JP5731564B2 - 超電導ケーブルの端末構造体 - Google Patents

Description

本発明は、多層構造で配置した複数の超電導線材を有する超電導ケーブルにおける端末構造体に関する。

一般に、超電導ケーブルにおいては、フォーマ（芯材）の外周に超電導テープが螺旋状に巻回されている。また、超電導ケーブルでは、超電導テープの本数を増加して大電流送電を可能とするために、超電導テープを同心円状に多層に配置する場合が多い。これら多層配置された超電導テープ層間（すなわち超電導テープの間）には、超電導テープ間での電気絶縁をとったり、超電導テープを押えたりするための、押えテープが設けられる。

このような多層構造の超電導ケーブルを極低温部から常温部に引き出すために、例えば、特許文献１記載の、超電導ケーブルの端末構造体（超電導ケーブルの終端部の構成と言ってもよい）が知られている。

特許文献１では、超電導テープの端末が接続される常導電接続部材は筒状をなしており、内部に超電導テープを備える超電導ケーブルの芯材が挿入される。また、この筒状の常電導接続部材の外面（外周面）は、軸心に沿って超電導テープ側から離れるに従って外径が大きくなるように段差を付けた階段状に形成されている。これら段差は、超電導テープの層に対応する。この構成により、常導電接続部材で段差がつけられた段部の上面（「段面」とも称する）毎に、各層の超電導テープを容易に接続することができ、この接続により、極低温部に配された超電導ケーブルを、常電導導体を用いて常温部に引き出すことができる。

特開２０１０−２６３６９９号公報

しかしながら、従来の超電導テープの端末構造体では、上述したように、超電導ケーブルで多層に配置された超電導テープは、それぞれ常電導導体において段差の付いた段差面に接続されている。このため、接続後の各層毎の超電導テープは、電力ケーブルに揺れなどが生じると、電極の段差面の段鼻部、つまり、段差面において超電導ケーブルの基端部側に突出する角部分（特に直角な角部）に接触し、接触部分で負荷が掛かる虞がある。超電導テープでは、電極との接触部分に負荷が掛かることで、超電導テープ自体の超電導特性が減少し、ひいては、超電導テープを備える超電導ケーブル自体の通電量を減少させるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、超電導ケーブルを接続する作業の容易性を確保しつつ、大容量の通電を好適に可能にする超電導ケーブルの端末構造体を提供することを目的とする。

本発明の装置の一つの態様は、同心円状に多層配置された超電導線材を有する、超電導ケーブルと、前記超電導線材の端末を接続する電極と、を有する超電導ケーブルの端末構造体であって、前記電極の外面には、前記超電導線材が配置される各層に対応する段差が階段状に設けられ、前記外面は、前記段差で連結され、且つ、前記超電導線材の端末を層毎に電気的に接続する複数の段面を備え、前記複数の段面間には、前記複数の段面間の前記段差を覆う段差被覆体が設けられ、前記段差被覆体は、前記複数の段面のうち上側の段面の段鼻部に連続し、且つ、前記上側の段面の段鼻部から下側の段面に向かって傾斜するテーパ面を有する構成を採る。

本発明によれば、超電導ケーブルを接続する作業の容易性を確保しつつ、大容量の通電を好適に可能にする超電導ケーブルの端末構造体を実現できる。

本発明に係る一実施の形態の超電導ケーブルの端末構造体の全体の概略を示す部分断面図 同超電導ケーブルの端末構造体の要部構成を模式的に示す図 超電導ケーブルにおける超電導テープの巻回状態を示す図 同超電導ケーブルの端末構造体における電極の構成を示す図 同超電導ケーブルの端末構造体における段差被覆体を示す図 本発明に係る他の実施の形態２の超電導ケーブルの端末構造体の概略を示す全体図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜超電導ケーブルの端末構造体の概要＞
図１は、本発明に係る一実施の形態の超電導ケーブルの端末構造体の全体の概略を示す部分断面図である。この図１では、図中の端末構造体の上半分において電極に接続された超電導テープを図示している。図２は、図１の超電導ケーブルの端末構造体における要部構成を示す模式図である。なお、実施の形態では、説明を簡単化するために、超電導ケーブルが４層構造すなわち４層のテープ状の超電導線材（以下、「超電導テープ」という）を有する場合を例示するが、２層構造以上、すなわち、２、３層及び５層以上の超電導テープを有する場合でも、本発明を適用可能である。

図１に示す超電導ケーブルの端末構造体１００は、超電導テープ群１１０を有する超電導ケーブル１２０と、この超電導ケーブル１２０の端末及び超電導テープ群１１０の端末を接続する筒状の通電電極１３０と、段差被覆体１５０とを有する。この超電導ケーブルの端末構造体１００では、図２に示すように、超電導テープ群１１０は、同心円状に多層配置された超電導テープ１１１〜１１４であり、超電導テープ１１１〜１１４の端末は、段差被覆体１５０（１５１〜１５３）が取り付けられた筒状の通電電極１３０にそれぞれ接続されている。

＜超電導ケーブルの構成＞
超電導ケーブル１２０は、図２に示すように、芯材（フォーマ）１２１、押えテープ１２２、第１の超電導テープ１１１、押えテープ１２３、第２の超電導テープ１１２、押えテープ１２４、第３の超電導テープ１１３、押えテープ１２５、第４の超電導テープ１１４を有する。超電導ケーブル１２０は、通電電極１３０に接続される端末側の部分を段剥ぎして、芯材１２１、第１〜第４の超電導テープ１１１〜１１４が露出し、段剥ぎ基端部１２０ｂから延出されている。そして、露出した芯材１２１は、通電電極１３０の端部１３２ａ側から挿通して固定されるとともに、通電電極１３０の他端部から突出する部分でスリーブ１７１が外嵌されている。よって、芯材１２１の外周に配置される押えテープ１２２、第１の超電導テープ１１１、押えテープ１２３、第２の超電導テープ１１２、押えテープ１２４、第３の超電導テープ１１３、押えテープ１２５及び第４の超電導テープ１１４と、通電電極１３０の接続部１３２とは、互いに、芯材１２１上で、芯材１２１の軸方向で対向する位置に位置している。

芯材１２１は、内部安定化層として機能し、円柱或いは円筒形状であり、銅の撚線から構成されている。芯材１２１の外周には、不織布からなる押えテープ１２２が巻回されている。押えテープ１２２の外周には、第１の超電導テープ１１１が、図３に示すように、スパイラル状に巻回されている。第１の超電導テープ１１１の外周には、不織布からなる押えテープ１２３が巻回されている。押えテープ１２３の外周には、第２の超電導テープ１１２が第１の超電導テープ１１１と同様にスパイラル状に巻回されている。第２の超電導テープ１１２の外周には、不織布からなる押えテープ１２４が巻回されている。押えテープ１２４の外周には、第３の超電導テープ１１３が第１の超電導テープ１１１と同様にスパイラル状に巻回されている。第３の超電導テープ１１３の外周には、不織布からなる押えテープ１２５が巻回されている。押えテープ１２５の外周には、第４の超電導テープ１１４が第１の超電導テープ１１１と同様にスパイラル状に巻回されている。本実施の形態の例では、１層あたり１２本の超電導テープがスパイラル状に巻回されている。なお、複数の超電導テープ（本実施の形態の場合、１２本）１１１は、押さえテープ１１２の外周に、各テープ間に若干の間隔を空けてスパイラル状に巻回されている。超電導テープ１１２〜１１４もそれぞれ同様である。また、押えテープ１２２〜１２５は、それぞれ、２本の不織布を、間隔を空けずに１／２で重なるようにスパイラル状に巻回されている。超電導テープ１１１〜１１４としては、例えば、厚さ０．１ｍｍ、幅５ｍｍの超電導テープが、撚ピッチ２４０ｍｍで、１２枚巻回されている。押えテープ１２２〜１２５としては、例えば、厚さ０．２ｍｍ、幅４５ｍｍの不織布１枚を、間隔を空けずに１／２ラップ巻きすることで構成されている（つまり、テープ幅の半分ずつがオーバーラップして巻回されている）。

このように、超電導ケーブル１２０では、第１〜第４の超電導テープ１１１〜１１４、押えテープ１２２〜１２５は、それぞれ、１２本の超電導テープから構成されている。超電導テープ１１１〜１１４の材料としては、従来提案されている種々の超電導材料を用いることができる。また、超電導テープ１１１〜１１４は、必ずしもテープ状でなくてもよく、超電導線材であればよい。

実際には、超電導ケーブル１２０では、第４の超電導テープ１１４の外周側に、電気絶縁層や、超電導シールド層（外部導体層）、外部安定化層、コルゲート管などが設けられているが、これらの部材は、超電導テープ１１１〜１１４が通電電極１３０に接続される端末箇所では取り除かれるので、図２ではこれらは省略して示してある。

＜通電電極の構成＞
図４は、同超電導ケーブルの端末構造体における通電電極の構成を示す図である。

図１、２及び図４に示すように、通電電極（以下、「電極」という）１３０は、全体として筒状である。電極１３０は、リードケーブルが接続される円筒部１３１と、外面に超電導線材（超電導テープ）１１１〜１１４が配置される各層に対応する段差が階段状に設けられた多段構造の接続部１３２と、を有する。

電極１３０は、図１、図２及び図４から明らかなように、超電導ケーブル１２０の芯材１２１が内部を貫通できる中空構造となっている。

図１及び図４に示すように円筒部１３１には、リードケーブルが電気的に接続される接続片１３１１が突設されている。実際の使用時には、超電導ケーブル１２０および電極１３０は、液体窒素などの極低温の液体に浸される。そして、超電導ケーブル１２０の電流は、電極１３０を介してリードケーブルによって常温部に引き出されるようになっている。例えば、リードケーブルは、ポリマー套管（図示せず）などを介して気中に導出される。

接続部１３２は、超電導ケーブル１２０と対向する端部１３２ａ側に向かって下がるように段差をつけて配置された複数の段面１３２１〜１３２４を備える。

これら段面１３２１〜１３２４は、図２に示すように、それぞれ超電導ケーブル１２０における超電導テープ１１１〜１１４が構成する層に対応して、接続部１３２において階段状に段差を付けて設けられた層の外周面である。段面１３２１〜１３２４は、電極１３０の外面で、段差で連結されている。

また、段面１３２１〜１３２４には、それぞれ対応する層毎の超電導テープ１１１〜１１４の端末１１１１、１１２１、１１３１、１１４１が電気的にそれぞれ接合されている。

超電導ケーブル１２０を主体として説明すると、超電導ケーブル１２０の超電導テープ１１１〜１１４は、外周側に配置される超電導テープの端部の方が内周側に配置されるそれらよりも順に、超電導ケーブル１２０の終端側（円筒部１３１側）に長くなっている。具体的には、最内周側の超電導テープである第１の超電導テープ１１１、第２の超電導テープ１１２、第３の超電導テープ１１３、第４の超電導テープ１１４の端部の順に、段々長くなっている。

そして、これらの超電導テープ１１１〜１１４のうち、最内周側に設けられた第１の超電導テープ１１１は、超電導ケーブル１２０の軸方向で対向する階段状の接続部１３２において、最も近い段面１３２１（超電導ケーブル１２０の終端側から最も遠くに配置された段面１３２１）に半田により接続されている。より具体的には、第１の超電導テープ１１１は、段面１３２１に対向配置する端末１１１１で半田により接続されている。

また、最内周から２番目に設けられた第２の超電導テープ１１２は、超電導ケーブル１２０の軸方向で対向する接続部１３２において、２番目に近い段面１３２２（超電導ケーブル１２０の終端側から二番目に遠くに配置された段面１３２２）に半田により接続されている。より具体的には、第２の超電導テープ１１２は、段面１３２２に対向配置する端末１１２１で半田により接続されている。

さらに、最内周から３番目に設けられた第３の超電導テープ１１３は、超電導ケーブル１２０の軸方向で対向する接続部１３２において、３番目に近い段面１３２３（超電導ケーブル１２０の終端側から三番目に遠くに配置された段面１３２３）に半田により接続されている。より具体的には、第３の超電導テープ１１３は、段面１３２３に対向配置する端末１１３１で半田により接続されている。

また、最内周側から４番目（図１では最外周側）に設けられた第４の超電導テープ１１４は、超電導ケーブル１２０の軸方向で対向する接続部１３２において、４番目に近い段面１３２４（超電導ケーブル１２０の終端側に最も近く配置された段面１３２４）に半田により接続されている。より具体的には、第４の超電導テープ１１４は、段面１３２４に対向配置する端末１１４１で半田により接続されている。

このように、電極１３０に対して超電導ケーブル１２０の超電導テープ１１１〜１１４は、超電導ケーブル１２０の端末側に向かって、最内周側の超電導テープ１１１から順次、一層ずつ、終端側から最も遠くから近づく順に、各段面に１つずつ端末で接続される。

また、各段面１３２１〜１３２４には、超電導テープ１１１〜１１４がそれぞれ接続された状態で、各段面１３２１〜１３２４に、各段面１３２１〜１３２４の段差を無くす筒状の段差被覆体１５０（１５１〜１５３）が装着されている。具体的には、複数の段面間（具体的には、段面１３２１と段面１３２２間、段面１３２２と段面１３２３間、及び段面１３２３と段面１３２４間）には、それぞれの段面間の段差を覆う段差被覆体１５１〜１５３が設けられている。

＜段差被覆体の構成＞
図５は、段差被覆体１５０の一例を示す図であり、図５Ａは正面図、図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ線断面図である。

図５では、接続部１３２において最も外径の小さい周面である段面１３２１に装着される段差被覆体１５１を段差被覆体１５０として示す。この段差被覆体１５１は、段面１３２１に外嵌するように構成されている。なお、他の段面１３２２、１３２３に外嵌する段差被覆体１５２、１５３は、段差被覆体１５１と比して寸法のみ異なり同形状に構成される。このため、段差被覆体１５１の構成のみ説明して、段差被覆体１５２、１５３の構成の説明は省略する。

図５に示す段差被覆体１５０の一例である段差被覆体１５１は、筒状であり、その外周面は、一端側から他端側に向かって径が大きくなるようテーパを付けたテーパ面１５０ａとなっている。このテーパ面１５０ａは、絶縁材料により構成されている。テーパ面１５０ａは、複数の段面のうち上側の段面（ここでは、１３２２）の段鼻部１３２２ａに連続し、且つ、この上側の段面１３２２の段鼻部１３２２ａから下側の段面１３２１に向かって傾斜する。

ここでは、段差被覆体１５１は、金属（例えば、電極１３０と同じ銅）製の筒状本体１５０ｂの外面にカプトンテープ（登録商標）等のポリイミドテープ、不織布、絶縁紙などの絶縁部材１５０ｃを貼着することで構成されている。なお、段差被覆体１５１自体を絶縁材料により構成してもよい。すなわち、段差被覆体１５１は、少なくともテーパ面１５０ａを絶縁部材１５０ｃにより形成する。これにより、段差被覆体１５１を、電極１３０において対応する段面１３２１に装着した後（図１及び図２参照）、超電導テープ１１１〜１１４（特に超電導テープ１１１）に接触してもクエンチが発生することがない。

このテーパ面１５０ａにおいて上側に位置する端部１５０ｄは、段差被覆体１５０がそれぞれ対応する段面に装着された際に、当該段面の上方に位置する段鼻部に切れ目なく連続する。

つまり、段差被覆体１５１の両端部において径が大きい方の端部１５０ｄにおける開口部の外径は、装着される段面１３２１よりも高い段面１３２２の外径に対応し、小さい方の端部における開口部１５０ｅの外径と、段差被覆体１５１内径は、装着される段面１３２１の外径にそれぞれ対応している。段差被覆体１５１は、対応する段面１３２１に装着して、当該段面１３２１を含む段差を無くす。このように段差被覆体１５１は、段面１３２１と段面１３２２との段差を無くすように、テーパ面１５０ａを段面１３２２の段鼻部１３２２ａに連続させている。これにより、段面１３２２に接続されて段面１３２２の段鼻部上を跨がって超電導ケーブル１２０の段剥ぎ基端部１２０ｂ側に延在する第２の超電導テープ１１２は、段面１３２２の段鼻部の切り立った角に接触することがない。

また、段差被覆体１５１は、超電導ケーブル１２０の軸心の放射方向に複数に分割可能な複数の分割体により構成されている。例えば、図５Ｂに示す半割体で２分割される。

これにより段差被覆体１５１は、対応する段面に装着した状態で装着する際に、段面を囲んで分割体を嵌め合わせることで、段面上に容易に装着できる。

段差被覆体１５１は、図２に示すように、段面１３２２の段鼻部１３２２ａと段面１３２１の段鼻部１３２１ａとの間に渡って、段鼻部１３２２ａと段鼻部１３２１ａとを連結するように配置される。つまり、テーパ面１５０ａは、段差（段面１３２１、１３２２の段差）と同様の長さとなっており、段面１３２２の段鼻部１３２２ａと段面１３２１の段鼻部１３２１ａとの間に形成される段差を無くしている。

なお、段面１３２２には、段差被覆体１５１と同様の形状で、寸法のみ異なる段差被覆体１５２が装着されている。この段差被覆体１５２の外面は、段面１３２３の段鼻部と段面１３２２の段鼻部との間とを連結するテーパ面であり、段面１３２３の段鼻部と段面１３２２の段鼻部との間に形成される段差を無くしている。

さらに、段面１３２３には、段差被覆体１５１と同様の形状で、寸法のみ異なる段差被覆体１５３が装着されている。この段差被覆体１５３の外面は、段面１３２４の段鼻部と段面１３２３の段鼻部との間とを連結するテーパ面であり、段面１３２４の段鼻部と段面１３２３の段鼻部との間に形成される段差を無くしている。

＜超電導ケーブルの端末構造体の製造方法＞
段差被覆体１５１〜１５３の取り付けを含む超電導ケーブルの端末構造体１００の製造方法は、まず、内径の小さい段差被覆体１５１から順に取り付ける。

すなわち、超電導ケーブル１２０における超電導テープ１１１〜１１４と、電極１３０とを接続する際に、まず、最内周側の第１の超電導テープ１１１の端末１１１１と、段面１３２１とを接続する。その後、第１の超電導テープ１１１の端末が接続された段面１３２１上に、段差被覆体１５１を装着する。

次いで、第２の超電導テープ１１２の端末１１２１と、段面１３２２とを接続し、その接続の後、第２の超電導テープ１１２の端末が接続された段面１３２２上に、段差被覆体１５２を装着する。次いで、第３の超電導テープ１１３の端末１１３１と、段面１３２３とを接続し、その接続の後、第３の超電導テープ１１３の端末が接続された段面１３２３上に、段差被覆体１５３を装着する。そして、第４の超電導テープ１１４の端末１１４１と、段面１３２４とを接続することで、超電導ケーブル１２０と電極１３０との接続を完了する。

これにより、それぞれ対応する段面１３２１〜１３２４に接続された超電導テープ１１１〜１１４では、接続された段面１３２１〜１３２４の段鼻部上に位置する部位が、角張った（直角に切り立った）段鼻部に接触せずに、テーパ面１５０ａに沿って配置された状態になっている。

よって、超電導ケーブルの端末構造体１００において、超電導テープ１１１〜１１４が、階段状に形成された電極１３０の段鼻部に負荷がかかるように接触することがなく、超電導テープ１１１〜１１４での応力緩和を図ることができる。

例えば、超電導ケーブル１２０の端末を段剥ぎして、芯材１２１を露出させ、この露出した芯材１２１を電極１３０に挿し込み、電極１３０を挿通して電極１３０の他端から突出させる。この突出する部位は、超電導ケーブル１２０の終端としてスリーブ１７１（図１参照）等を外嵌して固定される。しかしながら、この状態において、電極１３０に対して超電導ケーブル１２０が半径方向に可動する場合、この可動に伴って、超電導テープ１１１〜１１４が長手方向や半径方向に移動しても、直角に切り立った段鼻部の直角部分に当接することがなく、当接により負荷がかかり損傷するおそれがない。

したがって、超電導テープをあまり折り曲げずに接続させることができ、接続部分のテンションを小さくできるので接続後の超電導テープの特性の劣化を防止して安定した大容量の電流を流すことができる。

また、電極１３０において超電導テープ１１１〜１１４と接続する接続部１３２は、階段状に形成され、超電導テープ１１１〜１１４の端末が接続される各段面１３２１〜１３２４は、超電導テープ１１１〜１１４の端末に対向するよう配置されている。

よって、超電導ケーブルの端末構造体１００によれば、超電導テープ１１１〜１１４と段面１３２１〜１３２４との接続作業の容易性を確保しつつ、多層配置された複数の超電導テープを好適に電極に接続して、安定した大容量の通電を好適に可能にしている。

また、段差被覆体１５０（１５１〜１５３）は、金属製の筒状本体１５０ｂと、筒状本体１５０ｂの外面のうち、少なくとも外周面に、絶縁部材１５０ｃとして絶縁紙を貼着することで構成している。このため、絶縁紙で段差被覆体１５０を構成する場合と比較して、比較的安価な金属を用いて段差被覆体１５０を構成できるので、耐久性の高い段差被覆体１５０にすることができる。

＜実施例＞
本実施の形態の構成の超電導ケーブルの端末構造体１００において、芯材（フォーマ）１２１を、軟銅円形圧縮導体、２５０ｓｑｍｍとし、押えテープ１２２〜１２５を、不織布を２枚重ねして押え巻きすることで形成した。また、超電導テープ１１１〜１１４の各層を、鋼メッキ付きで厚さ０．１ｍｍ×幅４ｍｍの超電導線材（右巻きで、１２本、よりピッチ２４０ｍｍ、１本の臨界電流Ｉｃを１００Ａ（＠７７．３K ｓ.ｆ.））を巻回することで構成した。

比較例では、実施例の構成において、段差被覆体１５１〜１５４を設けなかった。

そして、それぞれの最大通電電流（Ａ）を測定した。この結果、実施例は最大通電電流４０００Ａ、臨界電流３６００Ａを得た。これに対し比較例の最大通電電流は、実施例より低い電流値となった。

＜変形例＞
また、本実施の形態では、電極１３０の段面１３２１〜１３２４に、超電導テープ１１１〜１１４が直接接続されているが、図６に示す超電導ケーブルの端末構造体１００Ａで示すように、超電導テープ１１１〜１１４を、銅などの導電性および可撓性を有する接続テープ１６１〜１６４を介して、筒状電極の外面に接続してもよい。接続テープ１６１〜１６４は、同様に構成されたものであり、対応する段面１３２１〜１３２３と超電導テープ１１１〜１１４間に介設される。例えば、接続テープ１６１は、第１端部（超電導ケーブル１２０の端末側の端部）において段面１３２１に第１半田によって接続されているとともに、第２端部（段剥ぎ基端部１２０ｂ側の端部）においてに第２半田によって接続されている。

ここで、第２半田として、その融点が第１半田の融点よりも低いものが選定されている。具体的には、第１半田は、溶け始め（固相線）が１８３℃を越える高融点半田であり、一般的にＳｎかＰｂをベースにＡｇ、Ｓｂ、Ｉｎ等が配合されてなる。例えば、標準組成であるＳｎ３．０％、Ａｇ０．５％、Ｃｕの合金が用いられる。また、第２半田は、溶け始め（固相線）が１８３℃未満の低融点半田であり、一般的に、Ｓｎ、Ｐｂ以外にＣｄ、Ｂｉ、Ｉｎ等が配合されてなる。

この場合、半田による接続は、例えば次のような手順で行えばよい。先ず、接続テープ１６１（１６２〜１６４）の第１端部を、電極１３０の段面１３２１（１３２２〜１３２４）に第１半田で接合する。次に、接続テープ１６１（１６２〜１６４）の第２端部に超電導テープ１１１（１１２〜１１４）を、第１半田よりも融点の低い第２半田で接合する。

このように、超電導テープ１１１（１１２〜１１４）を、接続テープ１６１（１６２〜１６４）を介して筒状の電極１３０の段面１３２１（１３２２〜１３２４）に接続することで、冷却時における材料ごとの収縮率の違いによって生じる、電極１３０と超電導テープ１１１（１１２〜１１４）との接続箇所の剥離を防止できる。つまり、電極１３０と超電導ケーブル１２０とが冷却時に異なる収縮率で収縮したとしても、接続テープ１６１（１６２〜１６４）が撓むことによって収縮の差を吸収でき、この結果、接続箇所での剥離を防止できる。加えて、電極１３０に接続テープ１６１（１６２〜１６４）を接続する位置と、接続テープ１６１（１６２〜１６４）に超電導テープ１１１（１１２〜１１４）を接続する位置とを、接続テープ１６１（１６２〜１６４）の長手方向で重ならない位置する。加えて、接続テープ１６１（１６２〜１６４）に超電導テープ１１１（１１２〜１１４）を接続するための第２半田として、電極１３０に接続テープ１６１（１６２〜１６４）を接続するための第１半田の融点よりも低い融点のものを用いるようにしている。これにより、超電導テープ１１１（１１２〜１１４）における超電導性能が半田接合時の熱によって劣化することを防止できる。

また、超電導ケーブルの端末構造体１００Ａの構成によれば、超電導ケーブルの端末構造体１００と同様の作用効果を奏することは勿論である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、大容量の電流を流す多層構造の超電導ケーブルにおける端末構造体として有用である。

１００、１００Ａ 端末構造体
１１０ 超電導テープ（超電導線材）群
１１１、１１２、１１３、１１４ 超電導テープ（超電導線材）
１２０ 超電導ケーブル
１２０ｂ 段剥ぎ基端部
１２１ 芯材（フォーマ）
１２２、１２３、１２４、１２５ 押えテープ
１３０ 通電電極
１３１ 円筒部
１３２ 接続部
１５０ 段差被覆体群
１５０ａ テーパ面
１５０ｂ 筒状本体
１５０ｃ 絶縁部材
１５１、１５２、１５３ 段差被覆体
１６１、１６２、１６３、１６４ 接続テープ
１１１１、１１２１、１１３１、１１４１ 超電導テープの端末
１３２１、１３２２、１３２３、１３２４ 段面
１３２１ａ、１３２２ａ 段鼻部

Claims (5)

1. 同心円状に多層配置された超電導線材を有する、超電導ケーブルと、
   前記超電導線材の端末を接続する電極と、
   を有する超電導ケーブルの端末構造体であって、
   前記電極の外面には、前記超電導線材が配置される各層に対応する段差が階段状に設けられ、前記外面は、前記段差で連結され、且つ、前記超電導線材の端末を層毎に電気的に接続する複数の段面を備え、
   前記複数の段面間には、前記複数の段面間の前記段差を覆う段差被覆体が設けられ、
   前記段差被覆体は、前記複数の段面のうち上側の段面の段鼻部に連続し、且つ、前記上側の段面の段鼻部から下側の段面に向かって傾斜するテーパ面を有する、
   超電導ケーブルの端末構造体。
2. 前記テーパ面は、前記上側の段差面の段鼻部と前記下側の段差面の段鼻部との間に渡って配置される、
   請求項１記載の超電導ケーブルの端末構造体。
3. 前記段差被覆体は、前記超電導ケーブルの軸心の放射方向に複数に分割可能な分割体により構成されている、
   請求項１または２記載の超電導ケーブルの端末構造体。
4. 前記段差被覆体の外面は、絶縁材料から構成されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端末構造体。
5. 前記段差被覆体は、金属製の筒状本体と、前記筒状本体の外面のうち、少なくとも外周面に貼着される絶縁紙とを有する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端末構造体。
   

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