KR100886341B1 - 초전도 케이블의 조인트 구조 - Google Patents

초전도 케이블의 조인트 구조 Download PDF

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스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 초전도 케이블의 조인트 구조(52, 54)는 극저온에서 사용하는 초전도 케이블(100)끼리 혹은 초전도 케이블(100)의 단말과 상전도 케이블(33)의 조인트 구조로서, 초전도 케이블(100)의 도체(11)끼리 혹은 초전도 케이블(100)의 도체(11)와 상전도 케이블(33)의 도체(31)의 도체 접속부(22)의 외주에 설치된 조인트 절연층(20)과, 조인트 절연층(20)에 설치된 적어도 1개의 도체 접속부 냉각용의 냉매 통로(S)를 구비하고 있다. 이로써, 초전도 케이블의 케이블 코어를 조인트 접속할 때, 접속부에서의 발열에 의한 온도 상승을 방지할 수 있다.
Figure 112004026315881-pat00001
초전도 케이블, 상전도 케이블, 조인트 구조, 도체

Description

초전도 케이블의 조인트 구조{Superconducting cable joint structure}
도 1a는 본 발명의 실시예의 초전도 케이블의 단면도이고, 도 1b는 케이블 코어의 사시도, 도 1c는 초전도체의 사시도.
도 2a는 제 1 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도이고, 도 2b는 직교 방향의 단면도.
도 3은 제 2 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도.
도 4는 제 3 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도.
도 5는 제 4 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도.
도 6은 제 4 실시예의 변형예를 도시하는 단면도.
도 7은 제 5 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도.
도 8은 제 5 실시예의 변형예를 도시하는 단면도.
도 9는 제 6 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도.
도 10는 제 7 실시예의 초전도 케이블의 케이블 코어의 접속 상태를 도시하는 길이 방향의 단면도.
도 11은 종래 예를 도시하는 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
20: 절연층 22: 도체 접속부
31: 도체 33: 상전도 케이블
52,54: 조인트 구조 100: 초전도 케이블
본 발명은 초전도 케이블의 조인트 구조에 관한 것으로, 상세하게는 초전도 케이블의 케이블 코어의 단부를 상대측 도체와 조인트 접속할 때, 도체 접속 부분에서의 과열을 효과적으로 방지하는 것이다.
현재, 도시 등에 있어서 전력 소비량이 증가하는 경향에 있고 지중 송전의 대용량화가 필요해지기 때문에, 전류 밀도가 종래의 케이블의 약 100배로 큰 초전도 케이블의 개발이 진행되고 있다. 상기 초전도 케이블은 일본 특허 공개 2002-140943호 공보 등에 개시되어 있는 바와 같이, 초전도체를 갖는 케이블 코어를 외 통의 내부 공간에 복수 삽입하고 있고, 상기 외통의 내부 공간은 액체 질소 등을 유통시킨 냉매층으로 한 구조로 되어 있다.
그런데, 상기 초전도 케이블을 실제로 땅 속에 배치하고자 하면, 소정 길이의 초전도 케이블을 함께 연결할 필요가 생긴다. 그러나, 연구 단계에 있는 초전도 케이블의 바람직한 조인트 방법에 대해서는 아직 제안되어 있지 않은 것이 현상이다. 또, 종래의 초전도가 아닌 전력 케이블과 상대측의 전력 케이블을 조인트 접속하는 방법이, 일본 특개평7-335358호 공보에 개시되어 있다. 초전도가 아닌 전력 케이블과 상대측의 전력 케이블을 조인트 접속할 때는 도 11에 도시하는 바와 같이, 전력 케이블(1)의 단부에서 노출시킨 도체(2)끼리를 맞댄 상태에서 도체 접속 슬리브(3)에 의해 외감 접속하여, 그 외주를 유침지(oil impregnated paper; 4)로 포위하고 있다.
그러나, 도 11에 도시된 종래의 전력 케이블(1)의 조인트 방법을 사용하여 초전도 케이블의 케이블 코어끼리를 조인트 접속하고자 하면, 상전도체인 도체 접속 슬리브(3)와 초전도체를 접속시키게 된다. 그렇게 하면, 상전도체와 초전도체 사이의 접속 부분에 있어서 저항치가 증가하기 때문에 발열량이 증대하고, 케이블 코어를 포위하는 냉매의 버블화에 의해 냉매 함침지가 파괴될 우려가 생긴다는 문제나, 케이블의 초전도 성능을 유지하기 위해서 대용량의 냉동기를 준비할 필요가 생기는 문제가 있다. 또한, 상전도체의 도체 접속 슬리브와 초전도체의 접속 부분에 있어서 저항치가 증대함으로써, 초전도 케이블 전체의 전류 용량이 작아져 버리는 문제도 발생한다.
본 발명은 초전도 케이블의 케이블 코어를 조인트 접속할 때, 접속부에서의 발열에 의한 온도 상승을 방지하는 것을 목적으로 하고, 접속부에서의 전류저항을 억제하여 발열량 자체를 저감시키는 것도 목적으로 하고 있다.
본 발명의 하나의 국면에 따른 초전도 케이블의 조인트 구조, 극저온에서 사용하는 초전도 케이블끼리 혹은 초전도 케이블의 단말과 상전도 케이블의 조인트 구조로서, 초전도 케이블의 도체끼리 혹은 상기 초전도 케이블의 도체와 상전도 케이블의 도체의 도체 접속부의 외주에 설치된 조인트 절연층과, 조인트 절연층에 설치된 적어도 1개의 도체 접속부 냉각용의 냉매 통로를 구비하고 있다. 또, 본 발명에 있어서의 상전도 케이블에는 리드봉(lead rod), 전류 리드(electric current lead) 등의 접속봉이나 도체 추출봉(conductor drawing rod) 등의 금속봉도 포함된다.
상기 구성으로 하면, 조인트 절연층에 형성된 냉매 통로에 냉매가 유입됨으로써, 도체 접속부에서 발생한 열이 냉매 통로의 냉매를 통하여 냉각되기 때문에, 도체 접속부에서의 과열을 방지할 수 있다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 초전도 케이블은 외통과, 외통의 내부 공간에 삽입되는 케이블 코어를 갖고 있다. 케이블 코어는 긴 심재로 이루어지는 포머(former)와, 포머의 외주면에 설치된 초전도층과, 초전 도층보다도 외주에 설치된 절연층을 갖고 있다. 내부 공간은 냉매가 유통하는 냉매층이 되어 있고, 냉매층에 조인트 절연층이 노출되고, 조인트 절연층의 냉매 통로에 냉매층의 냉매가 유통되고 있다.
상기 구성으로 하면, 상기 도체가 되는 초전도층을 갖는 케이블 코어를 냉각하는 냉매를 조인트 절연층의 냉매 통로에 유입하는 것에 겸용시킬 수 있다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서, 조인트 절연층은 냉매 함침지의 적층체로 이루어지고 있는 것이 바람직하다. 즉, 냉매를 함침시킨 적층체를 상기 조인트 절연층으로 함으로써, 조인트 절연층 자체에 의해서도 도체 접속부를 직접적으로 냉각할 수 있기 때문에, 상기 냉매 통로에 의한 도체 접속부의 냉각 효과와의 상승 효과를 나타낼 수 있다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 도체 접속부에서, 맞대어 배치된 초전도 케이블의 도체끼리의 외주면, 혹은 맞대어 배치된 초전도 케이블의 도체와 상전도 케이블의 도체의 외주면에 압축 접합된 도체 접속 슬리브를 더 구비하고 있다. 이로써, 도체 접속 슬리브에 의해 맞대어 배치된 도체를 외감함으로써, 조인트 상태를 기계적으로 안정하게 보유할 수 있다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 냉매 통로의 내주측 개구는 도체 접속 슬리브의 외주면을 따르고 있고, 도체 접속 슬리브의 외주면과 냉매가 직접 접촉하고 있다.
대향 배치된 각 도체는 도체 접속 슬리브로 외감되어 접속되고, 그 도체 접속 슬리브에 있어서 발열이 생긴다. 그러나, 상기 구성으로 하면, 냉매 통로가 내 주측 개구에 의해 도체 접속 슬리브와 연결되어 있음으로써, 냉매 통로에 존재하는 냉매가 상기 내주측 개구를 통하여 도체 접속 슬리브의 외주면을 직접적으로 냉각할 수 있다, 그 결과, 냉각 효율이 향상되고, 도체 접속 슬리브의 과열을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 냉매 통로는 냉매 통로의 내주측 개구와 냉매 통로의 외주측 개구를 연결하는 경사 통로를 갖고 있다.
냉매 통로를 케이블 길이 방향에 대하여 직각으로 형성하여 큰 굴곡점을 형성해 버리면, 도체에 인가된 전압에 의해 절연층과 냉매 통로의 경계에 생기는 연면 전계가 증대되고, 주위에 생긴 전계의 등전위면(equipotential surface)을 상기 굴곡점에서 평행하게 유지할 수 없고 전계가 임계치를 넘어버릴 우려가 있다. 그러나, 상기 구성으로 하면, 냉매 통로를 경사 통로로 하고 있기 때문에, 절연층과 냉매 통로와 경계면에서의 전계를 완화시키는 효과가 있다.
또한, 초전도 케이블의 도체끼리 혹은 초전도 케이블 도체와 상전도 케이블과의 도체 접속부의 외주에 배치되는 조인트 절연층은 냉매 통로가 설치된 절연수지 성형품으로 형성하여도 좋다. 즉, 반드시 냉매 함침지의 적층체가 아니어도 상관없다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 초전도 케이블과 상전도 케이블의 도체 접속부에서, 상전도 케이블로부터 돌출한 상전도 케이블의 도체와 초전도 케이블의 도체의 도체 접속부의 외주에 조인트 절연층이 배치되고, 조인트 절연층의 단면과 상전도 케이블의 외측 단면의 접합면에 냉매 통로가 설치되어 있다.
상기 구성으로 하면, 상전도 케이블의 도체와 초전도 케이블을 접속하는 개소에서, 상전도 케이블과 조인트 절연층의 접합면에 냉매 통로를 설치함으로써, 간단하게 냉매 통로를 형성할 수 있다. 또한, 도체 접속부에서 발생한 열을 냉매 통로에 열발산할 수 있고, 도체 접속부에서의 과열을 방지할 수 있다.
또, 상기 상전도 케이블의 절연 고정부는 내열성이 우수한 동시에 경화수축률이 작고(치수 안정성이 높고) 접착력이 뛰어난 에폭시계 수지로 형성하고 있으면 바람직하다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 조인트 절연층과 상전도 케이블의 접합면은 케이블 코어의 길이 방향에 대하여 경사져 있고, 접합면에는 냉매 통로가 형성되어 있다.
냉매 통로용을 케이블 길이 방향에 대하여 직각으로 형성하여 큰 굴곡점을 형성해 버리면, 도체에 인가된 전압에 의해 절연층과 냉매 통로의 경계에 생기는 연면 전계가 증대하고, 주위에 생긴 전계의 등전위면이 굴곡점에서 평행하게 유지할 수 없고 전계가 임계치를 넘어버릴 우려가 있다. 그러나, 상기 구성에서는 냉매 통로를 경사면에 설치하고 있기 때문에, 경계면에서의 전계를 완화시키는 효과가 있다.
냉매 통로를 케이블 길이 방향에 대하여 직각으로 형성하여 큰 굴곡점을 형성해 버리면, 도체를 흐르는 전류에 의해 주위에 생긴 전계의 등전위면이 굴곡점에 서 평행하게 유지할 수 없으며 전계가 임계치를 넘어버릴 우려가 있지만, 상기 구성에서는 냉매 통로를 경사면인 접합면에 설치하고 있기 때문에, 조인트 절연층에 있어서 전계의 등전위면을 대략 평행하게 유지하기 쉽게 되고, 전계의 증대를 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에 따른 초전도 케이블의 조인트 구조는 극저온에서 사용하는 초전도 케이블끼리 혹은 초전도 케이블의 단말과 상전도 케이블의 조인트 구조로서, 초전도 케이블의 도체끼리 혹은 초전도 케이블의 도체와 상전도 케이블의 도체가 맞대어져 배치된 도체 접속부와, 도체 접속부의 외주면을 압축 접합하는 도체 접속 슬리브와, 도체 접속 슬리브의 외주면 혹은 내부에 매설된 발열량 저감용 초전도 선재와, 도체 접속 슬리브 혹은 발열량 저감용 초전도 선재의 외주에 설치된 조인트 절연층을 구비하고 있다.
상기 구성으로 하면, 도체 접속 슬리브 자체보다도 도체 접속 슬리브의 외면 또는 내면에 접속하고 있는 초전도 선재쪽이 훨씬 저항치가 낮기 때문에, 초전도 케이블의 도체(초전도체)로부터의 전류는 도체 접속 슬리브보다도 우선적으로 초전도선재에 흐르기 때문에, 발열량을 저감시킬 수 있다. 또한, 도체 접속 부분에 있어서, 저항치가 낮은 초전도 선재에 우선하여 전류가 흐름으로써 초전도 케이블 전체의 전류 용량의 저하도 방지할 수 있다.
발열량 저감용 초전도 선재의 양단은 접속하는 2개의 초전도 케이블의 각각의 도체, 혹은 접속하는 초전도 케이블의 도체와 상전도 케이블의 도체와 전기적으로 접속되어 있다.
상기 구성으로 하면, 저항이 적은 초전도 선재가 초전도 케이블의 도체끼리의 접속을 다이렉트로 가교하여 발열을 저감시킬 수 있고, 도체 접속부 슬리브에 의해 안정하게 조인트 상태를 보유할 수 있다.
또, 발열량 저감용 초전도 선재는 도체 접속 슬리브의 외주면에 세로를 따라 혹은 나선형으로 권취되어 납땜되어 있으면 바람직하다.
본 발명의 또 다른 국면에 따르는 초전도 케이블의 조인트 구조는 극저온에서 사용하는 초전도 케이블끼리 혹은 초전도 케이블의 단말과 상전도 케이블의 조인트 구조로서, 초전도 케이블의 도체끼리 혹은 초전도 케이블의 도체와 상전도 케이블의 도체가 맞대어져 용접으로 전기 접속된 도체 접속부와, 도체 접속부의 외주면에 세로를 따라 혹은 권취된 발열량 저감용 초전도 선재와, 발열량 저감용 초전도 선재의 외주에 설치된 조인트 절연층을 구비하고 있다.
상기 구성으로 하면, 도체 접속 슬리브 자체보다도 도체 접속 슬리브의 외면 또는 내면에 접속하고 있는 발열량 저감용 초전도 선재쪽이 훨씬 저항치가 낮기 때문에, 케이블 코어의 초전도층으로부터의 전류는 도체 접속 슬리브보다도 우선적으로 발열량 저감용 초전도 선재에 흐르기 때문에, 발열량을 저감시킬 수 있다. 또한, 도체 접속 부분에 있어서, 저항치가 낮은 발열량 저감용 초전도 선재에 우선적으로 전류가 흐름으로써 초전도 케이블 전체의 전류 용량의 저하도 방지할 수 있다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조에 있어서 바람직하게는 조인트 절연층이 적어도 1개의 냉매 통로를 갖고 있다. 이로써, 발열량의 저감 효과와 더불어 냉매 통로에 의한 열 확산의 효과도 얻어지기 때문에 열 대책상 더욱 바람직하다.
초전도 케이블과 상전도 케이블의 도체 접속부에서는 상전도 케이블로부터 도체를 돌출하여, 도체와 초전도 케이블의 도체의 도체 접속부의 외주에 조인트 절연층이 배치되고, 조인트 절연층의 단면과 상전도 케이블의 외측 단면을 접합시켜, 접합면에 냉매 통로를 설치하고 있다. 이로써, 간단하게 냉매 통로를 형성할 수 있고, 도체 접속부의 과열을 방지할 수 있어 바람직하다.
초전도 케이블은 케이블 코어를 갖고, 케이블 코어는 긴 심재로 이루어지는 포머와, 포머의 외주면에 설치되고, 나선형으로 권취한 다층의 초전도층과, 초전도층보다도 외주에 설치된 절연층을 갖고 있다. 케이블 코어의 단말에서는 포머 및 다층의 초전도층이 단계적으로 노출되어, 도체 접속 슬리브의 내주면, 혹은 도체 접속 슬리브의 외주면에 매설된 발열량 저감용 초전도 선재가 단계적으로 노출된 포머 및 다층의 초전도층과 접합되어 있다. 이와 같이, 초전도층이 단계적으로 노출됨으로써 도체 접속 슬리브가 각 층의 초전도층과 안정하게 도통하는 것이 가능해진다.
상기 초전도 케이블의 조인트 구조의 구체적 구성으로서, 초전도 케이블은 서로 접속되는 복수의 상기 케이블 코어를 갖고, 복수의 케이블 코어의 각각은 절연층의 외주에 초전도 선재를 배치한 실드(shield)층과, 실드층의 외주에 절연재로 이루어지는 보호층을 갖고 있다. 케이블 코어의 초전도층과, 다른 케이블 코어의 초전도층 혹은 상전도 케이블의 도체가, 조인트 절연층으로 피복되는 도체 접속부를 통해 접속되어 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부된 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
실시예의 초전도 케이블(100)은 도 1a에 도시하는 바와 같이, 내측으로 부터 내부 주름관(inner corrugated pipe; 15), 단열층(16), 외부 주름관(outer corrugated pipe; 17), 방식층(anti-corrosive layer;18)을 원통형으로 적층하여 단열관이 되는 외통(70)을 형성하고 있고, 외통(70)의 내부 공간(71)을 냉매층(R)으로 하고 케이블 코어(10)를 3개 삽입하고 있다. 내부 주름관(15) 및 외부 주름관(17)은 스테인리스제의 주름의 통 형상으로, 방식층(18)은 폴리염화비닐(PVC) 등을 사용하고 있다. 또, 냉매층(R)에 사용하는 냉매는 액체 질소나 액체 헬륨 등을 사용하고 있다.
케이블 코어(10)에 있어서는 도 1a, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 동선을 꼬아 합친 포머(11)를 중심으로 하여 초전도층(12)이 되는 초전도체를 나선형으로 권취하고, 초전도층(12)의 외주에 절연층(13)과 실드층(14)과 보호층(도시하지 않음)를 권취하고 있다.
포머(11)는 케이블 코어(10)의 기계적 특성(강성이나 굴곡 특성 등)을 유지하고, 또한, 포머 내부의 소용돌이 전류 손실을 저감시키기 위해서, 소선 절연된 동선을 다수 꼬아 합쳐서 형성하고 있다. 또한, 포머(11)의 외주에는 초전도층(12)이 권취되어 있고, 초전도층(12)쪽이 훨씬 저항치가 낮기 때문에, 포머(11)보다도 우선적으로 초전도층(12)에 전류가 흐른다. 단, 과전류가 흘러 경계 전류 Ic를 넘으면 초전도층(12)의 저항치가 확대되어, 포머(11)에도 전류가 흐르게 되고, 포머(11)가 안전용 바이패스의 역할을 하게 된다. 또, 포머(11)의 재료는 구리 이외의 금속이라도 상관없다.
초전도층(12)은 도 1c에 도시하는 바와 같이, Bi-2223(비스무스 2223계)의 초전도 필라멘트(12b)가 은(12a; 또는 은 합금)으로 피복된 테이프형의 선재에 의해 형성되어 있다. 초전도 필라멘트(12b)로서는 이트륨계, 탈륨계, 비스무스계의 산화물 등의 세라믹재라도 좋다.
절연층(13)은 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 크래프트지를 접합한 PPLP(Polypropylen Laminated Paper)로 이루어져 있다. 절연층(13)은 냉매에 함침되어 있고, 저온 절연 방식으로 하고 있다. 그 외, 절연층(13)으로서 폴리에틸렌필름이나 폴리프로필렌 필름 등의 합성지 등을 사용하여도 좋다.
실드층(14)은 초전도층(12)과 동일한 구성으로서, 초전도층(12)과 반대 방향의 전류가 흘러 자장을 캔슬하는 역할을 하고 있다.
다음에, 초전도 케이블(100)의 케이블 코어(10)를 조인트 접속할 때의 제 1 실시예에 관해서 설명한다.
(제 1 실시예)
도 2a에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(52)에 있어서는 대향하는 2개의 케이블 코어(10)의 포머(11) 및 초전도층(12)은 각 층이 도체 접속 슬리브(19)에 접속할 수 있도록 계단형으로 노출되어 있고, 그 상태 로 포머(11)끼리가 맞대여지고, 원통형으로 금속제(구리 Cu나 알루미늄 Al 등)로 이루어지는 도체 접속 슬리브(19)가 외감 접속되고 도체 접속부(22)가 형성되어 있다.
도체 접속 슬리브(19)와 초전도층(12)은 땜납 등으로 전기적으로 접합되어 있고, 도체 접속 슬리브(19)와 포머(11)는 압축 접합되어 있다.
그리고, 도체 접속 슬리브(19)를 덮도록 하여 제 1, 제 2 냉매 함침지(20A, 20B)를 권취하여 조인트 절연층(20)으로 하고 있다. 또, 제 1, 제 2 냉매 함침지(20A, 20B)의 재료는 절연층(13)과 같이, 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에 크래프트지를 접합한 PPLP(Polypropylene Laminated Paper)라도 좋고, 크래프트지라도 좋다.
상세하게는 도 2a에 도시하는 바와 같이, 도체 접속 슬리브(19)의 길이 방향으로 2개로 나누어 제 1 냉매 함침지(20A)를 권취한 상태로, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 제 1 냉매 함침지(20A)의 외주면에 스페이서(21)를 둘레 방향으로 간격을 두고 배치하고, 그 위로부터 제 2 냉매 함침지(20B)를 권취함으로써, 냉매 통로(S)를 갖는 조인트 절연층(20)을 형성하고 있다.
이 때, 조인트 절연층(20)의 단부측면(20c)은 케이블 코어(10)의 길이 방향에 직각이 되지 않도록 경사면으로서 매끈 매끈하게 연속하도록 형성되어 있다.
조인트 절연층(20)의 단부측면(20c)을 케이블 길이 방향에 대하여 직각으로 형성하여 큰 굴곡점을 형성해 버리면, 초전도층(12)에 인가된 전압에 의해 조인트 절연층(20)의 단부측면(20c)의 경계에 생긴 연면 전계가 증대하고, 주위에 생긴 전 계의 등전위면이 상기 굴곡점에서 평행하게 유지할 수 없으며 전계가 임계치를 넘어버릴 우려가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 조인트 절연층(20)의 단부측면(20c)과 케이블 코어(10)가 매끈 매끈하게 연속함으로써, 상기 경계면에서의 전계를 완화시키는 효과가 있다.
또한, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 냉매 통로(S)는 수평부(Sa)와 경사부(Sb)를 구비하고, 수평부(Sa) 단부와 냉매층(R)을 연결시키고 있고 경사부(Sb)의 단부를 도체 접속 슬리브(19)의 외면에 연속시키고 있다.
바꿔 말하면, 냉매 통로(S)의 내주측 개구(S1)와 냉매 통로(S)의 외주측 개구(S2)를 연결하는 경사 통로(Sb)를 냉매 통로(R)는 갖고 있다. 냉매 통로(S)의 내주측 개구(S1)는 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)을 따르고 있고, 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)와 냉매가 직접 접촉하고 있다. 또, 경사부(Sb)를 케이블 코어(10)의 길이 방향에 수직으로 하지 않고서 경사지게 하는 것은 상술한 조인트 절연층(20)의 단부측면(20c)을 경사지게 하고 있는 것과 같은 이유에 의한다.
상기 구성으로 하면, 대향하는 각 케이블 코어(10)의 각 초전도층(12)이 상전도재인 도체 접속 슬리브(19)로 외감되어 접속되어 있기 때문에, 도체 접속 슬리브(19)에 있어서 발열이 생기지만, 내부 주름관(15)의 내부 공간(71)인 냉매층(R)의 냉매가 조인트 절연층(20)에 형성된 냉매 통로(S)에 유입함으로써, 도체 접속 슬리브(19)에 있어서 발생한 열이 냉매 통로(S)내에서의 냉매의 대류를 통하여 냉매층(R)에 발산되기 때문에, 도체 접속 슬리브(19)에서의 과열을 방지하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예에서는 도 2b에 도시하는 바와 같이, 냉매 통로(S)를 둘레 방향으로 복수 설치하고 있지만, 그 수에 한정은 없으며 예를 들면 1개라도 상관없다. 또한, 스페이서(21)의 개재 위치는 냉매 함침지(20A, 20B)를 적층하여 권취된 상기 절연층의 내부이면 바람직하지만, 케이블 코어(10)의 외주면과 조인트 절연층(20) 사이라도 상관없다. 또한, 조인트 절연층(20)으로서 절연 수지 성형품을 사용하여도 좋다.
(제 2 실시예)
도 3을 참조하여, 본 실시예와 제 1 실시예의 상이점은 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(53)에서는 조인트 절연층(20')에 있어서 케이블 코어 (10)의 길이 방향으로 연장되는 냉매 통로(S')를 도체 접속 슬리브(19)와의 연속 부분에서 연결시키고 있는 점이다.
냉매 통로(S')는 단부(Sf')를 냉매층(R)에 연결시킨 수평부(Sa')와, 수평부(Sa')에 연속하여 선단을 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)에 연속시키고 있는 경사부(Sb')와, 단부(Sg')를 냉매층(R)에 연결과시킨 수평부(Sd')와, 상기 수평부(Sd')에 연속하여 선단을 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)에 연속시키고 있는 경사부(Se')와, 대향하는 경사부(Sb', Se')의 선단끼리를 연결시키는 연결부(Sc')를 구비하고 있다.
상세하게는 도체 접속 슬리브(19)의 길이 방향에 2개로 나누어 제 1 냉매 함침지(20A)를 권취한 상태로, 제 1 냉매 함침지(20A)의 외주면에 스페이서를 둘레 방향으로 간격을 두고 배치하고, 그 위로부터 제 2 냉매 함침지(20B')를 권취함으로써, 냉매 통로(S')를 갖는 조인트 절연층(20')이 형성되어 있다. 이 때, 경사부(Sb', Se')의 선단간에서도 도체 접속 슬리브(19)의 외면에 스페이서를 둘레 방향으로 간격을 두고 배치하여 제 2 냉매 함침지(20B')를 권취함으로써, 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)에 연속한 수평 방향의 연결부(Sc')를 형성할 수 있다.
상기 구성으로 하면, 조인트 절연층(20') 외부의 냉매층(R)에 존재하는 냉매가, 냉매 통로(S')의 일단(Sg')으로부터 유입되어 타단(Sf')으로부터 유출할 수 있기 때문에, 냉매 통로(S')를 냉매가 순환되어, 도체 접속 슬리브(19)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예의 다른 구성은 제 1 실시예와 같기 때문에 설명을 생략한다.
(제 3 실시예)
본 실시예에서는 초전도 케이블의 단말과 상전도 케이블의 고정용 수지 유닛과의 조인트 구조에 관해서 설명한다.
도 4를 참조하여, 본 실시예와 제 1 실시예의 상이점은 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(54)에서는 초전도 케이블(100)의 케이블 코어(10)가 접속하는 상대측의 도체를 외부 부재에 대하여 상전도 케이블을 고정하기 위한 고정용 수지 유닛(33)의 도체(31)로 하고 있는 점이다.
고정용 수지 유닛(33)에 있어서는 알루미늄 Al 혹은 구리 Cu로 이루어지는 도체(31)의 주위를 에폭시계 수지로 이루어지는 단면이 마름모형인 절연 고정부(32)가 포위하고 있고, 절연 고정부(32)의 단부로부터 돌출한 상태에서 노출한 도체(31)의 선단 접속부(31a)가 케이블 코어(10)의 초전도층(12)에 외감 접속되어 있다.
그리고, 도체 접속 슬리브(19)의 외면과 절연 고정부(32)의 단부측면(32a)을 덮도록 하여 냉매 함침지(30A, 30B)를 권취하여 조인트 절연층(30)이 형성되어 있다. 조인트 절연층(30)과 상전도 케이블(33)와의 접합면(33a)는 케이블 코어(14)의 길이 방향에 대하여 경사져 있고, 접합면(33a)에는 냉매 통로(S1)가 형성되어 있다.
상세하게는 절연 고정부(32)의 단부측면(32a)에 케이블 코어(10)의 둘레 방향으로 간격을 두고 스페이서(도시하지 않음)를 배치한 상태에서, 도체 접속부(22)가 되는 도체(31)의 돌출 부분을 덮도록 하여 제 1 냉매 함침지(30A)를 권취한다. 그 상태로부터, 제 1 냉매 함침지(30A)의 외주면에도 스페이서(도시하지 않음)를 둘레 방향으로 간격을 두고 배치하고, 그 위로부터 제 2 냉매 함침지(30B)를 권취함으로써 조인트 절연층(30)이 형성되어 있다. 즉, 조인트 절연층(30)과 절연 고정부(32)의 접합면에 냉매층(R)과 연결하는 제 1 냉매 통로(S1)가 형성되어 있고, 조인트 절연층(30) 내부에 제 1 냉매 통로(S1)와 도체(31)의 선단 접속부(31a)를 연결하는 제 2 냉매 통로(S2)가 형성되어 있다.
또한, 제 2 냉매 통로(S2)는 제 1 냉매 통로(S1)와 연결하는 수평부(S2b)와, 도체(31)의 선단 접속부(31a)에 연속하는 경사부(S2a)를 구비하고 있다. 또, 제 1 냉매 통로(S1)의 선단은 도체(31)에 연결시키고 있지만, 적어도 제 2 냉매 통로(S2)에 연결하고 있으면 좋고, 반드시 도체(31)에 연결시키지 않아도 좋다.
상기 구성으로 하면, 케이블 코어(10) 외부의 냉매층(R)의 냉매가 제 1 냉매 통로(S1)를 경유하여 제 2 냉매 통로(S2)에 유입하여, 도체 접속부(22)가 되는 도체(31)의 선단 접속부(31a)에서 발생한 열을 제 1 냉매 통로(S1) 및 제 2 냉매 통로(S2)를 통해 냉매층(R)로 열확산할 수 있고, 도체 접속부(22)에서의 과열을 방지할 수 있다.
또, 절연 고정부(32)는 내열성, 치수 안정성 및 접착성의 점에서 에폭시계 수지가 바람직하게 사용되지만, 내열성이 뛰어나고, 경화 수축율이 작고(치수 안정성이 높고), 접착력이 뛰어난 재료이면 특히 한정되지 않는다. 또한, 고정용 수지유닛(32)의 도체(31)를 초전도체로 하여도 좋다.
(제 4 실시예)
도 5를 참조하여, 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(55)에서는 도체 접속 슬리브(19)의 외주면에 발열량 저감용의 초전도선재(41)를 나선으로 감은 상태로 납땜하고 있다. 조인트 절연층(40)에는 냉매 통로를 설치하고 있지 않다. 또, 초전도선재(41)는 도 1c에 도시하는 초전도층(12)과 같은 구성이고, 초전도선재(41)는 조밀하게 감거나 성기게 감아도 좋다. 또, 초전도선재(41)의 양단(41a)은 케이블 코어(10)의 초전도층(12)에 접촉되어 있다. 이로써, 초전도선재(41)의 양단은 접속하는 2개의 초전도 케이블(100)의 각각의 포머(11)와 전기적으로 접속 된다.
이와 같이, 대향하는 케이블 코어(10)의 초전도층(12) 및 포머(11)를 외감 접속하는 도체 접속 슬리브(19)의 외주면에 초전도선재(41)를 접속함으로써, 도체 접속 슬리브(19)보다도 저항치가 작은 초전도선재(41)에 우선적으로 전류가 흐르기 때문에, 도체 접속 슬리브(19)에서의 발열을 저감시킬 수 있다.
또, 본 실시예에서는 초전도선재(41)를 나선으로 감고 있지만, 초전도선재(41)를 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)에 세로(케이블 코어(10)의 길이 방향)를 따르는 것만으로도 좋다. 또한, 초전도선재(41)를 도체 접속 슬리브(19)의 내부에 매설하는 것만으로도 좋다. 더욱이, 초전도선재(41)의 단부는 초전도층(12)에 접촉하지 않고 있어도 좋다. 또한, 본 실시예에서는 초전도선재(41)를 초전도층(12)에 납땜하고 있지만, 조인트 절연층(40)의 권취에 의해 매립되었을 뿐인 상태로 하여도 좋다. 더욱이, 초전도선재(41)는 도체 접속 슬리브(19)의 내주면측에 배치하여도 좋다.
또, 본 실시예의 다른 구성은 제 1 실시예와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 본 실시예에서는 초전도 케이블끼리를 접속하는 경우에 있어서의 초전도 케이블의 조인트 구조(55)에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 경우 외에, 초전도 케이블과 상전도 케이블을 접속하는 경우에 있어서의 초전도 케이블의 조인트 구조에 대해서도 적용할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하여, 본 실시예의 다른 초전도 케이블의 조인트 구조(56)에서는 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)의 초전도선재(41) 및 그 부근의 케이 블 코어(10)의 외면을 덮도록 길이 방향에 2개로 나누어 제 1 냉매 함침지(40A)가 권취된다. 그리고, 제 1 냉매 함침지(40A)의 외주면에 스페이서(도시하지 않음)가 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되고, 스페이서의 위로부터 제 2 냉매 함침지(40B)가 권취된다. 이로써, 조인트 절연층(40')은 외부의 냉매층(R)과 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)의 초전도선재(41)를 연결하는 냉매 통로(S)를 갖고 있다.
상기 구성으로 하면, 조인트 절연층(40')의 외부의 냉매가 냉매 통로(S)로 유입되기 때문에, 가령, 도체 접속 슬리브(19) 및 초전도선재(41)에서 발열이 생기더라도 냉매 통로(S)를 통하여 냉매에 열확산할 수 있다. 따라서, 도체 접속 슬리브(19)에 초전도선재(41)를 설치하는 것에 의한 발열량의 저감 효과와 더불어 효과적인 열 대책을 할 수 있다.
(제 5 실시예)
도 7을 참조하여, 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(57)에서는 대향하는 각 케이블 코어(10)의 포머(11)끼리가 맞대어진 상태로 용접되어 접속되고, 포머(11) 및 초전도층(12)의 외면에 초전도선재(51)가 나선으로 감겨져, 초전도선재(51)와 초전도층(12)을 납땜 등을 함으로써 전기 접속이 도모되어 있다. 그리고, 그 외주에 냉매 함침지를 권취하여 조인트 절연층(50)이 형성되어 있다.
상기 구성으로 하면, 대향하는 케이블 코어(10)의 초전도층(12)끼리의 전기접속을 초전도선재(51)로 행하고 있기 때문에, 전기 접속 시의 전기저항치가 낮고, 접속 부분에서의 발열을 억제할 수 있다. 또한, 전기접속에 사용하는 초전도선재(51)의 강성은 낮지만, 강성을 갖는 포머(11)끼리를 용접 접속하고 있기 때문에, 접속 부분의 강도도 안정하게 유지할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 초전도선재(51)를 나선으로 감고 있지만, 초전도선재(51)를 초전도층(12) 및 포머(11)의 외면에 세로를 따르는 것만으로도 좋다. 또한, 본 실시예에서는 초전도선재(51)을 초전도층(12)에 납땜하고 있지만, 조인트 절연층(50)의 권취력에 의해 매립되었을 뿐인 상태로 하여도 좋다.
또, 본 실시예의 다른 구성은 제 1 실시예와 같기 때문에 설명을 생략한다.
또한, 도 8을 참조하여, 본 실시예의 다른 초전도 케이블의 조인트 구조(58)에서는 초전도선재(51) 및 그 부근의 케이블 코어(10)의 외면을 덮도록 길이 방향에 2개로 나누어 제 1 냉매 함침지(50A)가 권취된다. 그리고, 제 1 냉매 함침지(50A)의 외주면에 스페이서(도시하지 않음)가 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어, 스페이서 상에서 제 2 냉매 함침지(50B)가 권취된다. 이로써, 조인트 절연층(50')은 외부의 냉매층(R)과 초전도선재(51)를 연결하는 냉매 통로(S)를 갖고 있다.
상기 구성으로 하면, 조인트 절연층(50') 외부의 냉매가 냉매 통로(S)에 유입되기 때문에, 가령, 초전도선재(51)에서 발열이 생기더라도 냉매 통로(S)를 통하여 냉매에 열확산할 수 있다. 따라서, 초전도선재(51)를 사용하는 것에 의한 발열량의 저감 효과와 더불어 충분한 열대책을 할 수 있다.
(제 6 실시예)
도 9를 참조하여, 본 실시예와 제 3 실시예의 상이점은 이하와 같다. 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(59)에서는 상전도 케이블인 고정용 수지 유닛(33')의 도체(60)에 초전도체(61)가 나선으로 감겨 있다. 또한, 고정용 수지 유닛(33')의 초전도체(61)과 케이블 코어(10)의 초전도층(12)이 도체 접속 슬리브(19)로 외감 접속되어, 그 외면에 초전도선재(41)가 나선으로 감겨 있다.
상세하게는 고정용 수지 유닛(33')에 있어서는 알루미늄 Al 혹은 구리 Cu로 이루어지는 도체(60)의 주위가 초전도체(61)로 나선으로 감겨 있고, 또한 초전도체(61) 주위가 에폭시계 수지로 이루어지는 단면 마름모형의 절연 고정부(32)로 포위되어 있다. 그리고, 절연 고정부(32)의 단부에서 도체(60)와 초전도체(61)가 계단형으로 돌출되어 있다.
그리고, 도체(60)의 선단을 케이블 코어(10)의 포머(11)와 맞댄 상태로, 초전도체(61)와 초전도층(12)이 도체 접속 슬리브(19)로 외감 접속되어 있고, 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)에 초전도선재(41)가 나선으로 감겨 땜납 접속되어 있다.
이어서, 절연 고정부(32)의 단부측면(32a)에 둘레 방향으로 간격을 두고 스페이서(도시하지 않음)를 배치한 상태에서, 초전도선재(41)가 설치된 도체 접속 슬리브(19)를 덮도록 하여 제 1 냉매 함침지(30A)를 권취한다. 그 상태로부터, 제 1 냉매 함침지(30A)의 외주면에도 스페이서(도시하지 않음)를 둘레 방향으로 간격을 두고 배치하여, 그 위로부터 제 2 냉매 함침지(30B)를 권취함으로써 조인트 절연층(30)이 형성되어 있다. 이렇게 하여, 조인트 절연층(30)과 절연 고정부(32) 의 접합면(63)에 냉매층(R)과 연결하는 제 1 냉매 통로(S1)가 형성되어 있고, 조인트 절연층(30) 내부에 제 1 냉매 통로(S1)와 초전도선재(41)를 연결하는 제 2 냉매 통로(S2)가 형성되어 있다.
또, 본 실시예의 다른 구성은 제 3 실시예와 같기 때문에 설명을 생략한다.
(제 7 실시예)
도 10을 참조하여, 본 실시예와 제 6 실시예의 상이점은 본 실시예의 초전도 케이블의 조인트 구조(66)에서는 고정용 수지 유닛(33')의 도체(60)와 케이블 코어(10)의 포머(11)을 맞대어 용접하고, 포머(11), 초전도체(61) 및 초전도층(12)의 외면에 초전도선재(51)을 나선으로 감고, 초전도선재(51)와 초전도층(12, 61)을 납땜 등으로 전기 접속을 도모하고 있는 점이다.
그리고, 제 3 실시예 및 제 6 실시예와 마찬가지로, 제 1 냉매 함침지(30A), 제 2 냉매 함침지(30B)를 권취하고, 제 2 냉매 통로(S2) 및 제 1 냉매 통로(S1)를 갖는 조인트 절연층(30)을 형성하고 있다.
또, 본 실시예의 다른 구성은 제 3 실시예와 같기 때문에 설명을 생략한다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 초전도 케이블의 조인트 접속 개소에 외장된 조인트 절연층에 있어서 냉매 통로를 형성함으로써, 도체 접속부에서 발생한 열이 냉매 통로에 유입된 냉매에 의해 열 발산되기 때문에, 도체 접속부에서의 과열을 방지할 수 있다. 또, 도체 접속부에서, 초전도선재를 구비한 도체 접속 슬리브로 외감 접속하거나, 혹은, 초전도 선재로 직접 접속함으로써, 조인트 부분에서의 발열량 자체를 저감시킬 수도 있다.
본 발명을 상세하게 설명하여 나타내었지만, 이것은 예시만을 위한 것으로서, 한정되어 있지 않고, 발명의 정신과 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정되는 것이 분명하게 이해될 것이다.

Claims (22)

  1. 극저온에서 사용하는 초전도 케이블(100)끼리 혹은 초전도 케이블(100)의 단말과 상전도 케이블(33)의 조인트 구조(52, 54)에 있어서,
    상기 초전도 케이블(100)의 도체끼리 혹은 상기 초전도 케이블(100)의 도체와 상기 상전도 케이블(33)의 도체(31)의 도체 접속부(22)의 외주에 설치된 조인트 절연층(20, 30)과,
    상기 조인트 절연층(20, 30)에 설치된 적어도 1개의 도체 접속부 냉각용의 냉매 통로(S, S1, S2)를 구비하는 초전도 케이블의 조인트 구조(52, 54).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)은 외통(70)과, 상기 외통(70)의 내부 공간(71)에 삽입되는 케이블 코어(10)를 갖고,
    상기 케이블 코어(10)는 긴 심재로 이루어지는 포머(former;11)와, 상기 포머(11)의 외주면에 설치된 초전도층(12)과, 상기 초전도층(12)보다도 외주에 설치된 절연층(13)을 갖고,
    상기 내부 공간(71)은 냉매가 유통하는 냉매층(R)으로 되어 있고, 상기 냉매층(R)에 상기 조인트 절연층(20, 30)이 노출되고, 상기 조인트 절연층(20, 30)의 냉매 통로(S)에 상기 냉매층(R)의 냉매가 유통되고 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)은 서로 접속되는 복수의 상기 케이블 코어(10)를 갖고, 상기 복수의 케이블 코어(10)의 각각은 상기 절연층(13)의 외주에 초전도선재를 배치한 실드층(shield layer;14)과, 상기 실드층(14)의 외주에 절연재로 이루어지는 보호층(49)을 갖고,
    상기 케이블 코어(10)의 상기 초전도층(12)과, 다른 상기 케이블 코어의 상기 초전도층(12) 혹은 상기 상전도 케이블(33)의 상기 도체(31)가 상기 조인트 절연층(20)으로 피복되는 상기 도체 접속부(22)를 개재하여 접속되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(52, 54).
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 조인트 절연층(20)은 냉매 함침지(20A, 20B)의 적층체로 이루어지는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도체 접속부(22)에서, 맞대어 배치된 초전도 케이블(100)의 도체(l1)끼리의 외주면, 혹은 맞대어 배치된 상기 초전도 케이블(100)의 도체(l1)와 상기 상전도 케이블(33)의 도체(31)의 외주면에 압축 접합된 도체 접속 슬리브(19)를 더 구비하는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 냉매 통로(S)의 내주측 개구는 상기 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)을 따르고 있고, 상기 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)과 냉매가 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 냉매 통로(S)는 상기 냉매 통로(S)의 내주측 개구(S1)와 상기 냉매 통로(S)의 외주측 개구(S2)를 연결하는 경사 통로(Sb)를 갖는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)은 서로 접속되는 복수의 케이블 코어(10)를 갖고, 상기 케이블 코어(10)는 나선형으로 권취한 다층의 초전도층(12)을 갖고, 상기 케이블 코어(10)의 단말에서는 포머(11) 및 상기 다층의 초전도층(12)이 단계적으로 노출되고, 상기 도체 접속 슬리브(19)의 내주면이 단계적으로 노출된 상기 포머(11) 및 상기 다층의 초전도층(12)이 접합되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 조인트 절연층(20)은 상기 냉매 통로(S)가 설치된 절연수지 성형품에 의해 구성되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(52).
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)과 상전도 케이블(33)의 도체 접속부(22)에서, 상기 상전도 케이블(33)로부터 돌출한 상기 상전도 케이블(33)의 도체(31)와 초전도 케이블(l00)의 도체(10)의 도체 접속부(22)의 외주에 상기 조인트 절연층(30)이 배치되고,
    상기 조인트 절연층(30)의 단면과 상기 상전도 케이블(33)의 외측 단면의 접합면(33a)에 상기 냉매 통로(S1)가 설치되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(54).
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 조인트 절연층(30)과 상기 상전도 케이블(33)의 접합면(33a)은 상기 케이블 코어(14)의 길이 방향에 대하여 경사져 있고, 상기 접합면(33a)에는 상기 냉매 통로(S1)가 형성되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(54).
  12. 극저온에서 사용하는 초전도 케이블(100)끼리 혹은 초전도 케이블(100)의 단말과 상전도 케이블(33')의 조인트 구조(55, 59)에 있어서,
    상기 초전도 케이블(100)의 도체끼리 혹은 상기 초전도 케이블(100)의 도체와 상기 상전도 케이블(33')의 도체(60)가 맞대어져 배치된 도체 접속부(22)와,
    상기 도체 접속부(22)의 외주면을 압축 접합하는 도체 접합 슬리브(19)와,
    상기 도체 접속 슬리브(19)의 외주면 혹은 내부에 매설된 발열량 저감용 초전도 선재(41)와,
    상기 도체 접속 슬리브(19) 혹은 상기 발열량 저감용 초전도 선재(41)의 외주에 설치된 조인트 절연층(40, 40', 30)을 구비하는 초전도 케이블의 조인트 구조(55, 56, 59).
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 발열량 저감용 초전도선재(41)의 양단은 접속하는 2개의 상기 초전도 케이블(100)의 각각의 도체(11), 혹은 접속하는 상기 초전도 케이블(100)의 상기 도체(11)와 상기 상전도 케이블(33')의 상기 도체(60)와 전기적으로 접속되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(55, 59).
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 발열량 저감용 초전도 선재(41)는 상기 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(l9a)에 세로를 따르거나 혹은 나선형으로 권취하여 납땜되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(55, 59).
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 조인트 절연층(40', 30)은 적어도 1개의 냉매 통로(S)를 갖는 초전도 케이블의 조인트 구조(56, 59).
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)과 상기 상전도 케이블(33')의 상기 도체 접속부(22)에서는 상기 상전도 케이블(33')로부터 도체(60)를 돌출시키고, 상기 도체(60)와 상기 초전도 케이블(100)의 도체(11)의 도체 접속부(22)의 외주에, 상기 조인트 절연층(30)이 배치되고, 상기 조인트 절연층(30)의 단면과 상기 상전도 케이블(33')의 외측 단면을 접합시켜, 접합면(63)을 형성하고, 상기 접합면(63)에 냉매 통로(S)를 설치하고 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(59).
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)은 케이블 코어(10)를 갖고,
    상기 케이블 코어(10)는 긴 심재로 이루어지는 포머(11)와, 상기 포머(11)의 외주면에 설치되고, 나선형에 권취한 다층의 초전도층(12)과, 상기 초전도층(12)으로부터 외주에 설치된 절연층(13)을 갖고,
    상기 케이블 코어(10)의 단말에서는 상기 포머(11) 및 상기 다층의 초전도층(12)이 단계적으로 노출되고, 상기 도체 접속 슬리브(19)의 내주면, 혹은 상기 도체 접속 슬리브(19)의 외주면(19a)에 매설된 상기 발열량 저감용 초전도 선재(41)가 단계적으로 노출된 상기 포머(11) 및 상기 다층의 초전도층(12)과 접합되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(56).
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)은 서로 접속되는 복수의 케이블 코어(10)를 갖고, 상기 복수의 케이블 코어(10)의 각각은 초전도층(12)과, 상기 초전도층(12)보다도 외주에 설치된 절연층(13)과, 상기 절연층(13)의 외주에 초전도선재를 배치한 실드층(14)과, 상기 실드층(14)의 외주에 절연재로 이루어지는 보호층(49)을 갖고,
    상기 복수의 케이블 코어(10)의 상기 초전도층(12)과, 다른 복수의 케이블 코어(10)의 상기 초전도층(12) 혹은 상기 상전도 케이블(33')의 상기 도체(60)가 상기 조인트 절연층(20)으로 피복되는 상기 도체 접속부(22)를 통해 접속되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(56, 59).
  19. 극저온에서 사용하는 초전도 케이블(100)끼리 혹은 초전도 케이블(100)의 단말과 상전도 케이블(33')의 조인트 구조(57, 66)에 있어서,
    상기 초전도 케이블(100)의 도체(11)끼리 혹은 상기 초전도 케이블(100)의 도체(11)와 상기 상전도 케이블(33')의 도체(60)가 맞대어지고 용접으로 전기 접속된 도체 접속부(22)와,
    상기 도체 접속부(22)의 외주면에 세로를 따라 혹은 권취된 발열량 저감용 초전도 선재(51)와,
    상기 발열량 저감용 초전도 선재(51)의 외주에 설치된 조인트 절연층(20, 50, 50', 30)을 구비하는 초전도 케이블의 조인트 구조(57, 58, 66).
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 조인트 절연층(50', 30)은 적어도 1개의 냉매 통로(S)를 갖는 초전도 케이블의 조인트 구조(58, 66).
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)과 상기 상전도 케이블(33')의 상기 도체 접속부(22)에서는 상기 상전도 케이블(33')로부터 도체(60)를 돌출시키고, 상기 도체(60)와 초전도 케이블(100)의 도체(11)의 도체 접속부(22)의 외주에, 상기 조인트 절연층(30)이 배치되고, 상기 조인트 절연층(30)의 단면과 상기 상전도 케이블의 외측 단면을 접합시켜, 접합면(63)을 형성하고, 상기 접합면(63)에 상기 냉매 통로(S)를 설치하고 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(66).
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 초전도 케이블(100)은 서로 접속되는 복수의 케이블 코어(10)를 갖고, 상기 복수의 케이블 코어(10)의 각각은 초전도층(12)과, 상기 초전도층(12)보다도 외주에 설치된 절연층(13)과, 상기 절연층(13)의 외주에 초전도선재를 배치한 실드층(14)과, 상기 실드층(14)의 외주에 절연재로 이루어지는 보호층(49)을 갖고,
    상기 케이블 코어(10)의 상기 초전도층(12)과, 다른 상기 케이블 코어(10)의 상기 초전도층(12) 혹은 상기 상전도 케이블(33')의 상기 도체(60)가, 상기 조인트 절연층(20)으로 피복되는 상기 도체 접속부(22)를 통해 접속되어 있는 초전도 케이블의 조인트 구조(58, 66).
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