JP2895507B2 - 超電導ケーブル - Google Patents
超電導ケーブルInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は外径が細くとも圧力損失が少ない超電導ケー
ブル、特に、断熱管路６内の冷却通路２内に３本の超電
導ケーブルコア７が配置されたトリプレックスタイプと
超電導ケーブルに関するものである。
ブル、特に、断熱管路６内の冷却通路２内に３本の超電
導ケーブルコア７が配置されたトリプレックスタイプと
超電導ケーブルに関するものである。
（従来の技術） 超電導ケーブルは従来からあり、その一例として第２
図に示されるように、冷却剤通路２を形成する管１の外
周に熱絶縁体層３を介して保護用金属管４が配設され、
最下層に防蝕材層５が設けられてなる断熱管路６の、前
記管１内の超電導ケーブルコア７が３本配置されたトリ
プレックスタイプのものがある。
図に示されるように、冷却剤通路２を形成する管１の外
周に熱絶縁体層３を介して保護用金属管４が配設され、
最下層に防蝕材層５が設けられてなる断熱管路６の、前
記管１内の超電導ケーブルコア７が３本配置されたトリ
プレックスタイプのものがある。
この超電導ケーブルコア７はコア用冷却剤流路９を形
成する管８の外周に管状の通電用超電導導体10が設けら
れ、同通電用超電導導体10の外周に電気絶縁体層11が設
けられ、同電気絶縁層11の外周に遮蔽用超電導導体12が
設けられている。
成する管８の外周に管状の通電用超電導導体10が設けら
れ、同通電用超電導導体10の外周に電気絶縁体層11が設
けられ、同電気絶縁層11の外周に遮蔽用超電導導体12が
設けられている。
上記通電用超電導導体10と遮蔽用超電導導体12は、例
えばビスマス、ストロンチュム、カルシウム、銅の酸化
物、或はイットリウム、バリウム、銅の酸化物などの酸
化物超電導体と、例えば銅またはアルミニウムからなる
安定化層とが接合された複合テーブルから構成されてい
る。
えばビスマス、ストロンチュム、カルシウム、銅の酸化
物、或はイットリウム、バリウム、銅の酸化物などの酸
化物超電導体と、例えば銅またはアルミニウムからなる
安定化層とが接合された複合テーブルから構成されてい
る。
ところで従来の前記超電導ケーブルでは、通電用超電
導導体10と遮蔽用超電導導体12の両方（以下単に超電導
導体と記す）を、必要とされる超電導電流を通電可能な
温度領域に保持するために、導体や絶縁体から発生する
熱や外部から断熱管路６中に侵入する熱を除去する必要
がある。このため従来の超電導ケーブルでは断熱管路６
内の冷却剤通路２及びケーブルコア内のコア用冷却剤流
路９に冷却剤として液体窒素を流している。このうち冷
却剤通路２を流れる液体窒素は超電導ケーブルコア７に
含浸されて電気絶縁の役割も果すようにしてある。
導導体10と遮蔽用超電導導体12の両方（以下単に超電導
導体と記す）を、必要とされる超電導電流を通電可能な
温度領域に保持するために、導体や絶縁体から発生する
熱や外部から断熱管路６中に侵入する熱を除去する必要
がある。このため従来の超電導ケーブルでは断熱管路６
内の冷却剤通路２及びケーブルコア内のコア用冷却剤流
路９に冷却剤として液体窒素を流している。このうち冷
却剤通路２を流れる液体窒素は超電導ケーブルコア７に
含浸されて電気絶縁の役割も果すようにしてある。
この上記二つの冷却剤通路２、コア用冷却剤流路９に
流す液体窒素は上記の熱の合計量を完全に除去できるだ
けの量が必要であり、且つ十分な電気絶縁特性を発揮で
きるだけの圧力を持つものでなければならない。ちなみ
に、液体窒素の流量が不足すると超電導ケーブルコア７
の温度が上昇し過ぎて超電導状態が破れ、送電不可能と
なる。また、前記圧力が不足すると液体窒素中に泡が生
じて電気絶縁特性が低下し、ケーブルが絶縁破壊してし
まう。
流す液体窒素は上記の熱の合計量を完全に除去できるだ
けの量が必要であり、且つ十分な電気絶縁特性を発揮で
きるだけの圧力を持つものでなければならない。ちなみ
に、液体窒素の流量が不足すると超電導ケーブルコア７
の温度が上昇し過ぎて超電導状態が破れ、送電不可能と
なる。また、前記圧力が不足すると液体窒素中に泡が生
じて電気絶縁特性が低下し、ケーブルが絶縁破壊してし
まう。
また、冷却剤通路２、コア用冷却剤流路９内を流れる
液体窒素には圧力損失が生じるが、それは流量の２乗に
比例して増大する。また、波付けされていない流路管の
場合は、直径の５乗に反比例して増大する。この圧力損
失は断熱管路６を曲げ得るようにするために断熱管路６
を構成する管１を保護用金属管４に波付けした場合は、
流れる液体窒素に加わる抵抗が増大して大きくなる。こ
の圧力損失が大きくなると圧力不足のためにケーブルが
絶縁破壊する危険が起きたり、液体窒素が冷却区間全体
に流れなくなってケーブルが十分に冷却されなくなった
りする。このため、一冷却区間で許容される圧力損失は
ある最大許容値以下にしなければならない。そのために
は液体窒素流路断面積を一定面積以上確保しなければな
らない。また圧力損失がたとえ最大許容値を越えない場
合でも、圧力損失が大きくなるほどケーブルに大きな電
気的、機械的負荷がかかるので、設計上、強度を高める
必要が生じ、また、ケーブル運転時の安定性や信頼性も
損なわれる。
液体窒素には圧力損失が生じるが、それは流量の２乗に
比例して増大する。また、波付けされていない流路管の
場合は、直径の５乗に反比例して増大する。この圧力損
失は断熱管路６を曲げ得るようにするために断熱管路６
を構成する管１を保護用金属管４に波付けした場合は、
流れる液体窒素に加わる抵抗が増大して大きくなる。こ
の圧力損失が大きくなると圧力不足のためにケーブルが
絶縁破壊する危険が起きたり、液体窒素が冷却区間全体
に流れなくなってケーブルが十分に冷却されなくなった
りする。このため、一冷却区間で許容される圧力損失は
ある最大許容値以下にしなければならない。そのために
は液体窒素流路断面積を一定面積以上確保しなければな
らない。また圧力損失がたとえ最大許容値を越えない場
合でも、圧力損失が大きくなるほどケーブルに大きな電
気的、機械的負荷がかかるので、設計上、強度を高める
必要が生じ、また、ケーブル運転時の安定性や信頼性も
損なわれる。
（発明が解決しようとする課題） しかし、圧力損失を低減し、信頼性を向上させるため
に液体窒素流路断面積を大きくするとケーブルの最外径
が大きくなる。
に液体窒素流路断面積を大きくするとケーブルの最外径
が大きくなる。
例えば、送電電圧66kv、送電容量1000MVA、超電導層
の臨界電流密度１×106A/cm2、外径40mmのケーブルコア
が３本内蔵され、厚み40mmの断熱層を持つ管路を持つ従
来の超電導ケーブルの場合、３本のケーブルコアを内蔵
できる最小の断熱管路内径は90mmであり、ケーブル外径
は最小で170mmとなる。
の臨界電流密度１×106A/cm2、外径40mmのケーブルコア
が３本内蔵され、厚み40mmの断熱層を持つ管路を持つ従
来の超電導ケーブルの場合、３本のケーブルコアを内蔵
できる最小の断熱管路内径は90mmであり、ケーブル外径
は最小で170mmとなる。
しかし、このケーブルでは液体窒素を2.5kmの一冷却
区間長で往復循環させると、圧力損失が10気圧程度にも
なるため、液体窒素冷却機からケーブルに入るところで
15気圧に保持してもケーブル出口では５気圧程度に低下
してしまう。このため電気絶縁層11に部分放電が起きな
いようにするのに必要な圧力が得にくく、運転の安定性
や信頼性がきわめて低くなる。
区間長で往復循環させると、圧力損失が10気圧程度にも
なるため、液体窒素冷却機からケーブルに入るところで
15気圧に保持してもケーブル出口では５気圧程度に低下
してしまう。このため電気絶縁層11に部分放電が起きな
いようにするのに必要な圧力が得にくく、運転の安定性
や信頼性がきわめて低くなる。
ちなみに、ここで生じる圧力損失は超電導ケーブルコ
ア７の内部のコア用冷却剤流路９内で生じたものではな
く、断熱管路６の冷却剤通路２内で生じたものであり、
その主要な原因は、断熱管路６内の冷却剤通路２の形状
が円形でなく、しかもコア内のコア用冷却剤流路９より
も細いために、冷却剤の流れが乱れ易く、摩擦抵抗が増
大することによる。
ア７の内部のコア用冷却剤流路９内で生じたものではな
く、断熱管路６の冷却剤通路２内で生じたものであり、
その主要な原因は、断熱管路６内の冷却剤通路２の形状
が円形でなく、しかもコア内のコア用冷却剤流路９より
も細いために、冷却剤の流れが乱れ易く、摩擦抵抗が増
大することによる。
そこで、従来の上記超電導ケーブルにおいて、圧力が
５気圧程度に下がらないようにするためには、ケーブル
外径を170mmより大きくして圧力損失を減らしたり、入
口圧力を20気圧に高めて出口圧力が10気圧程度になるよ
うにケーブルの設計強度及び冷却機出力を高めることが
必要になる。しかし、ケーブル外径を大きくするとその
分だけ製造、輸送、布設の経費が高くなり、また、ケー
ブルの設計強度及び冷却機出力を高めると経費が高くな
り、いずれにしてもコスト高となる。
５気圧程度に下がらないようにするためには、ケーブル
外径を170mmより大きくして圧力損失を減らしたり、入
口圧力を20気圧に高めて出口圧力が10気圧程度になるよ
うにケーブルの設計強度及び冷却機出力を高めることが
必要になる。しかし、ケーブル外径を大きくするとその
分だけ製造、輸送、布設の経費が高くなり、また、ケー
ブルの設計強度及び冷却機出力を高めると経費が高くな
り、いずれにしてもコスト高となる。
以上のように従来の超電導ケーブルでは、圧力損失や
ケーブル外径が大きくなり、信頼性や経済性が損なわれ
るという問題点があった。加えて、この種の、冷却剤通
路２を流れる液体窒素が超電導ケーブルコア７に含浸さ
れて電気絶縁の役割も果す超電導ケーブルでは、冷却剤
通路２を流れる液体窒素に氷などの異物が混入して超電
導ケーブルコア７を傷付ける危険性があった。
ケーブル外径が大きくなり、信頼性や経済性が損なわれ
るという問題点があった。加えて、この種の、冷却剤通
路２を流れる液体窒素が超電導ケーブルコア７に含浸さ
れて電気絶縁の役割も果す超電導ケーブルでは、冷却剤
通路２を流れる液体窒素に氷などの異物が混入して超電
導ケーブルコア７を傷付ける危険性があった。
（発明の目的） 本発明の超電導ケーブルは前記の諸問題を解決すべく
開発されたものであり、その目的は、ケーブルの外径が
細く、しかも圧力損失の少ない超電導ケーブルであっ
て、運用中に超電導ケーブルコア７が損傷する危険性も
少ない超電導ケーブルを提供することにある。
開発されたものであり、その目的は、ケーブルの外径が
細く、しかも圧力損失の少ない超電導ケーブルであっ
て、運用中に超電導ケーブルコア７が損傷する危険性も
少ない超電導ケーブルを提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明の超電導ケーブルは第１図のように、管１の外
周に熱絶縁体層３が設けられ、内部に冷却剤通路２が設
けられてなる断熱管路６の前記冷却剤通路２内に、超電
導ケーブルコア７が３本配置され、それら超電導ケーブ
ルコア７は通電用超電導導体10が設けられ、同超電導導
体10の外周に電気絶縁層11が設けられてなり、前記冷却
剤通路２内に超電導ケーブルコア７の前記電気絶縁層11
に浸透して電気絶縁特性を補う冷却剤が流される構造の
超電導ケーブルにおいて、前記３本の超電導ケーブルコ
ア７はそれらの中心が各々三角形の各頂点に位置する様
に配置され、断熱管路６の内径と超電導ケーブルコア７
の外径との比が2.5以下であり、前記冷却剤通路２内に
冷却剤流路13を形成する波付けされていない無波付管14
が３本配置され、その３本の無波付管14の各々は前記冷
却剤通路２内の隣接する２本の超電導ケーブルコア７の
間に形成される溝に添って配置され、前記冷却剤流路13
内にその外側の冷却剤通路２とは別に冷却剤を流すこと
ができるようにしたことを特徴とするものである。
周に熱絶縁体層３が設けられ、内部に冷却剤通路２が設
けられてなる断熱管路６の前記冷却剤通路２内に、超電
導ケーブルコア７が３本配置され、それら超電導ケーブ
ルコア７は通電用超電導導体10が設けられ、同超電導導
体10の外周に電気絶縁層11が設けられてなり、前記冷却
剤通路２内に超電導ケーブルコア７の前記電気絶縁層11
に浸透して電気絶縁特性を補う冷却剤が流される構造の
超電導ケーブルにおいて、前記３本の超電導ケーブルコ
ア７はそれらの中心が各々三角形の各頂点に位置する様
に配置され、断熱管路６の内径と超電導ケーブルコア７
の外径との比が2.5以下であり、前記冷却剤通路２内に
冷却剤流路13を形成する波付けされていない無波付管14
が３本配置され、その３本の無波付管14の各々は前記冷
却剤通路２内の隣接する２本の超電導ケーブルコア７の
間に形成される溝に添って配置され、前記冷却剤流路13
内にその外側の冷却剤通路２とは別に冷却剤を流すこと
ができるようにしたことを特徴とするものである。
本発明における冷却剤流路13を形成する無波付管14と
しては、その内部を流れる冷却剤が外部から熱を効率よ
く取り込めるように、例えば銅のように熱伝導度の高い
金属で作られている。
しては、その内部を流れる冷却剤が外部から熱を効率よ
く取り込めるように、例えば銅のように熱伝導度の高い
金属で作られている。
本発明の超電導ケーブルを使用するに当っては、従来
の超電導ケーブルの断熱管路６内の冷却剤通路２を形成
する管１内に流されていた冷却剤の全部または殆ど全部
を、本発明の超電導ケーブルの断熱管路６内に配置した
無波付管14内に流すのが望ましく、その場合は超電導ケ
ーブルコア７に含浸させるための電気絶縁用液体窒素を
無波付管14内に流す熱除去用液体窒素と分離して用い
る。このようにすれば、電気絶縁用液体窒素は熱除去用
液体窒素と異なり、冷却区間内を循環させる必要が無い
ので圧力損失が生ぜず、全区間の圧力が一定となるので
より一層信頼性の高い電気絶縁を行なうことができる。
の超電導ケーブルの断熱管路６内の冷却剤通路２を形成
する管１内に流されていた冷却剤の全部または殆ど全部
を、本発明の超電導ケーブルの断熱管路６内に配置した
無波付管14内に流すのが望ましく、その場合は超電導ケ
ーブルコア７に含浸させるための電気絶縁用液体窒素を
無波付管14内に流す熱除去用液体窒素と分離して用い
る。このようにすれば、電気絶縁用液体窒素は熱除去用
液体窒素と異なり、冷却区間内を循環させる必要が無い
ので圧力損失が生ぜず、全区間の圧力が一定となるので
より一層信頼性の高い電気絶縁を行なうことができる。
本発明の超電導ケーブルにおいて、外径を細くし、圧
力損失を少なくするためには、断熱管路６の内径と超電
導ケーブルコア７の外径との比を2.5以下とするのがよ
い。ちなみに、トリプレックスタイプの超電導ケーブル
では、断熱管路６の内径と超電導ケーブルコア７の外径
との比が2.5以下になると、超電導ケーブルコア７が断
熱管路６の内面に接近して、断熱管路６内の冷却通路２
が実質的に、３つに分かれてしまい、分れた冷却通路を
流れる液体窒素の圧力損失が大幅に増大する。
力損失を少なくするためには、断熱管路６の内径と超電
導ケーブルコア７の外径との比を2.5以下とするのがよ
い。ちなみに、トリプレックスタイプの超電導ケーブル
では、断熱管路６の内径と超電導ケーブルコア７の外径
との比が2.5以下になると、超電導ケーブルコア７が断
熱管路６の内面に接近して、断熱管路６内の冷却通路２
が実質的に、３つに分かれてしまい、分れた冷却通路を
流れる液体窒素の圧力損失が大幅に増大する。
（作用） 本発明の超電導ケーブルは、断熱管路６の管１内の冷
却剤通路２内に、波付けされていない無波付管14を配置
して冷却剤流路13を形成してあるので、冷却剤流路13に
流れる冷却剤の圧力損失が少なくなる。また、冷却剤通
路２内に冷却剤流路13を別に設けたので、この冷却剤流
路13にはその外側とは別に冷却剤を流すことができる。
しかも、従来の超電導ケーブルの断熱管路６内の冷却剤
通路２に通流していた冷却剤の全部或は殆ど全部を熱除
去用として無波付管14の冷却剤流路13内に流し、冷却剤
通路２内には電気絶縁を主とする（電気絶縁用）冷却剤
を収容することができる。この場合、冷却剤通路２内の
冷却剤（液体窒素）は電気絶縁が主であるため冷却剤通
路２内を流して循環させる必要がなく、滞留させておく
こともできるため、冷却剤通路２内で生ずる冷却剤の圧
力損失が大幅に減少する。また、冷却剤通路２内の電気
絶縁用の冷却剤を冷却剤通路２内に滞留させておくこと
もできるため、電気絶縁用冷却剤に氷のような不純物が
混入していても、その不純物が超電導ケーブルコア７や
断熱管路６に衝突することがなく、それらに傷付く危険
性が低減する。
却剤通路２内に、波付けされていない無波付管14を配置
して冷却剤流路13を形成してあるので、冷却剤流路13に
流れる冷却剤の圧力損失が少なくなる。また、冷却剤通
路２内に冷却剤流路13を別に設けたので、この冷却剤流
路13にはその外側とは別に冷却剤を流すことができる。
しかも、従来の超電導ケーブルの断熱管路６内の冷却剤
通路２に通流していた冷却剤の全部或は殆ど全部を熱除
去用として無波付管14の冷却剤流路13内に流し、冷却剤
通路２内には電気絶縁を主とする（電気絶縁用）冷却剤
を収容することができる。この場合、冷却剤通路２内の
冷却剤（液体窒素）は電気絶縁が主であるため冷却剤通
路２内を流して循環させる必要がなく、滞留させておく
こともできるため、冷却剤通路２内で生ずる冷却剤の圧
力損失が大幅に減少する。また、冷却剤通路２内の電気
絶縁用の冷却剤を冷却剤通路２内に滞留させておくこと
もできるため、電気絶縁用冷却剤に氷のような不純物が
混入していても、その不純物が超電導ケーブルコア７や
断熱管路６に衝突することがなく、それらに傷付く危険
性が低減する。
（実施例） 以下に本発明の超電導ケーブルを実施例により詳細に
説明する。
説明する。
第１図に示した本発明の超電導ケーブルの送電規格を
66kv、1000MVA、ケーブル外径を170mmとして、圧力損失
Ｐを求めた。圧力損失Ｐは次のようにして求められる。
66kv、1000MVA、ケーブル外径を170mmとして、圧力損失
Ｐを求めた。圧力損失Ｐは次のようにして求められる。
Ｐ＝Ｒ・M2・L/D5 ……（１） 但し、 R:流動抵抗、M:冷却剤質量流量、 L:冷却区間長、 D:冷却剤流路直径（または冷却剤流路等価直径）。
冷却剤質量流量Ｍは次式で求められる。
Ｍ＝Ｗ・L/（Ｃ・Ｔ） ……（２） 但し、 W:除去すべき熱量、C:冷却剤熱容量、 T:冷却剤温度上昇。
除去すべき熱量Ｗは導体の交流損失、電気絶縁体の誘
電損失及び熱侵入からなる。
電損失及び熱侵入からなる。
上記（１）（２）式においてＬ＝2.5km、Ｃ＝2035J/k
g・ｋ、Ｔ＝15kとし、Ｗは主たるものが導体交流損失
で、これが超電導導体の臨界電流密度に反比例すること
も考慮して、この電流密度を１×106A/cm2とした。
g・ｋ、Ｔ＝15kとし、Ｗは主たるものが導体交流損失
で、これが超電導導体の臨界電流密度に反比例すること
も考慮して、この電流密度を１×106A/cm2とした。
この実施例では、従来の超電導ケーブルの断熱管路６
の冷却剤通路２を形成する管１内を流れていた冷却剤の
うち、95％を波付されていない無波付管14の冷却剤流路
13内に流し、残り５％を断熱管路６を構成する管１の冷
却剤通路２に流すものとした。
の冷却剤通路２を形成する管１内を流れていた冷却剤の
うち、95％を波付されていない無波付管14の冷却剤流路
13内に流し、残り５％を断熱管路６を構成する管１の冷
却剤通路２に流すものとした。
また、本発明の超電導ケーブルについて、断熱管路６
を構成する冷却剤通路２を形成する管１と保護用金属管
４が波付けされている場合と、波付けされていない場合
の両方について圧力損失を算出した。また、比較のため
それと同一規格、同サイズの従来の超電導ケーブルにつ
いても同様の計算を行なった。その結果を、第１表に両
者の設計数値を並べて示した。
を構成する冷却剤通路２を形成する管１と保護用金属管
４が波付けされている場合と、波付けされていない場合
の両方について圧力損失を算出した。また、比較のため
それと同一規格、同サイズの従来の超電導ケーブルにつ
いても同様の計算を行なった。その結果を、第１表に両
者の設計数値を並べて示した。
波付型：断熱管路６を構成する管１、保護用金属管４
が波付けされている場合。
が波付けされている場合。
無波付型：断熱管路６を構成する管１、保護用金属管
４が波付けされていない場合。
４が波付けされていない場合。
第１表より明らかなように本発明の超電導ケーブルで
は定格容量1000MVAの大容量送電が、ケーブル外径が170
mmという細いケーブルで可能となる。
は定格容量1000MVAの大容量送電が、ケーブル外径が170
mmという細いケーブルで可能となる。
また、超電導ケーブルでは、圧力損失が波付型の場合
も、無波付型の場合も共に最大許容量の10気圧を大きく
下回る3.6気圧、3.5気圧である。これより経済性と運転
時の安定性、信頼性に優れていることがわかる。
も、無波付型の場合も共に最大許容量の10気圧を大きく
下回る3.6気圧、3.5気圧である。これより経済性と運転
時の安定性、信頼性に優れていることがわかる。
これに対して従来の超電導ケーブルでは、本発明の超
電導ケーブルと同容量、同サイズの場合、圧力損失が波
付型の場合10.9気圧、無波付型の場合8.7気圧であっ
た。
電導ケーブルと同容量、同サイズの場合、圧力損失が波
付型の場合10.9気圧、無波付型の場合8.7気圧であっ
た。
従って、比較例では本発明の超電導ケーブルに比して
運転条件、設計条件が厳しくなり、ケーブル本体や冷却
装置等がコスト高となる。
運転条件、設計条件が厳しくなり、ケーブル本体や冷却
装置等がコスト高となる。
また、比較例において本発明のケーブルと同程度の圧
力損失にするためには、ケーブル外径を大きくする必要
があり、これまたコスト高となってしまう。
力損失にするためには、ケーブル外径を大きくする必要
があり、これまたコスト高となってしまう。
（発明の効果） 本発明の超電導ケーブルは次のような効果がある。
．冷却剤通路２内に、波付けされていない無波付管14
を配置して冷却剤流路13を形成してあるので、冷却剤流
路13に流れる冷却剤の圧力損失が波付き管の場合よりも
少なくなる。また、冷却剤流路13に流れる冷却剤の圧力
を冷却区間の全長に渡り一定に保持でき、より一層冷却
効率が高まる。
を配置して冷却剤流路13を形成してあるので、冷却剤流
路13に流れる冷却剤の圧力損失が波付き管の場合よりも
少なくなる。また、冷却剤流路13に流れる冷却剤の圧力
を冷却区間の全長に渡り一定に保持でき、より一層冷却
効率が高まる。
．冷却剤通路２内に冷却剤流路13が形成されているた
め、冷却剤流路13にその外側とは別に冷却剤を流すこと
ができ、従来の超電導ケーブルの断熱管路６内の冷却剤
通路２に通流していた冷却剤の全部或は殆ど全部を熱除
去用として無波付管14の冷却剤流路13内に流して効率よ
く超電導ケーブルコア７を冷却することができる。ま
た、冷却剤通路２内には電気絶縁を主たる作用とする
（電気絶縁用）冷却剤（液体窒素）を収容することがで
き、その冷却剤は電気絶縁の作用が主であるため冷却剤
通路２内を流して循環させる必要がなく、滞留させてお
くこともできるため、冷却剤通路２内で生ずる冷却剤の
圧力乙損失が大幅に減少する。このため、ケーブル外径
が細くても冷却剤通路２を流れる冷却剤の圧力損失が少
ない超電導ケーブルとなる。
め、冷却剤流路13にその外側とは別に冷却剤を流すこと
ができ、従来の超電導ケーブルの断熱管路６内の冷却剤
通路２に通流していた冷却剤の全部或は殆ど全部を熱除
去用として無波付管14の冷却剤流路13内に流して効率よ
く超電導ケーブルコア７を冷却することができる。ま
た、冷却剤通路２内には電気絶縁を主たる作用とする
（電気絶縁用）冷却剤（液体窒素）を収容することがで
き、その冷却剤は電気絶縁の作用が主であるため冷却剤
通路２内を流して循環させる必要がなく、滞留させてお
くこともできるため、冷却剤通路２内で生ずる冷却剤の
圧力乙損失が大幅に減少する。このため、ケーブル外径
が細くても冷却剤通路２を流れる冷却剤の圧力損失が少
ない超電導ケーブルとなる。
．冷却剤通路２内の電気絶縁用の冷却剤は冷却剤通路
２内に滞留させておくこともできるため、電気絶縁用冷
却剤に氷のような不純物が混入していても、その不純物
が超電導ケーブルコア７や断熱管路６に衝突することが
なく、それらに傷付く危険性が低減する。
２内に滞留させておくこともできるため、電気絶縁用冷
却剤に氷のような不純物が混入していても、その不純物
が超電導ケーブルコア７や断熱管路６に衝突することが
なく、それらに傷付く危険性が低減する。
．冷却剤通路２内に収容した電気絶縁を主とする冷却
剤が超電導ケーブルコア７の電気絶縁層11に含浸するの
で、冷却区間全域に亙って一層信頼性の高い電気絶縁が
可能となる。
剤が超電導ケーブルコア７の電気絶縁層11に含浸するの
で、冷却区間全域に亙って一層信頼性の高い電気絶縁が
可能となる。
．冷却剤通路２内に配置する３本の無波付管14を、隣
接する２本の超電導ケーブルコア７の間に形成される溝
に添って配置したので、夫々の無波付管14も冷却剤通路
２内を流れる冷却剤により均等に冷却され、冷却効率が
向上するうえ、断熱管路６の内径と超電導ケーブルコア
７の外径との比を2.5以下としても、圧力損失が少な
く、超電導ケーブルを細くすることができる。
接する２本の超電導ケーブルコア７の間に形成される溝
に添って配置したので、夫々の無波付管14も冷却剤通路
２内を流れる冷却剤により均等に冷却され、冷却効率が
向上するうえ、断熱管路６の内径と超電導ケーブルコア
７の外径との比を2.5以下としても、圧力損失が少な
く、超電導ケーブルを細くすることができる。
第１図は、本発明の酸化物超電導ケーブルの一例の説明
図、第２図は従来の酸化物超電導ケーブルの説明図であ
る。 １は管 ２は冷却剤通路 ３は熱絶縁体層 ４は保護用金属管 ５は防蝕材層 ６は断熱管路 ７は超電導ケーブルコア ８は管 ９はコア用冷却剤流路 10は通電用超電導導体 11は電気絶縁層 12は遮蔽用超電導導体 13は冷却剤流路 14は無波付管
図、第２図は従来の酸化物超電導ケーブルの説明図であ
る。 １は管 ２は冷却剤通路 ３は熱絶縁体層 ４は保護用金属管 ５は防蝕材層 ６は断熱管路 ７は超電導ケーブルコア ８は管 ９はコア用冷却剤流路 10は通電用超電導導体 11は電気絶縁層 12は遮蔽用超電導導体 13は冷却剤流路 14は無波付管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−67113（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−264815（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−74483（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−79768（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 12/16 F25D 3/10
Claims (1)
- 【請求項１】管（１）の外周に熱絶縁体層（３）が設け
られ、内部に冷却剤通路（２）が設けられてなる断熱管
路（６）の前記冷却剤通路（２）内に、超電導ケーブル
コア（７）が３本配置され、それら超電導ケーブルコア
（７）は通電用超電導導体（10）が設けられ、同超電導
導体（10）の外周に電気絶縁層（11）が設けられてな
り、前記冷却剤通路（２）内に超電導ケーブルコア
（７）の前記電気絶縁層（11）に浸透して電気絶縁特性
を補う冷却剤が流される構造の超電導ケーブルにおい
て、前記３本の超電導ケーブルコア（７）はそれらの中
心が各々三角形の各頂点に位置する様に配置され、断熱
管路（６）の内径と超電導ケーブルコア（７）の外径と
の比が2.5以下であり、前記冷却剤通路（２）内に冷却
剤流路（13）を形成する波付けされていない無波付管
（14）が３本配置され、その３本の無波付管（14）の各
々は前記冷却剤通路（２）内の隣接する２本の超電導ケ
ーブルコア（７）の間に形成される溝に添って配置さ
れ、前記冷却剤流路（13）内にその外側の冷却剤通路
（２）とは別に冷却剤を流すことができるようにしたこ
とを特徴とする超電導ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119652A JP2895507B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 超電導ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119652A JP2895507B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 超電導ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299108A JPH02299108A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2895507B2 true JP2895507B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=14766739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119652A Expired - Fee Related JP2895507B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 超電導ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895507B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4716248B2 (ja) * | 2004-05-21 | 2011-07-06 | 住友電気工業株式会社 | 超電導ケーブル |
| JP4517879B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2010-08-04 | 住友電気工業株式会社 | 超電導ケーブル |
| MX2007011073A (es) | 2005-03-14 | 2007-11-07 | Sumitomo Electric Industries | Cable superconductor y sistema de transmision de energia de corriente continua que incorpora el cable superconductor. |
| WO2006098068A1 (ja) | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導ケーブル |
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| JP5582077B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2014-09-03 | 日立金属株式会社 | フラットケーブル |
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| DE3623542C1 (de) * | 1986-07-12 | 1987-12-17 | Trw Ehrenreich Gmbh | Kugelgelenk |
| JP2558690B2 (ja) * | 1987-04-21 | 1996-11-27 | 株式会社フジクラ | 超電導ケ−ブル |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1119652A patent/JP2895507B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02299108A (ja) | 1990-12-11 |
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