(57)【要約】【課題】超電導線材を多層配置した構造で、効率よく、所望の送電容量を確保すること。【解決手段】同心円状に多層配置された超電導線材１３１〜１３４を有する超電導ケーブル１００である。超電導ケーブル１００では、層毎に、臨界電流値の異なる超電導テープ１３１〜１３４が配置されている。これら超電導テープ１３１〜１３４は、外層側に配置される超電導テープの方が、臨界電流値が高い。これら各層の超電導テープ１３１〜１３４の臨界電流を最大限活かして、超電導テープ１３１〜１３４を多層配置した構成で、効率よく、大きな送電容量を確保する。【選択図】図１
2015032363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心円状に多層配置された超電導線材を有し、
前記超電導線材の臨界電流値は、層毎に異なり、
各層は、同じ本数の超電導線材により構成されている、
超電導ケーブル。
【請求項２】
前記超電導線材の臨界電流値は、所定層を構成する超電導線材よりも前記所定層の外側の層を構成する超電導線材の方が高い、
請求項１記載の超電導ケーブル。
【請求項３】
多層配置された前記超電導線材において、前記所定層の超電導線材の臨界電流値と、前記所定層の直外側の層の超電導線材の臨界電流値との差は、前記所定層の超電導線材の臨界電流値の１．１〜１．５倍である、
請求項２記載の超電導ケーブル。
【請求項４】
前記超電導線材に通電した際の層毎の臨界電流値の総合計は、略同じである、
請求項１から３のいずれか一項に記載の超電導ケーブル。
【請求項５】
前記超電導線材で構成される多層のうちの前記所定層の超電導線材の臨界電流値の総合計は、前記所定層の直外側の層の超電導線材の臨界電流値の総合計の約０．９〜１．１倍である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の超電導ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導ケーブルに関し、特に、多層配置された超電導線材を備える超電導ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、超電導ケーブルでは、芯材（フォーマ）の外周に超電導線材（以下、超電導テープという）がスパイラル状に巻回されている。また、超電導テープについては、超電導状態を保ちながら流せる電流値（臨界電流値）が決まっている。
【０００３】
よって、所望の大電流送電を可能とする超電導ケーブルでは、大電流送電を満たす本数の超電導テープが、同心円状に多層に配置されている。なお、多層配置された超電導テープによる層の間）には、超電導テープを押えたり、超電導テープ間での電気絶縁をとるための、押えテープが設けられる。
【０００４】
断熱管に収納される超電導テープを多層で配置してなる超電導ケーブル（ケーブルコア）に、所望の大電流（例えば５ｋｗ以上の電流）を流すと、超電導テープに印可される磁場が大きくなる。そのため、この磁場の印可により超電導テープの臨界電流（臨界電流値）Ｉｃの低下が大きくなり、所望の送電容量を確保することが困難となることが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
具体的には、特許文献１の実施例からも明らかなように、超電導テープを多層配置した構造の超電導ケーブルに大電流を送電した場合、超電導ケーブルでは、内側の層から外側の層に向かって順に、超電導テープに対する磁場の影響が大きくなる。この影響によって、各層における超電導テープの臨界電流Ｉｃは、内側の層から外側の層の順に低下し、超電導テープによる層毎の臨界電流値の合計値は、内側の層から外側の層に向かって大きく低下する。
【０００６】
この点を鑑みて、特許文献１では、所望の送電容量を確保する場合、超電導ケーブル（ケーブルコア）における超電導テープの本数を増やさずに、一つの断熱管に収納される超電導ケーブルの本数を増やすことで、対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−８６５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、特許文献１からも明らかなように、超電導テープを多層配置した構造の超電導ケーブルでは、超電導ケーブルに大容量で通電すると、超電導テープの臨界電流は、内側に配置された超電導テープから外側に配置された超電導テープの順に減少する。
【０００９】
これに対して、近年では、超電導ケーブル自体の本数を増やすことなく、超電導テープとしての超電導線材を多層配置した構造の一本の超電導ケーブルで、効率よく、所望の送電容量を確保したいという要望があった。
【００１０】
本発明の目的は、超電導線材を多層配置した構造で、効率よく、所望の送電容量を確保できる超電導ケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の超電導ケーブルの一つの態様は、同心円状に多層配置された超電導線材を有し、前記超電導線材の臨界電流値は、層毎に異なり、各層は、同じ本数の超電導線材により構成されている構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、超電導線材を多層配置した構造において、通電による磁場の影響があっても、各層の超電導線材の特性を最大限活かして、所望の送電容量を効率よく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一実施の形態の超電導ケーブルの要部構成を示す縦断面図
【図２】同超電導ケーブルにおける超電導テープの巻回状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る超電導ケーブルの要部構成を示す縦断面図である。
【００１６】
＜超電導ケーブル１００の構成＞
図１に示す超電導ケーブル１００は、芯材（フォーマ）１１１と、芯材１１１の外周に多層配置された超電導テープ１３１〜１３４とを有する。
【００１７】
具体的には、超電導ケーブル１００は、芯材１１１、押えテープ１２１、第１の超電導テープ１３１、押えテープ１２２、第２の超電導テープ１３２、押えテープ１２３、第３の超電導テープ１３３、押えテープ１２４、第４の超電導テープ１３４、を有する。なお、この超電導ケーブル１００は、実際の使用時では、筒状電極に接続された状態で、液体窒素などの極低温の液体に浸される。そして、超電導ケーブルの電流が、筒状電極を介してリードケーブルによって常温部に引き出されるようになっている。例えば、リードケーブルは、ポリマー套管（図示せず）などを介して気中に導出される。
【００１８】
芯材１１１は、円筒形状であり、銅の撚線から構成されている。芯材１１１の外周には、不織布からなる押えテープ１２１が巻回されている。押えテープ１２１の外周には、第１の超電導テープ１３１が、図２に示すように、スパイラル状に巻回されている。第１の超電導テープ１３１の外周には、不織布からなる押えテープ１２２が巻回されている。押えテープ１２２の外周には、第２の超電導テープ１３２が、第１の超電導テープ１３１と同様にスパイラル状に巻回されている。第２の超電導テープ１３２の外周には、不織布からなる押えテープ１２３が巻回されている。押えテープ１２３の外周には、第３の超電導テープ１３３が、第１の超電導テープ１３１と同様にスパイラル状に巻回されている。第３の超電導テープ１３３の外周には、不織布からなる押えテープ１２４が巻回されている。押えテープ１２４の外周には、第４の超電導テープ１３４が、第１の超電導テープ１３１と同様にスパイラル状に巻回されている。
【００１９】
このように、超電導テープを１層毎に巻いた上に押えテープ１２１〜１２４が、巻回される（ここでは重ね巻かれる）ことで、押えテープ１２１〜１２４は、液体窒素温度中において、超電導テープの形状を維持し、層間の絶縁性を確保している。なお、押えテープ１２１〜１２４は、層間の絶縁性を確保するとともに、巻回される超電導テープ１３１〜１３３を押え巻くものであれば、どのような材料で構成されてもよい。押えテープ１２１〜１２４は、クラフト紙（絶縁紙）によるテープや、クラフト紙とプラスティックとを複合した半合成絶縁紙性テープとしても良い。
【００２０】
超電導ケーブル１００では、１層あたり同数の超電導テープがスパイラル状に巻回されている。すなわち、超電導ケーブル１００では、超電導テープによる各層は、同じ本数の超電導テープにより構成されている。本実施の形態の例では、第１の超電導テープ１３１により構成される層、第２の超電導テープ１３２により構成される層、第３の超電導テープ１３３により構成される層及び第４の超電導テープ１３４により構成される層は、それぞれ、１２本の超電導テープから構成されている。超電導テープ１３１〜１３４の材料としては、従来提案されている種々の超電導材料を用いることができる。ここでは、超電導テープ１３１〜１３４は、ＲＥＢａｙＣｕ３Ｏｚ系（ＲＥは、Ｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ及びＨｏから選択された１種以上の元素を示し、ｙ≦２及びｚ＝６．２〜７である。）の高温超電導薄膜を備える。また、超電導テープ１３１〜１３４は、必ずしもテープ状でなくてもよく、超電導線材であればよい。
【００２１】
また、超電導ケーブル１００は、実際には、第４の超電導テープ１３４の外周側に、電気絶縁層や、超電導シールド層、外部安定化層、コルゲート管などが設けられているが、これらを便宜上省略して示している。
【００２２】
超電導ケーブル１００では、超電導テープ１３１〜１３４は、各層でそれぞれ異なる超電導特性（臨界電流値（＠７７．３Ｋ  自己磁場中））を有する。超電導テープ１３１〜１３４の臨界電流値は、層毎に異なっている。
【００２３】
ここでは、超電導ケーブル１００で各層を構成する超電導テープ１３１〜１３４は、内側の層から外側の層の順に、臨界電流値（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）が大きくなるように配置している。すなわち、第１の超電導テープ１３１の臨界電流値よりも第２の超電導テープ１３２の臨界電流値の方が大きい。また、この第２の超電導テープ１３２の臨界電流値よりも第３の超電導テープ１３３の臨界電流値の方が大きい。この第３の超電導テープ１３３の臨界電流値よりも第４の超電導テープ１３４の臨界電流値の方が大きい。なお、これら超電導テープ１３１〜１３４は、全て同様の製造方法で製造されたものであることが製造コストの観点からも望ましい。本実施の形態における超電導テープ１３１〜１３４の特性の違いは、各超電導テープ１３１〜１３４の製品誤差（個体差ともいう）により生じるものとする。
【００２４】
超電導ケーブル１００では、超電導テープ１３１〜１３３の層における所定層を基準層とした場合、基準層の上の層（直外側の層）の超電導テープの臨界電流値は、基準層の超電導テープの臨界電流値の約１．１〜１．５倍としている。具体的には、第２の超電導テープ１３２の臨界電流値は、第１の超電導テープ１３１の臨界電流値の約１．１〜１．５倍である。また、第３の超電導テープ１３３の臨界電流値は、第２の超電導テープ１３２の臨界電流値の約１．１〜１．５倍である。また、第４の超電導テープ１３４の臨界電流値は、第３の超電導テープ１３３の臨界電流値の約１．１〜１．５倍である。このように超電導ケーブル１００では、芯材１１１の中心から放射方向で重なる超電導テープ同士の臨界電流値の差を、上層の超電導テープの臨界電流値が、下層の超電導テープの臨界電流値の約１．１〜１．５倍となるようにしている。
【００２５】
また、第１〜第４の超電導テープ１３１〜１３４に通電した際の、第１〜第４の超電導テープ１３１〜１３４による層毎の臨界電流値の合計は、略同じ値としている。第１の超電導テープ１３１の層における臨界電流値の合計、第２の超電導テープ１３２の層における臨界電流値の合計、第３の超電導テープ１３３の層における臨界電流値の合計、及び、第４の超電導テープ１３４の層における臨界電流値の合計は、略同じ値である。
【００２６】
具体的には、超電導テープ１３１〜１３３の層における所定層の超電導線材の臨界電流Ｉｃの総合計は、前記所定層の直外側の層の超電導線材の臨界電流Ｉｃの総合計の約０．９〜１．１倍とする。
【００２７】
これら超電導テープ１３１〜１３４は、例えば、中間層が形成された配向金属基材上に、ＭＯＤ(Metal-organic Deposition)法を用いて超電導層を形成することで製造される。
【００２８】
ＭＯＤ法は、先ず、酸化物中間層が形成されたテープ状の基材を、超電導原料溶液（有機金属塩を有機溶媒に溶解させたもの）に浸し、この基材を超電導原料溶液から引き上げること（いわゆるディップコート法）により、基材の表面に超電導膜を付着させる。次に、仮焼成熱処理を施した後、基材への超電導膜塗布と仮焼成熱処理をくり返すことでアモルファス超電導前駆体を形成する。その後、形成した超電導前駆体に本焼成熱処理を施すことで、酸化物超電導層を形成する。
【００２９】
なお、中間層は、例えば、テープ状のＮｉ合金基板（基材）上に、テンプレートとしてＩＢＡＤ法によりＧｄ２Ｚｒ２Ｏ７中間層を成膜し、さらに、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７中間層上にスパッタリング法によりＣｅＯ２中間層を成膜する。また、中間層上に形成した酸化物超電導層上に、スパッタ法によりＡｇ安定化層を施した後、後熱処理を施すことで超電導線材が製造される。
【００３０】
＜超電導ケーブル１００の作用効果＞
このように超電導ケーブル１００では、複数の超電導テープ１３１〜１３４を芯材１１１の外周に多層で配置して大容量の通電が可能となっている。この超電導ケーブル１００において、各層を構成する超電導テープ１３１〜１３４の臨界電流値（＠７７．３K  自己磁場中）は、内側よりも外側に配置される超電導テープの方が大きい。
【００３１】
これにより、大容量の通電に伴い、超電導ケーブルの周囲に磁場が発生し、この磁場の影響を受けることで各超電導テープ１３１〜１３４の臨界電流Ｉｃが低下しても、層毎の臨界電流Ｉｃの総合計は、略同じ（各層で差が無い）となる。また、これら層毎の総合計の総和、つまり、超電導ケーブル全体の臨界電流Ｉｃを、超電導ケーブル１００と同様に使用した従来構成の超電導ケーブルよりも高く維持できる。
【００３２】
具体的に説明する。超電導テープを多層配置した超電導ケーブルに大容量で通電した場合、通電に伴い発生する磁場によって、多層のうち外側に配置された超電導テープの臨界電流Ｉｃが低下する。
【００３３】
通電による超電導テープの臨界電流Ｉｃの低下の一例を説明する。例えば、製品性能として１本で臨界電流値が１００Ａ（＠７７．３K  自己磁場中）の超電導テープを用いて、芯材１１１の外周に多層（全４層  各層１２本ずつ）配置して、超電導ケーブル１００と同様な構造の超電導ケーブル（従来ケーブル）を形成する。この従来ケーブルに電流を流した場合、超電導テープの総数と、発生する磁場による臨界電流Ｉｃの低下（臨界電流の維持率で示す）とは、以下のような関係となった。つまり、この臨界電流値１００Ａの超電導テープを各層（全４層）で１２本ずつ配置した従来ケーブルでは、層毎の超電導テープにおける自己磁場中の臨界電流Ｉｃの維持率（％）は、第１層は９３％、第２層は８３％、第３層は８１％、第４層は７６％となった。なお、臨界電流Ｉｃの維持率（％）とは、超電導テープにおける０Ｔでの臨界電流Ｉｃ＠０Ｔ（自己磁場中）に対する超電導テープにおける印可磁場での臨界電流Ｉｃの比で示され、Ｉｃ＠０Ｔ／Ｉｃ×１００で表される。
【００３４】
このように、多層配置した超電導テープを有する従来ケーブルでは、最も外層部分である第４層を構成する超電導テープの臨界電流値が最も低い値（維持率７６％）となり、内側の層から外側の層に向かって順に臨界電流の維持率が低下する。
【００３５】
また、従来ケーブルの構成では、層毎の臨界電流値が異なった場合、超電導ケーブル自体の臨界電流Ｉｃは、超電導テープの臨界電流値が最も小さい層の臨界電流値を反映する。すなわち、上記の例では自己磁場中の臨界電流Ｉｃの維持率が最も低い第４層の臨界電流（７６％×１００Ａ×１２本）の４層分が、従来ケーブル自体の臨界電流Ｉｃとなる。
【００３６】
これに対して、本実施の形態の超電導ケーブル１００では、芯材１１１の外周に、所定の数の超電導テープを同心円状に撚りあわせるようにして配置し、更に、それを多層で配置する際に、各層の超電導テープの臨界電流値を変えている。また、本実施の形態の超電導ケーブル１００の超電導テープ１３１〜１３４では、内側に配置される超電導テープから外側に配置される超電導テープの順に、臨界電流値が優れている。言い換えれば、超電導テープ１３１〜１３４の臨界電流値は、所定層（例えば第１層）を構成する超電導テープ１３１よりも所定層の外側の層（例えば第２層）を構成する超電導テープ１３２の方が高い。また、これら超電導テープ１３１〜１３４において、所定層の超電導テープ１３１の臨界電流値と、所定層の外側の層の超電導テープ１３２の臨界電流値との差は、第１の超電導テープ１３１の臨界電流値の１．１〜１．５倍である。本実施の形態では、超電導テープ１３１〜１３４の関係としては、第１の超電導テープ１３１の臨界電流値＜第２の超電導テープ１３２の臨界電流値＜第３の超電導テープ１３３の臨界電流値＜第４の超電導テープ１３４の臨界電流値である（臨界電流値（＠７７．３Ｋ  自己磁場中））。
【００３７】
これにより、超電導ケーブル１００によれば、通電時において、内層側から外層側に向かって（第１層から第４層に向かって）磁場の影響を大きく受けても、多層配置された超電導テープは、各テープ自体の異なる臨界電流値（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）によって相殺される。よって、多層配置された超電導テープは、通電時に各層の臨界電流が互いに略同じ値となる。
【００３８】
すなわち、外側に配置される超電導テープの方が、その超電導テープの内側に配置される超電導テープよりも臨界電流値が優れている。このため、外側に配置される超電導テープに磁場が印可しても、その超電導テープの臨界電流値は、内側に配置される超電導テープの臨界電流値程度の臨界電流値となる。よって、超電導ケーブル１００では、通電中の磁場の印可により、特定の超電導テープの臨界電流が極端に小さくなることがなく、他の超電導テープの臨界電流値との差が大きくなることがない。
【００３９】
したがって、超電導ケーブル１００では、同じ臨界電流値の超電導テープを多層配置した従来構成と異なり、通電中の磁場の影響を受けても、多層配置された超電導テープどうしで臨界電流値に大きな差は発生することがない。
【００４０】
具体的には、超電導ケーブル自体の臨界電流Ｉｃに反映される所定の超電導テープの最小の臨界電流値が生成されても、最小の臨界電流値と、それ以外の超電導テープ（特に内側の層を構成する超電導テープ）の臨界電流値の差は小さくなる。よって、最小値の臨界電流値を有する超電導テープ以外の超電導テープの臨界電流値のマージンを少なくできる。
【００４１】
また、臨界電流値に基づいて、各層を構成する超電導テープを選定して配置することで、これら超電導テープの層毎の合計の臨界電流値と、その層において生じる磁場中の維持率との積が、各層で略一定となるように設定する。このように、超電導テープの臨界電流値を設定して、各層において、通電により発生する磁場中の臨界電流値を一定にする。
【００４２】
これにより、超電導ケーブル１００に大電流を流すことで、外側に配置される超電導テープの臨界電流Ｉｃの維持率（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）が低下しても、この低下する超電導テープは、この低下する超電導テープの層よりも内側の層を構成する超電導テープの臨界電流Ｉｃに近い臨界電流値を維持できる。
【００４３】
よって、通電中における各層毎の超電導テープの臨界電流値の合計は、ほぼ同じ値となり、超電導ケーブルとしての臨界電流Ｉｃを、超電導テープにおける臨界電流値のマージンを小さくして、効率よく、得ることができる。
【００４４】
このように、本実施の形態によれば、大容量の通電を実現するために、超電導テープ１３１〜１３４を多層配置した構造で、磁場の影響があっても、各層の超電導テープ１３１〜１３４の臨界電流を最大限活かして、超電導ケーブルとして最も大きな所望の送電容量を効率よく確保できる。
【００４５】
また、超電導ケーブルにおいて、内側の層から外側の層の順に超電導特性（臨界電流値）が優れた超電導テープは、全て同様の製造方法で製造されている。このように同性能の超電導テープを、ＭＯＤ法等を用いて製造した際に、製品誤差に起因して、超電導特性（臨界電流値）が若干悪い超電導テープが製造される場合がある。この場合でも、同様に製造された誤差の無い他の超電導テープとともに、同じ超電導ケーブルに使用できる。よって、超電導ケーブルに用いられる複数の超電導テープを歩留まりよく製造できる。
【実施例】
【００４６】
以下の仕様で上記構成の超電導ケーブル１００を試作した。
芯材１１１を軟銅円形圧縮導体とし、250sqmm、外径19.0mmとした。また、芯材１１１の外周に、押えテープ（不織布、２枚重ね巻き、外径19.6mm）１２１で押え巻きした。この押えテープ１２１上に第１の超電導テープ１３１として超電導線材（銅メッキ付き、厚さ0.1mm×幅4mm、右巻き、１２本、外径19.8mm、よりピッチ240mm）を配置し、第１層を形成した。さらにこの第１の超電導テープ１３１の外周を、押えテープ（不織布、２枚重ね巻き、外径20.4mm）１２２で押え巻きした。この押えテープ１２２上に第２の超電導テープ１３２として超電導線材（銅メッキ付き、厚さ0.1mm×幅4mm、右巻き、１２本、外径20.6mm）を配置し、第２層を形成した。さらに、この第２の超電導テープ１３２の外周を、押えテープ（不織布、２枚重ね巻き、外径21.2mm）１２３で押え巻きした。また、この押えテープ１２３上に第３の超電導テープ１３３として、超電導線材（鋼メッキ付き、厚さ0.1mm×幅4mm、右巻き、１２本、外径20.8mm）を配置し、第３層を形成した。この第３の超電導テープ１３３の外周を、押えテープ（不織布、２枚重ね巻き、外径21.2mm）１２４で押え巻きした。この押えテープ１２４上に、第４の超電導テープ１３４として超電導線材（銅メッキ付き、厚さ0.1mm×幅4mm、右巻き、１２本、外径21.4mm）を配置して第４層を形成し、その上に押えテープ（不織布、２枚重ね巻き、外径21.8mm）を配置して押え巻きした。
【００４７】
＜実施例１＞
同構成の超電導ケーブルに用いられる超電導テープ（同性能を有するテープとして製造されたもの）の臨界電流値を測定（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）し、超電導ケーブルにおいて、第１層、第２層、第３層、第４層の順に、各層を構成する超電導テープの臨界電流値が大きくなるように選定して配置した。ここでは、第１層を臨界電流値１００Ａ（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）の超電導テープで構成した。また、第２層を臨界電流値１１２Ａ（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）の超電導テープで構成した。更に、第３層を臨界電流値１１５Ａ（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）の超電導テープで構成し、第４層を臨界電流値１２２Ａ（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）の超電導テープで構成した。これら各層の超電導テープは、超電導ケーブルにおいて断面視して放射線上に配置されている。なお、実施例１の超電導ケーブルでは、所定層を構成する超電導テープの臨界電流値と、所定層の上の層を構成する超電導テープの臨界電流値との差は、所定層の超電導テープの臨界電流値の約１．１〜１．５倍である。また、これら同性能の超電導テープ（臨界電流値１００Ａ）として製造された超電導テープの臨界電流値の差は製品個体差による。  
【００４８】
＜比較例１＞
同構成の超電導ケーブルの第１層〜第４層を、それぞれ構成する超電導テープの臨界電流値を１００Ａ（＠７７．３Ｋ  自己磁場中）とみなして配置した。
【００４９】
これら実施例１と比較例１のケーブルの臨界電流Ｉｃの測定結果を表１に示す。なお、測定は、それぞれの超電導ケーブルを液体窒素容器内に配置し、直流四端子法により液体窒素温度で、各超電導ケーブルの臨界電流Ｉｃを計測した。なおケーブルの臨界電流の閾値は電界基準０．５μV/cmとした。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
比較例１では、超電導テープは全部同じ特性（臨界電流値）とみなして超電導ケーブルの各層を構成している。
【００５２】
層毎の超電導テープにおける自己磁場中の臨界電流Ｉｃの維持率（％）は、上述したように第１層は９３％、第２層は８３％、第３層は８１％、第４層は７６％となる。
【００５３】
よって、比較例１の超電導ケーブルでは、１本の臨界電流Ｉｃが１００Ａの超電導線材を用いる場合、第１層：１００Ａ×０．９３×１２＝１１１６Ａ、第２層：１００×０．８３×１２＝９９６Ａ、第３層：１００×０．８１×１２＝９７２Ａ、第４層：１００×０．７６×１２＝９１２Ａとなった。
【００５４】
このように、比較例１では、通電により発生する磁場の影響によって、各層を構成する超電導テープの臨界電流値は、外側層に位置するもの程、磁場の影響を受けて、小さくなる。つまり、超電導テープは、外層部分に配置されるにつれて（第１層から第４層に行くにつれて）特性が悪くなっている。
【００５５】
これにより、比較例１では、第１層〜第４層のうち、第４層部分が最も低い９１２Ａとなっている。このため、比較例１の超電導ケーブルとして臨界電流Ｉｃ（磁場がかかったときの維持率を加味した超電導ケーブル全体のトータル臨界電流値）は、最も小さい値としての臨界電流Ｉｃを反映するので、９１２×４の３６４８Ａになった。すなわち、９１２Ａよりも大きい臨界電流値を有する第１層〜第３層のマージン分（９１２Ａを超えた臨界電流値分）が無駄となっている。
【００５６】
これに対して、実施例１の臨界電流値のトータル（磁場がかかったときの維持率を加味した状態のケーブル全体のトータル臨界電流値）は、最も低い第４層部分の１１１３Ａ×４（層）＝４４５２Ａとなった。実施例１では、比較例１と比較して大きな臨界電流値が得られた。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る超電導ケーブルは、超電導線材を多層配置した構造で、効率よく、所望の送電容量を確保できる効果を有し、少ない本数で大容量の送電を可能にする超電導ケーブルとして有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  超電導ケーブル
１１１  芯材
１２１、１２２、１２３、１２４  押えテープ
１３１、１３２、１３３、１３４  超電導テープ（超電導線材）
【図１】
2015032363.tif 000004
【図２】
2015032363.tif 000005