JP6989422B2 - 超電導ケーブルの端子構造 - Google Patents
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Description
本発明は、超電導ケーブルの端子構造に関する。
従来から、極低温で超電導状態になる超電導線材を導体として用いた超電導ケーブルが知られている。超電導ケーブルは、大電流を低損失で送電可能な電力ケーブルとして期待されており、実用化に向けて開発が進められている。
超電導ケーブルは、複数条の超電導線材を銅製等のフォーマにそれぞれ螺旋状に巻回する等して、複数の超電導導体層が同心円状に配置されるように形成される場合がある。
超電導ケーブルは、複数条の超電導線材を銅製等のフォーマにそれぞれ螺旋状に巻回する等して、複数の超電導導体層が同心円状に配置されるように形成される場合がある。
そして、電力機器等の実系統（常温部）側からこのような超電導ケーブルに電流を流したり、あるいは超電導ケーブルから実系統側に電力を引き出したりする実系統との終端接続部等では、通常、超電導ケーブルの先端部に端子構造が設けられる。
そして、その端子構造を介して超電導ケーブルの各超電導導体層と電流リード等とを電気的、物理的に接続するように構成される。
そして、その端子構造を介して超電導ケーブルの各超電導導体層と電流リード等とを電気的、物理的に接続するように構成される。
超電導ケーブルの端子構造は、例えば、図１４に示すように、超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２を段剥ぎし（すなわち各超電導導体層１０２を、内側の超電導導体層１０２が外側の超電導導体層１０２よりも超電導ケーブル１００の先端部側に延出する状態にし）、それを円筒状の金属スリーブ１０３に挿入した状態で、各超電導導体層１０２と金属スリーブ１０３との間に半田１０４を流し込んで各超電導導体層１０２と金属スリーブ１０３とを接続するようにして形成することができる。
なお、図１４では、超電導ケーブルの端子構造は基本的に超電導ケーブル１００の中心軸周りに同一構造であるため、中心軸より下側の図示が省略されている。また、図１４では、超電導導体層１０２が４層形成されている場合が示されているが、２層や３層、あるいは５層以上であってもよい。さらに、図１４において、符号１０１は超電導ケーブル１００のフォーマを表す。
なお、図１４では、超電導ケーブルの端子構造は基本的に超電導ケーブル１００の中心軸周りに同一構造であるため、中心軸より下側の図示が省略されている。また、図１４では、超電導導体層１０２が４層形成されている場合が示されているが、２層や３層、あるいは５層以上であってもよい。さらに、図１４において、符号１０１は超電導ケーブル１００のフォーマを表す。
そして、例えば金属スリーブ１０３側から超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２に電流を流す際には、超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２に流す電流を均流化すること、すなわち各超電導導体層１０２にできるだけ同じ量の電流を流すようにすることが望ましい。
その際、超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２を流れる電流の配分は、各超電導導体層１０２と金属スリーブ１０３との各接続抵抗（すなわち半田層１０４のうち各超電導導体層１０２に対応する各部分の電気抵抗）によって決まるため、各超電導導体層１０２に流す電流を均流化するためには、各超電導導体層１０２に対応する半田層１０４の各部分の電気抵抗を揃えることが必要になる。
その際、超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２を流れる電流の配分は、各超電導導体層１０２と金属スリーブ１０３との各接続抵抗（すなわち半田層１０４のうち各超電導導体層１０２に対応する各部分の電気抵抗）によって決まるため、各超電導導体層１０２に流す電流を均流化するためには、各超電導導体層１０２に対応する半田層１０４の各部分の電気抵抗を揃えることが必要になる。
上記の場合、各超電導導体層１０２に対応する半田層１０４の各部分の厚さｔ１〜ｔ４（すなわち各超電導導体層１０２と金属スリーブ１０３の内面との間の距離ｔ１〜ｔ４）が超電導導体層１０２ごとに異なっている。
そのため、各超電導導体層１０２に対応する半田層１０４の各部分の電気抵抗を揃えるために、各超電導導体層１０２を段剥ぎする際に、各超電導導体層１０２を段剥ぎする長さ（以下、剥ぎ出し長さという。）Ｌ１〜Ｌ４を調整すればよい。
そのため、各超電導導体層１０２に対応する半田層１０４の各部分の電気抵抗を揃えるために、各超電導導体層１０２を段剥ぎする際に、各超電導導体層１０２を段剥ぎする長さ（以下、剥ぎ出し長さという。）Ｌ１〜Ｌ４を調整すればよい。
この場合、各超電導導体層１０２に対応する半田層１０４の各部分の電気抵抗をＲ１〜Ｒ４とすると、電気抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、以下のように表される。
Ｒｎ＝ρ×ｔｎ／（Ｌｎ×２πｒｎ） …（１）
ただし、ｎ＝１〜４
ここで、ρは半田層１０４の電気抵抗率、ｒｎは各超電導導体層１０２の外径を表す。
そして、上記（１）式を変形すると、
Ｌｎ＝ρ×ｔｎ／（Ｒｎ×２πｒｎ） …（２）
となるため、各超電導導体層１０２を段剥ぎする際に、各超電導導体層１０２の剥ぎ出し長さＬ１〜Ｌ４が上記（２）式で算出される長さＬ１〜Ｌ４になるように調整して段剥ぎを行えばよいことになる。
Ｒｎ＝ρ×ｔｎ／（Ｌｎ×２πｒｎ） …（１）
ただし、ｎ＝１〜４
ここで、ρは半田層１０４の電気抵抗率、ｒｎは各超電導導体層１０２の外径を表す。
そして、上記（１）式を変形すると、
Ｌｎ＝ρ×ｔｎ／（Ｒｎ×２πｒｎ） …（２）
となるため、各超電導導体層１０２を段剥ぎする際に、各超電導導体層１０２の剥ぎ出し長さＬ１〜Ｌ４が上記（２）式で算出される長さＬ１〜Ｌ４になるように調整して段剥ぎを行えばよいことになる。
しかし、実際の作業現場において各超電導導体層１０２を段剥ぎする際に、各超電導導体層１０２の剥ぎ出し長さＬ１〜Ｌ４が正確に上記の長さＬ１〜Ｌ４になるように段剥ぎすることは必ずしも容易ではない。
また、超電導導体層１０２を形成する超電導線材が持つ剛性による線材の広がりや超電導ケーブル１００の芯ずれ（半田層１０４の形成空間の同心円からの偏り）等があるため、金属スリーブ１０３を超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２に取り付ける際に、半田層１０４の各部分の厚さｔ１〜ｔ４が設定値通りになるようにコントロールすることは難しい。
また、超電導導体層１０２を形成する超電導線材が持つ剛性による線材の広がりや超電導ケーブル１００の芯ずれ（半田層１０４の形成空間の同心円からの偏り）等があるため、金属スリーブ１０３を超電導ケーブル１００の各超電導導体層１０２に取り付ける際に、半田層１０４の各部分の厚さｔ１〜ｔ４が設定値通りになるようにコントロールすることは難しい。
そこで、上記のように、超電導ケーブル１００の複数の超電導導体層１０２と１本の金属スリーブ１０３とを接続する代わりに、例えば特許文献１に記載されているように、超電導導体層ごとにそれぞれ金属スリーブを取り付けるように構成することが可能である。
この場合、各金属スリーブの径を、対応する超電導導体層の外径に合わせて変え（すなわちより内側の超電導導体層に対応する金属スリーブは径が小さく、より外側の超電導導体層に対応する金属スリーブは径が大きくなるように形成し）、また、超電導導体層と金属スリーブとの間に流し込む半田の量を調整することで、超電導導体層と金属スリーブとの接続抵抗を、各超電導導体層で同じ値（あるいはほぼ同じ値）に揃えることができる。
この場合、各金属スリーブの径を、対応する超電導導体層の外径に合わせて変え（すなわちより内側の超電導導体層に対応する金属スリーブは径が小さく、より外側の超電導導体層に対応する金属スリーブは径が大きくなるように形成し）、また、超電導導体層と金属スリーブとの間に流し込む半田の量を調整することで、超電導導体層と金属スリーブとの接続抵抗を、各超電導導体層で同じ値（あるいはほぼ同じ値）に揃えることができる。
しかしながら、上記の場合、終端接続部等で超電導ケーブルと電流リードとを接続する際に、上記のように各超電導導体層にそれぞれ取り付けた各金属スリーブに設けられた平板状の各取付部を電流リードに接続すると、超電導導体層を構成する超電導線材に力が加わって線材を損傷するおそれがある。
すなわち、上記の場合、各超電導導体層に取り付けた全ての金属スリーブの取付部の取付面が同一平面上に来るように各金属スリーブを取り付けることは難しく、超電導導体層に対して金属スリーブが所定の取付位置から超電導ケーブルの中心軸周りに僅かに回転した状態で取り付けられたり、金属スリーブの取付部が超電導ケーブルの中心軸に対して僅かに傾いた状態（平行ではない状態）で取り付けられたりする場合が多い。
すなわち、上記の場合、各超電導導体層に取り付けた全ての金属スリーブの取付部の取付面が同一平面上に来るように各金属スリーブを取り付けることは難しく、超電導導体層に対して金属スリーブが所定の取付位置から超電導ケーブルの中心軸周りに僅かに回転した状態で取り付けられたり、金属スリーブの取付部が超電導ケーブルの中心軸に対して僅かに傾いた状態（平行ではない状態）で取り付けられたりする場合が多い。
そして、そのような状態の各金属スリーブの取付部を電流リードの取付面に螺着する等して接続すると、各金属スリーブに、超電導ケーブルの中心軸周りに回転する方向に働く力や、超電導ケーブルの中心軸に平行になるように働く力が加わり、各金属スリーブがその力に応じて僅かに動く。
そして、金属スリーブに引き摺られてそれと半田付けされている超電導線材を引っ張る力が加わる。そのため、上記の構成では、超電導線材を損傷することが懸念される。
そして、金属スリーブに引き摺られてそれと半田付けされている超電導線材を引っ張る力が加わる。そのため、上記の構成では、超電導線材を損傷することが懸念される。
以上のことからも分かるように、終端接続部等で超電導ケーブルと電流リード等とを電気的、物理的に接続するための超電導ケーブルの端子構造には、電流リード等との接続の際に超電導線材等に無理な力が加わらないように構成することが要請される。
また、それを前提として、超電導ケーブルの端子構造には、上記のように端子構造における各超電導導体層での接続抵抗を均等にして各超電導導体層に流す電流を均流化することが可能であることが求められる。さらに、そのような端子構造の形成作業を作業者が容易に行うことができるものであることが望ましい。
また、それを前提として、超電導ケーブルの端子構造には、上記のように端子構造における各超電導導体層での接続抵抗を均等にして各超電導導体層に流す電流を均流化することが可能であることが求められる。さらに、そのような端子構造の形成作業を作業者が容易に行うことができるものであることが望ましい。
一方、図１４に示した構成や上記の特許文献１に記載された構成では、端子構造を一旦形成してしまうと、その後、ある超電導導体層での接続抵抗が設定値と異なることが分かっても接続抵抗を調整することができない。
そのため、超電導ケーブルの端子構造には、端子構造を形成した後でも接続抵抗を調整することが可能であることが望ましい。
そのため、超電導ケーブルの端子構造には、端子構造を形成した後でも接続抵抗を調整することが可能であることが望ましい。
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、超電導ケーブルの各超電導導体層に流す電流を均流化することが可能で、超電導ケーブルの端子構造を形成した後でも電流導入端子と各超電導導体層との間の接続抵抗を調整することができ、しかも、容易に形成可能な超電導ケーブルの端子構造を提供することを目的とする。
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
複数の超電導導体層を備える超電導ケーブルの端子構造において、
前記超電導導体層の外側に、互いに外径が等しい複数の金属スリーブが前記超電導導体層ごとにそれぞれ配設されており、
複数の前記金属スリーブ同士は互いに絶縁されており、
さらに、複数の前記金属スリーブと外部とを電気的に接続するための電流導入端子を備え、
前記複数の超電導導体層が、前記金属スリーブと、抵抗値を調整可能な電気抵抗材を介して前記電流導入端子とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする。
複数の超電導導体層を備える超電導ケーブルの端子構造において、
前記超電導導体層の外側に、互いに外径が等しい複数の金属スリーブが前記超電導導体層ごとにそれぞれ配設されており、
複数の前記金属スリーブ同士は互いに絶縁されており、
さらに、複数の前記金属スリーブと外部とを電気的に接続するための電流導入端子を備え、
前記複数の超電導導体層が、前記金属スリーブと、抵抗値を調整可能な電気抵抗材を介して前記電流導入端子とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超電導ケーブルの端子構造において、前記複数の超電導導体層は、内側の前記超電導導体層が外側の前記超電導導体層よりも前記超電導ケーブルの一端部側に延出する状態とされていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の超電導ケーブルの端子構造において、前記各金属スリーブは、それぞれ円筒状に形成されており、前記金属スリーブと当該金属スリーブに対応する前記超電導導体層との間の半田層の厚さを調整することができるように構成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端子構造において、前記電流導入端子が半割構造である場合に、前記電気抵抗材は、それぞれシート状に形成されており、前記電気抵抗材を形成するシートの面積を調整することで前記抵抗値をそれぞれ調整可能とされていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端子構造において、前記電流導入端子がスライド構造である場合に、前記電気抵抗材は、それぞれコイルスプリング状に形成されており、前記電気抵抗材を形成するコイルスプリングの材料と本数のいずれか又は両方を調整することで前記抵抗値をそれぞれ調整可能とされていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端子構造において、前記電気抵抗材は、前記超電導ケーブルの前記超電導導体層が冷却される温度において、前記金属スリーブの電気抵抗率の３倍以上の電気抵抗率を有することを特徴とする。
本発明によれば、超電導ケーブルの端子構造において、超電導ケーブルの各超電導導体層に取り付けた金属スリーブごとに、電流導入端子と各金属スリーブとが電気抵抗材を介してそれぞれ電気的に接続されており、各電気抵抗材がそれぞれ抵抗値を調整可能とされているため、超電導ケーブルの各超電導導体層に流す電流を均流化することが可能となるとともに、超電導ケーブルの端子構造を形成した後でも電流導入端子と各超電導導体層との間の接続抵抗を調整することが可能となり、しかも、超電導ケーブルの端子構造を容易に形成することが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係る超電導ケーブルについて説明する。
ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の各実施形態や図示例に限定するものではない。また、各図において、各部材の相対的な厚さ（すなわち超電導ケーブル１０の中心軸（図２中の一点鎖線参照）に直交する方向の距離）や長さ（すなわち超電導ケーブル１０の中心軸に平行な方向の距離）は必ずしも実際の構成を反映していない。
ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の各実施形態や図示例に限定するものではない。また、各図において、各部材の相対的な厚さ（すなわち超電導ケーブル１０の中心軸（図２中の一点鎖線参照）に直交する方向の距離）や長さ（すなわち超電導ケーブル１０の中心軸に平行な方向の距離）は必ずしも実際の構成を反映していない。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の構成を表す斜視図であり、図２は断面図である。なお、超電導ケーブルの端子構造１は、後述する電流導入端子５０を除いて超電導ケーブル１０の中心軸周りに同一構造であるため、図２では、中心軸より下側の図示が省略されている。
図１は、第１の実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の構成を表す斜視図であり、図２は断面図である。なお、超電導ケーブルの端子構造１は、後述する電流導入端子５０を除いて超電導ケーブル１０の中心軸周りに同一構造であるため、図２では、中心軸より下側の図示が省略されている。
［超電導ケーブル］
本実施形態に係る端子構造１における超電導ケーブル１０の構成等について説明する。
超電導ケーブル１０は、その中心から外側に向かって、フォーマ１１、内部電気絶縁層１２、複数の超電導導体層１３、外部電気絶縁層１４が順番に形成されている。
なお、実際には、超電導ケーブル１０はこれらの各層以外にも種々の要素を備えて構成されているが、ここでは図示や説明を省略する。また、図２等では、超電導導体層１３が４層形成されている場合が示されているが、２層や３層、あるいは５層以上であってもよい。さらに、以下では、各超電導導体層１３を区別して説明する場合は超電導導体層１３ａ〜１３ｄとして説明し、特に区別することなく説明する場合は超電導導体層１３又は各超電導導体層１３として説明する。
本実施形態に係る端子構造１における超電導ケーブル１０の構成等について説明する。
超電導ケーブル１０は、その中心から外側に向かって、フォーマ１１、内部電気絶縁層１２、複数の超電導導体層１３、外部電気絶縁層１４が順番に形成されている。
なお、実際には、超電導ケーブル１０はこれらの各層以外にも種々の要素を備えて構成されているが、ここでは図示や説明を省略する。また、図２等では、超電導導体層１３が４層形成されている場合が示されているが、２層や３層、あるいは５層以上であってもよい。さらに、以下では、各超電導導体層１３を区別して説明する場合は超電導導体層１３ａ〜１３ｄとして説明し、特に区別することなく説明する場合は超電導導体層１３又は各超電導導体層１３として説明する。
フォーマ１１は、例えば銅等の導電性材料を撚り合わせて構成される。なお、フォーマ１１は内部が中実のものとして図示されているが、内部を中空としてもよい。
内部電気絶縁層１２及び外部電気絶縁層１４は、いずれも絶縁性紙類、例えば絶縁紙、絶縁紙とポリプロピレンフィルムを接合した半合成紙、高分子不織布テープ等で構成されており、フォーマ１１や超電導導体層１３の最外層（すなわち超電導導体層１３ｄ）に巻回するようにして形成されている。なお、内部電気絶縁層１２は、例えばカーボン紙等で形成されていてもよく、また、形成されていなくてもよい。
内部電気絶縁層１２及び外部電気絶縁層１４は、いずれも絶縁性紙類、例えば絶縁紙、絶縁紙とポリプロピレンフィルムを接合した半合成紙、高分子不織布テープ等で構成されており、フォーマ１１や超電導導体層１３の最外層（すなわち超電導導体層１３ｄ）に巻回するようにして形成されている。なお、内部電気絶縁層１２は、例えばカーボン紙等で形成されていてもよく、また、形成されていなくてもよい。
各超電導導体層１３は同心円状に重ねて形成されており、各超電導導体層１３の間にはそれぞれポリエチレン等の絶縁材料からなる図示しないシート材が介挿されている。
また、各超電導導体層１３は、図３に例示されるような超電導線材１５が複数本螺旋状に巻回されて１層分の超電導導体層１３が形成されており、それが積層されて各超電導導体層１３が形成されている。なお、本実施形態では、各超電導導体層１３を構成する超電導線材１５の本数は同一とされている。
また、各超電導導体層１３は、図３に例示されるような超電導線材１５が複数本螺旋状に巻回されて１層分の超電導導体層１３が形成されており、それが積層されて各超電導導体層１３が形成されている。なお、本実施形態では、各超電導導体層１３を構成する超電導線材１５の本数は同一とされている。
超電導線材１５は、例えば図３に示すように、基材１５Ａの片方の主面（すなわち厚み方向における一方の面）上に中間層１５Ｂ、超電導層１５Ｃ、保護層１５Ｄが順に積層された積層体と、その積層体の周囲を被覆する銅安定化層１５Ｅを備えて構成されており、テープ状に形成されている。
超電導層１５Ｃを構成する超電導体としては、例えば、液体窒素温度以上で超電導を示すＲＥ系超電導体（ＲＥ：希土類元素）、例えば化学式ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y（ｙは酸素不定比量）で表されるイットリウム系超電導体を用いることができる。
超電導層１５Ｃを構成する超電導体としては、例えば、液体窒素温度以上で超電導を示すＲＥ系超電導体（ＲＥ：希土類元素）、例えば化学式ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-y（ｙは酸素不定比量）で表されるイットリウム系超電導体を用いることができる。
［端子構造］
次に、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１について説明する。本実施形態では、電流導入端子５０が半割構造とされている。
すなわち、図１に示すように、電流導入端子５０は前側部分５１と後側部分５２とで構成されており、前側部分５１と後側部分５２とで形成される円筒状の内部空間に挿入された超電導ケーブル１０等を挟み付けるようにして前側部分５１と後側部分５２とをボルト締めすることで、超電導ケーブル１０に電流導入端子５０が取り付けられるようになっている。なお、電流導入端子５０については後で説明する。
次に、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１について説明する。本実施形態では、電流導入端子５０が半割構造とされている。
すなわち、図１に示すように、電流導入端子５０は前側部分５１と後側部分５２とで構成されており、前側部分５１と後側部分５２とで形成される円筒状の内部空間に挿入された超電導ケーブル１０等を挟み付けるようにして前側部分５１と後側部分５２とをボルト締めすることで、超電導ケーブル１０に電流導入端子５０が取り付けられるようになっている。なお、電流導入端子５０については後で説明する。
図２に示すように、本実施形態では、超電導ケーブル１０の一端部で、各超電導導体層１３がいわゆる段剥ぎの状態とされており、内側の超電導導体層１３が外側の超電導導体層１３よりも超電導ケーブル１０の一端部側（先端側。図２における左側）に延出する状態に形成されている。
すなわち、各超電導導体層１３のうち、最も内側の超電導導体層１３ａは、その先端部が超電導ケーブル１０の一端部側まで延出されており、その外側の超電導導体層１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの順に先端部が超電導ケーブル１０の一端部からより後退した位置（図２における右側）になるように段剥ぎされている。また、最外層となる超電導導体層１３ｄは、外部電気絶縁層１４よりも一端部側に延出されている。
すなわち、各超電導導体層１３のうち、最も内側の超電導導体層１３ａは、その先端部が超電導ケーブル１０の一端部側まで延出されており、その外側の超電導導体層１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの順に先端部が超電導ケーブル１０の一端部からより後退した位置（図２における右側）になるように段剥ぎされている。また、最外層となる超電導導体層１３ｄは、外部電気絶縁層１４よりも一端部側に延出されている。
また、本実施形態では、各超電導導体層１３の剥ぎ出し長さ（すなわち各超電導導体層１３を段剥ぎする長さ）は、前述した図１４に示した剥ぎ出し長さＬ１〜Ｌ４のように各超電導導体層１３で異なる長さではなく、同じ剥ぎ出し長さＬとされている。
なお、本実施形態では、剥ぎ出し長さＬは、各超電導導体層１３で厳密に同じ長さである必要はなく、ほぼ同じ長さであればよい。また、本実施形態では、後述するように端子構造１を形成した後で電流導入端子５０と各超電導導体層１３との間の接続抵抗を調整することができるため、各超電導導体層１３の剥ぎ出し長さＬに多少のばらつきがあってよい。
なお、本実施形態では、剥ぎ出し長さＬは、各超電導導体層１３で厳密に同じ長さである必要はなく、ほぼ同じ長さであればよい。また、本実施形態では、後述するように端子構造１を形成した後で電流導入端子５０と各超電導導体層１３との間の接続抵抗を調整することができるため、各超電導導体層１３の剥ぎ出し長さＬに多少のばらつきがあってよい。
図２に示すように、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３の外側には、互いに外径が等しい金属スリーブ２０が超電導導体層１３ａ〜１３ｄごとにそれぞれ配設されている。また、金属スリーブ２０は、その内径が対応する超電導導体層１３の外径より所定量だけ大きくなるように形成されている。そのため、本実施形態では、金属スリーブ２０の厚さは、各金属スリーブ２０ごとに異なっている。
また、本実施形態では、金属スリーブ２０の長さは、各金属スリーブ２０で同じ長さとされている。
なお、以下、各金属スリーブ２０を含め、超電導導体層１３ａ〜１３ｄにそれぞれ対応する部材については、各部材を区別して説明する場合は当該部材の符号にａ〜ｄを付して説明し（例えば金属スリーブ２０ａ〜２０ｄ等）、特に区別することなく説明する場合には符号にａ〜ｄを付さずに説明する（例えば金属スリーブ２０又は各金属スリーブ２０等）。
また、本実施形態では、金属スリーブ２０の長さは、各金属スリーブ２０で同じ長さとされている。
なお、以下、各金属スリーブ２０を含め、超電導導体層１３ａ〜１３ｄにそれぞれ対応する部材については、各部材を区別して説明する場合は当該部材の符号にａ〜ｄを付して説明し（例えば金属スリーブ２０ａ〜２０ｄ等）、特に区別することなく説明する場合には符号にａ〜ｄを付さずに説明する（例えば金属スリーブ２０又は各金属スリーブ２０等）。
本実施形態では、金属スリーブ２０は、図４に示すようにそれぞれ円筒状に形成されており、その側面に、スリット状の貫通孔２１が設けられている。
そして、超電導導体層１３に対して対応する金属スリーブ２０を嵌めた状態で外から貫通孔２１を介して溶けた半田を流し込むことで、半田が超電導導体層１３の各超電導線材１５（図４では図示省略。図３参照）の間に入り込むとともに、半田により超電導導体層１３と金属スリーブ２０とが電気的、物理的に接続される。
そして、超電導導体層１３に対して対応する金属スリーブ２０を嵌めた状態で外から貫通孔２１を介して溶けた半田を流し込むことで、半田が超電導導体層１３の各超電導線材１５（図４では図示省略。図３参照）の間に入り込むとともに、半田により超電導導体層１３と金属スリーブ２０とが電気的、物理的に接続される。
このようにして、本実施形態では、超電導導体層１３と当該超電導導体層１３に対応する金属スリーブ２０との間に、それらを電気的に接続するための半田層３０（図２参照）が超電導導体層１３ごとにそれぞれ設けられている。
そして、金属スリーブ２０の内径を調整することで、上記のように貫通孔２１を介して流し込んだ後で形成される半田層３０の厚さを調整できる。
そして、金属スリーブ２０の内径を調整することで、上記のように貫通孔２１を介して流し込んだ後で形成される半田層３０の厚さを調整できる。
本実施形態では、各金属スリーブ２０は銅で形成されているが、他の金属や合金で形成されていてもよい。
また、金属スリーブ２０の酸化を防止する等の理由で金属スリーブ２０に銀メッキや錫メッキ等を施すように構成することも可能であり、金属スリーブ２０に必要な処理を適宜施すことが可能である。
また、金属スリーブ２０の酸化を防止する等の理由で金属スリーブ２０に銀メッキや錫メッキ等を施すように構成することも可能であり、金属スリーブ２０に必要な処理を適宜施すことが可能である。
一方、本実施形態では、図２に示すように、金属スリーブ２０同士の間に絶縁材４０をそれぞれ介在させるように構成されており、金属スリーブ２０が互いに絶縁されるようになっている。また、各半田層３０も絶縁材４０により絶縁される。
絶縁材４０は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等でＯリング状に形成したものを予め用意しておき、金属スリーブ２０間に挟み込むように配置することができる。また、各金属スリーブ２０を対応する各超電導導体層１３にそれぞれ嵌めた状態で各金属スリーブ２０同士の間にそれぞれ隙間を設けておき、そこに溶けた樹脂等を流し込んで固めるようにして絶縁材４０を形成することも可能である。
絶縁材４０は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等でＯリング状に形成したものを予め用意しておき、金属スリーブ２０間に挟み込むように配置することができる。また、各金属スリーブ２０を対応する各超電導導体層１３にそれぞれ嵌めた状態で各金属スリーブ２０同士の間にそれぞれ隙間を設けておき、そこに溶けた樹脂等を流し込んで固めるようにして絶縁材４０を形成することも可能である。
なお、図２では、絶縁材４０の外端部が金属スリーブ２０の外面と面一になるように構成した場合が示されているが、絶縁材４０の外端部が金属スリーブ２０の外面より電流導入端子５０側に突き出るように構成することも可能である。
また、絶縁材４０の外端部が電流導入端子５０に接触していてもよい。
また、絶縁材４０の外端部が電流導入端子５０に接触していてもよい。
図２に示すように、本実施形態では、各金属スリーブ２０の外側に、各金属スリーブ２０と外部（例えば終端接続部の電流リード）とを接続するための電流導入端子５０が配置されている。
そして、電流導入端子５０とその内側の各金属スリーブ２０との間には、それぞれ電気抵抗材６０が介在されており、金属スリーブ２０ごとに、電流導入端子５０と各金属スリーブ２０とが電気抵抗材６０を介してそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態では、このようにして、超電導ケーブル１０の複数の超電導導体層１３が、金属スリーブ２０と、後述するように抵抗値Ｒを調整可能な電気抵抗材６０を介して電流導入端子５０とそれぞれ電気的に接続されている。
そして、電流導入端子５０とその内側の各金属スリーブ２０との間には、それぞれ電気抵抗材６０が介在されており、金属スリーブ２０ごとに、電流導入端子５０と各金属スリーブ２０とが電気抵抗材６０を介してそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態では、このようにして、超電導ケーブル１０の複数の超電導導体層１３が、金属スリーブ２０と、後述するように抵抗値Ｒを調整可能な電気抵抗材６０を介して電流導入端子５０とそれぞれ電気的に接続されている。
そして、前述したように、電流導入端子５０の前側部分５１と後側部分５２とをボルト締めして、前側部分５１と後側部分５２で各電気抵抗材６０や各金属スリーブ２０等ごと各超電導導体層１３を前後から締め付けることで、電流導入端子５０が超電導ケーブル１０に取り付けられるようになっている。
また、図１に示すように、電流導入端子５０には、平板状の取付部５３が後側部分５２に一体的に形成されている。そして、取付部５３を終端接続部の電流リードに螺着する等して接続することで、各金属スリーブ２０と外部（電流リード等）とを接続し、各金属スリーブ２０等を介して超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３を外部（電流リード等）と電気的に接続することができるようになっている。
また、図１に示すように、電流導入端子５０には、平板状の取付部５３が後側部分５２に一体的に形成されている。そして、取付部５３を終端接続部の電流リードに螺着する等して接続することで、各金属スリーブ２０と外部（電流リード等）とを接続し、各金属スリーブ２０等を介して超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３を外部（電流リード等）と電気的に接続することができるようになっている。
図２に示したように、本実施形態では、電流導入端子５０は、その内側の各金属スリーブ２０とは直接接触しておらず、各電気抵抗材６０を介して各金属スリーブ２０とそれぞれ接続されるようになっている。
本実施形態では、金属スリーブ２０と同様に、電流導入端子５０も銅で形成されているが、他の金属の合金で形成されていてもよい。また、電流導入端子５０の酸化を防止する等の理由で電流導入端子５０に銀メッキや錫メッキ等を施すように構成することも可能であり、電流導入端子５０に必要な処理を適宜施すことが可能である。
本実施形態では、金属スリーブ２０と同様に、電流導入端子５０も銅で形成されているが、他の金属の合金で形成されていてもよい。また、電流導入端子５０の酸化を防止する等の理由で電流導入端子５０に銀メッキや錫メッキ等を施すように構成することも可能であり、電流導入端子５０に必要な処理を適宜施すことが可能である。
電気抵抗材６０は、例えば図５に示すように、金属スリーブ２０に被せるようにして金属スリーブ２０の外側に配置されている。前述したように、各金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの外径が等しいため、それらに被せる各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄの内径は互いに等しい。
そのため、本実施形態では、各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄは互いに径や厚さが同じシート状にそれぞれ形成されている。
なお、図２では、電気抵抗材６０を見やすくするために、電気抵抗材６０が分厚く記載されているが、実際には、外径が数十ｍｍの金属スリーブ２０に対して電気抵抗材６０の厚さは１ｍｍ以下であり、シート状とされている。電気抵抗材６０をより分厚く形成する（例えば円筒状に形成する）ことも可能である。
そのため、本実施形態では、各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄは互いに径や厚さが同じシート状にそれぞれ形成されている。
なお、図２では、電気抵抗材６０を見やすくするために、電気抵抗材６０が分厚く記載されているが、実際には、外径が数十ｍｍの金属スリーブ２０に対して電気抵抗材６０の厚さは１ｍｍ以下であり、シート状とされている。電気抵抗材６０をより分厚く形成する（例えば円筒状に形成する）ことも可能である。
そして、各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄは幅Ｗ（図５参照）を変えることで、電気抵抗材６０を形成するシートの面積Ｓ、すなわち電流導入端子６０に接触している部分の面積Ｓを調整することができる。
そのため、各電気抵抗材６０の幅Ｗを変えて面積Ｓをそれぞれ調整することで、各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄの抵抗値Ｒをそれぞれ調整することができるようになっている。
そのため、各電気抵抗材６０の幅Ｗを変えて面積Ｓをそれぞれ調整することで、各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄの抵抗値Ｒをそれぞれ調整することができるようになっている。
この場合、上記のように径や厚さが同じで幅Ｗが異なる複数の電気抵抗材６０を予め用意しておき、それらの中から所定の抵抗値Ｒ（すなわち所定の幅Ｗ）の電気抵抗材６０を選択して用いるように構成することができる。
あるいは、作業現場で、筒状のシート材料から所定の幅Ｗになるように電気抵抗材６０を切り出して用いるように構成することも可能である。
あるいは、作業現場で、筒状のシート材料から所定の幅Ｗになるように電気抵抗材６０を切り出して用いるように構成することも可能である。
また、電気抵抗材６０の幅Ｗを変える代わりに、図６に示すように、幅Ｗが同じ（径や厚さも同じ）電気抵抗材６０を複数用意しておき、金属スリーブ２０に被せる電気抵抗材６０の本数を変えることで、金属スリーブ２０に被せる各電気抵抗材６０の面積Ｓの合計を金属スリーブ２０ごとにそれぞれ調整することができる。
そのため、金属スリーブ２０に被せる電気抵抗材６０の本数を変えて面積Ｓの合計をそれぞれ調整することで、各金属スリーブ２０ａ〜２０ｄに対応する電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをそれぞれ調整するように構成することも可能である。
そのため、金属スリーブ２０に被せる電気抵抗材６０の本数を変えて面積Ｓの合計をそれぞれ調整することで、各金属スリーブ２０ａ〜２０ｄに対応する電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをそれぞれ調整するように構成することも可能である。
また、図示を省略するが、上記のように金属スリーブ２０に被せる電気抵抗材６０の本数を変えるように構成する場合、図６に示したように幅Ｗが同じ電気抵抗材６０の本数を変える代わりに、幅Ｗが異なる電気抵抗材６０を複数用意しておき、金属スリーブ２０に被せる電気抵抗材６０の幅Ｗや本数を変えることで、金属スリーブ２０に被せる各電気抵抗材６０の面積Ｓの合計を金属スリーブ２０ごとにそれぞれ調整することも可能である。
一方、電気抵抗材６０は、例えば銅等の、金属スリーブ２０や電流導入端子５０を形成する金属と同じ金属を用いて形成することも可能である。
しかし、その場合、上記のように電気抵抗材６０を金属スリーブ２０に被せることは、結局、金属スリーブ２０の厚さを多少分厚くすることと同じことになり、電気抵抗材６０を設けることで金属スリーブ２０と電流導入端子５０との間の抵抗値Ｒを大きく変えることができない。
しかし、その場合、上記のように電気抵抗材６０を金属スリーブ２０に被せることは、結局、金属スリーブ２０の厚さを多少分厚くすることと同じことになり、電気抵抗材６０を設けることで金属スリーブ２０と電流導入端子５０との間の抵抗値Ｒを大きく変えることができない。
そのため、電気抵抗材６０は、超電導ケーブル１０の超電導導体層１３が冷却される温度（液体窒素温度等）において、金属スリーブ２０の電気抵抗率ρ２０より大きな電気抵抗率ρを有する材料で形成されていることが望ましい。
具体的には、例えば金属スリーブ２０の電気抵抗率ρ２０の３倍以上の電気抵抗率ρを有する材料（例えばインジウムやアルミニウム等）で電気抵抗材６０を形成すれば、例えば電気抵抗材６０を銅で形成する場合に比べて、上記のように電気抵抗材６０の面積Ｓ（面積Ｓの合計の場合を含む。）を変える等した際に電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをより大きく変化させることが可能となり、各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整しやすくなる。
また、電気抵抗材６０に強度が求められる場合には、電気抵抗材６０を例えば銅合金等で形成することも可能である。
具体的には、例えば金属スリーブ２０の電気抵抗率ρ２０の３倍以上の電気抵抗率ρを有する材料（例えばインジウムやアルミニウム等）で電気抵抗材６０を形成すれば、例えば電気抵抗材６０を銅で形成する場合に比べて、上記のように電気抵抗材６０の面積Ｓ（面積Ｓの合計の場合を含む。）を変える等した際に電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをより大きく変化させることが可能となり、各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整しやすくなる。
また、電気抵抗材６０に強度が求められる場合には、電気抵抗材６０を例えば銅合金等で形成することも可能である。
なお、材料や幅Ｗが異なる電気抵抗材６０を金属スリーブ２０に被せる組み合わせや本数等を種々に変えて、各金属スリーブ２０ａ〜２０ｄに対応する電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをそれぞれ調整するように構成することも可能である。
また、電気抵抗材６０を軟らかい金属等で形成すれば、上記のように電流導入端子５０の前側部分５１と後側部分５２（図１参照）で各電気抵抗材６０や各金属スリーブ２０、各超電導導体層１３等を前後から締め付けた際に、各電気抵抗材６０の外側（すなわち電流導入端子５０の内周面と当接する側）が電流導入端子５０の内周面の僅かな凹凸にならって変形し、各電気抵抗材６０の内側が金属スリーブ２０の外面の僅かな凹凸にならって変形する。そのため、各電気抵抗材６０と電流導入端子５０や金属スリーブ２０とが密着する状態になり、各電気抵抗材６０を電流導入端子５０や金属スリーブ２０に的確に電気的に接続させることができる。
また、電気抵抗材６０を軟らかい金属等で形成すれば、上記のように電流導入端子５０の前側部分５１と後側部分５２（図１参照）で各電気抵抗材６０や各金属スリーブ２０、各超電導導体層１３等を前後から締め付けた際に、各電気抵抗材６０の外側（すなわち電流導入端子５０の内周面と当接する側）が電流導入端子５０の内周面の僅かな凹凸にならって変形し、各電気抵抗材６０の内側が金属スリーブ２０の外面の僅かな凹凸にならって変形する。そのため、各電気抵抗材６０と電流導入端子５０や金属スリーブ２０とが密着する状態になり、各電気抵抗材６０を電流導入端子５０や金属スリーブ２０に的確に電気的に接続させることができる。
［端子構造の形成方法］
次に、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の作用について説明する前に、端子構造１の形成方法について説明する。
まず、超電導ケーブル１０の一端部において、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄを同じ剥ぎ出し長さＬで全て段剥ぎする（段剥ぎ工程）。その際、前述したように、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄの剥ぎ出し長さＬに多少のばらつきがあってよい。
次いで、段剥ぎ工程で剥ぎ出された超電導導体層１３ｄに、対応する金属スリーブ２０ｄを嵌めて絶縁材４０を嵌め、超電導導体層１３ｃに金属スリーブ２０ｃを嵌めて絶縁材４０を嵌め、超電導導体層１３ｂに金属スリーブ２０ｂを嵌めて絶縁材４０を嵌め、超電導導体層１３ａに金属スリーブ２０ａを嵌めて、各超電導導体層１３の外側に各金属スリーブ２０と絶縁材４０を配設する（金属スリーブ等の配設工程）。
次に、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の作用について説明する前に、端子構造１の形成方法について説明する。
まず、超電導ケーブル１０の一端部において、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄを同じ剥ぎ出し長さＬで全て段剥ぎする（段剥ぎ工程）。その際、前述したように、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄの剥ぎ出し長さＬに多少のばらつきがあってよい。
次いで、段剥ぎ工程で剥ぎ出された超電導導体層１３ｄに、対応する金属スリーブ２０ｄを嵌めて絶縁材４０を嵌め、超電導導体層１３ｃに金属スリーブ２０ｃを嵌めて絶縁材４０を嵌め、超電導導体層１３ｂに金属スリーブ２０ｂを嵌めて絶縁材４０を嵌め、超電導導体層１３ａに金属スリーブ２０ａを嵌めて、各超電導導体層１３の外側に各金属スリーブ２０と絶縁材４０を配設する（金属スリーブ等の配設工程）。
なお、上記のように各超電導導体層１３ａ〜１３ｄを段剥ぎした後で金属スリーブ２０や絶縁材４０を嵌める代わりに、例えば、まず、超電導ケーブル１０の一端部で超電導導体層１３ｄを剥ぎ出して金属スリーブ２０ｄを嵌め、続いて超電導導体層１３ｃを剥ぎ出して絶縁材４０と金属スリーブ２０ｃを嵌めるというように、超電導ケーブル１０の一端部で段剥ぎを行いつつ金属スリーブ２０と絶縁材４０を嵌めていくようにして、各超電導導体層１３の外側に各金属スリーブ２０と絶縁材４０を配設する（すなわち段剥ぎ工程と金属スリーブ等の配設工程を並行して行う）ように構成することも可能である。
続いて、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄに金属スリーブ２０ａ〜２０ｄを嵌めた状態で各貫通孔２１を介して外から所定量の溶けた半田をそれぞれ流し込んで半田層３０をそれぞれ形成する（半田層形成工程）。そして、各金属スリーブ２０ａ〜２０ｄに、対応する各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄをそれぞれ被せるようにして配置する（電気抵抗材配置工程）。
なお、この電気抵抗材配置工程では、前述したように、１つの金属スリーブ２０に複数の電気抵抗材６０を被せる場合もある。また、上記の金属スリーブ等の配置工程で、予め電気抵抗材６０ａ〜６０ｄを被せた金属スリーブ２０ａ〜２０ｄをそれぞれ超電導導体層１３ａ〜１３ｄに嵌めるように構成することも可能である。
なお、この電気抵抗材配置工程では、前述したように、１つの金属スリーブ２０に複数の電気抵抗材６０を被せる場合もある。また、上記の金属スリーブ等の配置工程で、予め電気抵抗材６０ａ〜６０ｄを被せた金属スリーブ２０ａ〜２０ｄをそれぞれ超電導導体層１３ａ〜１３ｄに嵌めるように構成することも可能である。
続いて、上記のようにして段剥ぎされた超電導導体層１３ａ〜１３ｄに金属スリーブ２０ａ〜２０ｄや電気抵抗材６０ａ〜６０ｄが取り付けられる等した超電導ケーブル１０の一端部側の部分を、電流導入端子５０の前側部分５１と後側部分５２で挟み、前側部分５１と後側部分５２とをボルト締めして各電気抵抗材６０や各金属スリーブ２０等ごと各超電導導体層１３を前後から締め付けるようにして、電流導入端子５０が超電導ケーブル１０に取り付ける（電流導入端子取り付け工程）。
本実施形態では、以上のようにして超電導ケーブルの端子構造１が形成される。
そして、前述したように、この後、上記のようにして超電導ケーブル１０に取り付けた電流導入端子５０の取付部５３を電流リードに接続する等の処理が行われて、超電導ケーブル１０の一端部側が終端接続部等に配置される。
そして、前述したように、この後、上記のようにして超電導ケーブル１０に取り付けた電流導入端子５０の取付部５３を電流リードに接続する等の処理が行われて、超電導ケーブル１０の一端部側が終端接続部等に配置される。
［作用］
次に、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の作用について説明する。
本実施形態では、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３ａ〜１３ｄは、フォーマ１１上に同心円状に重ねて形成されているため、それらを段剥ぎすると、図２に示したように、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄの外径は、超電導導体層１３ａで最も小さくなり、超電導導体層１３ｄで最も大きくなる。
また、本実施形態では、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄは互いに外径が等しくなるように形成されているため、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの厚さは、金属スリーブ２０ａで最も大きくなり、金属スリーブ２０ｄで最も小さくなる。
そして、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの電気抵抗Ｒ２０ａ〜Ｒ２０ｄは、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの厚さに依存して決まり、金属スリーブ２０ａで最も大きくなり、金属スリーブ２０ｄで最も小さくなる。
次に、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の作用について説明する。
本実施形態では、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３ａ〜１３ｄは、フォーマ１１上に同心円状に重ねて形成されているため、それらを段剥ぎすると、図２に示したように、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄの外径は、超電導導体層１３ａで最も小さくなり、超電導導体層１３ｄで最も大きくなる。
また、本実施形態では、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄは互いに外径が等しくなるように形成されているため、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの厚さは、金属スリーブ２０ａで最も大きくなり、金属スリーブ２０ｄで最も小さくなる。
そして、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの電気抵抗Ｒ２０ａ〜Ｒ２０ｄは、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄの厚さに依存して決まり、金属スリーブ２０ａで最も大きくなり、金属スリーブ２０ｄで最も小さくなる。
具体的には、本実施形態では、各金属スリーブ２０ｍ（ｍはａ〜ｄ。以下同様。）では、電気抵抗率ρ２０と外径ｒがそれぞれ同じ値である。また、各金属スリーブ２０ｍの長さは、各超電導導体層１３ｍの剥ぎ出し長さＬと同じ長さＬであるとする。そして、各金属スリーブ２０ｍの厚さをｔｍとすると、各金属スリーブ２０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍは、
Ｒ２０ｍ＝ρ２０×ｔｍ／（Ｌ×２π（ｒ−ｔｍ）） …（３）
で算出される。
Ｒ２０ｍ＝ρ２０×ｔｍ／（Ｌ×２π（ｒ−ｔｍ）） …（３）
で算出される。
また、半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍを具体的に計算する。
この場合、半田の電気抵抗率をρ３０とし、各超電導導体層１３ｍの外径をｒｍとする。また、各半田層３０ｍの厚さ（すなわち各超電導導体層１３ｍと対応する金属スリーブ２０ｍの間の距離）が各半田層３０ｍで同じ厚さｔ３０であり、各半田層３０ｍの長さも各超電導導体層１３ｍの剥ぎ出し長さＬと同じ長さＬであるとすると、半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍは、
Ｒ３０ｍ＝ρ３０×ｔ３０／（Ｌ×２πｒｍ） …（４）
で算出される。
この場合、半田の電気抵抗率をρ３０とし、各超電導導体層１３ｍの外径をｒｍとする。また、各半田層３０ｍの厚さ（すなわち各超電導導体層１３ｍと対応する金属スリーブ２０ｍの間の距離）が各半田層３０ｍで同じ厚さｔ３０であり、各半田層３０ｍの長さも各超電導導体層１３ｍの剥ぎ出し長さＬと同じ長さＬであるとすると、半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍは、
Ｒ３０ｍ＝ρ３０×ｔ３０／（Ｌ×２πｒｍ） …（４）
で算出される。
なお、各半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍが互いに同じになるように、各金属スリーブ２０ｍの貫通孔２１から流し込む半田の量を、予め金属スリーブ２０ｍごとに決めておいてもよい。
また、各超電導導体層１３ｍとそれに対応する金属スリーブ２０ｍとの間に形成される空間に半田を流し込んで充満させて形成される各半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍが金属スリーブ２０ｍごとに互いに同じになるように、金属スリーブ２０ｍの内径を予め調整して決めておくように構成することも可能である。
また、各超電導導体層１３ｍとそれに対応する金属スリーブ２０ｍとの間に形成される空間に半田を流し込んで充満させて形成される各半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍが金属スリーブ２０ｍごとに互いに同じになるように、金属スリーブ２０ｍの内径を予め調整して決めておくように構成することも可能である。
そして、例えば、電流リードから電流導入端子５０を介して超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３ｍに電流を流す場合、金属スリーブ２０ｍとそれに対応する半田層３０ｍは電流の流れに対して直列に接続されている。
そのため、超電導導体層１３ｍごとの金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗は、金属スリーブ２０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍと半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍとの和になる。
そのため、超電導導体層１３ｍごとの金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗は、金属スリーブ２０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍと半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍとの和になる。
超電導導体層１３ｍごとの金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗をグラフに表すと、図７に示すようなグラフになる。本実施形態では、上記（３）、（４）式から分かるように、金属スリーブ２０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍや半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍはいずれも、内側の超電導導体層１３ｍよりもより外側の超電導導体層１３ｍに対応する電気抵抗Ｒ２０ｍ、Ｒ３０ｍの方がより小さい値になる。
このように、本実施形態では、金属スリーブ２０ｍや半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍ、Ｒ３０ｍや合成抵抗が、超電導導体層１３ｍごとに異なる値になる。
このように、本実施形態では、金属スリーブ２０ｍや半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍ、Ｒ３０ｍや合成抵抗が、超電導導体層１３ｍごとに異なる値になる。
しかし、本実施形態では、前述したように、各金属スリーブ２０ｍと電流導入端子５０との間に介在させる各電気抵抗材６０ｍの各抵抗値Ｒを、それぞれ可変させて調整することができる。
以下、電気抵抗材６０ｍごとの抵抗値をＲｍ（ｍはａ〜ｄ）と表す。
以下、電気抵抗材６０ｍごとの抵抗値をＲｍ（ｍはａ〜ｄ）と表す。
そして、上記と同様に、電流リードから電流導入端子５０を介して超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３ｍに電流を流す場合、電気抵抗材６０ｍは、電流の流れに対して金属スリーブ２０ｍや対応する半田層３０ｍと直列に接続されている。そのため、超電導導体層１３ｍごとの電気抵抗材６０ｍと金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗は、電気抵抗材６０ｍの抵抗値Ｒｍと金属スリーブ２０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍと半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍとの和で表される。
そのため、超電導導体層１３ｍごとの電気抵抗材６０ｍと金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗を、各超電導導体層１３ｍで同じ一定値Ｒαに設定する場合には、各電気抵抗材６０ｍの各抵抗値Ｒｍが下記（５）式で算出される値になるように各抵抗値Ｒｍを調整する。なお、Ｒ２０ｍ、Ｒ３０ｍはそれぞれ上記（３）、（４）式で算出される値である。
Ｒ３０ｍ＝Ｒα−（Ｒ２０ｍ＋Ｒ３０ｍ） …（５）
そのため、超電導導体層１３ｍごとの電気抵抗材６０ｍと金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗を、各超電導導体層１３ｍで同じ一定値Ｒαに設定する場合には、各電気抵抗材６０ｍの各抵抗値Ｒｍが下記（５）式で算出される値になるように各抵抗値Ｒｍを調整する。なお、Ｒ２０ｍ、Ｒ３０ｍはそれぞれ上記（３）、（４）式で算出される値である。
Ｒ３０ｍ＝Ｒα−（Ｒ２０ｍ＋Ｒ３０ｍ） …（５）
そして、各金属スリーブ２０ｍに被せる各電気抵抗材６０ｍの幅Ｗ（図５参照）や本数（図６参照）、材料等を変えて各電気抵抗材６０ｍの各抵抗値Ｒｍが上記（５）式で算出される値になるように調整することで、超電導導体層１３ｍごとの電気抵抗材６０ｍと金属スリーブ２０ｍと半田層３０ｍとの合成抵抗が図８に示すように上記の一定値Ｒαになるように調整することができる。
そして、本実施形態では、以上のようにして各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄの抵抗値Ｒａ〜Ｒｄを調整することで、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄに対応する上記の各合成抵抗、すなわち電流導入端子５０と各超電導導体層１３ａ〜１３ｄとの間の接続抵抗を同じ値に揃えることが可能となり、電流導入端子５０から各超電導導体層１３ａ〜１３ｄに流す電流を均流化することが可能となる。
そして、本実施形態では、以上のようにして各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄの抵抗値Ｒａ〜Ｒｄを調整することで、各超電導導体層１３ａ〜１３ｄに対応する上記の各合成抵抗、すなわち電流導入端子５０と各超電導導体層１３ａ〜１３ｄとの間の接続抵抗を同じ値に揃えることが可能となり、電流導入端子５０から各超電導導体層１３ａ〜１３ｄに流す電流を均流化することが可能となる。
なお、例えば金属スリーブ２０に対する銀メッキや錫メッキ等の表面処理等の影響を考慮するなどして金属スリーブ２０ｍの電気抵抗Ｒ２０ｍや半田層３０ｍの電気抵抗Ｒ３０ｍ等をより正確に計算したり、あるいは、例えば電流導入端子５０と各電気抵抗材６０ｍとの間の界面抵抗など、電流導入端子５０と各超電導導体層１３ａ〜１３ｄとの間の接続抵抗に影響を与え得る他の要素を考慮して計算する等の改良を適宜行うことが可能である。
一方、上記のような理論値に基づいて各抵抗値Ｒａ〜Ｒｄを調整して各電気抵抗材６０ａ〜６０ｄを対応する各金属スリーブ２０ａ〜２０ｄに取り付けて、超電導ケーブル１０に電流導入端子５０を取り付けて超電導ケーブルの端子構造１（図１参照）を形成しても、実際に電流導入端子５０を介して超電導ケーブル１０に電流を流すと、何らかの理由で各超電導導体層１３ａ〜１３ｄに流れる電流が均一にならない場合があり得る（すなわち均流化できない場合があり得る。）。
このような場合、本実施形態では、上記のようにして超電導ケーブル１０に取り付けた電流導入端子５０を再び超電導ケーブル１０から取り外し、流れる電流値の修正が必要な１層又は複数の超電導導体層１３に対応する金属スリーブ２０に取り付ける電気抵抗材６０を増やしたり、減らしたり、あるいは材料が異なるものに取り換える等して、当該超電導導体層１３に流れる電流が適切な値になるように、再度、電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整し直すことができる。
このような場合、本実施形態では、上記のようにして超電導ケーブル１０に取り付けた電流導入端子５０を再び超電導ケーブル１０から取り外し、流れる電流値の修正が必要な１層又は複数の超電導導体層１３に対応する金属スリーブ２０に取り付ける電気抵抗材６０を増やしたり、減らしたり、あるいは材料が異なるものに取り換える等して、当該超電導導体層１３に流れる電流が適切な値になるように、再度、電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整し直すことができる。
その際、本実施形態では、筒状のシート状の電気抵抗材６０を金属スリーブ２０に被せるようにして取り付けているだけであるため、電気抵抗材６０を金属スリーブ２０から容易に取り外したり交換したりすることができる。
このように、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１では、上記のように超電導ケーブル１０に電流導入端子５０を取り付けて端子構造１を形成した後でも、再度、電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整し直して、電流導入端子５０と超電導導体層１３との間の接続抵抗の再調整を行うことができるようになっている。
このように、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１では、上記のように超電導ケーブル１０に電流導入端子５０を取り付けて端子構造１を形成した後でも、再度、電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整し直して、電流導入端子５０と超電導導体層１３との間の接続抵抗の再調整を行うことができるようになっている。
［効果］
以上のように、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１によれば、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に取り付けた各金属スリーブ２０と電流導入端子５０との間にそれぞれ電気抵抗材６０を介在させるとともに、各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整することができるように構成した。
そのため、各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをそれぞれ調整することで電流導入端子５０と各超電導導体層１３との間の接続抵抗が均一になるように調整することが可能となり、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に流す電流を均流化することが可能となる。
以上のように、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１によれば、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に取り付けた各金属スリーブ２０と電流導入端子５０との間にそれぞれ電気抵抗材６０を介在させるとともに、各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整することができるように構成した。
そのため、各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒをそれぞれ調整することで電流導入端子５０と各超電導導体層１３との間の接続抵抗が均一になるように調整することが可能となり、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に流す電流を均流化することが可能となる。
また、超電導ケーブル１０の一端部側に電流導入端子５０を取り付けて超電導ケーブルの端子構造１を形成した後でも、超電導ケーブル１０から電流導入端子５０を取り外して各電気抵抗材６０の抵抗値Ｒを調整し直すことが可能であり、電流導入端子５０と超電導導体層１３との間の接続抵抗を再調整することが可能となる。
さらに、例えば、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３を段剥ぎする際に各超電導導体層１３の剥ぎ出し長さＬを厳密に揃える必要はないなど、超電導ケーブルの端子構造１の形成作業に必要以上の厳密さが要求されないため、超電導ケーブルの端子構造１を容易に形成することが可能となる。
さらに、例えば、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３を段剥ぎする際に各超電導導体層１３の剥ぎ出し長さＬを厳密に揃える必要はないなど、超電導ケーブルの端子構造１の形成作業に必要以上の厳密さが要求されないため、超電導ケーブルの端子構造１を容易に形成することが可能となる。
また、前述した特許文献１に記載された端子構造では、例えば終端接続部の電流リード等との取付部が複数設けられていたため、各取付部を電流リード等に取り付けた際に超電導ケーブルの超電導導体層や超電導線材に力が加わりそれらが損傷する可能性があったが、本実施形態では、本実施形態では、超電導ケーブルの端子構造１と電流リード等との接続部分は、電流導入端子５０の１枚の平板状の取付部５３であるため、取付部５３を電流リード等に取り付けた際に超電導ケーブル１０の超電導導体層１３や超電導線材１５に無理な力が加わることはなく、端子構造１を電流リード等に適切に取り付けることが可能となる。
なお、本実施形態では、電気抵抗材６０が筒状のシート状に予め形成されている場合について説明したが、例えば、平板状のシートを金属スリーブ２０に巻き付けるようにして電気抵抗材６０を形成するように構成することも可能である。
また、半割構造の電流導入端子５０で超電導ケーブル１０の一端側を締め付ける際に片締めが起きないようにするために、各金属スリーブ２０に電気抵抗材６０を取り付ける際にそれらをできるだけ分散させるようにして取り付けることが望ましい。
また、半割構造の電流導入端子５０で超電導ケーブル１０の一端側を締め付ける際に片締めが起きないようにするために、各金属スリーブ２０に電気抵抗材６０を取り付ける際にそれらをできるだけ分散させるようにして取り付けることが望ましい。
すなわち、上記の例で言えば、金属スリーブ２０ａ〜２０ｄを例えば１本の細長い円筒として見た場合に、各電気抵抗材６０が金属スリーブ２０の円筒上でその長手方向にばらけた状態で配置されるように各電気抵抗材６０を取り付けることが望ましい。
また、例えば、電流導入端子５０と各金属スリーブ２０との間の部分（電気抵抗材６０がない部分）に、絶縁材料で形成されたスペーサを配置すれば、上記のように各金属スリーブ２０に電気抵抗材６０を分散させて取り付けることが難しい場合でも片締めが起きることを的確に防止することができる。
また、例えば、電流導入端子５０と各金属スリーブ２０との間の部分（電気抵抗材６０がない部分）に、絶縁材料で形成されたスペーサを配置すれば、上記のように各金属スリーブ２０に電気抵抗材６０を分散させて取り付けることが難しい場合でも片締めが起きることを的確に防止することができる。
さらに、本実施形態では、図１に示したように、電流導入端子５０が、前側部分５１と後側部分５２とで前後から超電導ケーブル１０等を挟み付けるタイプの半割構造である場合について説明したが、上下から超電導ケーブル１０等を挟み付けるタイプの半割構造であってもよい。
また、本実施形態のようにボルト締めにより締め付ける場合に限定されず、例えば電流導入端子５０の周りにテープ状の縮径部材を巻回して締め付けるように構成することも可能であり、締め付け（挟み付け）の方法は特定の方法に限定されない。
また、本実施形態のようにボルト締めにより締め付ける場合に限定されず、例えば電流導入端子５０の周りにテープ状の縮径部材を巻回して締め付けるように構成することも可能であり、締め付け（挟み付け）の方法は特定の方法に限定されない。
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造２について説明する。本実施形態では、電流導入端子５５がスライド構造とされている。
超電導ケーブル１０は、通常の送電時には極低温に冷却されているが、組立施工時や保守点検時等は常温になるため熱収縮する。そして、超電導ケーブル１０が熱収縮すると、例えば終端接続部で、超電導ケーブル１０や、電流導入端子５５やそれに接続されている電流リード（図示省略）等に局所的な応力が加わり、それらが損傷する可能性がある。
次に、第２の実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造２について説明する。本実施形態では、電流導入端子５５がスライド構造とされている。
超電導ケーブル１０は、通常の送電時には極低温に冷却されているが、組立施工時や保守点検時等は常温になるため熱収縮する。そして、超電導ケーブル１０が熱収縮すると、例えば終端接続部で、超電導ケーブル１０や、電流導入端子５５やそれに接続されている電流リード（図示省略）等に局所的な応力が加わり、それらが損傷する可能性がある。
そのため、本実施形態では、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とを相対的にスライドできるように構成して、上記のように超電導ケーブル１０が熱収縮して超電導ケーブル１０と電流導入端子５５とが相対的に移動しても、超電導ケーブル１０や電流導入端子５５等に局所的な応力が加わらないように構成されている。
なお、以下では、第１の実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の場合と同様に構成されている部材等については第１の実施形態の場合と同じ符号を付して説明する。また、第１の実施形態と説明が重複する場合は説明を適宜省略する。
なお、以下では、第１の実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造１の場合と同様に構成されている部材等については第１の実施形態の場合と同じ符号を付して説明する。また、第１の実施形態と説明が重複する場合は説明を適宜省略する。
本実施形態では、図９に示すように、電流導入端子５５は略円筒状に形成されており、その側面から突出するように平板状の取付部５６が一体的に形成されている。
そして、電流導入端子５５の内部に超電導ケーブル１０の一端側を挿入することで、電流導入端子５５が超電導ケーブル１０にスライド可能に取り付けられるようになっている。なお、電流導入端子５５の長さは、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドしても超電導ケーブル１０との電気的な接続（すなわち後述する各電気抵抗材６１を介した各金属スリーブ２０との電気的な接続）が維持されるような長さとされることは言うまでもない。
そして、電流導入端子５５の内部に超電導ケーブル１０の一端側を挿入することで、電流導入端子５５が超電導ケーブル１０にスライド可能に取り付けられるようになっている。なお、電流導入端子５５の長さは、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドしても超電導ケーブル１０との電気的な接続（すなわち後述する各電気抵抗材６１を介した各金属スリーブ２０との電気的な接続）が維持されるような長さとされることは言うまでもない。
本実施形態では、図１０に示すように、超電導ケーブル１０の一端部側の構成等（すなわち各超電導導体層１３の段剥ぎや半田層３０、絶縁材４０の構成等）については第１の実施形態と同様であるが、金属スリーブ２０や電気抵抗材６１の構成が第１の実施形態の場合とは異なっている。
なお、超電導ケーブルの端子構造２は、電流導入端子５５を除いて超電導ケーブル１０の中心軸周りに同一構造であるため、図１０では、中心軸より下側の図示が省略されている。
なお、超電導ケーブルの端子構造２は、電流導入端子５５を除いて超電導ケーブル１０の中心軸周りに同一構造であるため、図１０では、中心軸より下側の図示が省略されている。
具体的には、各金属スリーブ２０は、第１の実施形態と同様に、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３にそれぞれ対応するように配設されており、銅等で円筒状に形成されており、その外径が互いに等しくなるように形成されている。また、金属スリーブ２０ごとに、電流導入端子５５と各金属スリーブ２０とが電気抵抗材６１を介してそれぞれ電気的に接続されている。
そして、本実施形態においても、金属スリーブ２０と電気抵抗材６１を例えば図５や図６に示した第１の実施形態と同様に構成し、筒状のシート状に形成した電気抵抗材６１を金属スリーブ２０に被せるようにして金属スリーブ２０の外側に配置するように構成することも可能である。
そして、本実施形態においても、金属スリーブ２０と電気抵抗材６１を例えば図５や図６に示した第１の実施形態と同様に構成し、筒状のシート状に形成した電気抵抗材６１を金属スリーブ２０に被せるようにして金属スリーブ２０の外側に配置するように構成することも可能である。
しかし、このように構成すると、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドする際に、電気抵抗材６１が、電流導入端子５５のスライドに引き摺られて、対応する金属スリーブ２０から外れてしまう可能性がある。
また、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドする際に、電気抵抗材６１と電流導入端子５５との間に摩擦が生じて両者がスムーズにスライドできなくなり、超電導ケーブル１０や電流導入端子５５等に局所的な応力が加わってそれらが損傷する可能性がある。
また、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドする際に、電気抵抗材６１と電流導入端子５５との間に摩擦が生じて両者がスムーズにスライドできなくなり、超電導ケーブル１０や電流導入端子５５等に局所的な応力が加わってそれらが損傷する可能性がある。
そこで、本実施形態では、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドする際に、電気抵抗材６１が対応する金属スリーブ２０から外れてしまわないようにするために、図１１に示すように、各金属スリーブ２０に、周方向に所定本数の溝２２を形成して、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に嵌め込むようにして配置するようになっている。
このように構成すれば、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に嵌め込んでおけば、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドしても、電気抵抗材６１が対応する金属スリーブ２０から外れてしまうことはない。
このように構成すれば、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に嵌め込んでおけば、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドしても、電気抵抗材６１が対応する金属スリーブ２０から外れてしまうことはない。
また、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドする際の電気抵抗材６１と電流導入端子５５との間の摩擦力をできるだけ小さくするために、電気抵抗材６１は、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれコイルスプリング状に形成されている。
このように構成すれば、電流導入端子５５と電気抵抗材６１との接触面積が小さくなるため、電気抵抗材６１と電流導入端子５５との間の摩擦力を小さくすることができ、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とがスムーズにスライドすることができるようになる。
また、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に嵌め込む際に、電気抵抗材６１を構成するコイルスプリングを少し拡げて金属スリーブ２０に被せて溝２２に嵌めると、コイルスプリングの収縮力によって電気抵抗材６１が自ら収縮するため、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に容易かつ的確に収めることが可能になる。
このように構成すれば、電流導入端子５５と電気抵抗材６１との接触面積が小さくなるため、電気抵抗材６１と電流導入端子５５との間の摩擦力を小さくすることができ、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とがスムーズにスライドすることができるようになる。
また、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に嵌め込む際に、電気抵抗材６１を構成するコイルスプリングを少し拡げて金属スリーブ２０に被せて溝２２に嵌めると、コイルスプリングの収縮力によって電気抵抗材６１が自ら収縮するため、電気抵抗材６１を金属スリーブ２０の溝２２に容易かつ的確に収めることが可能になる。
また、上記のように構成する場合、電気抵抗材６１（コイルスプリング）の外径が、電流導入端子５５の円筒状の内部空間の径よりも若干大きくなるように形成すると、上記のように電流導入端子５５の内部に超電導ケーブル１０の一端側を挿入して取り付けた際に、図１３に示すように、電気抵抗材６１が、電流導入端子５５の内部空間の内周面５５Ａから力を受けて金属スリーブ２０の溝２２の中で若干押し潰されるような状態になる。
そして、このような状態になると、コイルスプリングの弾発力により電気抵抗材６１が金属スリーブ２０と電流導入端子５５の両方に押し付けられるようになるため、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドしても、電気抵抗材６１を介した金属スリーブ２０と電流導入端子５５との電気的な接続を確実に維持することができる。
そして、このような状態になると、コイルスプリングの弾発力により電気抵抗材６１が金属スリーブ２０と電流導入端子５５の両方に押し付けられるようになるため、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０とが相対的にスライドしても、電気抵抗材６１を介した金属スリーブ２０と電流導入端子５５との電気的な接続を確実に維持することができる。
本実施形態でも、電気抵抗材６１（コイルスプリング）を例えば銅合金やインジウム、アルミニウム等で形成することが可能である。
また、本実施形態では、電気抵抗材６１の弾発力が強すぎると、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０との相対的なスライドの邪魔になる可能性がある。また、電気抵抗材６１の弾発力が弱すぎると、電流導入端子５５に対する超電導ケーブル１０の芯ずれが大きくなってしまう等の問題が生じ得る。そのため、電気抵抗材６１の材料として、弾発力が適切な値になるような金属等を採用することが可能である。
また、本実施形態では、電気抵抗材６１の弾発力が強すぎると、電流導入端子５５と超電導ケーブル１０との相対的なスライドの邪魔になる可能性がある。また、電気抵抗材６１の弾発力が弱すぎると、電流導入端子５５に対する超電導ケーブル１０の芯ずれが大きくなってしまう等の問題が生じ得る。そのため、電気抵抗材６１の材料として、弾発力が適切な値になるような金属等を採用することが可能である。
そして、本実施形態では、金属スリーブ２０の溝２２に嵌める電気抵抗材６１の本数ｎを変えることで電気抵抗材６１と電流導入端子５５との接触面積（上記の第１の実施形態における電気抵抗材６０の面積Ｓに相当する。）を変えることができ、電気抵抗材６１の抵抗値Ｒを変えることができる。
また、第１の実施形態の場合と同様に、電気抵抗材６１の材料を変えることによっても、電気抵抗材６１の抵抗値Ｒを変えることができる。
また、第１の実施形態の場合と同様に、電気抵抗材６１の材料を変えることによっても、電気抵抗材６１の抵抗値Ｒを変えることができる。
このように、本実施形態では、電気抵抗材６１を形成するコイルスプリングの材料や本数ｎを調整することで、各電気抵抗材６１（すなわち各金属スリーブや各超電導導体層に対応する各電気抵抗材６１）の抵抗値Ｒをそれぞれ調整することができるようになっている。
そして、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造２では、このように各電気抵抗材６１の抵抗値Ｒをそれぞれ調整することができるため、第１の実施形態で説明した作用効果と全く同様の優れた作用効果を発揮することが可能となる。
そして、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造２では、このように各電気抵抗材６１の抵抗値Ｒをそれぞれ調整することができるため、第１の実施形態で説明した作用効果と全く同様の優れた作用効果を発揮することが可能となる。
すなわち、本実施形態に係る超電導ケーブルの端子構造２によれば、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に取り付けた各金属スリーブ２０と電流導入端子５５との間にそれぞれ介在させた各電気抵抗材６１の抵抗値Ｒをそれぞれ調整することで電流導入端子５５と各超電導導体層１３との間の接続抵抗が均一になるように調整することが可能となり、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に流す電流の均流化を図ることが可能となる。
また、超電導ケーブル１０の一端部側に電流導入端子５５をスライド可能に取り付けて超電導ケーブルの端子構造２を形成した後でも、超電導ケーブル１０から電流導入端子５５を取り外して各電気抵抗材６１の抵抗値Ｒを調整し直すことが可能であり、電流導入端子５５と超電導導体層１３との間の接続抵抗を再調整することが可能となる。
また、超電導ケーブル１０の一端部側に電流導入端子５５をスライド可能に取り付けて超電導ケーブルの端子構造２を形成した後でも、超電導ケーブル１０から電流導入端子５５を取り外して各電気抵抗材６１の抵抗値Ｒを調整し直すことが可能であり、電流導入端子５５と超電導導体層１３との間の接続抵抗を再調整することが可能となる。
さらに、例えば、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３を段剥ぎする際に各超電導導体層１３の剥ぎ出し長さＬを厳密に揃える必要はないなど、超電導ケーブルの端子構造２の形成作業に必要以上の厳密さが要求されないため、超電導ケーブルの端子構造２を容易に形成することが可能となる。
また、本実施形態でも、超電導ケーブルの端子構造２と終端接続部の電流リード等との平板状の取付部５６が１枚だけ設けられているため、取付部５６を電流リード等に取り付けた際に、超電導ケーブル１０の超電導導体層１３や超電導線材１５に無理な力が加わることなく端子構造２を電流リード等に適切に取り付けることが可能となる。
また、本実施形態でも、超電導ケーブルの端子構造２と終端接続部の電流リード等との平板状の取付部５６が１枚だけ設けられているため、取付部５６を電流リード等に取り付けた際に、超電導ケーブル１０の超電導導体層１３や超電導線材１５に無理な力が加わることなく端子構造２を電流リード等に適切に取り付けることが可能となる。
なお、上記の第２の実施形態では、各金属スリーブ２０に溝２２を形成してそこに電気抵抗材６１を配置する場合について説明したが、電流導入端子５５側に溝を形成して、そこに電気抵抗材６１を配置するように構成することも可能である。
また、上記の第１の実施形態においても第２の実施形態においても同様であるが、本発明では、金属スリーブ２０同士（及び半田層３０同士）が互いに絶縁されていればよく、必ずしも金属スリーブ２０同士の間に絶縁材４０を介在させる形態をとらなくてもよい。
しかし、金属スリーブ２０同士が絶縁されていないと、上記のように電気抵抗材６０、６１の抵抗値Ｒを調整しても、金属スリーブ２０同士が導通してしまうため、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に流す電流の均流化を図ることができなくなる。そのため、本発明において金属スリーブ２０同士を確実に絶縁させることが必要である。
しかし、金属スリーブ２０同士が絶縁されていないと、上記のように電気抵抗材６０、６１の抵抗値Ｒを調整しても、金属スリーブ２０同士が導通してしまうため、超電導ケーブル１０の各超電導導体層１３に流す電流の均流化を図ることができなくなる。そのため、本発明において金属スリーブ２０同士を確実に絶縁させることが必要である。
なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、上記の第１の実施形態では電流導入端子が半割構造である場合、第２の実施形態では電流導入端子がスライド構造である場合について説明したが、本発明はこれらの場合に限定されず、例えば、電流導入端子と超電導ケーブルとが螺着等の他の方法で接続される場合にも適用することが可能である。
例えば、上記の第１の実施形態では電流導入端子が半割構造である場合、第２の実施形態では電流導入端子がスライド構造である場合について説明したが、本発明はこれらの場合に限定されず、例えば、電流導入端子と超電導ケーブルとが螺着等の他の方法で接続される場合にも適用することが可能である。
１、２ 超電導ケーブルの端子構造
１０ 超電導ケーブル
１３、１３ａ〜１３ｄ 超電導導体層
２０、２０ａ〜２０ｄ 金属スリーブ
３０、３０ａ〜３０ｄ 半田層
５０、５５ 電流導入端子
６０ 電気抵抗材（電気抵抗材、シート）
６１ 電気抵抗材（電気抵抗材、コイルスプリング）
ｎ コイルスプリングの本数
Ｒ 抵抗値
ｒ 金属スリーブの外径
Ｓ シートの面積
ρ 電気抵抗材の電気抵抗率
ρ２０ 金属スリーブの電気抵抗率
１０ 超電導ケーブル
１３、１３ａ〜１３ｄ 超電導導体層
２０、２０ａ〜２０ｄ 金属スリーブ
３０、３０ａ〜３０ｄ 半田層
５０、５５ 電流導入端子
６０ 電気抵抗材（電気抵抗材、シート）
６１ 電気抵抗材（電気抵抗材、コイルスプリング）
ｎ コイルスプリングの本数
Ｒ 抵抗値
ｒ 金属スリーブの外径
Ｓ シートの面積
ρ 電気抵抗材の電気抵抗率
ρ２０ 金属スリーブの電気抵抗率
Claims (6)
- 複数の超電導導体層を備える超電導ケーブルの端子構造において、
前記超電導導体層の外側に、互いに外径が等しい複数の金属スリーブが前記超電導導体層ごとにそれぞれ配設されており、
複数の前記金属スリーブ同士は互いに絶縁されており、
さらに、複数の前記金属スリーブと外部とを電気的に接続するための電流導入端子を備え、
前記複数の超電導導体層が、前記金属スリーブと、抵抗値を調整可能な電気抵抗材を介して前記電流導入端子とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする超電導ケーブルの端子構造。 - 前記複数の超電導導体層は、内側の前記超電導導体層が外側の前記超電導導体層よりも前記超電導ケーブルの一端部側に延出する状態とされてい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端子構造。
- 前記各金属スリーブは、それぞれ円筒状に形成されており、前記金属スリーブと当該金属スリーブに対応する前記超電導導体層との間の半田層の厚さを調整することができるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超電導ケーブルの端子構造。
- 前記電流導入端子が半割構造である場合に、前記電気抵抗材は、それぞれシート状に形成されており、前記電気抵抗材を形成するシートの面積を調整することで前記抵抗値をそれぞれ調整可能とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端子構造。
- 前記電流導入端子がスライド構造である場合に、前記電気抵抗材は、それぞれコイルスプリング状に形成されており、前記電気抵抗材を形成するコイルスプリングの材料と本数のいずれか又は両方を調整することで前記抵抗値をそれぞれ調整可能とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端子構造。
- 前記電気抵抗材は、前記超電導ケーブルの前記超電導導体層が冷却される温度において、前記金属スリーブの電気抵抗率の３倍以上の電気抵抗率を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の超電導ケーブルの端子構造。
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