JPH07335044A - 超電導ケーブル - Google Patents
超電導ケーブルInfo
- Publication number
- JPH07335044A JPH07335044A JP6152618A JP15261894A JPH07335044A JP H07335044 A JPH07335044 A JP H07335044A JP 6152618 A JP6152618 A JP 6152618A JP 15261894 A JP15261894 A JP 15261894A JP H07335044 A JPH07335044 A JP H07335044A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- freezer
- exposed
- shield electrode
- insulating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷媒の液体窒素を使用することなく、冷凍機
でケーブルの酸化物超電導体の導体を冷却するようにし
た超電導ケーブルを提供する。 【構成】 導体上の熱絶縁層及び電気絶縁層の一部を除
去して露出した導体に、冷凍機のコールドヘッド部を接
触固定し、冷凍機により導体を直接冷却するように構成
した超電導ケーブル。
でケーブルの酸化物超電導体の導体を冷却するようにし
た超電導ケーブルを提供する。 【構成】 導体上の熱絶縁層及び電気絶縁層の一部を除
去して露出した導体に、冷凍機のコールドヘッド部を接
触固定し、冷凍機により導体を直接冷却するように構成
した超電導ケーブル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地中送電用ケーブル等に
用いる超電導ケーブルに関するものである。
用いる超電導ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導体は液体窒素温度以上でも
超電導状態にあることが大きな特徴であり、液体窒素に
よる冷却による冷却によって使用することができる超電
導ケーブルへの応用が期待される。酸化物超電導体を用
いた超電導ケーブルは、高価な液体ヘリウムでの冷却が
必要な金属系等の超電導体を利用した従来の超電導ケー
ブルと比較して、断熱システムの簡素化、冷却コスト低
減等の課題を克服できる期待があり、開発研究が進めら
れている。
超電導状態にあることが大きな特徴であり、液体窒素に
よる冷却による冷却によって使用することができる超電
導ケーブルへの応用が期待される。酸化物超電導体を用
いた超電導ケーブルは、高価な液体ヘリウムでの冷却が
必要な金属系等の超電導体を利用した従来の超電導ケー
ブルと比較して、断熱システムの簡素化、冷却コスト低
減等の課題を克服できる期待があり、開発研究が進めら
れている。
【０００３】図２（イ）及び（ロ）はいずれも酸化物超
電導体を導体とした超電導ケーブルの構造例の横断面図
である。図２（イ）において、１は内部に液体窒素の通
路２を形成した酸化物超電導線を用いた導体である。上
記導体１の外周上には冷却が効率よく行われるようにす
るための熱絶縁層３、電界緩和のための半導電層（図示
せず）、電気絶縁層４が施されている。そして、その上
には常伝導の銅テープ等で構成したケーブル遮蔽層５、
金属シース６及び防食層７が順次設けられている。上記
ケーブル遮蔽層５は直流ケーブルの場合は外部導体とし
てリターン電流用導体として使用される。
電導体を導体とした超電導ケーブルの構造例の横断面図
である。図２（イ）において、１は内部に液体窒素の通
路２を形成した酸化物超電導線を用いた導体である。上
記導体１の外周上には冷却が効率よく行われるようにす
るための熱絶縁層３、電界緩和のための半導電層（図示
せず）、電気絶縁層４が施されている。そして、その上
には常伝導の銅テープ等で構成したケーブル遮蔽層５、
金属シース６及び防食層７が順次設けられている。上記
ケーブル遮蔽層５は直流ケーブルの場合は外部導体とし
てリターン電流用導体として使用される。
【０００４】図２（ロ）は外部導体として酸化物超電導
線を用いた場合の構造例である。この場合は、電気絶縁
層４の外周上に熱絶縁層８を設け、その上に酸化物超電
導線による外部導体９、液体窒素の通路10、熱絶縁層1
1、及び金属シース及び防食層12が順次設けられる。
線を用いた場合の構造例である。この場合は、電気絶縁
層４の外周上に熱絶縁層８を設け、その上に酸化物超電
導線による外部導体９、液体窒素の通路10、熱絶縁層1
1、及び金属シース及び防食層12が順次設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、液体窒
素を冷媒とした酸化物超電導体を用いた超電導ケーブル
は、次のような課題を有する。 （１）液体窒素の注入圧力が10kg／cm2 以上となり、液
体窒素の通路を形成する導体フォーマーに圧力強度が要
求される。 （２）液体窒素の液化機を必要とする。 （３）窒素ガス漏れのないような気密構造が要求され
る。 （４）液体窒素温度で使用できる電気絶縁体が制限さ
れ、さらに30〜40年間保証するための長期的性能試験が
必要となる。
素を冷媒とした酸化物超電導体を用いた超電導ケーブル
は、次のような課題を有する。 （１）液体窒素の注入圧力が10kg／cm2 以上となり、液
体窒素の通路を形成する導体フォーマーに圧力強度が要
求される。 （２）液体窒素の液化機を必要とする。 （３）窒素ガス漏れのないような気密構造が要求され
る。 （４）液体窒素温度で使用できる電気絶縁体が制限さ
れ、さらに30〜40年間保証するための長期的性能試験が
必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解消し、冷媒の液体窒素を使用することなく、冷凍機で
ケーブルの酸化物超電導体の導体を冷却するようにした
超電導ケーブルを提供するもので、その特徴は、導体上
の熱絶縁層及び電気絶縁層の一部を除去して露出した導
体に、冷凍機のコールドヘッド部を接触固定し、冷凍機
により導体を直接冷却するように構成したことにある。
解消し、冷媒の液体窒素を使用することなく、冷凍機で
ケーブルの酸化物超電導体の導体を冷却するようにした
超電導ケーブルを提供するもので、その特徴は、導体上
の熱絶縁層及び電気絶縁層の一部を除去して露出した導
体に、冷凍機のコールドヘッド部を接触固定し、冷凍機
により導体を直接冷却するように構成したことにある。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の超電導ケーブルの具体例の要
部の縦断面図である。酸化物超電導体の導体１を具えた
超電導電力ケーブルの中間部において、熱絶縁層３及び
電気絶縁層４を除去し、導体１を露出する。そして、露
出した導体１に冷凍機10のコールドヘッド10a を接触固
定する。冷凍機のコールドヘッドは一般に２〜３ステー
ジ設けられており、第１ステージは 100〜60Ｋ、第２ス
テージは60〜10Ｋ、第３ステージは10〜4.2 Ｋの冷却が
可能であり、本具体例においては第１ステージ77Ｋ、第
２ステージ20Ｋとした。
部の縦断面図である。酸化物超電導体の導体１を具えた
超電導電力ケーブルの中間部において、熱絶縁層３及び
電気絶縁層４を除去し、導体１を露出する。そして、露
出した導体１に冷凍機10のコールドヘッド10a を接触固
定する。冷凍機のコールドヘッドは一般に２〜３ステー
ジ設けられており、第１ステージは 100〜60Ｋ、第２ス
テージは60〜10Ｋ、第３ステージは10〜4.2 Ｋの冷却が
可能であり、本具体例においては第１ステージ77Ｋ、第
２ステージ20Ｋとした。
【０００８】上記冷凍機10は高電位にさらされるので、
これを内包してその外側には電界シールド用のシールド
電極11を配置し、その外周上には電気絶縁用のエポキシ
ユニット12を装着する。そして、上記エポキシユニット
12及びシールド電極11には冷凍機10と冷凍機10のコンプ
レッサー14間を連通するヘリウムガス通路13を設けて、
冷凍機10とコンプレッサー14間を接続する。なお、15は
シールド電極11を真空引きする真空引き装置に通ずる真
空引き通路である。
これを内包してその外側には電界シールド用のシールド
電極11を配置し、その外周上には電気絶縁用のエポキシ
ユニット12を装着する。そして、上記エポキシユニット
12及びシールド電極11には冷凍機10と冷凍機10のコンプ
レッサー14間を連通するヘリウムガス通路13を設けて、
冷凍機10とコンプレッサー14間を接続する。なお、15は
シールド電極11を真空引きする真空引き装置に通ずる真
空引き通路である。
【０００９】
【作用】上述した本発明のように、酸化物超電導体の導
体を冷凍機のコールドヘッドで直接冷却すれば、一般に
20Ｋ付近の温度まで冷却可能である。酸化物超電導体の
性能を、液体窒素温度77Ｋの特性と上記20Ｋの特性を比
較すると、後者の方が５〜７倍の臨界電流密度となり、
導体として使用する酸化物超電導体の線材量を大幅に低
減することが可能となり、導体のコンパクト化及びコス
ト低減をはかることができる。
体を冷凍機のコールドヘッドで直接冷却すれば、一般に
20Ｋ付近の温度まで冷却可能である。酸化物超電導体の
性能を、液体窒素温度77Ｋの特性と上記20Ｋの特性を比
較すると、後者の方が５〜７倍の臨界電流密度となり、
導体として使用する酸化物超電導体の線材量を大幅に低
減することが可能となり、導体のコンパクト化及びコス
ト低減をはかることができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超電導ケ
ーブルによれば、 （１）液体窒素の冷媒が不要となるので、導体フォーマ
ーの耐圧力設計や液体窒素の液化機が不要となる。 （２）窒素ガスの漏れによる酸欠や爆発などの危険性が
なく、従ってその対策も不要となる。 （３）上述のように液体窒素の冷媒が不要となるので、
冷媒通路がなくなり、ケーブル端末部の構造が簡略化で
きる。 （４）前述のように、酸化物超電導体の線材量を大幅に
低減することができ、導体のコンパクト化、コスト低減
をはかることができる。 従って、地中送電用ケーブルとして利用するとき、極め
て効果的である。
ーブルによれば、 （１）液体窒素の冷媒が不要となるので、導体フォーマ
ーの耐圧力設計や液体窒素の液化機が不要となる。 （２）窒素ガスの漏れによる酸欠や爆発などの危険性が
なく、従ってその対策も不要となる。 （３）上述のように液体窒素の冷媒が不要となるので、
冷媒通路がなくなり、ケーブル端末部の構造が簡略化で
きる。 （４）前述のように、酸化物超電導体の線材量を大幅に
低減することができ、導体のコンパクト化、コスト低減
をはかることができる。 従って、地中送電用ケーブルとして利用するとき、極め
て効果的である。
【図１】本発明の超電導ケーブルの具体例の要部の縦断
面図である。
面図である。
【図２】（イ）及び（ロ）はいずれも酸化物超電導体を
導体とした超電導ケーブルの構造例の横断面図である。
導体とした超電導ケーブルの構造例の横断面図である。
１ 導体 ３ 熱絶縁層 ４ 電気絶縁層 10 冷凍機 10a コールドヘッド 11 シールド電極 12 エポキシユニット 13 ヘリウム通路 14 コンプレッサー
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化物超電導体を導体とする超電導ケー
ブルにおいて、導体上の熱絶縁層及び電気絶縁層を除去
して露出した導体に、冷凍機のコールドヘッド部を接触
固定し、冷凍機により導体を直接冷却するように構成し
たことを特徴とする超電導ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152618A JPH07335044A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 超電導ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6152618A JPH07335044A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 超電導ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335044A true JPH07335044A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15544321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6152618A Pending JPH07335044A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 超電導ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335044A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100592852B1 (ko) * | 2004-05-13 | 2006-06-23 | 엘에스전선 주식회사 | 초전도 케이블용 접속함 |
| US7748102B2 (en) * | 2003-08-22 | 2010-07-06 | The Regents Of The University Of California | Method for fabricating a conduction-cooled high-temperature superconducting cable |
| JP2012209134A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 接続ユニット及び接続構造 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP6152618A patent/JPH07335044A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7748102B2 (en) * | 2003-08-22 | 2010-07-06 | The Regents Of The University Of California | Method for fabricating a conduction-cooled high-temperature superconducting cable |
| KR100592852B1 (ko) * | 2004-05-13 | 2006-06-23 | 엘에스전선 주식회사 | 초전도 케이블용 접속함 |
| JP2012209134A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 接続ユニット及び接続構造 |
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