JPH07169343A - 超電導ケーブル導体 - Google Patents

超電導ケーブル導体

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JPH07169343A
JPH07169343A JP6249279A JP24927994A JPH07169343A JP H07169343 A JPH07169343 A JP H07169343A JP 6249279 A JP6249279 A JP 6249279A JP 24927994 A JP24927994 A JP 24927994A JP H07169343 A JPH07169343 A JP H07169343A
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JP
Japan
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tape
superconducting
cable conductor
core material
wire
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JP6249279A
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English (en)
Inventor
Jun Fujigami
純 藤上
Nobuhiro Shibuta
信広 渋田
Kenichi Sato
謙一 佐藤
Chikushi Hara
築志 原
Hideo Ishii
英雄 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE69405678T priority patent/DE69405678T3/de
Priority to EP94116672A priority patent/EP0650205B2/en
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/20—Permanent superconducting devices
    • H10N60/203—Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/01—Manufacture or treatment
    • H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0801—Manufacture or treatment of filaments or composite wires

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 交流損失の低減された、可撓性を有する酸化
物超電導ケーブル導体を提供する。 【構成】 酸化物超電導体からなる複数のフィラメント
が安定化金属で被覆されたテープ状多芯超電導線を可撓
性を有するフォーマーに螺旋状に巻付ける。超電導線
は、０．３％以下の曲げ歪み率でフォーマーに好ましく
巻付けられる。多芯超電導線をフォーマー１０に巻付け
る際、所定本数のテープ状多芯超電導線１１を芯材上に
並べて巻き第１の層を形成する。次に第１の層上に絶縁
層２０を設ける。絶縁層２０は、絶縁テープにより形成
することができる。絶縁層２０上に、所定の本数のテー
プ状超電導多芯線１１′を並べて巻き第２の層を形成す
る。絶縁層２０は、導体の交流損失を低減する役割を果
たす。フォーマーが金属からなる場合、フォーマーと多
芯超電導線との間に絶縁層を設けることがより好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導体を用い
た超電導ケーブル導体に関し、特に、超電導ケーブルに
使用可能な、可撓性を有する導体に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体窒素温度で超電導状態になる酸化物
超電導体は、液体窒素を冷媒とした超電導ケーブルへの
応用が期待されている。これが実現した場合、高価な液
体ヘリウムが必要な金属系超電導ケーブルで懸案事項と
なっている、断熱システムの簡素化、および冷却コスト
の低減を一気に克服できるであろう。
【０００３】超電導ケーブルには、コンパクトな導体に
おいて大電流を低いエネルギ損失で送ることができると
いう特性が要求される。一般に送電は交流で行なわれて
おり、超電導体を交流下で使用する場合、交流損失と総
称されるエネルギ損失が必ず伴なう。交流損失には、ヒ
ステリシス損失、結合損失、渦電流損失などがあり、超
電導体の臨界電流密度（Ｊｃ）、フィラメントのサイ
ズ、導体の構造等に依存する。
【０００４】金属系超電導体を用いた超電導ケーブルの
作製は、これまで多数行なわれてきており、交流損失の
低減のためその構造が検討されてきている。たとえば、
特公平６−３６３２９号公報は、常電導体と、該常電導
体の外周に沿って螺旋状に巻付けられた複合多芯超電導
体とを備える超電導導体を開示する。同公報に開示され
た導体では、複合多芯超電導体が時計回り方向に巻かれ
た層と、複合多芯超電導体が反時計回り方向に巻かれた
層とが交互に重ねられている。このように層ごとに導体
の巻き方向を変えることによって、導体に発生する磁界
を弱め、導体のインピーダンスの低減と、導体の電流容
量の増加を図ろうとしている。また、同公報は、交流損
失の低減という観点から、層と層の間に高抵抗層または
絶縁層を設けることも提案する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】酸化物超電導体を用い
てケーブル用導体を形成する際、金属系超電導体で用い
られる技術をそのまま適用できるわけではない。酸化物
超電導体、すなわちセラミックス超電導体は、金属系超
電導体に比べて脆く、機械的歪みに弱い。たとえば、特
公昭６−３６３２９号公報は、ケーブル用導体を作製す
る際、常電導体の周囲に巻線ピッチが超電導体の直径に
等しくなるよう該超電導体を螺旋状に巻付けることを開
示する。しかしながら、たとえば近年開発されてきた、
酸化物超電導体が銀シースに覆われてなる超電導線をこ
のような短いピッチで巻こうとすれば、酸化物超電導体
は、破壊され、電流を流せなくなる可能性が高い。酸化
物超電導線に大きな曲げ加工を施すと、臨界電流は大き
く低下するおそれがある。したがって、ケーブル用導体
の作製において、酸化物超電導体をどのように配置する
かは大きな課題である。
【０００６】また、ケーブル用導体には、取扱いのため
ある程度の可撓性が要求される。硬く、脆い酸化物超電
導体を用いて可撓性を有するケーブル用導体をいかに作
製するかも、大きな課題である。
【０００７】さらに、上述したように超電導体を交流下
で使用する場合、交流損失が必ず伴なう。酸化物超電導
線を用いてケーブル用導体を作製するに際し、交流損失
をいかにうまく低減するかも課題として残されている。
【０００８】本発明の１つの目的は、酸化物超電導体を
用いて、可撓性を有し、かつ優れた超電導特性、特に高
い臨界電流および臨界電流密度を示す超電導ケーブル導
体を提供することにある。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、酸化物超電導
線を用いて、交流損失のより低減された超電導ケーブル
導体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、酸化物
超電導体を用いた超電導ケーブル導体が提供され、この
導体は、可撓性有する長尺の芯材と、芯材上に螺旋状に
巻付けられた複数のテープ状多芯酸化物超電導線と、電
気絶縁層とを備える。本発明の導体において、テープ状
多芯酸化物超電導線は、酸化物超電導体からなる複数の
フィラメントと、それらを覆う安定化金属とを含む。芯
材上に巻付けられた複数のテープ状超電導線は、それぞ
れにおいて複数本のテープ状超電導線が並べられて巻か
れた複数の層を形成する。該複数の層は、芯材上に順に
積み重ねられている。該電気絶縁層は、複数の層の間に
少なくとも設けられる。該芯材は本発明の超電導ケーブ
ル導体に可撓性を付与している。本発明の超電導ケーブ
ル導体は、液体窒素温度において超電導状態を保持する
ことができる。
【００１１】本発明に従う導体は、交流損失の低減され
た交流用導体として適用することができる。
【００１２】本発明において、テープ状多芯酸化物超電
導線は、一般に、銀または銀合金等の安定化材中に、酸
化物超電導体からなるフィラメントが多数埋込まれた構
造を有している。酸化物超電導体としては、たとえば、
Ｙ1 Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X （０≦Ｘ＜１）等のイットリウ
ム系、（Ｂｉ，Ｐｂ）2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10-Y（０
≦Ｙ＜１）等のビスマス系、またはＴｌ2 Ｓｒ2 Ｃａ2
Ｃｕ3 Ｏ10-Z（０≦Ｚ＜１）等のタリウム系酸化物超電
導体を用いることができる。ビスマス系セラミックス超
電導体は、高い臨界温度、高い電流密度、低い毒性およ
び線材化の容易さといった点から好ましい。テープ状超
電導線は、一般に、酸化物超電導体の原料粉末の調製、
粉末の安定化材シースへの充填、塑性加工および焼結の
プロセスを経て製造される。原料粉末の調製では、超電
導体を構成する元素の酸化物または炭酸塩の粉末が所定
の配合比で混合され、かつ焼結された後、焼結物が粉砕
されて原料粉末を得る。粉末を充填するシースは、たと
えば銀または銀合金からなる。塑性加工には、たとえば
伸線加工および圧延加工が用いられる。圧延加工の後、
テープ形状にされた線材は、約８００℃〜約９００℃、
好ましくは約８４０℃〜８５０℃の温度において焼結が
施され、シース材中の超電導体が、高い配向性および高
い臨界電流密度を得るようになる。多芯線を製造する場
合、伸線加工の後得られた複数の線材が合わされ、塑性
加工および焼結に供される。上述したプロセスにおい
て、塑性加工と焼結の組合せにより、高い配向性を有す
るほぼ単一の超電導相を生成することができる。上記プ
ロセスにより製造されたテープ状超電導線のフィラメン
トは、テープ線の長手方向にわたってほぼ均一な超電導
相を有し、超電導相のｃ軸は、テープ線の厚み方向にほ
ぼ並行に配向している。また、フィラメントにおける結
晶粒は、テープ線の長手方向に延びるフレーク状であ
り、結晶粒同士は強く結合している。フレーク状の結晶
粒は、テープ線の厚み方向に積層される。用いられるテ
ープ状超電導線のサイズは、特に限定されるものではな
いが、たとえば幅が１．０ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは
２ｍｍ〜６ｍｍ、厚みが０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、好まし
くは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである。このようなサイズ
において、上述した構造のフィラメントを有するテープ
線は、たとえば、４×１０3 〜３．０×１０4 Ａ／ｃｍ
2 の臨界電流密度を保持することができる。上述した構
造のフィラメントを有するテープ線は、曲げ加工に対し
ても比較的強く、以下に述べるように、特定の範囲の曲
げ歪み率で保持されても、高い臨界電流密度を維持す
る。テープ状多芯超電導線は、７〜１０，０００、好ま
しくは３７〜１，０００のフィラメントを有することが
できる。
【００１３】本発明の導体において、芯材は通常フォー
マーと呼ばれるものである。芯材は、テープ状超電導線
を所定の範囲の曲げ歪み率で保持するため用いられる。
フォーマーは、超電導ケーブル導体のため必要な長さを
有し、超電導ケーブル導体の中心に設けられる。テープ
線を巻付けるため、フォーマーは、略円筒形または螺旋
形状である。フォーマーは、一般にその全長にわたって
ほぼ一定の直径を有する。フォーマーは、たとえば、ス
テンレス、銅、アルミニウム、およびＦＲＰ（繊維強化
プラスチック）からなる群から選択される少なくとも１
つの材料からなることができる。
【００１４】本発明において、フォーマーは可撓性を有
する管状体であることが好ましい。十分な強度を有し、
かつ可撓性を有するフォーマーとして、たとえば図１に
示すように、螺旋状の溝を有するパイプ（以下螺旋管と
呼ぶ）を好ましく用いることができる。また、図２に示
すように、蛇腹を有するベローズ管もフォーマーとして
好ましく用いられる。図１および２において、Ｒ1 およ
びＲ2 は外径、Ｔ1 およびＴ2 は厚さ、Ｐ1 およびＰ2
はピッチ、Ｄ1 およびＤ2 はギャップをそれぞれ示す。
さらに、図３に示すようなフォーマーを形成する材料が
螺旋状に巻かれたもの、たとえばスパイラル鋼帯と呼ば
れるものをフォーマーとして用いることもできる。これ
らの形状は、フォーマーに十分な可撓性を付与するもの
である。螺旋管またはベローズ管も、ステンレス、銅、
アルミニウムまたはＦＲＰによって形成することができ
る。可撓性を有するフォーマーは、本発明の導体に可撓
性を付与する。可撓性を有する導体は、ドラムに巻取る
ことができる。
【００１５】本発明において、たとえば数十本〜１，０
００本のテープ状多芯超電導線をフォーマーに巻付ける
ことができる。テープ線は、その主要面をフォーマーに
向けてフォーマーの周囲に２層、または３層以上巻付け
られる。各層を構成するテープ線の本数は任意である。
たとえば数十本のテープ線が並行してフォーマーに巻付
けられ、その結果、フォーマーの表面がテープ線で満た
されたならば、その上にさらに数十本のテープ線が巻か
れていく。第１層目のテープ線上に十分な本数のテープ
線が第２層目として巻かれたら、順に第３層目のテープ
線がその上に巻かれていく。隣り合う層間には、電気絶
縁層が設けられる。
【００１６】本発明においてテープ状多芯酸化物超電導
線は、たとえば図４に示すようにフォーマー上に巻かれ
る。所定の直径を有するフォーマー１０上に所定の範囲
の曲げ歪み率または曲率、および所定の範囲のピッチ
（Ｐ）で、テープ線１１は巻かれる。このとき、テープ
線１１は、その主要面１１ａをフォーマーに向けて巻か
れる。したがって、テープ線１１には、その長手方向に
対して比較的ゆるやかな曲げが加えられる。曲げ歪み率
を次式のとおり定義したとき、フォーマー上に巻かれる
テープ線は、０．５％以下好ましくは０．３％以下の曲
げ歪み率で曲げられる。このような範囲の曲げ歪み率で
曲げられても、テープ線は、直線状であるときに比べて
超電導特性をほとんど劣化させない。
【００１７】曲げ歪み率（％）＝｛テープ状超電導線の
厚み÷（曲げ直径＋テープ状超電導線の厚み）｝×１０
０ また、厚みｔのテープ状超電導線を直径Ｄのフォーマー
にＰのピッチで螺旋状に巻付けるとき、曲げ歪み率ε
（％）は、次の式で求められる。本発明では、εが０．
３％以下となるようピッチ（Ｐ）とフォーマーの直径
（Ｄ）を調節することが望ましい。
【００１８】ε＝ｔ×１００／（Ｄ1 ＋ｔ），Ｄ1 ＝
（Ｐ2 ＋（πＤ）2 ）1/2 ／π 本発明において、テープ状多芯酸化物超電導線は、２ｋ
ｇｆ以下の張力、たとえば０．５〜２ｋｇｆの範囲の張
力でフォーマーに巻付けることが好ましい。
【００１９】芯材（フォーマー）は、電気絶縁材および
電気導体のいずれによっても形成できる。交流損失を低
減する上では、電気絶縁材のほうが好ましいが、強度等
の点からは導電体である金属のほうが好ましい。螺旋状
の溝を有する金属パイプまたは金属のベローズ管は、一
定の強度を維持しながら導体に可撓性を付与する上で特
に好ましい芯材である。金属の芯材は、事故時の異常電
流を流す目的で使用することもできる。この場合、芯材
の最適な抵抗率は、導体の交流損失と、異常電流の芯材
における負担分とを考慮して設定することができる。
【００２０】芯材として螺旋状の溝を有する金属パイプ
または金属のベローズ管を用いる場合、本発明の導体
は、芯材に螺旋状に巻付けられる金属テープと、金属テ
ープによって形成される滑らかな表面に螺旋状に巻付け
られる絶縁テープとをさらに備えることができる。金属
テープは、超電導テープが芯材の溝で座屈しないようこ
の溝を覆いかつ超電導テープを巻くための滑らかな表面
を形成することができる。金属テープを巻けば、芯材の
可撓性を維持しながら溝を覆うことができる。金属テー
プ上に巻かれた絶縁テープは、芯材および金属テープと
超電導テープとの電気的結合を遮断する。絶縁テープの
代わりに他の材料からなる電気絶縁層を設けてもよい。
芯材として金属を用いる場合、芯材と超電導テープの間
を電気的に絶縁することが好ましい。
【００２１】本発明において、電気絶縁層は、複数の超
電導テープによって形成される層と層の間に少なくとも
設けられる。また、複数の層の少なくともいずれかにお
いて、並べられた複数のテープ状超電導線の間に、さら
に電気絶縁層を挿入することができる。上述したように
芯材が金属からなる場合、芯材とテープ状超電導線との
間に電気絶縁層をさらに挿入することが好ましい。ま
た、予め絶縁層によって覆われた複数のテープ状多芯酸
化物超電導線を芯材上に巻付けてもよい。本発明におい
て、絶縁層は、超電導テープ間の電気的結合を抑制し、
導体の交流損失を低減する。
【００２２】図５および図６は、層間の絶縁および層内
における超電導テープ間の絶縁を施した例を模式的に示
している。超電導テープ素線５１の間には、絶縁材５０
がそれぞれ設けられている。所定の本数の超電導テープ
から構成される第１の層６１と第２の層６２との間に
は、層間絶縁層６０が設けられている。さらに第２の層
は、絶縁層６５によって覆われる。絶縁材５０は、芯材
５５に螺旋状に巻付けられた紐状体またはテープ状体で
ある。また、層間絶縁層６０および絶縁層６５も、幅の
広いテープ状体または帯状体から構成することができ
る。これらの材料は、素線５１の上に螺旋状に巻付けら
れる。
【００２３】本発明において、芯材の可撓性を維持し、
かつ超電導ケーブル導体に所望の可撓性を付与するため
には、芯材を除く材料がテープ状体または紐状体で形成
されることが望ましい。したがって、電気絶縁層も、テ
ープ状体または紐状体であることが好ましい。この場
合、芯材の長手方向に沿って絶縁テープまたは絶縁紐を
螺旋状に巻付けることにより絶縁層を形成することがで
きる。絶縁テープまたは絶縁紐は、たとえば張力０．５
〜２ｋｇｆで巻付けることができる。
【００２４】超電導テープの層において、並べられた複
数の超電導テープの間に電気絶縁層を設けたいとき、た
とえば、予め全体を絶縁コーティングした超電導テープ
を用いることができる。しかしながら、フラットなテー
プの表面、特に角の部分を十分に絶縁コーティングする
ことは比較的困難であり、コストも高くつく。角の部分
がコーティングされていない超電導テープを並べれば、
その間に電気的結合が生じる。そこで、層内において、
並べられた超電導テープの間に電気絶縁層を設ける場
合、図７に示すようにして絶縁テープを配置することが
好ましい。図７を参照して、絶縁テープ７０は、隣接す
る超電導テープ７１、７１′の間に挟まれている。絶縁
テープ７０は、超電導テープ７１の一方の主表面７１ａ
を覆い、かつ超電導テープ７１′の一方の主表面７１′
ｂを覆うよう、超電導テープ７１および７１′に沿って
螺旋状に巻かれている。すなわち、絶縁テープ７０は、
それぞれの超電導テープの対向する１対の主表面（テー
プ７１の場合７１ａおよび７１ｂ、テープ７１′の場合
７１′ａおよび７１′ｂ）のうち、一方の超電導テープ
７１における芯材側の主表面７１ａを覆い、他方の超電
導テープ７１′における芯材と反対側の主表面７１′ｂ
を覆う。この配置により、一方の超電導テープは他方と
完全に絶縁され、上述したエッジの問題は解消される。
また、このように絶縁テープを巻付けることにより、層
間の絶縁も同時に行なうことができる。
【００２５】絶縁層に用いる材料として、たとえば、カ
プトン（Ｋａｐｔｏｎ）（ポリイミド系材料）、ポリプ
ロピレンラミネートペーパー（ＰＰＬＰ）、ポリエチレ
ン（ＰＥ）、クラフト紙等種々の絶縁材を挙げることが
できるが、絶縁材は液体窒素中でひび割れ等の劣化が生
じないものが好ましい。これらの材料は、紙、シート、
フィルム、布、テープ等の種々の形態において絶縁層を
形成するため用いられる。また絶縁層の厚さは、導体の
コンパクト化の障害にならないよう０．１ｍｍ以下であ
ることが好ましい。一方、超電導テープ上に予め形成さ
れる絶縁層は、たとえばエナメルからなることが好まし
い。
【００２６】本発明において、フィラメントが捩られて
いるテープ状多芯超電導線を用いることができる。この
ような超電導線を模式的に示すと図８に示すとおりであ
る。図８を参照して、超電導多芯テープ１においてフィ
ラメント２は、たとえば所定のピッチＬで捩られた形状
を有する。フィラメントがこのように捩れていると、安
定化金属３とフィラメント２の間に流れる誘電電流は、
捩れのピッチ間ごとに分断され、小ループとなり、した
がってその電流の大きさは制限される。このため、捩れ
のない場合と比べて、安定化金属に発生するジュール発
熱は抑えられ、交流損失は低減される。このような捩れ
フィラメントを有する多芯線は、たとえば次のようにし
て作製することができる。まず、酸化物超電導体をフィ
ラメントとする単芯線を複数本金属パイプ中に嵌合した
後、これに伸線加工を施す。次に、丸線の状態において
線材に捩り加工を施す。このとき、捩れた形状のフィラ
メントが形成される。次いで、再度伸線した後、圧延を
行ない、熱処理を施す。このような工程において、フィ
ラメントは捩れた形状を保持しながら、伸線、圧延加工
等により、径や厚みが変化する。また、捩り加工、伸
線、圧延加工において線材を破断させないため、捩りの
ピッチを捩り加工時の線径の５倍以上、望ましくは１０
倍以上とすることが望ましい。
【００２７】本発明の超電導ケーブル導体は可撓性を有
する。たとえば、本発明の導体は、曲げ直径１．５ｍ、
好ましくは２．６ｍまで曲げても超電導特性を実質的に
劣化させないような可撓性を有する。このような導体
は、ドラムに巻付けてストックおよび運搬することがで
きる。
【００２８】
【発明の作用効果】本発明に従って、可撓性を有しかつ
優れた超電導特性を有する長尺の酸化物超電導ケーブル
導体を提供できる。本発明において、超電導テープ間を
乗り移り流れる渦電流または結合電流は、本発明に従っ
て効果的に設けられた絶縁層により抑制される。絶縁層
により、導体の交流損失は一桁以上低減することができ
る。本発明は、より実用的な交流用超電導ケーブル導体
を提供するものである。
【００２９】
【実施例】以下に本発明をより具体的に説明する。
【００３０】フォーマーに巻かれる超電導テープの曲げ
歪みについての検討 Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８４：０．３６：
１．９９：２．１８：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合した。この混合粉末を熱処理し
て、超電導相として８５％の２２１２相、１５％の２２
２３相を含み、非超電導相として（Ｃａ，Ｓｒ）2 Ｐｂ
Ｏ4 およびＣａ2 ＣｕＯ3 を主として含む粉末を得た。
処理を終えて粉末を外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイ
プに充填した後、銀パイプを直径１．３ｍｍになるまで
伸線加工した。得られた素線について、表１に示すよう
に、所定の本数だけ所定のサイズの銀パイプに充填した
後、銀パイプを直径１．０ｍｍまで伸線加工した。次い
で得られた線材を０．３０ｍｍの厚みまで圧延加工し
た。次に、得られた線材を８４５℃で５５時間熱処理
し、その後１５％の圧下率で圧延した。得られたテープ
線を８３８℃で４８時間熱処理した。以上のプロセスに
おいて、表１に示すように６種のテープ状超電導線を得
た。得られたテープ線について、適当な長さで液体窒素
下での臨界電流密度（Ｊｃ）を測定した。Ｊｃは、テー
プ線が直線状のときと所定の直径に曲げられたときの両
方において測定された。５種類の曲げ歪み率に対してＪ
ｃが測定された結果を表２に示す。曲げ歪みを加えた場
合のＪｃの低減は、線材の厚みに対する超電導体の厚み
の百分率が小さくなるに従い小さくなる傾向を示す。そ
の百分率は１０％以下が好ましい。また、フィラメント
の数は３７以上が好ましい。少なくとも６１のフィラメ
ントを有する超電導テープは、０．５％の曲げに対して
も、Ｊｃをさほど減少させない。上記のプロセスに従っ
て製造された多芯超電導線は、実用上、０．５％以下、
好ましくは０．３％以下の曲げ歪み率で保持できること
がわかる。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】交流損失の測定 Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 およびＣ
ｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８
１：０．４０：１．９８：２．２１：３．０３の組成比
になるよう、これらを配合した。配合粉末を、複数回、
熱処理した。なお、各熱処理後において粉砕を行なっ
た。このような熱処理および粉砕を経て得られた粉末
を、さらにボールミルにより粉砕し、サブミクロンの粉
末を得た。粉末を８００℃で２時間熱処理した後、外径
１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイプ中に充填した。
【００３４】粉末を充填された銀パイプを伸線加工した
後、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイプ中に嵌合し
て、６１芯の多芯線とした。これをさらに伸線加工した
後、次いで幅３．０ｍｍ、厚さ０．２２ｍｍになるまで
圧延加工をし、次いで熱処理を施した。その後、さらに
厚さ０．２０ｍｍになるまで圧延加工し、熱処理を施し
てビスマス系銀皮覆６１芯酸化物超電導線を得た。
【００３５】次に、厚さ０．３３ｍｍ、幅１０ｍｍの鋼
テープを、図９に示すように外径（Ｒ）が１９ｍｍφ、
巻きピッチ（Ｌ）４ｍｍ、ギャップ（Ｄ）２ｍｍとなる
よう螺旋状に巻き、フォーマーを形成した。
【００３６】上述したようにして得られたテープ状の多
芯超電導線を２０本、フォーマーに並べて螺旋状に巻い
た。線材の巻きピッチは２５０ｍｍであった。これによ
り、図１０（ａ）にその断面を示すような１層導体を作
製した。図を参照して、フォーマー１０上には、超電導
多芯線１１が並べて巻付けられている。得られた１層導
体において臨界電流値（Ｉｃ）は５５０Ａであった。
【００３７】次に、１層導体上に線材の巻きピッチ２５
０ｍｍで１層目のスパイラルと逆方向に２２本の超電導
多芯線を並べて螺旋状に巻付けた。これにより、図１０
（ｂ）に断面を示すような２層導体を作製した。フォー
マー１０に巻付けられた超電導線１１上には、さらに超
電導多芯線１１′が重ねて巻付けられている。得られた
２層導体のＩｃは８５０Ａであった。
【００３８】上記導体において、１層（素線の数２０
本）の場合と、２層（素線の数４２本）の場合のそれぞ
れで交流損失を測定した。図１１に、それぞれの場合に
ついて素線１本当たりの交流損失と通電電流の関係を示
す。また図１１には、導体を作製する前に測定した素線
（Ｉｃ＝２０Ａ）の交流損失と通電電流の関係が同時に
示されている。図において黒丸が素線、白丸が１層、黒
三角が２層の場合をそれぞれ示している。図に示すよう
に、１層巻きの場合は、集合前の素線とほぼ同じ交流特
性を示す。一方、２層巻きの場合は、素線が単独で存在
する場合の交流損失よりも素線１本当たりの交流損失は
増加する。以上の実験により、導体構造として単層のほ
うが多層の場合よりも交流損失が低いことが判明した。
以上の原因を、単層の場合には存在しない、各層の素線
間を乗り移り流れる渦電流もしくは結合電流の発生によ
ると予想した。この仮説を実証し、多層導体の交流損失
を低減するために、各層間に絶縁材を配置して電気導電
性を遮断した構造の超電導体を作製した。
【００３９】例１ 導体の作製に当たり、まず上述のようにして得られた多
芯線を２０本、外径１９ｍｍφ、厚さ０．３ｍｍ、ギャ
ップ２ｍｍ、ピッチ４ｍｍの図１に示すような螺旋管フ
ォーマー上に並べて巻付けた。その際、線材の巻きピッ
チは２５０ｍｍであった。次に、絶縁材として厚さ１４
０μｍ、幅３０ｍｍのＰＰＬＰ紙を多芯線上にピッチ４
０ｍｍ、ギャップ０．５ｍｍで１層だけスパイラル巻き
した。次いで、その上にピッチ２５０ｍｍで最初の巻線
と逆方向に同じ素線を２２本並べてスパイラル巻きし
た。
【００４０】得られた線材を図１２および図１３に示
す。図に示すとおり、得られた２層導体において、フォ
ーマー１０上には、超電導多芯線１１が並べて巻付けら
れ、１層目を形成する。超電導多芯線１１上にはＰＰＬ
Ｐ紙からなる絶縁層２２が設けられ、その上には超電導
多芯線１１′が並べて巻かれ２層目を形成する。得られ
た導体のＩｃは８５０Ａであった。この導体について交
流損失を測定した結果、交流損失は、上述したように絶
縁層を設けずに作製した２層導体と比較して約一桁ほど
低減した。導体の交流損失を素線１本当たりの交流損失
に換算すると、集合前の素線単独の場合に近くなった。
以上の実験により、導体構造として各層間に絶縁層を施
すことが多層導体の交流損失の低減に有効であることが
判明した。
【００４１】以上、２層導体を例示したが、３層以上、
超電導多芯線を重ねても、絶縁層の効果は同様に発揮す
ることができる。たとえば図１４に示すとおり、フォー
マー３０上に１層目の超電導多芯線３１、絶縁層３２、
２層目の超電導多芯線３３、絶縁層３４、３層目の超電
導多芯線３５、絶縁層３６、４層目の超電導多芯線３７
を順次積層した構造によって、交流損失が低減されかつ
コンパクトで大電流を供給できる導体を提供することが
できる。
【００４２】また、超電導多芯線の表面を絶縁層で覆っ
た後、これをフォーマーに巻付けて積層することもでき
る。たとえば、図１５（ａ）に示すような絶縁層４０で
覆われた超電導多芯線４１を準備する。これを図１５
（ｂ）に示すように複数本フォーマー５６上に巻付け、
積層することができる。この構造は、絶縁被覆に手間が
かかり、各層の間に絶縁材を挟み込む場合よりも導体の
コストが高くなると考えられるが、絶縁はより確実に施
される。
【００４３】例２ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 およびＣ
ｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８
１：０．３０：１．９２：２．０１：３．０３の組成比
になるよう、これらを配合した。配合された粉末を、複
数回、熱処理した。なお、各熱処理後において粉砕を行
なった。熱処理および粉砕を経て得られた粉末を、さら
にボールミルにより粉砕しサブミクロンの粉末を得た。
この粉末を８００℃で２時間熱処理した後、外径１２ｍ
ｍ、内径９ｍｍの銀パイプ中に充填した。粉末を充填さ
れた銀パイプを伸線加工した後、切断により得られた複
数の線材を外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイプ中に嵌
合して、６１芯の多芯線とした。これをさらに伸線加工
した後、次いで幅３．０ｍｍ、厚さ０．２２ｍｍになる
まで圧延加工し、熱処理を施した。その後、さらに厚さ
０．２０ｍｍになるまで圧延加工し、熱処理を施してビ
スマス系銀被覆６１芯酸化物超電導線を得た。焼結後の
線材を１ｍずつ切出し、直流の臨界電流を測定したとこ
ろ、１００のサンプルの特性は２３±１Ａと安定してい
ることを確認した。
【００４４】１ｍの長さの線材を使用して以下のような
導体を作製し、交流特性を調査した。６１芯超電導線を
長さ１ｍ、外径１９ｍｍφのＦＲＰ製のフォーマーに並
べて螺旋状に巻き２種類の１層導体を作製した。超電導
線の巻きピッチは２５０ｍｍであった。超電導線を巻く
際、１つの導体では超電導線間に絶縁材料を配置せず、
２０本の線を密に集合した。得られた導体をＡとする。
もう一方の導体では、超電導線を１７本集合する際に、
クラフト紙を撚り合わせて作製した０．５ｍｍφの紐状
の絶縁物をスペーサとして超電導線の間に挟み、これら
を螺旋状に巻いていった。得られた導体をＢとする。
【００４５】導体Ａ、Ｂのそれぞれについて液体窒素中
（温度約７７Ｋ）の交流損失を測定した。測定は、通電
法で行ない、交流損失は、通電電流と、電流と同位相の
電圧成分との積で定義した。通電電流および損失量のそ
れぞれを使用素線数で除し、導体中の素線１本当たりの
交流損失を算出した。素線１本当たりを流れる電流が２
３Ａｐ以下の領域において、導体Ａの交流損失は導体Ｂ
の交流損失よりも約２倍大きいことを確認した。本実験
により、同じ層にある多芯超電導線間で電気的絶縁を施
すことが、交流損失の低減に効果的であることを確認し
た。
【００４６】例３ 例２で使用した線材と同じ１ｍの線材を使用して以下の
ような導体を作製し、交流特性を調査した。
【００４７】多芯超電導線を長さ１ｍ、外径φ１９ｍｍ
の銅製のフォーマーに並べて螺旋状に巻き、１層導体を
作製した。線材の巻きピッチは２５０ｍｍであった。多
芯超電導線間には絶縁材料を配置せず、２０本の線材を
密に集合した。得られた導体をＣとする。導体Ｃについ
て液体窒素中の交流損失を測定した。例２と同様に導体
中の素線１本当たりの交流損失を求めた結果、素線への
通電電流が２３Ａｐ以下の領域において、導体Ｃの交流
損失は導体Ｂの交流損失よりも、さらに２〜５倍大きい
ことを確認した。本実験により、芯材として金属製のも
のを使用し、かつ超電導線が芯材と接触する場合には、
導体の交流損失がさらに増大することが確認された。
【００４８】例４ 例２で使用した線材と同じ１ｍの線材を使用して以下の
ような導体を作製し、交流特性を調査した。
【００４９】多芯超電導線を長さ１ｍ、外径φ２８ｍｍ
のアルミニウム製螺旋パイプ（図１に示すような形状の
もの）に並べて螺旋状に巻き、２種類の１層導体を作製
した。線材の巻きピッチは２５０ｍｍであった。素線を
集合する際、素線間には幅１ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのク
ラフト紙がスペーサとして配置された。螺旋パイプ上に
２０本の線材が集合された。１つの導体において、アル
ミニウムパイプ上に銅テープがスパイラル巻きされ、そ
の上に多芯超電導線が１層スパイラル巻きされた。得ら
れた導体をＤとする。もう１つの導体では、アルミニウ
ムパイプ上に銅テープがスパイラル巻きされ、さらにそ
の上に電気絶縁のための厚さ０．１ｍｍのルミラー（Ｌ
ｕｍｉｒｒｏｒ）テープ（ポリエステル系テープ）が螺
旋状に巻かれた。絶縁テープの上に多芯超電導線が１層
スパイラル巻きされた。得られた導体をＥとする。
【００５０】導体ＤおよびＥについて液体窒素中の交流
損失を測定した。例２と同様に導体中の素線１本当たり
の交流損失を求めた結果、２３Ａｐ以下の領域におい
て、導体Ｄの交流損失は導体Ｅの交流損失よりも５〜１
０倍大きいことを確認した。本実験により、芯材として
金属製のものを使用する場合は、表面に絶縁材を配し、
その上に超電導線を集合すれば、交流損失の増大を抑制
できることを確認した。
【００５１】例５ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 およびＣ
ｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８
１：０．３０：１．９２：２．０１：３．０３の組成比
になるよう、これらを配合した。配合粉末を、複数回、
熱処理した。各熱処理後において粉砕を行なった。熱処
理および粉砕を経て得られた粉末を、さらにボールミル
によりサブミクロンの粉末を得た。この粉末を８００℃
で２時間熱処理した後、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀
パイプ中に充填した。粉末が充填された銀パイプを伸線
加工した後、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイプ中に
複数の線を嵌合して、６１芯の多芯線を得た。伸線加工
の後、幅３．０ｍｍ、厚さ０．２２ｍｍになるまで圧延
加工をし、次いで熱処理を施した。その後、さらに厚さ
０．２０ｍｍになるまで圧延加工し、熱処理を施してビ
スマス系銀被覆６１芯酸化物超電導線を得た。焼結後の
線材を１ｍずつ切出し、直流の臨界電流を測定したとこ
ろ、２００のサンプルの特性は２３±２Ａと安定してい
ることを確認した。
【００５２】得られた１ｍの長さの線材を使用して、以
下のような導体を作製し、交流特性を調査した。得られ
た多芯超電導線を長さ１ｍ、外径φ１９ｍｍのＦＲＰ製
のフォーマーに並べて螺旋状に２層巻き、５種類の２層
導体を作製した。線材の巻きピッチは５００ｍｍとし
た。
【００５３】多芯超電導線をフォーマー上に集合すると
き、第１の導体では、第１層または第２層において隣接
する多芯超電導線間に絶縁材料を配置しなかった。ま
た、第１層と第２層の間にも絶縁材を配置しなかった。
フォーマーの周りに、４０本の線材を密に２層で巻い
た。得られた導体をＦとする。
【００５４】第２の導体では、第１層または第２層の線
材間には絶縁材料を配置しなかった。一方、第１層と第
２層の間に幅３０ｍｍ、厚さ０．１７ｍｍのＰＰＬＰ紙
を螺旋状に巻き、層間の絶縁を施した。４０本の多芯超
電導線がフォーマー上に巻かれ、２つの層を形成した。
得られた導体をＧとする。
【００５５】第３の導体では、幅０．５ｍｍ厚さ０．２
ｍｍのカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）テープ（ポリイミド系
テープ）をスペーサとして多芯超電導線の間に挿入し、
第１層および第２層を形成した。さらに、第１層と第２
層の間に、幅３０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの螺旋状に巻か
れたカプトンテープを配置した。得られた導体をＨとす
る。
【００５６】第４の導体では、幅５ｍｍ、厚さ０．０２
ｍｍのルミラーテープを、第１層または第２層における
隣接する多芯超電導線の間に挟んだ。ルミラーテープ
は、図７に示すように超電導線間に挟まれた。すなわ
ち、ルミラーテープは、隣り合う一方の超電導テープの
上部を覆い、他方の超電導テープの下部を覆うよう、超
電導テープに沿って螺旋状に巻付けられた。この絶縁方
法により、第１層と第２層の間に絶縁テープを設けるこ
となく、層間の絶縁が可能であった。得られた導体をＩ
とする。
【００５７】第５の導体では、予めエナメル被覆された
多芯超電導線を集合した。集合の際、幅３ｍｍ、厚さ
０．０２ｍｍのカプトンテープを第１層および第２層で
それぞれ隣接する超電導線間に挟んだ。絶縁テープは導
体Ｉと同様に導体間に配置された。得られた導体をＪと
する。
【００５８】導体Ｆ〜Ｊのそれぞれについて液体窒素中
（温度約７７Ｋ）の交流損失を測定した。測定法は通電
法で行ない、交流損失は、通電電流と、電流と同位相の
電圧との積で定義した。導体の交流損失は、通電電流お
よび損失量をそれぞれ使用素線数で除し、導体中の素線
１本当たりの交流損失に換算して比較した。２０Ａｐが
素線１本当たりに流れた場合、交流損失はそれぞれ、導
体Ｆで７ｍＷ／ｍ、導体Ｇで１ｍＷ／ｍ、導体Ｈで０．
７ｍＷ／ｍ、導体Ｉで０．７ｍＷ／ｍ、導体Ｊで０．７
ｍＷ／ｍであった。また、２５Ａｐ以下の領域での損失
量は、導体Ｆが最も大きく、次いで導体Ｇの損失が大き
いという結果を得た。導体Ｈ、Ｉ、Ｊに関しては、全領
域で交流損失量はほぼ等しく、交流損失の低減が実現さ
れた。以上の結果より、交流損失の低減には、層間およ
び同じ層における素線間を電気的に絶縁することが有効
であり、具体的には導体Ｈ、Ｉ、Ｊの構造がより効果的
であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる螺旋溝を有する芯材の一部
を示す斜視図である。
【図２】本発明に用いられるベローズ管型の芯材の一部
を示す斜視図である。
【図３】本発明に用いられるスパイラル帯芯材の形状を
示す斜視図である。
【図４】芯材に螺旋状に巻かれるテープ状多芯酸化物超
電導線を模式的に示す図である。
【図５】本発明に従う超電導ケーブル導体の一具体例を
模式的に示す斜視図である。
【図６】図５に示す導体において、素線および絶縁材の
積層構造を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明において、絶縁テープが隣接するテープ
状酸化物多芯超電導線の間に挟まれる構造の一具体例を
示す断面図である。
【図８】多芯酸化物超電導線においてフィラメントが捩
れている状態を示す斜視図である。
【図９】芯材の他の形状を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、芯材の上に絶縁層を
挟まず超電導多芯線を積層していくプロセスを示す断面
図である。
【図１１】超電導多芯線を積層した導体において、素線
１本当たりの交流損失と通電電流との関係を示す図であ
る。
【図１２】本発明に従う導体のもう１つの例を示す斜視
図である。
【図１３】図１２に示す導体の断面図である。
【図１４】本発明に従う導体の他の例を示す断面図であ
る。
【図１５】（ａ）は、絶縁層で覆われた超電導多芯線を
示す断面図である。（ｂ）は、絶縁層で覆われた超電導
多芯線を用いて作製された本発明に従う導体の他の例を
示す断面図である。
【符号の説明】
１ 超電導多芯テープ ２ フィラメント １０、３０、５５、５６ フォーマー １１、１１′、３１、３３、３５、３７、５１、７１、
７１′ 超電導多芯線 ２０、３２、３４、３６、５０、６０、６５、７０ 絶
縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 謙一 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１号 東京電力株式会社技術研究所内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸化物超電導体を用いる超電導ケーブル
    導体であって、 可撓性を有する長尺の芯材と、 前記芯材上に螺旋状に巻付けられた複数のテープ状多芯
    酸化物超電導線と、 電気絶縁層とを備え、 前記テープ状多芯酸化物超電導線は、酸化物超電導体か
    らなる複数のフィラメントと、それらを覆う安定化金属
    とを含み、 前記複数のテープ状超電導線は、それぞれにおいて複数
    本の前記テープ状超電導線が並べられて巻かれた複数の
    層を形成し、 前記複数の層は、前記芯材上に順に積み重ねられてお
    り、 前記絶縁層は、前記複数の層の間に少なくとも設けら
    れ、 前記芯材は前記超電導ケーブル導体に可撓性を付与し、
    かつ前記超電導ケーブル導体は、液体窒素温度において
    超電導状態を保持できる、超電導ケーブル導体。
  2. 【請求項２】 前記複数のテープ状超電導線は、０．３
    ％以下の曲げ歪み率で前記芯材上に巻付けられているこ
    とを特徴とする、請求項１記載の超電導ケーブル導体。
  3. 【請求項３】 前記超電導ケーブル導体は、曲げ直径
    １．５ｍまで曲げても超電導特性を実質的に劣化させな
    いような可撓性を有することを特徴とする、請求項２記
    載の超電導ケーブル導体。
  4. 【請求項４】 前記複数の層の少なくともいずれかにお
    いて並べられた複数のテープ状超電導線の間に、さらに
    電気絶縁層を備えることを特徴とする、請求項１〜３の
    いずれか１項に記載の超電導ケーブル導体。
  5. 【請求項５】 前記芯材が金属からなり、前記芯材と前
    記層との間に電気絶縁層をさらに備えることを特徴とす
    る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の超電導ケーブ
    ル導体。
  6. 【請求項６】 前記電気絶縁層が、前記芯材の長手方向
    に沿って絶縁テープを螺旋状に巻付けることにより形成
    されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項
    に記載の超電導ケーブル導体。
  7. 【請求項７】 前記電気絶縁層が絶縁テープによって形
    成され、 前記絶縁テープは、前記複数の層の少なくともいずれか
    において並べられた隣接するテープ状超電導線の間に挟
    まれ、かつそれぞれの線の対向する１対の主表面のう
    ち、一方の線における芯材側の主表面を覆い、他方の線
    における芯材と反対側の主表面を覆うよう、隣接する超
    電導線に沿って螺旋状に巻付けられていることを特徴と
    する、請求項４記載の超電導ケーブル導体。
  8. 【請求項８】 予め絶縁層によって覆われた複数のテー
    プ状多芯酸化物超電導線が、前記芯材上に巻付けられて
    いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に
    記載の超電導ケーブル導体。
  9. 【請求項９】 前記芯材が、螺旋状の溝を有する金属パ
    イプまたは金属のベローズ管であることを特徴とする、
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の超電導ケーブル導
    体。
  10. 【請求項１０】 前記芯材に螺旋状に巻付けられた金属
    テープと、前記金属テープによって形成された滑らかな
    表面に螺旋状に巻付けられた絶縁テープとをさらに備
    え、 前記絶縁テープ上に前記テープ状多芯酸化物超電導線が
    螺旋状に巻付けられていることを特徴とする、請求項９
    記載の超電導ケーブル導体。
  11. 【請求項１１】 前記テープ状多芯酸化物超電導線にお
    いて、前記フィラメントが捩られていることを特徴とす
    る、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の超電導ケー
    ブル導体。
  12. 【請求項１２】 酸化物超電導体を用いる超電導ケーブ
    ル導体であって、 長尺の可撓性を有する金属の芯材と、 前記芯材上に、２ｋｇｆ以下の張力および０．３％以下
    の曲げ歪み率で、螺旋状に巻付けられた複数のテープ状
    多芯酸化物超電導線と、 電気絶縁層とを備え、 前記テープ状多芯酸化物超電導線は、酸化物超電導体か
    らなる複数のフィラメントと、それらを覆う安定化金属
    とを含み、 前記複数のテープ状超電導線は、それぞれにおいて複数
    本の前記テープ状超電導線が並べて巻かれた複数の層を
    形成し、 前記複数の層は、前記芯材上に順に積み重ねられてお
    り、 前記絶縁層は、前記複数の層の間および前記テープ状超
    電導線と前記芯材との間に少なくとも設けられ、 前記超電導ケーブル導体は可撓性を有し、かつ前記超電
    導ケーブル導体は液体窒素温度において超電導状態を保
    持できる、超電導ケーブル導体。
  13. 【請求項１３】 前記超電導ケーブル導体は、曲げ直径
    １．５ｍまで曲げても超電導特性を実質的に劣化させな
    いような可撓性を有することを特徴とする、請求項１２
    記載の超電導ケーブル導体。
  14. 【請求項１４】 前記複数の層の少なくともいずれかに
    おいて並べられた複数のテープ状超電導線の間に、さら
    に電気絶縁層を備えることを特徴とする、請求項１２ま
    たは１３に記載の超電導ケーブル導体。
  15. 【請求項１５】 前記電気絶縁層が、前記芯材の長手方
    向に沿って絶縁テープを螺旋状に巻付けることをにより
    形成されることを特徴とする、請求項１２〜１４のいず
    れか１項に記載の超電導ケーブル導体。
  16. 【請求項１６】 前記電気絶縁層が絶縁テープによって
    形成され、 前記絶縁テープは、前記複数の層の少なくともいずれか
    において並べられた隣接するテープ状超電導線の間に挟
    まれ、かつそれぞれの線の対向する１対の主表面のう
    ち、一方の線における芯材側の表面を覆い、他方の線に
    おける芯材と反対側の主表面を覆うよう、隣接する超電
    導線に沿って螺旋状に巻付けられていることを特徴とす
    る、請求項１４に記載の超電導ケーブル導体。
  17. 【請求項１７】 予め絶縁層によって覆われた複数のテ
    ープ状多芯酸化物超電導線が前記芯材上に巻付けられて
    いることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか１
    項に記載の超電導ケーブル導体。
  18. 【請求項１８】 前記芯材が、螺旋状の溝を有する金属
    パイプまたは金属のベローズ管であることを特徴とす
    る、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の超電導ケ
    ーブル導体。
  19. 【請求項１９】 前記芯材に螺旋状に巻付けられた金属
    テープと、前記金属テープによって形成された滑らかな
    表面に螺旋状に巻付けられた絶縁テープとをさらに備
    え、 前記絶縁テープ上に前記テープ状多芯酸化物超電導線が
    螺旋状に巻付けられていることを特徴とする、請求項１
    ８に記載の超電導ケーブル導体。
  20. 【請求項２０】 前記テープ状多芯酸化物超電導線にお
    いて、前記フィラメントが捩られていることを特徴とす
    る、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の超電導ケ
    ーブル導体。
JP6249279A 1993-10-21 1994-10-14 超電導ケーブル導体 Pending JPH07169343A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004158448A (ja) * 2002-10-23 2004-06-03 Nexans Superconductors Gmbh Ｒｅｂｃｏ被覆コンダクタエレメントを備えた超伝導ケーブルコンダクタ
JP2005516363A (ja) * 2002-01-30 2005-06-02 サウスワイヤー カンパニー 可撓性フォーマを有する超電導ケーブル
KR100779378B1 (ko) * 2006-10-10 2007-11-23 성균관대학교산학협력단 교류손실 저감용 다심 초전도 박막 선재 및 이의 제조 방법
JP2012523065A (ja) * 2009-03-25 2012-09-27 ネクサン 超伝導電気ケーブル
JP2014507052A (ja) * 2011-02-18 2014-03-20 ザ・レジェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティー・オブ・コロラド，ア・ボディー・コーポレイト 超電導ケーブル及びその製造方法

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3356852B2 (ja) * 1993-08-02 2002-12-16 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材の製造方法
US6397454B1 (en) 1996-09-26 2002-06-04 American Superconductor Corp. Decoupling of superconducting elements in high temperature superconducting composites
GB9621353D0 (en) * 1996-10-11 1996-12-04 Tunewell Technology Ltd Improvements in or relating to a power distribution system
US5880068A (en) * 1996-10-18 1999-03-09 American Superconductor, Inc. High-temperature superconductor lead
KR100498972B1 (ko) * 1997-08-05 2005-07-01 피렐리 카비 에 시스테미 소시에떼 퍼 아찌오니 고온 초전도 케이블과 그의 제조 방법
GB9805639D0 (en) * 1998-03-18 1998-05-13 Metal Manufactures Ltd Superconducting tapes for alternating current and cables and other conductors in which they are used
US6448501B1 (en) * 1998-03-30 2002-09-10 Mcintyre Peter M. Armored spring-core superconducting cable and method of construction
US6154599A (en) * 1998-06-16 2000-11-28 Christopher M. Rey Superconducting wires fabricated using thin optical fibers
US6596945B1 (en) * 1998-09-11 2003-07-22 Southwire Company Superconducting cable
HUP0201328A3 (en) * 1998-12-24 2003-02-28 Pirelli Cavi E Sistemi Spa Superconducting cable and method for limiting the tensile stresses a long a longitudinal direction
KR20010092758A (ko) * 1998-12-24 2001-10-26 지아네시 피에르 지오반니 초전도 케이블
JP4622020B2 (ja) * 1999-02-26 2011-02-02 住友電気工業株式会社 絶縁被膜を有する酸化物超電導線材およびその製造方法
WO2001018825A1 (en) * 1999-09-07 2001-03-15 Utilx Corporation Flow-through cable
US6552260B2 (en) * 2000-01-13 2003-04-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable and method of analyzing the same
US6576843B1 (en) * 2000-07-17 2003-06-10 Brookhaven Science Associates, Llc Power superconducting power transmission cable
US6985761B2 (en) * 2000-08-14 2006-01-10 Pirelli S.P.A. Superconducting cable
WO2002023557A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-21 Southwire Company Superconducting cable
CN1483206A (zh) * 2000-09-15 2004-03-17 超导电缆
US6759593B2 (en) * 2000-11-14 2004-07-06 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Superconducting cable
US20040026117A1 (en) * 2001-09-14 2004-02-12 Reese David S. Superconducting cable
JP2003141946A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブル
JP4482851B2 (ja) * 2001-12-18 2010-06-16 住友電気工業株式会社 直流超電導ケーブル
US6946428B2 (en) * 2002-05-10 2005-09-20 Christopher M. Rey Magnesium -boride superconducting wires fabricated using thin high temperature fibers
AU2002316937A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-19 Pirelli & C. S.P.A. Current lead for superconducting apparatus
AU2003269942A1 (en) * 2002-08-01 2004-02-23 Southwire Company Triaxial superconducting cable and termination therefor
US20030183410A1 (en) * 2003-06-09 2003-10-02 Sinha Uday K. Superconducting cable
JP4300517B2 (ja) * 2003-09-24 2009-07-22 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル
EP1678063A4 (en) * 2003-10-22 2008-10-08 Ctc Cable Corp ACCC-REINFORCED CABLE (ACCC-ALUMINUM CONDUCTOR COMPOSITE CORE) AND METHOD OF MANUFACTURING
US7365271B2 (en) * 2003-12-31 2008-04-29 Superpower, Inc. Superconducting articles, and methods for forming and using same
CN100367420C (zh) * 2004-03-05 2008-02-06 北京云电英纳超导电缆有限公司 混合式超导输电电缆
US7417192B2 (en) * 2004-09-22 2008-08-26 Superpower, Inc. Superconductor components
JP4716246B2 (ja) * 2004-12-01 2011-07-06 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル
JP4843937B2 (ja) 2004-12-02 2011-12-21 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル
JP4609638B2 (ja) * 2004-12-06 2011-01-12 住友電気工業株式会社 直流超電導ケーブルの設計システム
JP2006216365A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導薄膜材料、超電導線材およびこれらの製造方法
RU2388090C2 (ru) 2005-03-14 2010-04-27 Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. Сверхпроводящий кабель и система передачи постоянного тока, содержащая этот сверхпроводящий кабель
JP5119582B2 (ja) 2005-09-16 2013-01-16 住友電気工業株式会社 超電導線材の製造方法および超電導機器
JP4984466B2 (ja) * 2005-09-21 2012-07-25 住友電気工業株式会社 超電導テープ線材の製造方法
KR100732065B1 (ko) 2005-12-13 2007-06-27 한국기초과학지원연구원 초전도코일 리드 절연체 제조 방법
US20090229848A1 (en) * 2006-04-10 2009-09-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable
RU2456696C2 (ru) * 2006-04-24 2012-07-20 Александр Михайлович Джетымов Сверхпроводящий провод типа "кабель-кондуит" для обмоток магнитных систем
KR101052656B1 (ko) * 2008-10-31 2011-07-28 엘에스전선 주식회사 광폭형 초전도 선재를 구비하는 초전도 케이블
GB2492087B (en) * 2011-06-20 2018-09-19 Tyco Electronics Ltd Uk High temperature insulating tape and wire or cable sheathed therewith
US9362025B1 (en) 2012-02-08 2016-06-07 Superconductor Technologies, Inc. Coated conductor high temperature superconductor carrying high critical current under magnetic field by intrinsic pinning centers, and methods of manufacture of same
US9564258B2 (en) * 2012-02-08 2017-02-07 Superconductor Technologies, Inc. Coated conductor high temperature superconductor carrying high critical current under magnetic field by intrinsic pinning centers, and methods of manufacture of same
JP5693784B2 (ja) 2012-02-29 2015-04-01 株式会社フジクラ 超電導線材および超電導コイル
WO2014104208A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 株式会社フジクラ 酸化物超電導線材
WO2014126149A1 (ja) * 2013-02-15 2014-08-21 株式会社フジクラ 酸化物超電導線材
WO2016183190A1 (en) * 2015-05-11 2016-11-17 University Of Houston System Ultra-thin film superconducting tapes
US9887025B2 (en) * 2015-09-30 2018-02-06 American Superconductor Corporation High temperature superconductor wire bundling system and method
RU2703564C1 (ru) * 2018-09-18 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "НАНОЭЛЕКТРО" Композитный контактный провод
US11887752B2 (en) * 2020-10-26 2024-01-30 The Texas A&M University System Blocks-in-conduit cable using high-temperature superconducting tape

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1665721C3 (de) * 1966-08-18 1975-05-15 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Supraleitendes Starkstromkabel
US3644988A (en) * 1968-02-20 1972-02-29 Avco Corp Method of fabricating composite superconductive conductor
DE2040298A1 (de) * 1970-08-13 1972-03-09 Edgar Dr Umlauf Elektrische Leiter mit geringen Wechselstromverlusten
US4437080A (en) * 1983-02-14 1984-03-13 The United Of America As Represented By The Secretary Of Commerce And The Secretary Of The Air Force Method and apparatus utilizing crystalline compound superconducting elements having extended strain operating range capabilities without critical current degradation
JP2567912B2 (ja) * 1987-05-13 1996-12-25 住友電気工業株式会社 超電導線、超電導コイルおよびそれらの製造方法
JPH01204311A (ja) * 1988-02-09 1989-08-16 Fujitsu Ltd 超伝導ケーブル
DE3811051A1 (de) * 1988-03-31 1989-10-12 Siemens Ag Supraleitendes kabel mit oxidkeramischem hochtemperatursupraleiter-material
EP0385485A3 (en) * 1989-03-03 1991-01-16 Hitachi, Ltd. Oxide superconductor, superconducting wire and coil using the same, and method of production thereof
US5296456A (en) * 1989-08-09 1994-03-22 Furukawa Electric Co., Ltd. Ceramic superconductor wire and method of manufacturing the same
DE3928085A1 (de) * 1989-08-25 1991-02-28 Kabelmetal Electro Gmbh Supraleiter
DE69121949T2 (de) * 1990-03-30 1997-03-06 Sumitomo Electric Industries Draht aus supraleitendem Oxid, Verfahren zur Herstellung sowie zum Handhaben
JPH046713A (ja) * 1990-04-25 1992-01-10 Hitachi Ltd アルミ安定化超電導線
JPH04277410A (ja) * 1991-03-05 1992-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The テ−プ状多芯セラミックス超電導導体とそれを用いたケ−ブル
DE4108445A1 (de) * 1991-03-15 1992-09-17 Abb Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von draehten
JPH0528847A (ja) * 1991-07-23 1993-02-05 Furukawa Electric Co Ltd:The セラミツクス超電導導体
JPH05144332A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Furukawa Electric Co Ltd:The セラミツクス超電導導体
JP3108486B2 (ja) * 1991-11-19 2000-11-13 古河電気工業株式会社 セラミックス超電導導体
JPH05334921A (ja) * 1992-06-01 1993-12-17 Furukawa Electric Co Ltd:The セラミックス超電導々体
JP3168710B2 (ja) * 1992-07-17 2001-05-21 松下電器産業株式会社 パワー制御回路を備えたレーザアレイ
JP3349179B2 (ja) * 1992-11-12 2002-11-20 古河電気工業株式会社 超電導ブスバー用導体

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005516363A (ja) * 2002-01-30 2005-06-02 サウスワイヤー カンパニー 可撓性フォーマを有する超電導ケーブル
JP2011100738A (ja) * 2002-01-30 2011-05-19 Southwire Co 可撓性フォーマを有する超電導ケーブル
JP4944362B2 (ja) * 2002-01-30 2012-05-30 サウスワイヤー カンパニー 可撓性フォーマを有する超電導ケーブル
JP2004158448A (ja) * 2002-10-23 2004-06-03 Nexans Superconductors Gmbh Ｒｅｂｃｏ被覆コンダクタエレメントを備えた超伝導ケーブルコンダクタ
KR100779378B1 (ko) * 2006-10-10 2007-11-23 성균관대학교산학협력단 교류손실 저감용 다심 초전도 박막 선재 및 이의 제조 방법
JP2012523065A (ja) * 2009-03-25 2012-09-27 ネクサン 超伝導電気ケーブル
JP2014507052A (ja) * 2011-02-18 2014-03-20 ザ・レジェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティー・オブ・コロラド，ア・ボディー・コーポレイト 超電導ケーブル及びその製造方法
US8938278B2 (en) 2011-02-18 2015-01-20 The Regents Of The University Of Colorado Superconducting cables and methods of making the same
US9767940B2 (en) 2011-02-18 2017-09-19 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Superconducting cables and methods of making the same
US10943712B2 (en) 2011-02-18 2021-03-09 Advanced Conductor Technologies Llc Superconducting cables and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2099806C1 (ru) 1997-12-20
RU94037952A (ru) 1996-08-27
DE69405678T3 (de) 2001-09-20
EP0650205B1 (en) 1997-09-17
DE69405678T2 (de) 1998-04-09
DE69405678D1 (de) 1997-10-23
EP0650205A1 (en) 1995-04-26
EP0650205B2 (en) 2001-02-07
US5932523A (en) 1999-08-03

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