JP3342739B2 - Oxide superconducting conductor, method of manufacturing the same, and oxide superconducting power cable having the same - Google Patents

Oxide superconducting conductor, method of manufacturing the same, and oxide superconducting power cable having the same

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JP3342739B2 JP10857693A JP10857693A JP3342739B2 JP 3342739 B2 JP3342739 B2 JP 3342739B2 JP 10857693 A JP10857693 A JP 10857693A JP 10857693 A JP10857693 A JP 10857693A JP 3342739 B2 JP3342739 B2 JP 3342739B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力輸送用あるいは超
電導マグネット用などとしての応用開発が進められてい
る酸化物超電導導体および酸化物超電導電力ケーブルに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxide superconducting conductor and an oxide superconducting power cable which are being developed for use in power transport or superconducting magnets.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、臨界温度の高い酸化物超電導導体
を用いて電力輸送用の電力ケーブル、超電導マグネット
あるいは超電導発電機の界磁巻線用超電導電力ケーブル
などを製造しようとする試みがなされている。このよう
な超電導電力ケーブルの一従来例として、図13に示す
ように、複数の長尺の酸化物系の超電導導体1(図6の
例では16本)を銅などからなるパイプ2の周囲にそれ
ぞれ螺旋状に隣接配置するように固定してなる超電導電
力ケーブル3が知られている。前記超電導電力ケーブル
1は、図12に断面構造を示すように、酸化物超電導コ
ア4を銀などからなるシース5で覆って形成された超電
導テープ6を半田などの金属接着材で複数枚積層一体化
してなるものである。図13に示す構造の超電導ケーブ
ル1にあっては、中央のパイプ2の内部に液体窒素を冷
媒として流し、この液体窒素により周囲の酸化物超電導
コア4を冷却する構成になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, attempts have been made to manufacture a power cable for power transport, a superconducting magnet or a superconducting power cable for a field winding of a superconducting generator using an oxide superconducting conductor having a high critical temperature. I have. As a conventional example of such a superconducting power cable, as shown in FIG. 13, a plurality of long oxide-based superconducting conductors 1 (16 in the example of FIG. 6) are provided around a pipe 2 made of copper or the like. A superconducting power cable 3 which is fixed so as to be spirally disposed adjacent to each other is known. As shown in the sectional structure of FIG. 12, the superconducting power cable 1 has a superconducting tape 6 formed by covering an oxide superconducting core 4 with a sheath 5 made of silver or the like, and a plurality of superconducting tapes 6 laminated with a metal adhesive such as solder. It is something that becomes. In the superconducting cable 1 having the structure shown in FIG. 13, liquid nitrogen is allowed to flow as a coolant inside the central pipe 2, and the surrounding oxide superconducting core 4 is cooled by the liquid nitrogen.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、図6に示す構造
の超電導電力ケーブル3を製造するには、超電導テープ
6を複数枚積層して1つのユニットを構成し、このユニ
ットを複数本用意してそれぞれパイプ2の外周面に螺旋
状に巻き付けてから半田付けにより固定する方法を行な
っている。ところがこの方法で超電導電力ケーブル3を
製造すると、ユニットを直接曲げながら巻き付けること
になるために、個々の超電導テープ6に歪がかかり易
く、また、巻き付け方によっては超電導テープ6に局所
的に大きな歪を付加しやすい問題がある。即ち、酸化物
超電導体は脆く歪に弱いので、局所的に歪を集中させる
とクラックなどを生じて超電導特性が著しく低下するお
それがある。
Conventionally, in order to manufacture a superconducting power cable 3 having the structure shown in FIG. 6, one unit is constructed by laminating a plurality of superconducting tapes 6, and a plurality of these units are prepared. Respectively, and spirally wound around the outer peripheral surface of the pipe 2 and then fixed by soldering. However, when the superconducting power cable 3 is manufactured by this method, the unit is wound while being directly bent, so that the individual superconducting tapes 6 are easily distorted, and depending on the winding method, locally large distortion is caused on the superconducting tape 6. There is a problem that is easily added. That is, since the oxide superconductor is fragile and vulnerable to strain, if the strain is locally concentrated, cracks or the like may occur, and the superconductivity may be significantly reduced.

【0004】次に、前記複数のユニットを順次パイプ2
に巻き付けて1本ずつ半田付けにより固定すると、既に
半田付けした超電導テープ6を固定していた半田が、他
の超電導テープ6を半田付けする際の熱で再溶融し、既
に半田付けしたユニットが剥がれるおそれがある。ま
た、複数のユニットを順次半田付けで固定する際に、ユ
ニット全体を同時に正確な位置に固定することは難しい
問題がある。
Next, the plurality of units are sequentially connected to a pipe 2.
When the superconducting tape 6 already soldered is fixed by soldering, the solder which has already fixed the superconducting tape 6 is re-melted by the heat when soldering the other superconducting tape 6, and the already soldered unit becomes There is a risk of peeling. Further, when a plurality of units are sequentially fixed by soldering, there is a problem that it is difficult to simultaneously fix the entire unit at an accurate position.

【0005】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、1本1本の超電導テープユニットを固定していた従
来方法よりも超電導テープに歪を与えることがないとと
もに、超電導テープの巻き付けと固定が容易にでき、超
電導特性劣化の少ない酸化物超電導導体および超電導ケ
ーブルが得られる構造と製造方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and does not give a distortion to the superconducting tape as compared with the conventional method in which one superconducting tape unit is fixed, and winds and fixes the superconducting tape. It is an object of the present invention to provide a structure and a manufacturing method by which an oxide superconducting conductor and a superconducting cable can be easily obtained and a superconducting characteristic is hardly deteriorated.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は前
記課題を解決するために、導電性金属材料からなるテー
プ状のシースの内部に酸化物超電導コアを備えてなる超
電導テープを複数枚積層して超電導テープユニットが構
成され、この超電導テープユニットが、複数本、導電性
と熱伝導性を有するテープ基材の一面に並列状態に固着
されてテープ集合体が構成され、このテープ集合体が、
導電性と熱伝導性を有する管体の外周面に螺旋状に巻回
固定されてなるものである。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of superconducting tapes each including an oxide superconducting core inside a tape-shaped sheath made of a conductive metal material are provided. A superconducting tape unit is constituted by laminating, and a plurality of the superconducting tape units are fixed in parallel to one surface of a tape base material having conductivity and heat conductivity to form a tape assembly, and this tape assembly is constituted. But,
It is formed by being spirally wound and fixed on the outer peripheral surface of a tube having conductivity and heat conductivity.

【0007】請求項2記載の発明は前記課題を解決する
ために、導電性金属材料からなるテープ状のシースの内
部に酸化物超電導コアを備えてなる超電導テープを複数
枚積層して相互に接着し、超電導テープユニットを構成
し、この超電導テープユニットを複数本、導電性と熱伝
導性を有するテープ基材の一面に並列状態に並べて固着
してテープ集合体を作製し、このテープ集合体を導電性
と熱伝導性を有する管体の外周面に螺旋状に巻回し固着
するものである。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above problems, a plurality of superconducting tapes each having an oxide superconducting core inside a tape-shaped sheath made of a conductive metal material are laminated and adhered to each other. Then, a superconducting tape unit is configured, a plurality of the superconducting tape units are arranged and fixed in parallel to one surface of a tape base having conductivity and heat conductivity to form a tape assembly, and this tape assembly is produced. It is wound spirally on the outer peripheral surface of a tube having electrical conductivity and thermal conductivity and fixed.

【0008】請求項3記載の発明は前記課題を解決する
ために、導電性金属材料からなるテープ状のシースの内
部に酸化物超電導コアを備えてなる超電導テープを複数
枚積層して超電導テープユニットが構成され、この超電
導テープユニットが、複数本、導電性と熱伝導性を有す
るテープ基材の一面に並列状態に固着されてテープ集合
体が構成され、このテープ集合体が、導電性と熱伝導性
を有し、内部に冷媒の流路を有する管体の外周面に、螺
旋状に巻回固定されて超電導導体が形成されるととも
に、前記超電導導体の外方に、電気絶縁層と超電導シー
ルド層とが形成され、超電導シールド層の外方に、スペ
ーサを介して被覆層が形成されて超電導シールド層と被
覆層との間に冷媒流路が形成されてなるものである。請
求項3記載の電気絶縁層が、酸化物超電導導体の外面に
超電導テープを巻回して構成される半導電層を介して巻
回された絶縁テープにより形成され、超電導シールド層
が、電気絶縁層の外面に半導電テープを巻回して構成さ
れる半導電層を介して巻回された超電導テープにより形
成されることが好ましい。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a superconducting tape unit comprising: a plurality of superconducting tapes each including an oxide superconducting core inside a tape-shaped sheath made of a conductive metal material; A plurality of superconducting tape units are fixed in parallel to one surface of a tape base having conductivity and heat conductivity to form a tape assembly, and the tape assembly is electrically and thermally conductive. A superconducting conductor is formed by being spirally wound and fixed on the outer peripheral surface of a tubular body having conductivity and having a coolant flow path therein, and an electric insulating layer and a superconducting conductor are formed outside the superconducting conductor. A shield layer is formed, a coating layer is formed outside the superconducting shield layer via a spacer, and a refrigerant flow path is formed between the superconducting shield layer and the coating layer. 4. The electrical insulating layer according to claim 3, wherein the electrical insulating layer is formed by an insulating tape wound via a semiconductive layer formed by winding a superconducting tape on an outer surface of the oxide superconducting conductor, and the superconducting shield layer comprises an electric insulating layer. Is preferably formed by a superconducting tape wound around a semiconductive layer formed by winding a semiconductive tape around the outer surface of the tape.

【0009】[0009]

【作用】管体の外部にテープ基材を介して複数の超電導
テープが巻回されているので、管体の内部に液体窒素な
どの冷媒を流して超電導テープを冷却することができ、
超電導テープの超電導コアを超電導状態としてそれを通
電用に使用できる。更にまた、1本の管体に対して複数
本の超電導テープが備えられるので、電流容量が大きく
なる。
[Function] Since a plurality of superconducting tapes are wound around the outside of the tube via a tape base material, a coolant such as liquid nitrogen can be flown inside the tube to cool the superconducting tape.
The superconducting core of the superconducting tape can be used for energization while the superconducting core is in a superconducting state. Furthermore, since a plurality of superconducting tapes are provided for one tube, the current capacity is increased.

【0010】本発明方法では超電導テープを積層した超
電導テープユニットを予めテープ基材に固定しておき、
それを管体に巻回し固定するので、1本1本の超電導テ
ープユニットを順次管体に固定していた従来方法よりも
超電導テープに歪を与えるおそれが少ない。また、超電
導ユニットを複数備えたテープ基材単位で管体に巻き付
け固定できるので、超電導テープユニットの管体への巻
き付けが従来よりも容易にできる。また、テープ基材を
管体に固定することで超電導ユニットの固定が完了する
ので、テープ基材を半田付けにより固定する場合、テー
プ基材に既に固定してある超電導ユニットの半田付け部
分を再溶融させるおそれが少なくなる。
In the method of the present invention, a superconducting tape unit in which superconducting tapes are laminated is fixed in advance to a tape base material,
Since the superconducting tape is wound around the tube and fixed, the superconducting tape is less likely to be distorted than the conventional method in which each superconducting tape unit is sequentially fixed to the tube. In addition, since the tape can be wound and fixed in units of a tape substrate having a plurality of superconducting units, the winding of the superconducting tape unit around the tube can be made easier than before. In addition, since the fixing of the superconducting unit is completed by fixing the tape base material to the tube, when the tape base material is fixed by soldering, the soldered portion of the superconducting unit already fixed to the tape base material is re-used. The risk of melting is reduced.

【0011】更に、本発明の酸化物超電導電力ケーブル
にあっては、管体内部の冷媒流路と管体外部の冷媒流路
とが設けられているので、管体内部の冷媒通路を冷媒の
往路として利用し、管体外部の冷媒流路を冷媒の復路と
して使用するならば、冷媒の循環を行えるので、効率良
く超電導ユニットを冷却することができ、超電導特性の
安定化に寄与する。
Further, in the oxide superconducting power cable of the present invention, since the refrigerant passage inside the tube and the refrigerant passage outside the tube are provided, the refrigerant passage inside the tube passes through the refrigerant passage. If the refrigerant is used as the outward path and the refrigerant flow path outside the tube is used as the return path for the refrigerant, the refrigerant can be circulated, so that the superconducting unit can be efficiently cooled and contributes to the stabilization of the superconducting characteristics.

【0012】更に、半導電層が半導電テープの巻き付け
により形成され、電気絶縁層が絶縁テープの巻き付けに
より形成され、超電導シールド層が超電導テープの巻き
付けにより形成されていると、超電導シールド層の外方
の冷媒の流路を流れる冷媒が、超電導テープの巻き付け
部分の隙間を介して半導電層や電気絶縁層側に染み込
み、更に、絶縁テープの巻き付け部分の隙間にも染み込
むので、電気絶縁層の絶縁性の向上に寄与する。
Further, when the semiconductive layer is formed by winding a semiconductive tape, the electrical insulating layer is formed by winding an insulating tape, and the superconducting shield layer is formed by winding a superconducting tape, the outside of the superconducting shield layer is formed. The refrigerant flowing through the flow path of the refrigerant penetrates into the semiconductive layer or the electric insulating layer side through the gap of the superconducting tape winding part, and also penetrates into the gap of the insulating tape winding part, so that the electric insulating layer It contributes to the improvement of insulation.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る酸化物超電導導体の第
1実施例を示すもので、この例の超電導導体11は、管
体12の外周に、図2に示すテープ集合体13を螺旋状
に巻き付けて構成されている。前記管体12は、銀など
の貴金属、銅あるいはアルミニウムなどの単体金属ある
いは合金からなり、その内部空間は冷媒流路(冷媒往
路)10とされていて、この冷媒流路10に液体窒素な
どの冷媒が流されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an oxide superconducting conductor according to the present invention. In the superconducting conductor 11 of this embodiment, a tape assembly 13 shown in FIG. It is configured. The tubular body 12 is made of a noble metal such as silver, a simple metal such as copper or aluminum, or an alloy, and has an internal space defined as a refrigerant flow path (a refrigerant outward path) 10. A refrigerant is made to flow.

【0014】前記テープ集合体13は、図2に示すよう
な良導電性と熱伝導性を有する銀や銀合金などの貴金属
からなるテープ基材14と、このテープ基材14の表面
の長さ方向にそれぞれ平行に配列固着された複数本の超
電導テープユニット15から構成されている。前記超電
導テープユニット15は、複数枚の超電導テープ16を
積層し、これらを相互に半田などの金属接着材により固
着して構成されている。前記超電導テープ16は、Y-
Ba-Cu-O系、Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O系、T
l-Ba-Ca-Cu-O系、などに代表される酸化物超電
導体からなるテープ状の超電導コア17を銀などの貴金
属からなるシース18で覆って構成されている。
The tape assembly 13 includes a tape base 14 made of a noble metal such as silver or silver alloy having good electrical conductivity and thermal conductivity as shown in FIG. It is composed of a plurality of superconducting tape units 15 arranged and fixed in parallel in each direction. The superconducting tape unit 15 is configured by laminating a plurality of superconducting tapes 16 and fixing them to each other with a metal adhesive such as solder. The superconducting tape 16 is Y-
Ba-Cu-O system, Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O system, T
A tape-shaped superconducting core 17 made of an oxide superconductor represented by l-Ba-Ca-Cu-O or the like is covered with a sheath 18 made of a noble metal such as silver.

【0015】前記構成の超電導導体11を製造するに
は、超電導テープ16を1枚あるいは複数枚積層した後
に、長さ方向の途中部分の必要箇所を半田で固定して超
電導テープユニット15を形成し、この超電導テープユ
ニット15を複数枚用意し、これらの間に若干の隙間1
3aをあけてテープ基材14の上面に平行に並べて各々
を半田で固定し、超電導ユニット15…を相互固定した
テープ集合体13を作成する。次に前記テープ集合体1
3を複数本、例えば2本用意し、これを管体12の周囲
に所定のピッチで螺旋状に巻き付け、テープ基材14を
管体12の外周面に適宜半田付けするならば、図1に示
す構造の超電導導体11を得ることができる。この半田
付けの際に、テープ基材14を管体12に半田付けすれ
ば良いので、テープ基材14に超電導テープ16…を固
定している半田、あるいは、超電導テープ16…どうし
を固定している半田が再溶融することがない。よって、
予め半田付けした超電導テープ16をテープ基材14の
半田付け時に剥離させてしまうことがない。
In order to manufacture the superconducting conductor 11 having the above-described structure, one or more superconducting tapes 16 are laminated, and a necessary portion in the longitudinal direction is fixed with solder to form a superconducting tape unit 15. A plurality of the superconducting tape units 15 are prepared, and a slight gap 1 is provided between them.
3a are opened in parallel with the upper surface of the tape base material 14, and each is fixed with solder, thereby forming a tape assembly 13 in which the superconducting units 15 are mutually fixed. Next, the tape assembly 1
If a plurality of, for example, two, 3 are prepared and spirally wound around the tube 12 at a predetermined pitch and the tape base material 14 is appropriately soldered to the outer peripheral surface of the tube 12, FIG. Superconducting conductor 11 having the structure shown can be obtained. In this soldering, the tape base 14 may be soldered to the tube 12, so that the superconducting tapes 16 are fixed to the tape base 14 or the superconducting tapes 16 are fixed to each other. Solder does not re-melt. Therefore,
The superconducting tape 16 soldered in advance does not peel off when the tape base material 14 is soldered.

【0016】前記構造の超電導導体11は、管体12の
内部に液体窒素などの冷媒を流すことにより超電導コア
17を冷却して超電導状態とし、これに通電して使用す
る。前記構造の超電導導体11を製造する場合、超電導
ユニット15を1本1本管体12に巻き付けるのではな
く、超電導テープユニット15を数本具備するテープ集
合体13を巻き付けることになるので、前記の方法によ
れば1本1本管体12に巻き付ける従来方法に比べて超
電導コア17に付加される歪を軽減できる。また、超電
導テープユニット15を巻き付ける場合は、テープ基材
14を把持して管体12に巻き付ける作業を行えば良い
ので、超電導テープユニット15…をハンドリングする
必要がなくなり、超電導テープユニット15…に不用な
付加や歪を与えることがない。よって、製造時にコア1
7の超電導特性を劣化させてしまうことがなくなる。
The superconducting conductor 11 having the above-described structure is used by cooling a superconducting core 17 by flowing a coolant such as liquid nitrogen into the inside of the tubular body 12 to bring the superconducting core 17 into a superconducting state. When manufacturing the superconducting conductor 11 having the above structure, the tape assembly 13 including several superconducting tape units 15 is wound instead of winding the superconducting unit 15 around the tube 12 one by one. According to the method, the distortion applied to the superconducting core 17 can be reduced as compared with the conventional method of winding the tube one by one. When the superconducting tape unit 15 is wound, the work of holding the tape base 14 and winding it around the tube 12 may be performed, so that it is not necessary to handle the superconducting tape unit 15. No significant addition or distortion is given. Therefore, at the time of manufacturing, the core 1
7 does not deteriorate the superconducting characteristics.

【0017】次に、前記超電導導体1を用いて構成され
る超電導電力ケーブルについて説明する。図3は、本発
明に係る超電導電力ケーブルの第1実施例を示すもの
で、この実施例の超電導電力ケーブル20は、前記超電
導導体11を中心部に備え、その外部に、半導電層21
aと、電気絶縁層21と、半導電層21bと、超電導シ
ールド層22と、スペーサ23を介して配置された第2
保護パイプ24と、断熱層25と、第1保護パイプ26
と、防食層27とからなる被覆層28を設けて構成され
ている。
Next, a superconducting power cable constituted by using the superconducting conductor 1 will be described. FIG. 3 shows a first embodiment of a superconducting power cable according to the present invention. The superconducting power cable 20 of this embodiment includes the superconducting conductor 11 at the center, and a semiconductive layer 21 outside the superconducting conductor.
a, an electrically insulating layer 21, a semiconductive layer 21b, a superconducting shield layer 22, and a second
Protection pipe 24, heat insulation layer 25, first protection pipe 26
And a coating layer 28 comprising an anticorrosion layer 27.

【0018】前記電気絶縁層21は、クラフト紙やPP
LP(ポリプロピレンラミネート紙)などの絶縁テープ
を巻き付けて構成されたもので、絶縁耐圧を確保するた
めに設けられている。なお、この電気絶縁層21が絶縁
テープを巻回して構成されたものであるので、その外側
の後述する冷媒流路を流れる冷媒の液体窒素がこの部分
に染み込んできて絶縁特性の向上に寄与する。
The electric insulating layer 21 is made of kraft paper or PP.
It is configured by winding an insulating tape such as LP (polypropylene laminated paper) or the like, and is provided to ensure a dielectric strength. Since the electric insulating layer 21 is formed by winding an insulating tape, the liquid nitrogen of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path, which will be described later, outside the electric insulating layer 21 soaks into this portion, thereby contributing to the improvement of the insulating characteristics. .

【0019】前記超電導シールド層22は、ハステロイ
テープなどの金属テープ基材上に、厚さ0.1〜1μm
程度のYBaCuO系などの薄膜状の超電導層が形成さ
れた超電導テープを巻回したもの、あるいは、前記の酸
化物超電導導体1を構成する超電導テープ6を巻回した
ものから構成されている。ここで、前記金属テープ基材
上に超電導層を形成するには、レーザ蒸着法、CVD法
(化学気相法)、MBE法(分子線エピタキシー法)な
どの成膜法を実施すれば良い。また、前記金属テープ基
材の上にドクターブレード法により厚さ5〜50μmの
厚膜を塗布し、酸素気流中において熱処理してYBaC
uO系などの厚膜状の超電導層を形成して超電導テープ
を作成し、それを巻回しても良い。
The superconducting shield layer 22 has a thickness of 0.1 to 1 μm on a metal tape base such as Hastelloy tape.
The superconducting tape is formed by winding a superconducting tape on which a thin superconducting layer such as YBaCuO is formed, or by winding a superconducting tape 6 constituting the oxide superconducting conductor 1. Here, in order to form a superconducting layer on the metal tape substrate, a film forming method such as a laser vapor deposition method, a CVD method (chemical vapor method), and an MBE method (molecular beam epitaxy method) may be performed. Further, a thick film having a thickness of 5 to 50 μm is applied on the metal tape substrate by a doctor blade method, and is heat-treated in an oxygen stream to obtain YBaC.
A superconducting tape may be formed by forming a thick superconducting layer such as a uO-based layer, and the tape may be wound.

【0020】この巻回の際に、外側に金属テープ基材を
向け内側に超電導層を向けて超電導テープを巻回するこ
とが好ましい。これにより、超電導電力ケーブル20を
交流用として使用した場合に、発生する交番磁界等を電
磁的に遮蔽することになり、また、超電導電力ケーブル
20にコイル加工などを行った場合に、超電導層に圧縮
歪を付加させてその超電導特性劣化を低くすることがで
きる。
In this winding, it is preferable to wind the superconducting tape with the metal tape substrate facing outward and the superconducting layer facing inside. As a result, when the superconducting power cable 20 is used for alternating current, an alternating magnetic field or the like is electromagnetically shielded, and when the superconducting power cable 20 is subjected to coil processing or the like, the superconducting layer has By adding a compressive strain, the deterioration of the superconducting characteristics can be reduced.

【0021】なお、超電導シールド層22の好ましい一
例として図5に示すように、ハステロイなどのNi基合
金あるいはステンレステープなどからなる金属テープ基
材22aの内面に、YSZ(イットリウム安定化ジルコ
ニア)、MgOあるいはSrTiO3などからなる中間
層22bと、超電導薄膜22cを形成したものを例示す
ることができる。この構造を採用することによって前記
の如く超電導特性の劣化を防止でき、所望の磁気遮蔽効
果を得ることができる。
As a preferred example of the superconducting shield layer 22, as shown in FIG. 5, YSZ (yttrium-stabilized zirconia), MgO, and the like are formed on the inner surface of a metal tape base 22a made of a Ni-based alloy such as Hastelloy or a stainless tape. Alternatively, an example in which an intermediate layer 22b made of SrTiO 3 or the like and a superconducting thin film 22c are formed can be exemplified. By employing this structure, deterioration of the superconducting characteristics can be prevented as described above, and a desired magnetic shielding effect can be obtained.

【0022】次に、前記スペーサ23は超電導シールド
層22の外部に巻回されるものであり、超電導シールド
層22とその外方の第2保護パイプ24との間に冷媒流
路30を形成するために設けられている。なお、このス
ペーサ23は、ステンレス鋼製の金属線から、あるい
は、CBN、Al23、部分安定化ジルコニアなどのセ
ラミックス、あるいは、ポリテトラフルオロエチレン
(テフロン)、ポリエチレン、ナイロンなどの合成樹脂
からなる線状体あるいは条体などであっても差し支えな
い。
Next, the spacer 23 is wound around the outside of the superconducting shield layer 22, and forms a coolant channel 30 between the superconducting shield layer 22 and the second protection pipe 24 outside the superconducting shield layer 22. It is provided for. The spacer 23 is made of a metal wire made of stainless steel, ceramics such as CBN, Al 2 O 3 , partially stabilized zirconia, or synthetic resin such as polytetrafluoroethylene (Teflon), polyethylene, and nylon. It may be a linear body or a strip body.

【0023】前記スペーサ23…の外方には第2保護パ
イプ24がスペーサ23…に接するように被せられてい
て、第2保護パイプ24と超電導シールド層22との間
に冷媒流路(冷媒復路)30が形成されている。この第
2保護パイプ24は、厚さ1.5〜2mm程度のステン
レス鋼などの金属材料からなり、後述するように地絡用
のアース導体を兼用している。前記第2保護パイプ24
の外部には、スーパーインシューションなどを巻回して
構成された厚さ10〜20mm程度の断熱層25が設け
られ、その外部に第1保護パイプ26が被せられ、更
に、第1保護パイプ26の外面には、ポリエチレンやエ
チレンプロピレンゴムなどからなる防食層27が被覆さ
れている。
Outside the spacers 23, a second protective pipe 24 is provided so as to be in contact with the spacers 23, and a refrigerant flow path (a refrigerant return path) is provided between the second protective pipe 24 and the superconducting shield layer 22. ) 30 is formed. The second protection pipe 24 is made of a metal material such as stainless steel having a thickness of about 1.5 to 2 mm, and also serves as a ground conductor for a ground fault as described later. The second protection pipe 24
Is provided with a heat insulating layer 25 having a thickness of about 10 to 20 mm formed by winding a super insulated or the like, and a first protective pipe 26 is put on the outside thereof. Is coated with an anticorrosion layer 27 made of polyethylene, ethylene propylene rubber, or the like.

【0024】前記冷媒流路30は、超電導導体1を冷却
するための液体窒素などの冷媒が流される流路であり、
超電導電力ケーブル20の一端側でこの冷媒流路30と
前記管体12内部の冷媒流路10とを接続し、他端側で
冷媒流路30と冷媒流路10を図示略の液体窒素などの
冷媒供給源に接続し、この冷媒供給源から冷媒流路10
に冷媒を供給し、冷媒流路30を介して冷媒を戻すこと
で、超電導電力ケーブル20の全長にわたり冷媒の循環
ができるようになっている。
The coolant passage 30 is a passage through which a coolant such as liquid nitrogen for cooling the superconducting conductor 1 flows.
One end of the superconducting power cable 20 connects the refrigerant flow path 30 to the refrigerant flow path 10 inside the tube 12, and the other end connects the refrigerant flow path 30 and the refrigerant flow path 10 to a liquid nitrogen or the like (not shown). Connected to a coolant supply, from which coolant flow path 10
The refrigerant is supplied to the superconducting power cable 20 and returned through the refrigerant flow path 30 so that the refrigerant can circulate over the entire length of the superconducting power cable 20.

【0025】前記超電導電力ケーブル20を製造するに
は、超電導導体11を製造した後、この超電導導体11
の外部に図4に示すように半導電層21aと電気絶縁層
21と半導電層21bと超電導シールド層22を順次巻
き付け形成し、その後に図5に示すようにスペーサ23
と第2保護パイプ24と断熱層25を形成し、その外部
に防食層27を備えた第1保護パイプ26を被せて製造
する。
In order to manufacture the superconducting power cable 20, after the superconducting conductor 11 is manufactured, the superconducting conductor 11
A semiconductive layer 21a, an electric insulating layer 21, a semiconductive layer 21b, and a superconducting shield layer 22 are sequentially wound around the outside as shown in FIG. 4, and then a spacer 23 is formed as shown in FIG.
, A second protective pipe 24 and a heat insulating layer 25 are formed, and a first protective pipe 26 provided with an anticorrosion layer 27 is put on the outside thereof to manufacture.

【0026】次に、前記構造の超電導電力ケーブル20
を使用する場合について説明する。前記の超電導電力ケ
ーブル20にあっては、冷媒流路10と冷媒流路30を
介して液体窒素などの冷媒を循環させて超電導導体11
を冷却し、超電導導体11の超電導コア17を超電導状
態に遷移させて通電用として使用する。この場合に超電
導導体11の超電導コア17を冷媒流路10の冷媒で冷
却できるので、超電導状態で通電した場合に超電導導体
11の安定性が向上する。
Next, the superconducting power cable 20 having the above structure
Will be described. In the superconducting power cable 20, the refrigerant such as liquid nitrogen is circulated through the refrigerant flow path 10 and the refrigerant flow path 30 so that the superconducting conductor 11
Is cooled, and the superconducting core 17 of the superconducting conductor 11 is transited to the superconducting state and used for energization. In this case, since the superconducting core 17 of the superconducting conductor 11 can be cooled by the refrigerant in the refrigerant flow passage 10, the stability of the superconducting conductor 11 when energized in the superconducting state is improved.

【0027】次に、半導電層21aが半導電テープを巻
き付けて構成され、電気絶縁層21が絶縁テープを巻き
付けて構成され、超電導シールド層22が超電導テープ
を巻き付けて構成されているので、それらの外側の冷媒
流路30を流れる冷媒の液体窒素は、巻き付けた超電導
テープの隙間部分からその内側の超電導シールド層25
に染み込み、更に、この液体窒素は電気絶縁層21にも
染み込む。ここで液体窒素が染み込んだ電気絶縁層21
は絶縁耐圧が向上するので、超電導電力ケーブル20の
絶縁耐圧を向上させることができる。また、超電導電力
ケーブル20に通電している場合に、何等かの原因によ
って超電導導体11が常電導状態に遷移した場合、電力
供給源から供給される大電力を一時的に逃がす必要があ
る。このような場合に前記構造の超電導電力ケーブル2
0にあっては、第2保護パイプ24が前記電流を逃がす
地絡用のアース導体となる。
Next, the semiconductive layer 21a is formed by winding a semiconductive tape, the electric insulating layer 21 is formed by winding an insulating tape, and the superconducting shield layer 22 is formed by winding a superconducting tape. Liquid nitrogen flowing through the refrigerant flow path 30 outside the superconducting shield layer 25 inside the superconducting tape around the wound superconducting tape.
, And this liquid nitrogen also penetrates into the electric insulating layer 21. Here, the electric insulating layer 21 impregnated with liquid nitrogen
Since the withstand voltage is improved, the withstand voltage of the superconducting power cable 20 can be improved. In addition, when the superconducting conductor 11 transitions to the normal conducting state for some reason while the superconducting power cable 20 is energized, it is necessary to temporarily release the large power supplied from the power supply source. In such a case, the superconducting power cable 2 having the above structure is used.
In the case of 0, the second protection pipe 24 serves as a ground conductor for the ground fault for releasing the current.

【0028】なお、超電導シールド層25は、超電導コ
ア17に通電した場合に、超電導コア17が発生させる
自己磁場をマイスナー効果により跳ね返す作用を奏す
る。特に、交流通電している場合に交番磁界が作用し交
流損失を生じるおそれがあるので、それを超電導シール
ド層25で防止することができる。
The superconducting shield layer 25 has a function of repelling the self-magnetic field generated by the superconducting core 17 by the Meissner effect when the superconducting core 17 is energized. In particular, when alternating current is applied, an alternating magnetic field may act to cause an AC loss, and this can be prevented by the superconducting shield layer 25.

【0029】図6は、本発明の酸化物超電導電力ケーブ
ルに用いる管体の第2実施例の一部構造を示すもので、
この例では、管体30として、外面にテープ基材14を
固定するための面取りを施した管体30を用いる。即
ち、管体30の外面に、テープ基材14の幅に合致する
幅の平面部31を形成し、この平面部31に沿ってテー
プ基材14を半田付けすることにより固定する。
FIG. 6 shows a partial structure of a second embodiment of the tube used for the oxide superconducting power cable of the present invention.
In this example, as the tube 30, a tube 30 chamfered to fix the tape base 14 to the outer surface is used. That is, a flat portion 31 having a width corresponding to the width of the tape base material 14 is formed on the outer surface of the tubular body 30, and the tape base material 14 is fixed by soldering along the flat surface portion 31.

【0030】図7は、本発明の酸化物超電導電力ケーブ
ルに用いる超電導テープの他の例を示すものであり、こ
の例の超電導テープ40は、先に説明した超電導テープ
16と同等の構造の超電導テープ41に、銀などの貴金
属、銅あるいは銅合金、またはステンレステープなどの
補強テープ42を添設した構成である。このような構成
にすることによって、超電導テープ40をハンドリング
で取り扱う場合の局所的な歪の付加を抑制できる。
FIG. 7 shows another example of the superconducting tape used for the oxide superconducting power cable of the present invention. The superconducting tape 40 of this example has a superconducting tape having the same structure as the superconducting tape 16 described above. The tape 41 is provided with a reinforcing tape 42 such as a noble metal such as silver, copper or a copper alloy, or a stainless steel tape. With such a configuration, it is possible to suppress local addition of distortion when the superconducting tape 40 is handled by handling.

【0031】「製造例」図8に示すような肉厚3mm、
外径30mmの銀パイプ50と、肉厚0.2mm、幅2
0mmの銀テープを用意した。また、図9に示すよう
な、厚さ0.1mm、幅4.5mmであって、Bi-Pb-
Sr-Ca-Cu-O系の超電導体のコアを内部に有する
超電導テープ51を作製した。この超電導テープ51の
作製には、Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:O=1.
8:0.4:2.0:2.2:3.0の組成比になるように
BiO3粉末とPbO粉末とCuO粉末とSrCO3粉末
とCaCO3粉末とを配合し、これに対して800〜8
40℃×74時間の仮焼処理を大気中で4回施した。次
に、仮焼粉末を静水圧プレスで棒状に成形し、これを外
径10mm、肉厚2.5mmの銀パイプに挿入し、次い
で、外径2.4mmになるまで冷間加工した。その後、
圧延加工と830〜840℃×50時間の熱処理を3回
繰り返し施して最終的に厚さ0.1mm、幅4.5mmの
素超電導テープ51を得た。なお、前記圧延加工の代わ
りに冷間プレスを行っても良い。
[Production Example] As shown in FIG.
Silver pipe 50 with an outer diameter of 30 mm, thickness 0.2 mm, width 2
A 0 mm silver tape was prepared. Further, as shown in FIG. 9, the thickness is 0.1 mm, the width is 4.5 mm, and Bi-Pb-
A superconducting tape 51 having an Sr-Ca-Cu-O-based superconductor core therein was produced. For the production of the superconducting tape 51, Bi: Pb: Sr: Ca: Cu: O = 1.
BiO 3 powder, PbO powder, CuO powder, SrCO 3 powder, and CaCO 3 powder are blended so as to have a composition ratio of 8: 0.4: 2.0: 2.2: 3.0. 800-8
The calcination treatment at 40 ° C. × 74 hours was performed four times in the air. Next, the calcined powder was formed into a rod shape by an isostatic press, inserted into a silver pipe having an outer diameter of 10 mm and a wall thickness of 2.5 mm, and then cold worked until the outer diameter became 2.4 mm. afterwards,
Rolling and heat treatment at 830 to 840 ° C. for 50 hours were repeated three times to finally obtain a superconducting tape 51 having a thickness of 0.1 mm and a width of 4.5 mm. In addition, you may perform a cold press instead of the said rolling process.

【0032】前記の超電導テープ51を50枚、図10
に示すように積み重ね、超電導テープ51の途中の複数
の部分を半田付けして相互に固定し、高さ5.5mm、
幅4.5mmの超電導テープユニット52を得た。この
超電導テープユニットを4本用意し、それぞれを図11
に示すように0.5mm間隔で前記銀テープ53上に並
べ、銀テープと接する部分を半田で固定してテープ集合
体54を得た。このテープ集合体54を4枚用意し、前
記銀パイプの周囲に500mmピッチで巻き付け、銀パ
イプと銀テープを半田で固定して酸化物超電導導体を得
た。
As shown in FIG.
And a plurality of portions in the middle of the superconducting tape 51 are soldered and fixed to each other to have a height of 5.5 mm.
A superconducting tape unit 52 having a width of 4.5 mm was obtained. Four superconducting tape units were prepared, each of which was shown in FIG.
The tape assembly 54 was obtained by arranging on the silver tape 53 at intervals of 0.5 mm as shown in FIG. Four tape assemblies 54 were prepared, wrapped around the silver pipe at a pitch of 500 mm, and the silver pipe and silver tape were fixed with solder to obtain an oxide superconductor.

【0033】前記の酸化物超電導導体を液体窒素に浸し
て冷却し、外部磁場0Tの状態で通電実験したところ7
000Aの通電をすることができた。なお、前記超電導
テープユニット52の状態では、液体窒素で冷却するこ
とで500A(磁場0T)の通電が可能であり、それら
を4本まとめたテープ集合体54の状態では1900A
(磁場0T)の通電が可能であった。
The above-mentioned oxide superconductor was immersed in liquid nitrogen, cooled, and subjected to a current-carrying experiment with an external magnetic field of 0 T.
000 A could be supplied. In the state of the superconducting tape unit 52, it is possible to conduct 500 A (magnetic field 0 T) by cooling with liquid nitrogen, and 1900 A in the state of the tape assembly 54 in which four of them are combined.
(Magnetic field 0T) could be energized.

【0034】なお、比較のために、テープ集合体54の
状態とせずに、前記超電導ユニット52を16本、直接
銀パイプに巻き付けたものにあっては、ハンドリングに
よる曲げの影響で超電導特性が劣化してしまい、150
0A程度の通電が可能なようになってしまった。
For comparison, in the case where 16 superconducting units 52 were directly wound around a silver pipe without being in the state of the tape assembly 54, the superconducting characteristics deteriorated due to the influence of bending due to handling. 150
Electricity of about 0A has become possible.

【0035】次に、前記の超電導導体の周囲に電気絶縁
層としてポリプロピレンラミネート紙を厚さ15mm巻
き付け、その周囲にレーザ蒸着法により酸化物超電導薄
膜をハステロイテープ上に作製したY-Ba-Cu-O系
蒸着テープ(5mm幅のハステロイCからなるテープ上
に、厚さ0.4mmのYSZ中間層を介して厚さ0.5μ
mのY-Ba-Cu-O系超電導薄膜を生成したもの)を
超電導シールド層として10枚突き合わせ巻きした。こ
の際の線材の外径は75mmであった。次いで、前記の
超電導シールド層の上に、直径10mmのテフロン線を
スペーサとして3本巻き付け、それを内径100mm、
肉厚5mm、コルゲート付きのJIS規定のSUS30
4ステンレス管に引き込み、その上に熱絶縁層としてス
ーパーインシュレーションを厚さ15mmになるように
巻き付け、更に、外面にビニル防食層を施したコルゲー
ト付きSUS304ステンレス管(内径180mm、肉
厚5mm)に引き込んで酸化物超電導電力ケーブルを得
た。
Next, a polypropylene laminated paper having a thickness of 15 mm was wrapped around the superconducting conductor as an electric insulating layer, and an oxide superconducting thin film was formed on the Hastelloy tape by laser vapor deposition. O-based vapor deposition tape (0.5 μm thick on a 5 mm wide Hastelloy C tape via a 0.4 mm thick YSZ intermediate layer)
m (Y-Ba-Cu-O-based superconducting thin film was formed) as a superconducting shield layer, and 10 pieces were wound. The outer diameter of the wire at this time was 75 mm. Next, on the above-mentioned superconducting shield layer, three Teflon wires having a diameter of 10 mm were wound as spacers, and were wound with an inner diameter of 100 mm.
5mm thick, JIS standard SUS30 with corrugated
4 stainless steel pipe, super-insulation was wound thereon to a thickness of 15 mm as a heat insulating layer, and further a corrugated SUS304 stainless steel pipe (inner diameter 180 mm, wall thickness 5 mm) with a vinyl corrosion protection layer on the outer surface. By drawing in, an oxide superconducting power cable was obtained.

【0036】得られた酸化物超電導電力ケーブルは、外
部磁場0Tにおいて、6000Aの通電が可能であっ
た。また、前記超電導ケーブルの絶縁耐圧について測定
したところ、液体窒素の冷媒を流す前は、80kV出あ
ったものが、液体窒素を流した後においては、100k
Vに向上した。これは、冷媒として使用した液体窒素
が、超電導シールド層と電気絶縁層とに染み込んだ結果
によるものと思われる。
The obtained oxide superconducting power cable was able to conduct 6000 A in an external magnetic field of 0T. Also, when the dielectric strength of the superconducting cable was measured, it was 80 kV before flowing the liquid nitrogen refrigerant, but it was 100 kV after flowing the liquid nitrogen.
V. This is probably because liquid nitrogen used as the refrigerant permeated the superconducting shield layer and the electric insulating layer.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の超
電導ユニットをテープ基材に一体化したテープ集合体が
管体に巻き付けられて固定されているので、管体の内部
に液体窒素などの冷媒を流すことにより超電導テープを
冷却することができ、超電導テープ内の超電導コアを超
電導状態としてそれを通電用に使用することができる。
更に、1本の管体に複数本の超電導テープが巻回される
ので、電力容量が大きくなる。また、テープ基材が管体
に固定されているので、テープ基材を固定する際のハン
ドリングにより超電導テープに歪などの付加を与えるお
それが少なく、超電導特性の劣化が起こり難い構成にな
っている。
As described above, according to the present invention, since a tape assembly in which a plurality of superconducting units are integrated with a tape base material is wound around a tube and fixed, liquid nitrogen or the like is contained inside the tube. The superconducting tape can be cooled by flowing the above-described refrigerant, and the superconducting core in the superconducting tape can be put into a superconducting state and used for energization.
Further, since a plurality of superconducting tapes are wound around one tube, the power capacity is increased. Further, since the tape base is fixed to the tubular body, there is little possibility that distortion or the like is added to the superconducting tape due to handling at the time of fixing the tape base, and the superconducting property is hardly deteriorated. .

【0038】本発明の方法では、超電導テープを積層し
た超電導テープユニットを予めテープ基材に固定してお
き、それを管体に巻回し固定するので、1本1本の超電
導テープユニットを順次管体に固定していた従来方法よ
りも、超電導テープに歪を与えるおそれが少ない。ま
た、超電導ユニットを複数備えたテープ基材単位で管体
に巻き付け固定できるので、超電導テープユニットの管
体への巻き付けが従来よりも容易にできる。
According to the method of the present invention, the superconducting tape unit having the superconducting tape laminated thereon is fixed to the tape base material in advance and is wound and fixed on a tube. There is less possibility that the superconducting tape will be distorted compared to the conventional method in which the tape is fixed to the body. In addition, since the tape can be wound and fixed in units of a tape substrate having a plurality of superconducting units, the winding of the superconducting tape unit around the tube can be made easier than before.

【0039】更に、超電導ユニットをテープ基材に予め
確実に固定しておくならば、テープ基材を管体に固定す
る場合にテープ基材の必要箇所のみを固定すれば良く、
この場合に超電導コアが発生させる電磁力に耐える程度
に固定するば良いので、1本ずつ超電導ユニットを管体
に固定する場合に比べて固定作業を容易にできる。ま
た、テープ基材を管体に固定することで超電導ユニット
の固定が完了するので、テープ基材を半田付けにより固
定する場合、テープ基材に既に固定してある超電導ユニ
ットの半田付け部分を再溶融させるおそれが少なくな
る。よって、テープ基材の取り付け時に超電導テープが
テープ基材から剥離することがない。
Furthermore, if the superconducting unit is securely fixed to the tape base material in advance, only the necessary portions of the tape base material need to be fixed when the tape base material is fixed to the tube.
In this case, it is sufficient to fix the superconducting core to the extent that it can withstand the electromagnetic force generated by the superconducting core, so that the fixing operation can be facilitated as compared with the case where the superconducting units are fixed to the tube one by one. In addition, since the fixing of the superconducting unit is completed by fixing the tape base material to the tube, when the tape base material is fixed by soldering, the soldered portion of the superconducting unit already fixed to the tape base material is re-used. The risk of melting is reduced. Therefore, the superconducting tape does not peel off from the tape substrate when the tape substrate is attached.

【0040】更に、本発明の酸化物超電導電力ケーブル
にあっては、管体内部の冷媒流路と管体外部の冷媒流路
とが設けられているので、管体内部の冷媒通路を冷媒の
往路として利用し、管体外部の冷媒流路を冷媒の復路と
して使用するならば、冷媒の循環を行えるので、効率良
く超電導ユニットを冷却することができ、超電導特性の
安定化に寄与する。
Further, in the oxide superconducting power cable of the present invention, since the refrigerant passage inside the tube and the refrigerant passage outside the tube are provided, the refrigerant passage inside the tube passes through the refrigerant passage. If the refrigerant is used as the outward path and the refrigerant flow path outside the tube is used as the return path for the refrigerant, the refrigerant can be circulated, so that the superconducting unit can be efficiently cooled and contributes to the stabilization of the superconducting characteristics.

【0041】更に、半導電層が半導電テープの巻き付け
により構成され、電気絶縁層が絶縁テープの巻き付けに
より形成され、超電導シールド層が超電導テープの巻き
付けにより形成されていると、超電導シールド層の外方
の冷媒の流路を流れる冷媒が、超電導テープの巻き付け
部分の隙間を介して電気絶縁層側に染み込み、更に、絶
縁テープの巻き付け部分の隙間にも染み込むので、電気
絶縁層の絶縁性の向上に寄与する。
Further, when the semiconductive layer is formed by winding a semiconductive tape, the electric insulating layer is formed by winding an insulating tape, and the superconducting shield layer is formed by winding a superconducting tape, the outer layer of the superconducting shield layer is formed. The refrigerant flowing through the flow path of the refrigerant penetrates into the electric insulating layer side through the gap of the superconducting tape winding part, and further penetrates into the gap of the insulating tape winding part, so that the insulation of the electric insulating layer is improved. To contribute.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明に係る超電導電力ケーブルの第1
実施例を示す断面図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of a superconducting power cable according to the present invention.
It is sectional drawing which shows an Example.

【図2】図2は図1に示す超電導ケーブルに適用される
テープ集合体を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a tape assembly applied to the superconducting cable shown in FIG.

【図3】図3は図2に示すテープ集合体に電気絶縁層と
遮蔽層を設けた状態を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a state in which an electrical insulating layer and a shielding layer are provided on the tape assembly shown in FIG. 2;

【図4】図4は本発明に係る超電導電力ケーブルの第2
実施例を示す断面図である。
FIG. 4 is a second view of the superconducting power cable according to the present invention.
It is sectional drawing which shows an Example.

【図5】図5は本発明に係る超電導電力ケーブルに適用
される管体の他の例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the tube applied to the superconducting power cable according to the present invention.

【図6】図6は本発明に係る超電導電力ケーブルの他の
構造例を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing another example of the structure of the superconducting power cable according to the present invention.

【図7】図7は超電導テープの他の構造例を示す断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view showing another example of the structure of the superconducting tape.

【図8】図8は実施例の超電導ケーブルを製造する場合
に用いる管体を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a tube used when manufacturing the superconducting cable of the embodiment.

【図9】図9は実施例の超電導ケーブルを製造する場合
に用いる超電導テープを示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a superconducting tape used in manufacturing the superconducting cable of the embodiment.

【図10】図10は実施例の超電導ケーブルを製造する
場合に用いる超電導テープユニットを示す断面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a superconducting tape unit used when manufacturing the superconducting cable of the embodiment.

【図11】図11は実施例の超電導ケーブルを製造する
場合に用いるテープ集合体を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a tape assembly used for manufacturing the superconducting cable of the embodiment.

【図12】図12は従来の超電導電力ケーブルの一例を
示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing an example of a conventional superconducting power cable.

【図13】図13は図12に示す超電導ケーブルに用い
られている超電導テープユニットの構成を示す断面図で
ある。
FIG. 13 is a sectional view showing a configuration of a superconducting tape unit used for the superconducting cable shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 酸化物超電導導体、 12 管体、 1
3 テープ集合体、14 テープ基材、 15
超電導ユニット、16 超電導テープ、17 超電導コ
ア、 18 シース、20 超電導電力ケーブ
ル、21 電気絶縁層、21a、21b 半導電層、2
2 超電導シールド層、 23 スペーサ、28 被覆
層、 30 管体、40 超電導テープ、 5
0 管体、 51 超電導テープ、52 超電
導テープユニット、 53 テープ
基材、54 テープ集合体、
11 oxide superconducting conductor, 12 tubular body, 1
3 tape assembly, 14 tape base material, 15
Superconducting unit, 16 superconducting tape, 17 superconducting core, 18 sheath, 20 superconducting power cable, 21 electric insulating layer, 21a, 21b semiconductive layer, 2
2 superconducting shield layer, 23 spacer, 28 coating layer, 30 tube, 40 superconducting tape, 5
0 tube, 51 superconducting tape, 52 superconducting tape unit, 53 tape base material, 54 tape assembly,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿本 一臣 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式 会社フジクラ内 (72)発明者 定方 伸行 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式 会社フジクラ内 (72)発明者 小野 幹幸 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式 会社フジクラ内 (56)参考文献 特開 平4−218215(JP,A) 特開 平3−71518(JP,A) 特開 平3−156809(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01B 12/00 - 13/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuomi Kakimoto 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyuki 1-5-1 Kiba 1-chome, Koto-ku, Tokyo Stock Fujikura Co., Ltd. (72) Inventor Mikiyuki Ono 1-1-5 Kiba, Koto-ku, Tokyo Stock Company Fujikura Co., Ltd. (56) References JP-A-4-218215 (JP, A) JP-A-3-71518 (JP) , A) JP-A-3-156809 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01B 12/00-13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 導電性金属材料からなるテープ状のシー
スの内部に酸化物超電導コアを備えてなる超電導テープ
を複数枚積層して超電導テープユニットが構成され、こ
の超電導テープユニットが、複数本、導電性と熱伝導性
を有するテープ基材の一面に並列状態に固着されてテー
プ集合体が構成され、このテープ集合体が、導電性と熱
伝導性を有する管体の外周面に螺旋状に巻回固定されて
なることを特徴とする酸化物超電導導体。
A superconducting tape unit is constituted by laminating a plurality of superconducting tapes each having an oxide superconducting core inside a tape-shaped sheath made of a conductive metal material. A tape assembly is formed by being fixed in parallel to one surface of a tape base having conductivity and heat conductivity, and the tape assembly is spirally formed on the outer peripheral surface of a tube having conductivity and heat conductivity. An oxide superconducting conductor characterized by being wound and fixed.
【請求項2】 導電性金属材料からなるテープ状のシー
スの内部に酸化物超電導コアを備えてなる超電導テープ
を複数枚積層して相互に接着し、超電導テープユニット
を構成し、この超電導テープユニットを複数本、導電性
と熱伝導性を有するテープ基材の一面に並列状態に並べ
て固着してテープ集合体を作製し、このテープ集合体を
導電性と熱伝導性を有する管体の外周面に螺旋状に巻回
し固着することを特徴とする酸化物超電導導体の製造方
法。
2. A superconducting tape unit is formed by laminating a plurality of superconducting tapes each having an oxide superconducting core inside a tape-shaped sheath made of a conductive metal material and bonding them together. A plurality of pieces are arranged and fixed in parallel to one surface of a tape base having conductivity and heat conductivity to form a tape assembly, and the tape assembly is provided with an outer peripheral surface of a tube having conductivity and heat conductivity. A method for manufacturing an oxide superconducting conductor, wherein the oxide superconducting conductor is spirally wound and fixed.
【請求項3】 導電性金属材料からなるテープ状のシー
スの内部に酸化物超電導コアを備えてなる超電導テープ
を複数枚積層して超電導テープユニットが構成され、こ
の超電導テープユニットが、複数本、導電性と熱伝導性
を有するテープ基材の一面に並列状態に固着されてテー
プ集合体が構成され、このテープ集合体が、導電性と熱
伝導性を有し、内部に冷媒の流路を有する管体の外周面
に、螺旋状に巻回固定されて超電導導体が形成されると
ともに、前記超電導導体の外方に、半導電層、電気絶縁
層、半導電層と超電導シールド層とが形成され、超電導
シールド層の外方に、スペーサを介して被覆層が形成さ
れて超電導シールド層と被覆層との間に冷媒流路が形成
されてなることを特徴とする酸化物超電導電力ケーブ
ル。
3. A superconducting tape unit is constituted by laminating a plurality of superconducting tapes each having an oxide superconducting core inside a tape-shaped sheath made of a conductive metal material. A tape assembly is formed by being fixed in parallel to one surface of a tape base having conductivity and heat conductivity, and the tape assembly has conductivity and heat conductivity, and has a coolant flow path therein. A superconducting conductor is formed by being spirally wound around and fixed to the outer peripheral surface of the tubular body, and a semiconductive layer, an electric insulating layer, a semiconductive layer and a superconducting shield layer are formed outside the superconducting conductor. An oxide superconducting power cable, wherein a coating layer is formed outside a superconducting shield layer via a spacer, and a refrigerant flow path is formed between the superconducting shield layer and the coating layer.
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