JPH07320564A - 超電導ケーブル - Google Patents

超電導ケーブル

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Publication number
JPH07320564A
JPH07320564A JP6136362A JP13636294A JPH07320564A JP H07320564 A JPH07320564 A JP H07320564A JP 6136362 A JP6136362 A JP 6136362A JP 13636294 A JP13636294 A JP 13636294A JP H07320564 A JPH07320564 A JP H07320564A
Authority
JP
Japan
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core
cable
insulation layer
heat insulating
insulating layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP6136362A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Fujigami
純 藤上
Nobuhiro Shibuta
信広 渋田
Kenichi Sato
謙一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空熱絶縁層をもつ超電導ケーブルを接続す
る際、ケーブル接続後、数十kmのケーブル全長にわた
って熱絶縁層を真空引きしなければならないが、この真
空引きの作業性を改善する。 【構成】 熱絶縁層1の内周をコア2とし、そのコア1
に酸化物超電導線材5を具える超電導ケーブルで、熱絶
縁層1は、両端を封止して内部が所定の真空度に保持さ
れ、コア2よりも短い。接続時、コアが露出されている
ため、熱絶縁層の端部を切断除去する必要がなく、その
真空が破られないため、接続部のみの真空引きでよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導ケーブルの構造
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】酸化物超電導体は液体窒素温度でも超電
導状態にあることから超電導ケーブルへの応用が期待さ
れている。酸化物超電導体を使用したケーブルは、高価
な液体ヘリウムを使ってより低温まで冷却しなければな
らない金属系超電導体を使用したケーブルと比較して、
断熱構造の簡素化や冷却コストの低減などが図れるから
である。
【0003】従来、提案されている超電導ケーブルの断
面構造としては、図2(A)に示すものがある。これは
外被3と熱絶縁層1を具えるパイプにコア2を収納した
もので、コア2と熱絶縁層1の間の空間は液体窒素の流
路となる。このコア2は中心から順に、液体窒素の流路
を形成するフォーマ4,超電導線材5,電気絶縁層6,
磁気シールド7で構成される。そして、熱絶縁層1は、
金属系超電導ケーブルでも実績のある積層真空断熱方式
とすることが有効である。
【0004】一方、このような超電導ケーブルを、例え
ば、地中送電用電力ケーブルに使用するならば、ケーブ
ル長はドラムサイズの制限により数100mとなること
が予想され、数十kmにおよぶ長距離送電にはケーブル
布設時の中間接続が必要不可欠となる。
【0005】このためケーブル端部の構成も布設現場で
の接続作業性に適したものとする必要があるが、出荷時
のケーブル端部は、熱絶縁層とコアを同じ長さとし、熱
絶縁層の端部を封止して、その内部を所定の真空度に保
持するのが一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱絶縁層がコ
アと同じ長さであれば、接続部処理の際、コアを露出さ
せるために熱絶縁層の一部を切断除去しなければなら
ず、それでは熱絶縁層の真空が破られ、予め熱絶縁層を
所定の真空度に封止しておいても意味がない。その結
果、熱絶縁層が開放状態のケーブルを接続した後、数十
kmのケーブル全長にわたって真空引きしなければなら
ず、現場での作業性が極めて悪いという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、布設現場での
真空引きをできるだけ簡略化することを目的とするもの
で、その第一の特徴は、ケーブル端部の熱絶縁層を切断
除去する必要のないよう、予めコアを露出した構成とし
たことにある。即ち、熱絶縁層の内周にコアを配し、そ
のコアに酸化物超電導線の導体を具える超電導ケーブル
であって、熱絶縁層は、両端を封止して内部が所定の真
空度に保持されると共に、コアよりも短く構成した。
【0008】また、第二の特徴は、ケーブル端部の熱絶
縁層を切断除去しても全長にわたって真空が破られない
よう構成したことにある。即ち、熱絶縁層の内周にコア
を配し、そのコアに酸化物超電導線の導体を具える超電
導ケーブルであって、熱絶縁層を、両端部と中間部に隔
絶し、中間部を所定の真空度に封止すると共に、コアよ
りも短くした。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)図1は本発明ケーブルの概略図で、図示の
ように、熱絶縁層1よりもコア2が長く形成され、ケー
ブル出荷時から既にコア2が露出した状態となってい
る。ケーブル断面の構成は、図2に示すように、外被3
を具えた熱絶縁層1の内部にコア3を収納したもので、
熱絶縁層1とコア2の間は液体窒素の流路となる。熱絶
縁層1は、内外両コルゲート管の間に積層断熱材(スー
パーインシュレーション)を配し、その内部を高真空状
態に保持したものが好適である。端部の封止は、熱絶縁
層端面に適合する環状の蓋体を溶接したり半田付けして
行う。一方、コア2は熱絶縁層1の内周部分のことで、
中心から順に、液体窒素の流路を構成するフォーマ4,
超電導線材5,電気絶縁層6,磁気シールド7により構
成される。超電導線材としては、ビスマス系酸化物など
の酸化物超電導体が好ましい。また、コアの露出長は、
接続作業を行い易い長さとしておけば十分である。
【0010】このように予めコア3を熱絶縁層2から露
出した状態とし、熱絶縁層2を所定の真空度に保持して
おけば、布設現場で熱絶縁層2の端部を切断除去する必
要がないため、内部の真空が破られることもない。この
ため、露出したコア3を接続した後、図3に示すよう
に、接続部を接続部用熱絶縁管30で覆い、その部分のみ
を真空引きすればよい。従来のように、ケーブル全長を
真空引きする必要がないため、作業性を大幅に向上でき
る。
【0011】さらに、構成の異なるいくつかのケーブル
において、コアがどの部分に当たるかを具体的に説明す
る。まず、図4記載のものは、超電導体の内部導体8の
み液体窒素温度に冷却し、電気絶縁層6,外部導体9は
常温で使用する常温絶縁タイプのものである。中心のフ
ォーマ4(金属管)を液体窒素の通路10とし、その上に
内部導体8が巻回され、さらにその上に熱絶縁層1が形
成されている。そして、熱絶縁層1の上に電気絶縁層6
を形成し、その上に外部導体9を巻回している。このタ
イプの場合、熱絶縁層1の内周にある内部導体8とフォ
ーマ4がコアとなる。
【0012】次に、図5記載のケーブルは、超電導体の
内部導体8および外部導体9,電気絶縁層6のいずれも
液体窒素温度まで冷却して使用する低温絶縁タイプのも
のである。中心のフォーマ4の上に内部導体8が巻回さ
れている点は図4のケーブルと同様であるが、本タイプ
の場合、この内部導体8の上に電気絶縁層6が形成され
ている。そして、電気絶縁層6の上に外部導体9を巻回
し、外部導体9の上にスペーサ11を配して管路12との間
にスペースを保持し、このスペースを液体窒素の通路13
としている。このタイプの場合、熱絶縁層1のすぐ下に
ある管路12よりも内周にあるもの全てがコアとなる。
【0013】また、図6は複数の熱絶縁層1A,1B,1Cを具
えるケーブルの断面図で、図示のように、中心に液体窒
素の通路1を形成するフォーマ2(金属管)を具え、順
次外周に向かって、内部導体8,第一熱絶縁層1A,電気
絶縁層6,第二熱絶縁層1B,外部導体9,液体窒素の通
路13,第三熱絶縁層1C,シース14,保護層15が形成され
ている。
【0014】このケーブルの場合、各熱絶縁層1A,1B,1C
についてそれぞれコアが考えうる。先ず第一熱絶縁層1A
に関しては、その内周にある内部導体8とフォーマ4が
コアとなる。また、第二熱絶縁層1Bに関しては、これよ
り内周の部分、即ち、電気絶縁層6,第一熱絶縁層1A,
内部導体8,フォーマ4がコアとなる。さらに、第三熱
絶縁層1Cについては、それより内周の部分、即ち、液体
窒素の通路13,外部導体9,電気絶縁層6,第一熱絶縁
層1A,内部導体8,フォーマ4がコアとなる。実際のケ
ーブル端部の構成としては、第一熱絶縁層1Aについての
コアである内部導体8とフォーマ4が最も突出し、次
に、第一熱絶縁層1Aと電気絶縁層6が、その次に第二熱
絶縁層1B,外部導体9および液体窒素の通路13が、最後
に第三熱絶縁層1C,シース14,保護層15が位置する段階
的なものが挙げられる。そして、各熱絶縁層1A,1B,1Cは
端部を封止しておけばよい。
【0015】さらに、図7は三相一括型の超電導ケーブ
ルを示す概略図である。図示のように、中心に液体窒素
の通路10を形成するフォーマ4を具え、順次外周に向か
って内部導体8,電気絶縁層6,外部導体9を具える3
本の電送路16が、液体窒素の通路17を形成する管路18に
収納されている。そして、管路18の上に熱絶縁層1と外
被3が形成されている。このケーブルの場合、熱絶縁層
1の内周となる部分、即ち、管路18と各電送路16がコア
となる。
【0016】このような各ケーブルにおいて、熱絶縁層
の端部は内部を所定の真空状態に保持して封止される
が、この封止端は、図8に示すように、段階状に形成す
ることが望ましい。これは単に熱絶縁層1を輪切りした
場合、外部からの熱侵入路の長さは熱絶縁層1の厚みと
なるが、段階状に形成することで、この熱侵入路を長く
とることができ、侵入熱を最小限に抑えることができる
からである。このような封止端を形成するには、予め熱
絶縁層1を構成する内部コルゲート管21を外部コルゲー
ト管20よりも短く切断しておく。そしてこの熱絶縁層端
部に、内部コルゲート管21と外部コルゲート管20のほぼ
中間の径をもち、一端が内部コルゲート管21に適合する
環状端面で、他端が外部コルゲート管20に適合するフラ
ンジ状端面をもつ円筒キャップ19を被せ、溶接や半田付
けにより各コルゲート管20,21 と一体化すればよい。
【0017】(実施例2)以上の説明は、ケーブル端部
の熱絶縁層を切断する必要のない構成に関するものであ
ったのに対し、次の説明は、ケーブル端部の熱絶縁層を
切断しても、その全長にわたって真空が破られることの
ない構成に関するものである。
【0018】図9は、図2と同様な構成のケーブルの縦
断面を示すもので、図示のように、熱絶縁層1は両端部
22と中間部23に隔絶されている。両端部22は開放してい
てもよく、所定の真空度に保持されていてもよい。一
方、中間部23は所定の真空度に保持されている。そし
て、中間部23の長さはコア2よりも短く、両端部22の長
さは、接続処理を行う際に露出する必要があるコアの長
さに相当する。従って、中間接続や端末接続処理時に、
両端部22の長さの範囲内で熱絶縁層1を切断除去しても
中間部23の真空は破られない。そのため、図3に示した
ように、ケーブル接続後、接続部のみを真空引きすれば
よく、布設現場での真空引き作業を大幅に短縮すること
ができる。この場合、両端部22と中間部23の境界は、前
述のように、図8に示す段階状に形成することが望まし
い。なお、種々の構成のケーブルにおいて、コアがどの
部分に相当するかは前記実施例1と同様である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ケーブルに
よれば、予め出荷時にケーブルの熱絶縁層を所定の真空
度に保持しておき、ケーブル布設現場では、熱絶縁層の
真空をケーブル全長にわたって破ることなく接続作業を
行うことができる。このため、接続部のみを真空引きす
ればよく、真空引き作業に要する時間を大幅に短縮でき
る。また、熱絶縁層の真空引きは、布設後の数十kmに
わたるケーブルに行う必要はなく、ごく短い接続部と出
荷前における数百mのケーブルに行えばよいため、真空
度も向上でき、断熱性能を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ケーブルの概略図である。
【図2】本発明ケーブルの断面を示すもので、(A)は
横断面図、(B)は縦断面図である。
【図3】本発明ケーブルを用いた中間接続部の縦断面図
である。
【図4】常温絶縁タイプの超電導ケーブルを示す横断面
図である。
【図5】低温絶縁タイプの超電導ケーブルを示す横断面
図である。
【図6】複数の熱絶縁層を具える超電導ケーブルを示す
横断面図である。
【図7】三相一括型の超電導ケーブルの構成を示す概略
図である。
【図8】本発明ケーブルにおける熱絶縁層の封止端を示
す概略図である。
【図9】熱絶縁層の両端部と中間部を隔絶した本発明ケ
ーブルの縦断面図である。
【符号の説明】
1 熱絶縁層 1A 第一熱絶縁層 1B 第二熱絶縁層
1C 第三熱絶縁層 2 コア 3 外被 4 フォーマ 5 超電導線材
6 電気絶縁層 7 磁気シールド 8 内部導体 9 外部導体 10
液体窒素通路 11 スペーサ 12 管路 13 液体窒素通路 14 シー
ス 15 保護層 16 電送路 17 液体窒素通路 18 管路 19 キャッ
プ 20 外部コルゲート管 21 内部コルゲート管 22 両
端部 23 中間部 30 接続部用熱絶縁管 31 導体 32 導体接続スリー
ブ 33 電気絶縁層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱絶縁層の内周にコアを配し、そのコア
    に酸化物超電導線の導体を具える超電導ケーブルであっ
    て、 前記熱絶縁層は、両端を封止して内部が所定の真空度に
    保持されると共に、前記コアよりも短いことを特徴とす
    る超電導ケーブル。
  2. 【請求項2】 熱絶縁層の内周にコアを配し、そのコア
    に酸化物超電導線の導体を具える超電導ケーブルであっ
    て、 前記熱絶縁層は、両端部と中間部に隔絶され、 該中間部は所定の真空度に封止されると共に、コアより
    も短いことを特徴とする超電導ケーブル。
JP6136362A 1994-05-25 1994-05-25 超電導ケーブル Pending JPH07320564A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006041070A1 (ja) * 2004-10-14 2006-04-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. 超電導ケーブルの接続構造
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