KR20160122793A

KR20160122793A - 초전도 케이블의 중간 접속 부재 및 초전도 케이블의 중간 접속 구조

Info

Publication number: KR20160122793A
Application number: KR1020167025239A
Authority: KR
Inventors: 유이치 아시베
Original assignee: 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-10-24
Also published as: JP2015177605A; WO2015136813A1; JP5807849B2; KR101823814B1; DE112014006460T5

Abstract

포머와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 부재로서, 상기 포머의 단부를 고정하는 고정부를 양단부에 갖고, 상기 포머끼리를 접속하는 중심부와, 상기 초전도 도체층을 형성하는 상기 초전도 선재의 단부에 접속되고, 상기 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 접속용 초전도 선재와, 상기 중심부의 외측에 마련되고, 상기 접속용 초전도 선재를 배치하는 배치 구멍이 형성된 선재 배치부와, 상기 선재 배치부의 외측에 마련되고, 절연성 수지로 형성된 외측 절연부를 구비하며, 상기 외측 절연부에, 중간 접속 박스에 고정하는 부착부를 가지는 초전도 케이블의 중간 접속 부재.

Description

초전도 케이블의 중간 접속 부재 및 초전도 케이블의 중간 접속 구조{JOINT PART FOR SUPERCONDUCTING CABLE AND JOINT STRUCTURE FOR SUPERCONDUCTING CABLE}

본 발명은, 포머(former)와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재(線材)로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 중간 접속 부재 및 중간 접속 구조에 관한 것이다. 특히, 서로 접속하는 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어에서의 초전도 도체층끼리를 저저항으로 전기적으로 접속할 수 있음과 아울러, 양 초전도 케이블의 접속부를 접속 박스에 대해 고정할 수 있는 초전도 케이블의 중간 접속 부재 및 초전도 케이블의 중간 접속 구조에 관한 것이다.

초전도 케이블은, 기존의 상전도(normal conducting) 케이블(예, OF 케이블이나 CV 케이블)과 비교하여, 대용량의 전력을 저손실로 송전할 수 있으므로, 에너지 절약 기술로서 실용화가 기대되고 있다. 최근에는, 초전도 케이블을 부설하여 송전선로를 구축하고, 실제로 송전을 행하는 실증 시험이 진행되고 있다.

초전도 케이블은, 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 단열관 내에 수납하고, 이 단열관 내에 냉매(예, 액체 질소)를 유통시킴으로써, 초전도 도체층(초전도 선재)을 냉각해서 초전도 상태로 하는 구조의 것이 대표적이다.

복수의 초전도 케이블을 맞추어 연결하여 송전선로를 구축하는 경우, 초전도 케이블끼리를 접속할 필요가 있다. 그 때문에, 서로 접속하는 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어의 단부(端部)로부터 노출된 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 중간 접속 구조를 구축할 필요가 있다. 초전도 케이블의 중간 접속 구조에 관한 발명은, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 초전도 케이블의 접속 구조에서는, 양 초전도 케이블로부터 인출된 각 케이블 코어의 초전도 도체끼리를 접속하는 중간 접속 부재로서, 케이블 코어로부터 노출시킨 초전도 도체의 단부가 삽입되는 접속 슬리브(connecting sleeve)를 이용하는 것이 기재되어 있다. 이 접속 슬리브는 구리나 알루미늄 등의 상전도 재료로 이루어지는 막대 모양 부재이며, 양단부에 초전도 도체가 삽입되는 접속부를 구비한다. 그리고, 접속 슬리브의 각 접속부에 각 케이블 코어의 초전도 도체를 각각 삽입하여 압착하는 것에 의해, 초전도 도체끼리를 접속한다. 또한, 접속 슬리브의 외주에 에폭시 수지 등의 절연성 수지로 이루어지는 고체 절연 부재를 배치하고, 이 고체 절연 부재에 돌기부를 마련하고, 이 돌기부를 금속 고정기에 의해 금속 플랜지를 거쳐서 접속 박스에 고정한다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-210834호 공보

상술한 종래의 초전도 케이블의 중간 접속 구조에서는, 초전도 도체층끼리가 상전도 재료로 이루어지는 접속 슬리브를 거쳐서 전기적으로 접속되어 있고, 접속 슬리브 자체가 초전도 도체층에 비해서 고저항이다. 그 때문에, 초전도 도체층끼리의 접속 저항이 높아, 접속부에서의 손실이 크다.

그래서, 상기의 사정에 비추어, 서로 접속하는 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어에서의 초전도 도체층끼리를 저저항으로 전기적으로 접속할 수 있음과 아울러, 양 초전도 케이블의 접속부를 접속 박스에 대해 고정할 수 있는 초전도 케이블의 중간 접속 부재 및 초전도 케이블의 중간 접속 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 따른 초전도 케이블의 중간 접속 부재는, 포머와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 부재로서, 상기 포머의 단부를 고정하는 고정부를 양단부에 갖고, 상기 포머끼리를 접속하는 중심부와, 상기 초전도 도체층을 형성하는 상기 초전도 선재의 단부에 접속되고, 상기 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 접속용 초전도 선재와, 상기 중심부의 외측에 마련되고, 상기 접속용 초전도 선재를 배치하는 배치 구멍이 형성된 선재 배치부와, 상기 선재 배치부의 외측에 마련되고, 절연성 수지로 형성된 외측 절연부를 구비하며, 상기 외측 절연부에, 중간 접속 박스에 고정하는 부착부를 가지는 초전도 케이블의 중간 접속 부재이다.

본 발명의 일 형태에 따른 초전도 케이블의 중간 접속 구조는, 포머와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 구조로서, 서로 접속하는 양 상기 초전도 케이블의 각 상기 케이블 코어의 단부와, 각 상기 케이블 코어의 단부로부터 노출된 상기 포머끼리 및 상기 초전도 도체층끼리를 접속하는 중간 접속 부재와, 각 상기 케이블 코어의 단부 및 상기 중간 접속 부재를 수납하는 중간 접속 박스를 구비하며, 상기 중간 접속 부재가 상기 본 발명의 일 형태에 따른 중간 접속 부재이고, 상기 중간 접속 부재가 상기 중간 접속 박스에 고정되어 있는 초전도 케이블의 중간 접속 구조이다.

상기 초전도 케이블의 중간 접속 부재 및 초전도 케이블의 중간 접속 구조는, 서로 접속하는 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어에서의 초전도 도체층끼리를 저저항으로 전기적으로 접속할 수 있음과 아울러, 양 초전도 케이블의 접속부를 접속 박스에 대해 고정할 수 있다.

도 1은 초전도 케이블의 일례를 나타내는 커팅 모델(cutting model)의 개략 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 초전도 케이블의 중간 접속 부재를 설명하는 개략 반단면도(schematic half-section view)이다.
도 3은 도 2에 나타내는 중간 접속 부재를 설명하는 개략 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 중간 접속 부재의 선재 배치부에서의 배치 구멍의 형성 방법의 설명도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 중간 접속 부재의 외측 선재 배치부에서의 배치 구멍의 형성 방법의 설명도이다.
도 6은 실시 형태에 따른 초전도 케이블의 중간 접속 구조를 설명하는 개략도이다.

[본 발명의 실시 형태의 설명]

최초로, 본 발명의 실시 형태를 열기하여 설명한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 초전도 케이블의 중간 접속 부재는, (1) 포머와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 부재로서, 상기 포머의 단부를 고정하는 고정부를 양단부에 갖고, 상기 포머끼리를 접속하는 중심부와, 상기 초전도 도체층을 형성하는 상기 초전도 선재의 단부에 접속되고, 상기 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 접속용 초전도 선재와, 상기 중심부의 외측에 마련되고, 상기 접속용 초전도 선재를 배치하는 배치 구멍이 형성된 선재 배치부와, 상기 선재 배치부의 외측에 마련되고, 절연성 수지로 형성된 외측 절연부를 구비하며, 상기 외측 절연부에 중간 접속 박스에 고정하는 부착부를 가지는 초전도 케이블의 중간 접속 부재이다.

상기 초전도 케이블의 중간 접속 부재에 의하면, 선재 배치부의 배치 구멍에 배치된 접속용 초전도 선재에 의해 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하기 때문에, 초전도 도체층끼리의 접속 저항을 대폭 저감할 수 있다. 따라서, 서로 접속하는 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어에서의 초전도 도체층끼리를 저저항으로 전기적으로 접속할 수 있어, 접속부에서의 손실을 작게 할 수 있다. 또한, 외측 절연부에 마련된 부착부에 의해, 중간 접속 부재를 중간 접속 박스에 고정할 수 있어, 양 초전도 케이블(케이블 코어)을 중간 접속 박스에 대해 고정할 수 있다. 그 때문에, 접속부에서, 열 수축에 의한 초전도 케이블(케이블 코어)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 또, 양단부에 고정부를 가지는 중심부를 구비함으로써, 포머끼리를 기계적으로 접속(연결)할 수 있어, 양 초전도 케이블(케이블 코어)을 강고하게 연결할 수 있다. 외측 절연부를 형성하는 절연성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지를 들 수 있다.

(2) 상기 케이블 코어는, 상기 초전도 도체층의 외측에 절연층을 거쳐서 동심 형상으로 배치되고, 초전도 선재로 형성된 외측 초전도 도체층을 더 갖고, 상기 외측 초전도 도체층을 형성하는 상기 초전도 선재의 단부에 접속되고, 상기 외측 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 외측 접속용 초전도 선재와, 상기 선재 배치부와 상기 외측 절연부의 사이에, 절연성 수지로 형성된 중간 절연부와, 상기 중간 절연부의 외측에 상기 외측 접속용 초전도 선재를 배치하는 배치 구멍이 형성된 외측 선재 배치부를 구비하는 것이 바람직하다.

초전도 케이블의 케이블 코어의 구조로서, 초전도 도체층의 외측에 절연층을 거쳐서 동심 형상으로 외측 초전도 도체층을 배치하는 일이 있다. 예를 들면, 직류 송전에서는, 단극(모노폴(monopole)) 송전 방식의 경우, 외측 초전도 도체층을 귀로 전류가 흐르는 도체로 이용하는 것이나, 쌍극(바이폴 송전) 방식의 경우, 외측 초전도 도체층을 초전도 도체층과는 반대 극성의 전류가 흐르는 도체로 이용하는 일이 있다. 또한, 교류 송전에서는, 외측 초전도 도체층을 전자 실드층으로 이용하는 일이 있다. 상기 형태에 의하면, 외측 접속용 초전도 선재에 의해 외측 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하므로, 외측 초전도 도체층끼리의 접속 저항도 대폭 저감할 수 있어, 외측 초전도 도체층끼리도 저저항으로 전기적으로 접속할 수 있다. 중간 절연부는 외측 절연부와 동일한 절연성 수지(예를 들면, 에폭시 수지)로 형성할 수 있다.

(3) 상기 접속용 초전도 선재의 합계 개수가, 상기 초전도 도체층을 형성하는 초전도 선재의 합계 개수보다 많은 것이 바람직하다.

동일한 초전도 선재이면, 송전 전류는 도체 단면적의 크기, 즉 초전도 선재의 개수에 의해 정해진다. 상기 형태에 의하면, 접속용 초전도 선재의 합계 개수가 초전도 도체층을 형성하는 초전도 선재의 합계 개수보다 많음으로써, 초전도 도체층끼리의 접속 저항을 보다 저감하기 쉽어, 접속부의 송전 용량을 충분히 확보할 수 있다. 외측 접속용 초전도 선재의 합계 개수도 동일하게, 외측 초전도 도체층을 형성하는 초전도 선재의 합계 개수보다 많이 하여도 좋다.

(4) 1개의 상기 배치 구멍에, 복수의 상기 접속용 초전도 선재가 배치되고, 이들 접속용 초전도 선재가 일체화되어 있는 것이 바람직하다.

상기 형태에 의하면, 복수의 접속용 초전도 선재가 일체화되어 있음으로써, 복수의 접속용 초전도 선재를 1개의 배치 구멍에 동시에 배치할 수 있어, 접속용 초전도 선재를 선재 배치부에 배치하기 쉽다. 외측 접속용 초전도 선재도 마찬가지로, 복수를 일체화한 상태에서 1개의 배치 구멍에 배치하여도 좋다.

(5) 상기 외측 절연부를 형성하는 절연성 수지는 섬유 강화 수지인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 중간 접속 부재는 외측 절연부에 부착부가 마련되고, 중간 접속 박스에 고정되기 때문에, 초전도 케이블(케이블 코어)이 열 수축해도 그것에 견디는 기계적 강도가 요구된다. 상기 형태에 의하면, 외측 절연부가 섬유 강화 수지(FRP)로 형성되어 있는 것에 의해, 외측 절연부의 기계적 강도를 보다 높일 수 있다. 중간 절연부도 마찬가지로, 섬유 강화 수지로 형성해도 좋다.

본 발명의 실시 형태에 따른 초전도 케이블의 중간 접속 구조는, (6) 포머와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 구조로서, 서로 접속하는 양 상기 초전도 케이블의 각 상기 케이블 코어의 단부와, 각 상기 케이블 코어의 단부로부터 노출된 상기 포머끼리 및 상기 초전도 도체층끼리를 접속하는 중간 접속 부재와, 각 상기 케이블 코어의 단부 및 상기 중간 접속 부재를 수납하는 중간 접속 박스를 구비하며, 상기 중간 접속 부재가 상술한 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 실시 형태의 중간 접속 부재이고, 상기 중간 접속 부재가 상기 중간 접속 박스에 고정되어 있는 초전도 케이블의 중간 접속 구조이다.

상기 초전도 케이블의 중간 접속 구조에 의하면, 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어의 단부로부터 노출된 초전도 도체층끼리가 상기 중간 접속 부재의 접속용 초전도 선재에 의해 전기적으로 접속되므로, 초전도 도체층끼리의 접속 저항을 대폭 저감할 수 있다. 따라서, 서로 접속하는 양 초전도 케이블의 각 케이블 코어에서의 초전도 도체층끼리를 저저항으로 전기적으로 접속할 수 있어, 접속부에서의 손실을 작게 할 수 있다. 또한, 포머끼리가 상기 중간 접속 부재의 중심부에 의해 기계적으로 접속(연결)되어, 양 초전도 케이블(케이블 코어)을 강고하게 연결할 수 있다. 또, 상기 중간 접속 부재의 외측 절연부에 마련된 부착부에 의해 중간 접속 부재가 중간 접속 박스에 고정되어, 양 초전도 케이블(케이블 코어)이 중간 접속 박스에 대해 고정되므로, 중간 접속 박스 내에서, 열 수축에 의한 초전도 케이블(케이블 코어)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

[본 발명의 실시 형태의 상세]

본 발명의 실시 형태의 구체적인 예를, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 도면 중의 동일 부호는 동일 명칭물을 나타낸다. 이하에서는, 우선, 송전선로에 이용되는 초전도 케이블에 대해 설명하고, 다음에, 초전도 케이블의 중간 접속 구조에 이용되는 중간 접속 부재에 대해 설명한다.

또, 본 발명은, 이들 예시에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위에 의해 나타내어지고, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

<초전도 케이블>

도 1을 참조하여, 초전도 케이블의 일례를 설명한다. 여기서는, 쌍극 송전 방식의 직류 초전도 케이블을 예로 들어 설명한다. 초전도 케이블(100)은 케이블 코어(110)와, 케이블 코어(110)를 수납하는 단열관(120)을 구비하고, 단열관(120) 내에 1개의 케이블(110)이 수납된 단심 케이블이다.

(케이블 코어)

케이블 코어(110)는, 중심으로부터 차례대로 포머(111), 초전도 도체층(112), 절연층(113), 외측 초전도 도체층(114), 외측 절연층(115), 접지층(116), 보호층(117)이 동심 형상으로 배치되어 있다.

(포머)

포머(111)는 구리, 알루미늄, 스테인레스강 등의 금속 또는 합금으로 형성되어 있다. 포머(111)에는, 예를 들면 복수의 금속선을 서로 꼬은 연선(stranded wire)을 이용할 수 있다. 본 예에서는, 포머(111)가 복수의 구리선을 서로 꼬은 연선으로 형성되어 있다. 직류 초전도 케이블 경우, 포머(구리선)에 에나멜 등의 절연 피복을 실시할 필요는 없지만, 교류 초전도 케이블의 경우는, 교류 손실의 저감을 도모하는 관점에서, 절연 피복을 가지는 복수의 금속선(대표적으로는 구리선)을 서로 꼬은 연선을 포머에 이용하는 것이 바람직하다. 직류 초전도 케이블의 경우ㅇ이더라도, 절연 피복을 가지는 구리선을 이용해도 좋다.

(초전도 도체층)

초전도 도체층(112)은, 포머(111)의 외주에 복수의 초전도 선재를 나선 형상으로 감는 것에 의해 형성되어 있고, 초전도 선재를 다층으로 감는 것에 의해 초전도 선재가 적층된 다층 구조로 할 수 있다. 초전도 선재에는, 예를 들면, Bi계 은 시스 선재이나 RE123계 박막 선재 등의 초전도 선재를 이용할 수 있다. 본 예에서는, 초전도 도체층(112)이 4층 구조이고, 초전도 도체층(112)에는 양극(+극)의 전류가 흐른다.

(절연층)

절연층(113)은, 초전도 도체층(112)과 그 외측에 배치된 외측 초전도 도체층(114)의 사이에 개재되어, 초전도 도체층(112)과 외측 초전도 도체층(114)의 사이의 전기적 절연을 확보한다. 절연층(113)은 초전도 도체층(112)의 외주에 절연지를 나선 형상으로 감는 것에 의해 형성되어 있다. 절연지에는, 예를 들면 크라프트지(Kraft paper)나 PPLP(등록 상표; Polypropylene Laminated Paper)라고 하는 반합성지 등을 이용할 수 있다.

(외측 초전도 도체층)

외측 초전도 도체층(114)은, 초전도 도체층(112)의 외측, 구체적으로는 절연층(113)의 외주에 복수의 초전도 선재를 나선 형상으로 감는 것에 의해 형성되어 있다. 이 외측 초전도 도체층(114)도 초전도 도체층(112)과 마찬가지로, 초전도 선재를 다층으로 감는 것에 의해 초전도 선재가 적층된 다층 구조로 할 수 있다. 본 예에서는, 외측 초전도 도체층(114)이 2층 구조이고, 외측 초전도 도체층(114)에는 음극(-극)의 전류가 흐른다.

(외측 절연층)

외측 절연층(115)은, 외측 초전도 도체층(114)과 그 외측에 배치된 접지층(116)의 사이에 개재되어, 외측 초전도 도체층(114)과 접지층(116)의 사이의 전기적 절연을 확보한다. 외측 절연층(115)은 외측 초전도 도체층(114)의 외주에 절연지를 나선 형상으로 감는 것에 의해 형성되어 있다.

(접지층)

접지층(116)은, 중성선(neutral line)으로서 기능하고, 접지되어 있다. 접지층(116)은 외측 절연층(115)의 외주에 접지 도체를 권회하는 것에 의해 형성되어 있다. 접지층(116)은, 예를 들면 구리나 알루미늄 등의 상전도 재료로 이루어지는 소선이나 테이프를 나선 형상으로 감는 것에 의해 형성하거나, 상전도 재료로 이루어지는 편조선(braided wire)을 감는 것에 의해 형성하거나 할 수 있다. 본 예에서는, 접지층(116)이 구리 테이프로 형성되어 있다. 접지층(116)은 전계 차폐층으로서도 기능한다.

(보호층)

보호층(117)은 케이블 코어(110)의 최외주에 배치되고, 케이블 코어(110)(보호층(117)의 내측에 위치하는 부재(접지층(116) 등))를 기계적, 전기적으로 보호한다. 보호층(117)은 접지층(116)의 외주에 절연지를 나선 형상으로 감는 것에 의해 형성되어 있다.

(단열관)

단열관(120)은 내관(121)과 외관(122)을 가지는 이중관 구조이고, 내관(121)과 외관(122)의 사이의 공간이 진공 흡인되고, 그 공간에 슈퍼 인슐레이션(상품명) 등의 단열재(123)가 배치되어 있다. 본 예에서는, 내관(121) 및 외관(122)이 스테인레스강 제품의 코러게이티드관(corrugated tubes)이고, 단열관(120)(외관(122))의 외주에 비닐이나 폴리에틸렌 등이 방식층(124)이 마련되어 있다.

<중간 접속 부재>

도 2~도 6을 참조하여, 상술한 초전도 케이블(100)끼리를 접속하는 중간 접속 부재의 일례를 설명한다. 도 3은 중간 접속 부재(1)를 단면(端面)에서 본 도면이며, 단면(斷面)도는 아니지만, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 부분적으로 해칭을 실시하고 있다(도 4, 도 5도 동일). 중간 접속 부재(1)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 서로 접속하는 양 초전도 케이블(100)의 각 케이블 코어(110)의 단부로부터 노출된 포머(111)끼리, 초전도 도체층(112)끼리 및 외측 초전도 도체층(114)끼리를 접속하는 부재이다. 중간 접속 부재(1)는, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 중심부(10)와, 선재 배치부(20)와, 중간 절연부(30)와, 외측 선재 배치부(40)와, 외측 절연부(50)를 구비하고, 선재 배치부(20) 및 외측 선재 배치부(40)에 각각 접속용 초전도 선재(20s) 및 외측 접속용 초전도 선재(40s)가 배치되어 있다.

(중심부)

중심부(10)는, 포머(111)(도 6 참조)끼리를 접속하는 둥근 막대 형상의 부재이며, 양단부에 포머(111)의 단부를 고정하는 고정부(11)를 가진다. 중심부(10)는 포머(111)끼리를 기계적으로 접속(연결)하므로, 기계적 강도가 높은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 중심부(10)를 형성하는 금속으로서는, 예를 들면 구리, 알루미늄, 스테인레스강 등의 금속 또는 합금을 들 수 있다. 중간 접속 부재(1)에서는, 초전도 도체층(112)끼리 및 외측 초전도 도체층(114)끼리의 전기적인 접속은 접속용 초전도 선재(20s) 및 외측 접속용 초전도 선재(40s)가 담당하므로, 중심부(10)에는 도전성은 기본적으로 요구되지 않는다. 따라서, 중심부(10)는 기계적 강도가 우수한 스테인레스강으로 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 본 예에서는, 중심부(10)는 스테인레스강으로 형성되어 있다.

고정부(11)에는 감합 구멍(11o)이 형성되어 있다. 이 감합 구멍(11o)에, 예를 들면 포머(111)의 단부를 삽입하여 외측으로부터 압축함으로써, 중심부(10)와 포머(111)가 접속된다. 이 고정부(11)의 감합 구멍(11o)이 형성된 부분은 두꺼운 두께로 되어 있으므로, 압축 접합하기 쉬워져 있다.

(선재 배치부)

선재 배치부(20)는, 중심부(10)의 외주에 마련되고, 접속용 초전도 선재(20s)를 배치하는 배치 구멍(20h)이 형성된 원통형의 부분이다. 배치 구멍(20h)은, 선재 배치부(20)의 길이 방향의 일단으로부터 타단에 걸쳐 관통하고 있다. 이 배치 구멍(20h)에, 복수의 접속용 초전도 선재(20s)가 배치되어 있다. 접속용 초전도 선재(20s)는 선재 배치부(20)의 배치 구멍(20h)에 한쪽으로부터 다른쪽으로 향해 삽입되어, 초전도 도체층(112)끼리를 전기적으로 접속한다(도 6 참조). 접속용 초전도 선재(20s)는 배치 구멍(20h)의 길이보다 충분히 길고, 접속용 초전도 선재(20s)의 양단부는 배치 구멍(20h)으로부터 돌출되어 있다. 선재 배치부(20)는, 접속용 초전도 선재(20s)를 냉각하기 쉽도록 열전도율이 높은 금속으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 예에서는, 중심부(10)와 선재 배치부(20)가 일체로 형성되어 있고, 선재 배치부(20)가 스테인레스강으로 형성되어 있다. 또한, 접속용 초전도 선재(20s)에는, 초전도 도체층(112)을 형성하는 초전도 선재와 동일한 초전도 선재를 이용하고 있고, 접속용 초전도 선재(20s)의 합계 개수가 초전도 도체층(112)을 형성하는 초전도 선재의 합계 개수보다 많다. 즉, 선재 배치부(20)에 배치되어 있는 접속용 초전도 선재(20s)의 총 도체 단면적이 초전도 도체층(112)의 도체 단면적보다 크다.

본 예에서는 중심부(10)와 선재 배치부(20)가 일체로 형성되어 있지만, 중심부(10)와 선재 배치부(20)는 별도의 부재로 하여도 좋다. 중심부(10)와 선재 배치부(20)가 별도의 부재인 경우는, 중심부(10)와 선재 배치부(20)를 접착제로 결합하거나, 나사로 기계적으로 결합하거나 하면 된다. 또한, 선재 배치부(20)를, 구리나 알루미늄 등의 금속 또는 합금으로 형성하는 것도 가능하지만, 스테인레스강으로 형성하는 것이 바람직하다. 선재 배치부(20)를, 비교적 전기 저항이 큰 스테인레스강으로 형성하는 것에 의해, 접속용 초전도 선재(20s)에 흐르는 전류의 일부가 선재 배치부(20)에 흐르기 어려워지므로, 접속 저항을 보다 저감하기 쉽고, 선재 배치부(20)의 발열도 억제할 수 있다. 또한, 접속용 초전도 선재(20s)에는, 초전도 도체층(112)을 형성하는 초전도 선재와는 다른 초전도 선재를 이용해도 좋다.

선재 배치부(20)의 배치 구멍(20h)을 형성 방법에 대해 설명한다. 배치 구멍(20h)은 선재 배치부(20)의 길이 방향으로 드릴 등을 이용하여 절삭하는 것에 의해 형성해도 좋지만, 긴 관통 구멍을 드릴로 형성하는 것은 어렵다. 그래서, 본 예에서는, 선재 배치부(20)를 배치 구멍(20h)의 형성 개소에서 지름 방향으로 2개의 원통 형상 부재로 분할하고, 이들을 일체화함으로써 선재 배치부(20)를 제작하고 있다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 선재 배치부(20)를, 중심부(10)를 포함하는 내부 원통부(21)(도 4의 좌측 위쪽)와, 내부 원통부(21)의 외경과 동일한 내경을 가지는 외부 원통부(22)(도 4의 우측 위쪽)로 나누어 제작한다. 그리고, 내부 원통부(21)의 외주면에 길이 방향의 일단으로부터 타단에 걸쳐 배치 홈(21g)을 형성해 두고, 내부 원통부(21)를 외부 원통부(22)에 삽입하여 내부 원통부(21)으로 외부 원통부(22)를 단부에서 용접해서 일체화하는 것에 의해, 선재 배치부(20)(도 4의 아래)를 제작한다. 이것에 의해, 내부 원통부(21)의 외주면에 형성한 배치 홈(21g)이 배치 구멍(20h)으로 되고, 길이 방향으로 관통하는 배치 구멍(20h)이 형성된 선재 배치부(20)가 얻어진다. 이 선재 배치부(20)에서는, 긴 관통 구멍을 드릴로 형성할 필요가 없고, 이에 따라 간단한 홈 가공으로 배치 구멍(20h)을 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 본 예에서는, 내부 원통부(21)의 외주면에 배치 홈(21g)을 형성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 외부 원통부(22)의 내주면에 배치 홈을 형성해도 좋고, 내부 원통부(21)의 외주면 및 외부 원통부(22)의 내주면에 각각 배치 홈을 형성해도 좋다. 후자의 경우, 내부 원통부(21)와 외부 원통부(22)의 배치 홈이 지름 방향과 겹쳐지도록 하여, 내부 원통부(21)와 외부 원통부(22)를 일체화하면 된다.

본 예에서는, 배치 구멍(20h)이 선재 배치부(20)의 둘레 방향으로 간격을 두고 3개 형성되어 있고, 각 배치 구멍(20h)에 복수의 접속용 초전도 선재(20s)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 접속용 초전도 선재(20s)를 각 배치 구멍(20h)에 둘레 방향으로 나열하여 삽입하고, 선재 배치부(20)의 단부에 땜납으로 고정하고 있다. 또한, 예를 들면 복수의 접속용 초전도 선재(20s)를 적층하여 배치 구멍(20h)에 삽입하는 경우는, 적층한 접속용 초전도 선재(20s)를 땜납으로 일체화해 두고, 일체화된 접속용 초전도 선재(20s)를 각 배치 구멍(20h)의 둘레 방향으로 나열하여 삽입하여도 좋다.

(중간 절연부)

중간 절연부(30)는, 선재 배치부(20)의 외주에 마련되고, 절연성 수지로 형성된 원통 형상의 부재이다. 중간 절연부(30)는 선재 배치부(20)와 그 외측에 배치되는 외측 선재 배치부(40)의 사이에 개재되어, 접속용 초전도 선재(20s)와 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 사이의 전기적 절연을 확보한다. 중간 절연부(30)를 형성하는 절연성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 또 수지를 섬유로 강화한 섬유 강화 수지(FRP)이라도 좋다. 중간 절연부(30)를 FRP로 형성함으로써, 중간 절연부(30)의 기계적 강도를 보다 높일 수 있다. 본 예에서는, 중간 절연부(30)가 에폭시 수지를 유리 섬유로 강화한 FRP의 성형품으로 형성되어 있다.

중간 절연부(30)는 선재 배치부(20)의 외주면에 결합되어 있다. 선재 배치부(20)와 중간 접속부(30)는 접착제로 결합되거나, 또 선재 배치부(20)와 중간 절연부(30)를 보다 강고하게 결합하기 위해, 나사로 기계적으로 결합해도 좋다.

(외측 선재 배치부)

외측 선재 배치부(40)는, 중간 절연부(30)의 외주에 마련되고, 외측 접속용 초전도 선재(40s)를 배치하는 배치 구멍(40h)이 형성된 원통 형상의 부재이다. 배치 구멍(40h)은 외측 선재 배치부(40)의 길이 방향의 일단으로부터 타단에 걸쳐 관통하고 있다. 이 배치 구멍(40h)에 복수의 외측 접속용 초전도 선재(40s)가 배치되어 있다. 외측 접속용 초전도 선재(40s)는 외측 선재 배치부(40)의 배치 구멍(40h)에 한쪽으로부터 다른쪽으로 향해 삽입되고, 외측 초전도 도체층(114)끼리를 전기적으로 접속한다(도 6 참조). 외측 접속용 초전도 선재(40s)는 배치 구멍(40h)의 길이보다 충분히 길고, 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 양단부는 배치 구멍(40h)으로부터 돌출되어 있다. 외측 선재 배치부(40)는 외측 접속용 초전도 선재(40s)를 냉각하기 쉽도록 열전도율이 높은 금속으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 예에서는, 외측 선재 배치부(40)가 스테인레스강으로 형성되어 있다. 또한, 외측 접속용 초전도 선재(40s)에는, 외측 초전도 도체층(114)을 형성하는 초전도 선재와 동일한 초전도 선재를 이용하고 있고, 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 합계 개수가 외측 초전도 도체층(114)을 형성하는 초전도 선재의 합계 개수보다 많다. 즉, 외측 선재 배치부(40)에 배치되어 있는 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 총 도체 단면적이 외측 초전도 도체층(114)의 도체 단면적보다 크다.

외측 선재 배치부(40)는, 구리나 알루미늄 등의 금속 또는 합금으로 형성하는 것도 가능하지만, 스테인레스강으로 형성하는 것이 바람직하다. 선재 배치부(20)를, 비교적 전기 저항이 큰 스테인레스강으로 형성하는 것에 의해, 외측 접속용 초전도 선재(40s)에 흐르는 전류의 일부가 외측 선재 배치부(40)에 흐르기 어려워지므로, 접속 저항을 보다 저감하기 쉽고, 외측 선재 배치부(40)의 발열도 억제할 수 있다. 또한, 외측 접속용 초전도 선재(40s)로는, 외측 초전도 도체층(114)을 형성하는 초전도 선재와는 다른 초전도 선재를 이용해도 좋다.

외측 선재 배치부(40)도, 선재 배치부(20)와 동일하게, 배치 구멍(40h)의 형성 개소에서 지름 방향으로 2개의 원통 형상 부재로 분할하고, 이들을 일체화함으로써 제작하고 있다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 외측 선재 배치부(40)를, 내부 원통부(41)(도 5의 좌측 위쪽)와, 내부 원통부(41)의 외경과 동일한 내경을 가지는 외부 원통부(42)(도 5의 우측 위쪽)로 나누고, 내부 원통부(41)의 외주면에 길이 방향의 일단으로부터 타단에 걸쳐 배치 홈(41g)을 형성해 둔다. 그리고, 내부 원통부(41)를 외부 원통부(42)에 삽입하고 내부 원통부(41)와 외부 원통부(42)를 단부에서 용접해서 일체화하는 것에 의해써, 외측 선재 배치부(40)(도 5의 아래)를 제작한다. 이것에 의해, 내부 원통부(41)의 외주면에 형성한 배치 홈(41g)이 배치 구멍(40h)으로 되고, 길이 방향으로 관통하는 배치 구멍(40h)이 형성된 외측 선재 배치부(40)가 얻어진다. 이 외측 선재 배치부(40)에서는, 긴 관통 구멍을 드릴로 형성할 필요가 없어, 이에 따라 간단한 홈 가공으로 배치 구멍(40h)을 정밀도 좋게 형성할 수 있다.

본 예에서는, 배치 구멍(40h)이 외측 선재 배치부(40)의 둘레 방향으로 간격을 두고 6개 형성되어 있고, 각 배치 구멍(40h)에 복수의 외측 접속용 초전도 선재(40s)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 외측 접속용 초전도 선재(40s)를 각 배치 구멍(40h)에 둘레 방향으로 나열하여 삽입한 후, 외측 선재 배치부(40)의 단부에 땜납으로 고정하고 있다. 또한, 예를 들면 복수의 외측 접속용 초전도 선재(40s)를 적층하여 배치 구멍(40h)에 삽입하는 경우는, 적층한 외측 접속용 초전도 선재(40s)를 땜납으로 일체화해 두고, 일체화된 외측 접속용 초전도 선재(40s)를 각 배치 구멍(40h)의 둘레 방향으로 나열하여 삽입해도 좋다.

외측 선재 배치부(40)는 중간 절연부(30)의 외주면에 결합되어 있다. 중간 절연부(30)와 외측 선재 배치부(40)는 접착제로 결합되거나, 또 중간 절연부(30)와 외측 선재 배치부(40)를 보다 강고하게 결합하기 위해, 나사로 기계적으로 결합해도 좋다.

(외측 절연부)

외측 절연부(50)는 외측 선재 배치부(40)의 외주에 마련되고, 절연성 수지로 형성된 원통 형상의 부재이다. 외측 절연부(50)는 중간 접속 부재(1)의 최외주에 배치되고, 그 외측에 위치하는 부재(예, 접속용 접지선(52)(도 2 참조) 등)와 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 사이의 전기적 절연을 확보한다. 외측 절연부(50)를 형성하는 절연성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 또 수지를 섬유로 강화한 섬유 강화 수지(FRP)이라도 좋다. 외측 절연부(50)를 FRP로 형성함으로써, 외측 절연부(50)의 기계적 강도를 보다 높일 수 있다. 본 예에서는, 외측 절연부(50)가 에폭시 수지를 유리 섬유로 강화한 FRP의 성형품으로 형성되어 있다.

외측 절연부(50)는 외측 선재 배치부(40)의 외주면에 결합되어 있다. 외측 선재 배치부(40)와 외측 절연부(50)는 접착제로 결합되거나, 또 외측 선재 배치부(40)와 외측 절연부(50)를 보다 강고하게 결합하기 위해 나사로 기계적으로 결합해도 좋다.

외측 절연부(50)에는, 지름 방향으로 돌출하는 플랜지 형상의 부착부(51)가 일체로 성형되어 있다. 이 부착부(51)를 중간 접속 박스(7)의 지지부(70a)(도 6 참조)에 볼트 등으로 고정하는 것에 의해, 중간 접속 부재(1)가 중간 접속 박스(7)에 고정된다. 구체적으로는, 부착부(51)를 지지부(70a)와 누름판(70b)의 사이에 삽입되고, 볼트로 지지부(70a)와 누름판(70b)의 사이를 단단히 조임으로써, 중간 접속 부재(1)가 중간 접속 박스(7)에 고정된다. 지지부(70a)는 중간 접속 박스(7)의 내주면으로부터 수직으로 연장되도록 중간 접속 박스(7)에 마련되어 있고, 예를 들면 스테인레스강으로 형성되어 있다. 지지부(70a)는, 중간 접속 박스(7)의 내주면에 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 누름판(70b)은, 예를 들면 지지부(70a)와의 사이에 부착부(51)를 사이에 두는 링 형상의 부재이며, 스테인레스강으로 형성되어 있다. 중간 접속 박스(7)는 중간 접속 부재(1)를 포함하는 양 초전도 케이블(100)의 접속 개소를 덮는 박스이며, 대지(大地)에 대해 고정된다.

또, 외측 절연부(50)의 외주에는 접속용 접지선(52)이 감겨져 있고, 이 접속용 접지선(52)에는, 접지층(116)이 전기적으로 접속된다(도 6 참조). 본 예에서는, 접속용 접지선(52)이 구리나 알루미늄 등의 상전도 재료로 이루어지는 편조선으로 형성되어 있다. 접속용 접지선(52)의 양단부는 서로 접속하는 양 초전도 케이블(100)의 각 케이블 코어(110)의 접지층(116)과 전기적으로 접속되고, 접속용 접지선(52)은 접지층(116)끼리를 전기적으로 접속하여, 전계 차폐층을 형성한다.

다음에, 주로 도 6을 참조하여, 상술한 초전도 케이블(100)끼리를 접속하는 중간 접속 구조의 일례를 설명한다. 중간 접속 구조는 서로 접속하는 양 초전도 케이블(100)의 각 케이블 코어(110)의 단부와, 상술한 중간 접속 부재(1)와, 각 케이블 코어(110)의 단부 및 중간 접속 부재(1)를 수납하는 중간 접속 박스(7)를 구비한다. 도 6에 나타내는 중간 접속 구조는 다음과 같이 해서 구축되어 있다.

서로 접속하는 양 초전도 케이블(1)의 각 단열관(120)으로부터 케이블 코어(110)를 인출한다. 인출한 각 케이블 코어(110)의 단부에서, 단부 처리를 실시하고, 보호층(117), 외측 절연층(115), 절연층(113)을 벗겨내어, 포머(111), 초전도 도체층(112), 외측 초전도 도체층(114), 접지층(116)을 노출시킨다. 단부 처리할 때, 접지층(116)은 노출시킨 단부에서 접지 도체(구리 테이프)를 감은 것을 풀어, 단부로부터 접지 도체를 분리한 상태에서 인출하여 풀어둔다. 또한, 초전도 도체층(112) 및 외측 초전도 도체층(114)도, 노출시킨 단부에서 초전도 선재를 감은 것을 풀어, 단부로부터 초전도 선재를 분리한 상태에서 인출하여 풀어둔다.

중간 접속 부재(1)는 양 초전도 케이블(100)의 접속 개소로 되는 위치에 미리 설치해 둔다. 본 예에서는, 중간 접속 박스(7)의 일부가 되는 링 형상의 고리부(73)에 중간 접속 부재(1)를 미리 고정해 두고, 고리부(73)를 걸어놓는 등하여, 중간 접속 부재(1)를 소정의 위치에 설치한다. 이 고리부(73)에는, 내주면으로부터 돌출하도록 지지부(70a)가 일체로 형성되어 있다. 그리고, 중간 접속 부재(1)의 외측 절연부(50)에 마련된 부착부(51)를 지지부(70a)와 누름판(70b)의 사이에 끼워넣고, 볼트로 단단히 조임으로써, 고리부(73)에 중간 접속 부재(1)를 고정한다.

각 케이블 코어(110)로부터 노출시킨 포머(111)의 단부를 중간 접속 부재(1)의 중심부(10)의 감합 구멍(11o)에 삽입하고, 고정부(11)의 외측으로부터 압축하여 포머(111)를 압축 접합하는 것에 의해, 포머(111)끼리를 접속한다.

다음에, 각 케이블 코어(110)로부터 노출시킨 초전도 도체층(112)을 형성하는 초전도 선재의 단부와, 중간 접속 부재(1)의 선재 배치부(20)에 배치된 접속용 초전도 선재(20s)의 단부를 겹치고, 땜납 접합하는 것에 의해, 초전도 도체층(112)끼리를 전기적으로 접속한다.

초전도 도체층(112)을 형성하는 초전도 선재와 접속용 초전도 선재(20s)를 접속한 후, 노출시킨 초전도 도체층(112)(초전도 선재)과 접속용 초전도 선재(20s)의 주위에 절연지를 감아서 보강 절연부(61)를 형성한다.

보강 절연부(61)를 형성한 후, 각 케이블 코어(110)로부터 노출시킨 외측 초전도 도체층(114)을 형성하는 초전도 선재의 단부와, 중간 접속 부재(1)의 외측 선재 배치부(40)에 배치된 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 단부를 겹치고, 땜납 접합하는 것에 의해, 외측 초전도 도체층(114)끼리를 전기적으로 접속한다. 그 후, 노출시킨 외측 초전도 도체층(114)(초전도 선재)과 외측 접속용 초전도 선재(40s)의 주위에 절연지를 감아 보강 절연부(62)를 형성한다.

다음으로, 각 케이블 코어(110)로부터 노출시킨 접지층(116)을 형성하는 접지 도체의 단부와, 중간 접속 부재(1)의 외측 절연부(50)에 마련된 접속용 접지선(52)의 단부를 겹치고, 땜납 접합에 의해 전기적으로 접속해서, 전계 차폐층을 형성한다. 이상에 의해, 각 케이블 코어(110)의 단부와 중간 접속 부재(1)의 중간 접속 처리가 완료된다.

마지막으로, 각 케이블 코어(110)의 단부 및 중간 접속 부재(1)를 수납하도록 중간 접속 박스(7)를 조립한다. 본 예에서는, 중간 접속 박스(7)는 원통 형상의 둘레 벽부(71)와, 둘레 벽부(71)의 양단을 닫는 1쌍의 단부 벽부(72)를 가진다. 각 단부 벽부(72)에는, 양 초전도 케이블(100)의 각 단열관(120)의 단부가 접속되고, 각 케이블 코어(110)의 단부가 도입되는 도입 구멍이 마련되어 있다. 또한, 둘레 벽부(71)는, 상술한 링 형상의 고리부(73)와, 길이 방향으로 분할 가능한 1쌍의 원통 형상의 절반 분할편으로 형성되고, 중간 접속 처리가 완료한 후, 미리 풀어놓은 양 절반 분할편을 양 초전도 케이블(100)의 접속 개소(중간 접속 부재(1))측으로 이동시키고, 양 절반 분할편을 고리부(73)에 용접하여 일체화한다. 그리고, 양 절반 분할편과 고리부(73)를 일체화하여 둘레 벽부(71)를 형성한 후, 둘레 벽부(71)의 양단부에 각 단부 벽부(72)를 용접으로 접합함으로써, 중간 접속 박스(7)를 조립한다. 이것에 의해, 중간 접속 부재(1)의 부착부(51)가 중간 접속 박스(7)(고리부(73))의 지지부(70a)에 고정되고, 중간 접속 부재(1)가 중간 접속 박스(7)에 고정되게 된다. 중간 접속 박스(7)는 대지에 대해 고정된다.

중간 접속 박스(7)를 이중 구조로 하고, 이중 구조의 각 층의 사이에 단열재를 배치하거나, 이중 구조의 각 층의 사이를 진공 흡인하여 진공 단열층을 형성하거나 하는 것에 의해, 열 침입을 효과적으로 저감할 수 있다. 중간 접속 박스(7)의 둘레 벽부(71)(고리부(73)를 포함함) 및 단부 벽부(72)는, 예를 들면 스테인레스강으로 형성할 수 있다. 상기의 중간 접속 구조의 예에서는, 고리부(73)에 지지부(70a)를 일체로 형성하고 있지만, 고리부(73)의 내주면에 지지부(70a)를 용접 등에 의해 접합함으로써 마련하여도 좋다.

이상 설명한 실시 형태에서는, 쌍극 송전 방식의 직류 초전도 케이블을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은, 단극 송전 방식의 직류 초전도 케이블에도 적용 가능한 외에, 교류 초전도 케이블에도 적용 가능하다. 또한, 상술한 실시 형태에서는, 1개의 케이블 코어가 단열관 내에 수납된 단심 케이블을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은, 복수의 케이블 코어가 단열관 내에 수납된 다심 케이블에도 적용 가능하다. 구체적으로는, 3개의 케이블 코어가 꼬여 합쳐져 단열관 내에 일괄적으로 수납된 3심 일괄형 초전도 케이블에도 적용 가능하다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 초전도 케이블의 중간 접속 부재 및 초전도 케이블의 중간 접속 구조는, 복수의 초전도 케이블을 맞추어 연결하여 송전선로를 구축할 때의, 초전도 케이블끼리를 접속하는 중간 접속 부재 및 중간 접속 구조에 적합하게 이용할 수 있다.

1: 중간 접속 부재
10: 중심부
11: 고정부
11o: 감합 구멍
20: 선재 배치부
20s: 접속용 초전도 선재
20h: 배치 구멍
21: 내부 원통부
22: 외부 원통부
21g: 배치 홈
30: 중간 절연부
40: 외측 선재 배치부
40s: 외측 접속용 초전도 선재
40h: 배치 구멍
41: 내부 원통부
42: 외부 원통부
41g: 배치 홈
50 외측 절연부
51: 부착부
52: 접속용 접지선
61, 62: 보강 절연부
7: 중간 접속 박스
70a: 지지부
70b: 누름판
71: 둘레 벽부
72: 단부 벽부
73: 고리부
100: 초전도 케이블
110: 케이블 코어
111: 포머
112: 초전도 도체충
113: 절연층
114: 외측 초전도 도체층
115: 외측 절연층
116: 접지층
117: 보호층
120 단열관
121: 내관
122: 외관
123: 단열재:
124: 방식층

Claims

포머(former)와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재(線材)로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 부재로서,
상기 포머의 단부(端部)를 고정하는 고정부를 양단부에 갖고, 상기 포머끼리를 접속하는 중심부와,
상기 초전도 도체층을 형성하는 상기 초전도 선재의 단부에 접속되고, 상기 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 접속용 초전도 선재와,
상기 중심부의 외측에 마련되고, 상기 접속용 초전도 선재를 배치하는 배치 구멍이 형성된 선재 배치부와,
상기 선재 배치부의 외측에 마련되고, 절연성 수지로 형성된 외측 절연부
를 구비하되,
상기 외측 절연부에, 중간 접속 박스에 고정하는 부착부를 가지는
초전도 케이블의 중간 접속 부재.
제 1 항에 있어서,
상기 케이블 코어는, 상기 초전도 도체층의 외측에 절연층을 거쳐서 동심 형상으로 배치되고, 초전도 선재로 형성된 외측 초전도 도체층을 더 갖고,
상기 외측 초전도 도체층을 형성하는 상기 초전도 선재의 단부에 접속되고, 상기 외측 초전도 도체층끼리를 전기적으로 접속하는 외측 접속용 초전도 선재와,
상기 선재 배치부와 상기 외측 절연부의 사이에,
절연성 수지로 형성된 중간 절연부와,
상기 중간 절연부의 외측에 상기 외측 접속용 초전도 선재를 배치하는 배치 구멍이 형성된 외측 선재 배치부를 구비하는
초전도 케이블의 중간 접속 부재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 접속용 초전도 선재의 합계 개수는 상기 초전도 도체층을 형성하는 초전도 선재의 합계 개수보다 많은
초전도 케이블의 중간 접속 부재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
1개의 상기 배치 구멍에, 복수의 상기 접속용 초전도 선재가 배치되고, 이들 접속용 초전도 선재가 일체화되어 있는
초전도 케이블의 중간 접속 부재.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외측 절연부를 형성하는 절연성 수지는 섬유 강화 수지인
초전도 케이블의 중간 접속 부재.
포머와, 상기 포머의 외주에 초전도 선재로 형성된 초전도 도체층을 가지는 케이블 코어를 구비하는 초전도 케이블끼리를 접속하는 초전도 케이블의 중간 접속 구조로서,
서로 접속하는 양 상기 초전도 케이블의 각 상기 케이블 코어의 단부와,
각 상기 케이블 코어의 단부로부터 노출된 상기 포머끼리 및 상기 초전도 도체층끼리를 접속하는 중간 접속 부재와,
각 상기 케이블 코어의 단부 및 상기 중간 접속 부재를 수납하는 중간 접속 박스
를 구비하되,
상기 중간 접속 부재는 청구항 1~청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 중간 접속 부재이고,
상기 중간 접속 부재는 상기 중간 접속 박스에 고정되어 있는
초전도 케이블의 중간 접속 구조.