed from both sides. When the heat insulation tube reaches a predetermined degree of vacuum, evacuation is stopped and both ends of the heat insulation tube are sealed. By this step, a superconducting cable having a vacuum heat insulating tube is obtained.

[線路の運転]
上記手順により得られた超電導ケーブルは、布設して電力供給線路に用いられる。この線路は、内管内に液体窒素などの冷媒を流通して、運転される。上記本発明製造方法により得られた超電導ケーブルでは、電気絶縁層に含有される水分が従来の方法により得られたケーブルと比較して低減されている。そのため、線路運転時、内管に冷媒を充填して電気絶縁層が冷媒に含浸された状態となっても、絶縁層中の含有水分が冷媒により固化され、この固化物が冷媒により輸送されて冷媒輸送路を閉塞するといった不具合を効果的に防止することができる。
[Railway operation]
The superconducting cable obtained by the above procedure is laid and used for the power supply line. This line is operated by circulating a refrigerant such as liquid nitrogen in the inner pipe. In the superconducting cable obtained by the manufacturing method of the present invention, moisture contained in the electrical insulating layer is reduced as compared with the cable obtained by the conventional method. Therefore, even when the inner pipe is filled with a refrigerant and the electric insulation layer is impregnated with the refrigerant during line operation, moisture contained in the insulation layer is solidified by the refrigerant, and the solidified product is transported by the refrigerant. Problems such as blocking the refrigerant transport path can be effectively prevented.

次に、含有水分が低減されるように断熱材層を形成した後、この低減させた状態を維持させたまま断熱管の外管を形成する本発明製造方法について説明する。この製造方法は、上記実施例1と同様に図3に示すような超電導ケーブル100を製造するものであり、特に、断熱材層及び断熱管120のうち外管122を特定条件で形成する点に特徴を有する。ここでは、断熱管の形成方法を中心に説明する。   Next, the manufacturing method of the present invention for forming the outer pipe of the heat insulating pipe while maintaining the reduced state after forming the heat insulating material layer so as to reduce the moisture content will be described. This manufacturing method is to manufacture a superconducting cable 100 as shown in FIG. 3 in the same manner as in Example 1, and in particular, in that the outer tube 122 of the heat insulating material layer and the heat insulating tube 120 is formed under specific conditions. Has characteristics. Here, the method for forming a heat insulating tube will be mainly described.

上記実施例1では、断熱材層を大気中で形成する場合を説明した。しかし、断熱材の材質によっては、大気中の水分を吸湿し易いものがあり、断熱材層を大気中で形成すると、断熱材層が過度に吸湿してしまうことがある。そこで、本例では、断熱材層の含有水分が低減されるように、断熱材層を真空状態で形成する。そして、外管122の形成時に断熱材層が再度吸湿することを防止するべく、この真空状態を保持したまま、引き続いて外管122を形成する。   In the first embodiment, the case where the heat insulating material layer is formed in the atmosphere has been described. However, depending on the material of the heat insulating material, there is a material that easily absorbs moisture in the atmosphere. If the heat insulating material layer is formed in the air, the heat insulating material layer may absorb moisture excessively. Therefore, in this example, the heat insulating material layer is formed in a vacuum state so that the moisture content of the heat insulating material layer is reduced. Then, in order to prevent the heat insulating material layer from absorbing moisture again when the outer tube 122 is formed, the outer tube 122 is subsequently formed while maintaining this vacuum state.

<装置の説明>
まず、上記断熱材層及び外管の形成に用いられる装置を説明し、次に具体的手順を説明する。図2は、本発明超電導ケーブルの製造方法に用いられる装置の概略構成図である。この装置は、断熱材Iの巻回機40を収納でき、かつ真空引きが可能な真空室50と、真空室50から送り出された断熱材層を具える内管(断熱材一体化物4)の外周に外管を形成する押出機21と、真空室50と押出機21との間に配置されて、両者を接続するガイドパイプ31とを具える。巻回機40は、巻き付けられた断熱材Iを内管3の外周に順次繰り出すパット41と、パット41を回転自在に保持する台座42とを具える。一つの台座42には、複数のパット41が配置され(図2では2個)、その中心部に内管3が挿通される貫通孔を具える。このような台座42を内管3の進行方向に沿って複数(図2では2個示す)配置させて巻回機群が構成される。これら巻回機40は、図示しない駆動装置を具えており、貫通孔から出た内管3の外周に断熱材を自動的に巻回する。これら巻回機40により、内管3の外周には、断熱材を多層に巻回することができる。巻回機40が収納される真空室50は、内部を真空引きする真空装置V2と、内管3が導入される導入口と、断熱材層が形成された断熱材一体化物4を押出機21側に排出する排出口とを具える。この真空室50は、真空装置V2を駆動することで、その内部を真空状態にすることができる。導入口側及び排出口側にはそれぞれ、図示しない送り出し装置を配置させており、この送り出し装置により、内管3を真空室50に導入すると共に、断熱材一体化物4を押出機21に送り出すことができる。導入口は、開閉自在な栓部(図示せず)を具えており、栓部及び後述するガイドパイプ31のバルブ(図示せず)を閉じることで真空室50を密閉状態とすることができる。真空室50に接続されるガイドパイプ31は、その内部空間が真空室50と共通する雰囲気となる構成であり、真空室50を真空状態としたとき、同様に真空状態が保持される構成である。ガイドパイプ31の真空室側にはバルブを具えており、パイプ31と真空室50との間で気体の流通を停止できるようにしている。ガイドパイプ31の内部に断熱材一体化物4を押出機側に送り出すガイドローラを具えてもよい。このガイドパイプ31に接続される押出機21は、真空室50を真空状態としたとき、パイプ31と同様に真空室50と同様の真空状態を保持したまま、パイプ31を経た断熱材一体化物4の外周に外管を形成することができるように構成されている。具体的には、押出機21において断熱材一体化物4が挿通される箇所の空間が真空室50と共通する雰囲気となるようにパイプ31に押出機21を接続させている。本例で用いた押出機21は、実施例1で用いた押出機20(図1参照)と同様に、断熱材一体化物4の外周面と外管の内周面との間に所定のクリアランスを有する筒状に外管を形成できるものである。
<Description of the device>
First, an apparatus used for forming the heat insulating material layer and the outer tube will be described, and then a specific procedure will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus used in the method for manufacturing a superconducting cable of the present invention. This device can accommodate the winding machine 40 of the heat insulating material I and can be evacuated, and an inner tube (heat insulating material integrated product 4) including a heat insulating material layer fed from the vacuum chamber 50. It includes an extruder 21 that forms an outer tube on the outer periphery, and a guide pipe 31 that is disposed between the vacuum chamber 50 and the extruder 21 and connects the two. The winding machine 40 includes a pad 41 that sequentially feeds the wound heat insulating material I to the outer periphery of the inner tube 3, and a pedestal 42 that rotatably holds the pad 41. One pedestal 42 is provided with a plurality of pads 41 (two in FIG. 2), and has a through-hole through which the inner tube 3 is inserted at the center thereof. A plurality of such pedestals 42 are arranged along the traveling direction of the inner tube 3 (two are shown in FIG. 2) to constitute a winding machine group. These winding machines 40 include a driving device (not shown) and automatically wind a heat insulating material around the outer periphery of the inner tube 3 that comes out of the through hole. By these winding machines 40, the heat insulating material can be wound in multiple layers around the outer periphery of the inner tube 3. The vacuum chamber 50 in which the winding machine 40 is housed is an extruder for a vacuum device V 2 that evacuates the interior, an inlet for introducing the inner tube 3, and a heat insulating material integrated material 4 in which a heat insulating material layer is formed. It has a discharge port that discharges to the 21 side. The vacuum chamber 50, by driving the vacuum device V 2, can be the internal vacuum state. A delivery device (not shown) is arranged on each of the introduction port side and the discharge port side. With this delivery device, the inner tube 3 is introduced into the vacuum chamber 50 and the heat insulating material integrated product 4 is sent to the extruder 21. Can do. The introduction port includes a plug part (not shown) that can be freely opened and closed, and the vacuum chamber 50 can be sealed by closing the plug part and a valve (not shown) of a guide pipe 31 described later. The guide pipe 31 connected to the vacuum chamber 50 has a configuration in which the internal space has a common atmosphere with the vacuum chamber 50, and when the vacuum chamber 50 is in a vacuum state, the vacuum state is similarly maintained. . A valve is provided on the vacuum chamber side of the guide pipe 31 so that the gas flow between the pipe 31 and the vacuum chamber 50 can be stopped. A guide roller may be provided inside the guide pipe 31 for feeding the heat insulating material integrated product 4 to the extruder side. When the vacuum chamber 50 is in a vacuum state, the extruder 21 connected to the guide pipe 31 maintains the same vacuum state as the vacuum chamber 50 in the same manner as the pipe 31, and the heat insulating material integrated product 4 that has passed through the pipe 31. It is comprised so that an outer tube | pipe can be formed in the outer periphery. Specifically, the extruder 21 is connected to the pipe 31 so that the space where the heat insulating material integrated body 4 is inserted in the extruder 21 has a common atmosphere with the vacuum chamber 50. The extruder 21 used in this example is a predetermined clearance between the outer peripheral surface of the heat insulating material integrated product 4 and the inner peripheral surface of the outer tube, similarly to the extruder 20 (see FIG. 1) used in Example 1. The outer tube can be formed in a cylindrical shape having

<形成手順>
《断熱材層の形成》
上記図2に示す装置を用いて、断熱材層及び外管を形成する手順を説明する。まず、導入口の栓部及びガイドパイプ31のバルブを閉じて、パイプ31と真空室50とを分離し、真空室50を密閉する。この状態で、真空装置V2を駆動して、真空室50内を真空引きして真空状態とする。所定の真空状態となったら、内管3を真空室50に導入した際に真空室50の真空状態が破られないように導入口をシールし、導入口から真空室50に内管3を導入する。内管3は、別途作製しておき、ドラムD3に巻き取っておく。そして、ドラムD3を回転させると共に、送り出し装置により真空室50に内管3を導入し、巻回機40を通過させて、内管3の外周に断熱材層を形成する。このとき、断熱材層は、真空雰囲気下にて形成されるため、大気中にて形成される場合と比較して吸湿しにくく、層形成中に過度に水分を含むことを効果的に抑制することができる。また、断熱材が事前に水分を含んでいたとしても真空状態とすることでこの水分は気化されて断熱材の外部に放出され易い。従って、水分を低減した状態にある断熱材を用いることができると共に、真空状態で断熱材層を形成するため、形成中においても断熱材層の含有水分を低減することができる。断熱材層形成中は、真空装置V2を適宜駆動して、真空状態が維持されるようにしておく。断熱材層の形成を開始したら、ガイドパイプ31のバルブも開けて、パイプ31内及び押出機21も真空室50と同様の真空状態となるようにする。そして、断熱材層が形成された断熱材一体化物4の外周に外管を形成する。
<Formation procedure>
<Formation of insulation layer>
The procedure for forming the heat insulating material layer and the outer tube will be described using the apparatus shown in FIG. First, the stopper of the inlet and the valve of the guide pipe 31 are closed, the pipe 31 and the vacuum chamber 50 are separated, and the vacuum chamber 50 is sealed. In this state, by driving the vacuum device V 2, a vacuum state by evacuating the vacuum chamber 50. When the predetermined vacuum state is reached, the inlet is sealed so that the vacuum state of the vacuum chamber 50 is not broken when the inner tube 3 is introduced into the vacuum chamber 50, and the inner tube 3 is introduced into the vacuum chamber 50 from the inlet. To do. The inner tube 3 is previously produced separately and set aside around the drum D 3. Then, while rotating the drum D 3 , the inner tube 3 is introduced into the vacuum chamber 50 by the delivery device and passed through the winding machine 40, and a heat insulating material layer is formed on the outer periphery of the inner tube 3. At this time, since the heat insulating material layer is formed in a vacuum atmosphere, it is less likely to absorb moisture compared to the case where it is formed in the air, and effectively suppresses excessive moisture during the layer formation. be able to. Moreover, even if the heat insulating material contains moisture in advance, the water is easily vaporized and released to the outside of the heat insulating material by making a vacuum state. Therefore, the heat insulating material in a state where moisture is reduced can be used, and the heat insulating material layer is formed in a vacuum state, so that the moisture content of the heat insulating material layer can be reduced even during the formation. Heat insulating material layer formed drives the vacuum device V 2 appropriately kept as a vacuum state is maintained. When the formation of the heat insulating material layer is started, the valve of the guide pipe 31 is also opened so that the inside of the pipe 31 and the extruder 21 are in a vacuum state similar to the vacuum chamber 50. And an outer tube | pipe is formed in the outer periphery of the heat insulating material integrated material 4 in which the heat insulating material layer was formed.

《外管の形成》
真空室50内にて水分の低減が行われた断熱材層を具える断熱材一体化物4は、上記真空状態にあるガイドパイプ31を介して押出機21に送り出し、その外周に外管を形成する。この押出機21において断熱材一体化物4が挿通される箇所、より具体的には一体化物4を導入する導入口から排出口までの空間は、真空室50と同様に真空状態としている。本例では、外管の形成材料にステンレスを用いる。断熱材層の外周に外管を形成した外管一体化物5は、押出機21を通過後、大気中に曝される。そこで、内管及び外管の端部において内管と外管との間は、断熱材層が再度吸湿しないように密閉しておく。このように、断熱材層を水分が低減された状態にて形成した後、引き続いて真空状態にて外管を形成することで、断熱材層は、水分が低減された状態が維持される。なお、押出機21の下流側(ドラムD4側)にコルゲータ(図示せず)を配置し、押出機21により形成されたフラット管に、コルゲータにて波付け加工を施し、外管が波付け管となるようにしている。コルゲータを設けず、外管をフラット管としてもよい。波付け加工された外管一体化物5は、形成後、別途用意したドラムD4で巻き取る。
<Formation of outer tube>
The heat insulating material integrated body 4 including the heat insulating material layer in which moisture is reduced in the vacuum chamber 50 is sent to the extruder 21 through the guide pipe 31 in the vacuum state, and an outer tube is formed on the outer periphery thereof. To do. In the extruder 21, the place where the heat insulating material integrated product 4 is inserted, more specifically, the space from the introduction port through which the integrated product 4 is introduced to the discharge port, is in a vacuum state as in the vacuum chamber 50. In this example, stainless steel is used as a material for forming the outer tube. The outer tube integrated body 5 in which the outer tube is formed on the outer periphery of the heat insulating material layer is exposed to the atmosphere after passing through the extruder 21. Therefore, the end portions of the inner tube and the outer tube are sealed between the inner tube and the outer tube so that the heat insulating material layer does not absorb moisture again. In this way, after the heat insulating material layer is formed in a state where moisture is reduced, the heat insulating material layer is maintained in a state where water content is reduced by subsequently forming the outer tube in a vacuum state. In addition, a corrugator (not shown) is arranged downstream of the extruder 21 (drum D 4 side), the corrugator is used to corrugate the flat pipe formed by the extruder 21, and the outer pipe is corrugated. Try to be a tube. The outer tube may be a flat tube without providing a corrugator. Corrugated processed outer tube integrated product 5 after formation, wound by a drum D 4 which is separately prepared.

内管3は、実施例1のようにケーブルコアを収納させた状態としてもよいし、コアを収納させていない状態としてもよい。前者の場合、ケーブルコアは実施例1の手順に従って形成してもよいし、従来と同様の手順にて形成されたものを利用してもよい。後者の場合、上記手順により断熱管を形成した後、一対の無限軌道といったコアの送り出し装置などを利用して、断熱管にケーブルコアを挿入配置させるとよい。そして、ケーブルコアを収納させた状態としたら、上記実施例1と同様にして外管の外周に防食層を設けることで、超電導ケーブルが得られる。   The inner tube 3 may be in a state in which the cable core is accommodated as in the first embodiment, or may be in a state in which the core is not accommodated. In the former case, the cable core may be formed according to the procedure of the first embodiment, or a cable core formed by a procedure similar to the conventional method may be used. In the latter case, after forming the heat insulation pipe by the above procedure, the cable core may be inserted and disposed in the heat insulation pipe using a core feeding device such as a pair of endless tracks. When the cable core is housed, a superconducting cable can be obtained by providing an anticorrosion layer on the outer periphery of the outer tube in the same manner as in Example 1.

得られた超電導ケーブルは、上記実施例1と同様にして真空引きを行う。このとき、上記手順により得られた超電導ケーブルでは、断熱材層に含有される水分が従来の方法により得られたものと比較して低減されている。そのため、断熱管を真空引きする際、その時間を短縮することができる。また、断熱材層の含有水分が比較的少ないことで、短い時間で所定の真空度に到達することができる。更に、断熱材層の含有水分が比較的少ないことで、真空到達度や止め真空度を改善することができる。従って、断熱管を封止後、真空度の低減度合いが小さくなるため、上記手順により得られた超電導ケーブルでは、長期に亘り高真空状態を維持することができる。   The resulting superconducting cable is evacuated in the same manner as in Example 1 above. At this time, in the superconducting cable obtained by the above procedure, the moisture contained in the heat insulating material layer is reduced as compared with that obtained by the conventional method. Therefore, when evacuating the heat insulating tube, the time can be shortened. In addition, since the moisture content of the heat insulating material layer is relatively small, a predetermined degree of vacuum can be reached in a short time. Furthermore, since the moisture content of the heat insulating material layer is relatively small, the degree of vacuum attainment and the degree of stop vacuum can be improved. Accordingly, since the degree of vacuum reduction is reduced after sealing the heat insulating tube, the superconducting cable obtained by the above procedure can maintain a high vacuum state for a long period of time.

超電導ケーブルの作製にあたり、上記実施例1と実施例2とを合わせて行ってももちろんよい。即ち、ケーブルコアを作製した後、乾燥容器10(図1)にて真空及び加熱により、電気絶縁層の含有水分を低減し、この真空状態を保持したまま押出機20(同)により内管を形成する。次に、ケーブルコアが内管内に収納されたコア一体化物2(同)を真空室50(図2)に導入して、真空状態で内管の外周に断熱材層を形成し、断熱材層の含有水分を低減する。この真空状態を保持したまま押出機21(同)により外管を形成する。   Needless to say, the superconducting cable may be manufactured by combining the first embodiment and the second embodiment. That is, after producing the cable core, the moisture content of the electrical insulating layer is reduced by vacuum and heating in the drying container 10 (FIG. 1), and the inner tube is connected by the extruder 20 (the same) while maintaining this vacuum state. Form. Next, the core integrated product 2 (same) in which the cable core is housed in the inner tube is introduced into the vacuum chamber 50 (FIG. 2), and a heat insulating material layer is formed on the outer periphery of the inner tube in a vacuum state. Reduce moisture content. An outer tube is formed by the extruder 21 (same as this) while maintaining this vacuum state.

上記手順により得られた超電導ケーブルは、上述のように断熱管の真空引き時間を短縮できると共に、達成真空度をより高くすることができる。また、このような超電導ケーブルでは、運転時、冷媒輸送路が閉塞することがほとんどないだけでなく、高真空状態を長期に亘り維持することができる。   The superconducting cable obtained by the above procedure can shorten the time required for evacuating the heat insulating tube as described above, and can further increase the degree of vacuum achieved. Also, with such a superconducting cable, the refrigerant transport path is hardly blocked during operation, and a high vacuum state can be maintained for a long time.

本発明超電導ケーブルの製造方法は、交流送電又は直流送電に利用される超電導ケーブルの製造に好適に利用することができる。   The manufacturing method of the superconducting cable of the present invention can be suitably used for manufacturing a superconducting cable used for AC power transmission or DC power transmission.

電気絶縁層の含有水分を低減すると共に、真空状態で内管を形成する本発明超電導ケーブルの製造方法に用いられる装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus used for the manufacturing method of this invention superconducting cable which reduces the moisture content of an electrical insulating layer, and forms an inner pipe | tube in a vacuum state. 断熱材層の含有水分を低減すると共に、真空状態で外管を形成する本発明超電導ケーブルの製造方法に用いられる装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus used for the manufacturing method of this invention superconducting cable which reduces the moisture content of a heat insulating material layer, and forms an outer tube | pipe in a vacuum state. 3心一括型の超電導ケーブルの横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a three-core batch type superconducting cable.

符号の説明Explanation of symbols

1 撚合物 2 コア一体化物 3 内管 4 断熱材一体化物 5 外管一体化物
10 乾燥容器 11 本体 12 配管 13 供給部
20,21 押出機 30,31 ガイドパイプ 40 巻回機 41 パット 42 台座
50 真空室
100 超電導ケーブル 110 コア 111 フォーマ 112 超電導導体層
113 電気絶縁層 114 外部超電導層 115 保護層 120 断熱管 121 内管
122 外管 123 防食層
1 Twisted product 2 Core integrated product 3 Inner tube 4 Heat insulation integrated product 5 Outer tube integrated product
10 Drying container 11 Body 12 Piping 13 Supply section
20,21 Extruder 30,31 Guide pipe 40 Winder 41 Pat 42 Pedestal
50 vacuum chamber
100 Superconducting cable 110 Core 111 Former 112 Superconducting conductor layer
113 Electrical insulation layer 114 External superconducting layer 115 Protective layer 120 Heat insulation pipe 121 Inner pipe
122 Outer pipe 123 Anticorrosion layer

Claims (5)

超電導導体層の外周に電気絶縁層を有するケーブルコアと、内管と外管とからなる二重構造であり、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルの製造方法であって、
超電導導体層の外周に、絶縁紙を用いた絶縁材を巻回して電気絶縁層を形成し、ケーブルコアを形成する工程と、
第一の真空状態で、前記ケーブルコアを加熱し、電気絶縁層中の含有水分を低減する工程と、
前記第一の真空状態を保持したまま、ケーブルコアの外周に内管を形成する工程とを具えることを特徴とする超電導ケーブルの製造方法。
A superconducting cable manufacturing method comprising a cable core having an electrical insulating layer on the outer periphery of a superconducting conductor layer, a double structure composed of an inner tube and an outer tube, and a heat insulating tube for housing the core,
A process of forming an electrical insulating layer by winding an insulating material using insulating paper around the outer periphery of the superconducting conductor layer, and forming a cable core;
Heating the cable core in a first vacuum state to reduce the moisture content in the electrical insulating layer;
A superconducting cable manufacturing method comprising: forming an inner tube on the outer periphery of the cable core while maintaining the first vacuum state.
更に、第二の真空状態で、内管の外周に断熱材を巻回して断熱材層を形成し、断熱材層中の含有水分を低減する工程と、
前記第二の真空状態を保持したまま、断熱材層の外周に外管を形成する工程とを具えることを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルの製造方法。
Further, in the second vacuum state, a heat insulating material is wound around the outer periphery of the inner tube to form a heat insulating material layer, and the moisture content in the heat insulating material layer is reduced,
2. The method of manufacturing a superconducting cable according to claim 1, further comprising a step of forming an outer tube on an outer periphery of the heat insulating material layer while maintaining the second vacuum state.
内管及び外管の少なくとも一方は、押し出しにより形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の超電導ケーブルの製造方法。   3. The method of manufacturing a superconducting cable according to claim 1, wherein at least one of the inner tube and the outer tube is formed by extrusion. 内管及び外管の少なくとも一方は、金属材料からなる板状材を溶接して形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の超電導ケーブルの製造方法。   3. The method of manufacturing a superconducting cable according to claim 1, wherein at least one of the inner tube and the outer tube is formed by welding a plate material made of a metal material. 超電導導体層を有するケーブルコアと、内管と外管とからなる二重構造であり、このコアを収納する断熱管とを具える超電導ケーブルの製造方法であって、
第三の真空状態で、前記内管の外周に断熱材を巻回して断熱材層を形成し、断熱材層中の含有水分を低減する工程と、
前記第三の真空状態を保持したまま、断熱材層の外周に外管を形成する工程とを具えることを特徴とする超電導ケーブルの製造方法。
A superconducting cable manufacturing method comprising a cable core having a superconducting conductor layer, a double structure composed of an inner tube and an outer tube, and a heat insulating tube for housing the core,
In a third vacuum state, a step of forming a heat insulating material layer by winding a heat insulating material around the outer periphery of the inner tube, and reducing moisture contained in the heat insulating material layer;
A method of manufacturing a superconducting cable, comprising: forming an outer tube on the outer periphery of the heat insulating material layer while maintaining the third vacuum state.
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