(57)【要約】【課題】同一層内の超電導導体に流れる電流を均流化した超電導ケーブルの提供。【解決手段】芯材と、前記芯材よりも外周側に螺旋状に巻き付けられ超電導線材からなる線材層を構成する複数本のテープ状の超電導線材と、前記線材層を構成する前記超電導線材同士を短絡するテーブ状の短絡超電導線材と、を有する超電導ケーブル。前記短絡超電導線材は、前記超電導線材からなる層の周囲に半田を介して１周以上巻きつけられていても良い。前記短絡超電導線材が、ケーブル端部に配置されていても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、
前記芯材よりも外周側に螺旋状に巻き付けられ超電導線材からなる線材層を構成する複数本のテープ状の超電導線材と、
前記線材層を構成する前記超電導線材同士を短絡するテーブ状の短絡超電導線材と、を有する超電導ケーブル。
【請求項２】
前記短絡超電導線材は、前記線材層の周囲に半田を介して１周以上巻きつけられている、請求項１に記載の超電導ケーブル。
【請求項３】
前記短絡超電導線材が、超電導ケーブル端部に配置されている、請求項１又は２に記載の超電導ケーブル。
【請求項４】
超電導ケーブルの長手方向に複数配置される前記短絡超電導線材の間隔が、超電導ケーブルが１μＶ／ｃｍに相当する電圧降下を示す長さ以下である請求項１〜３の何れか一項に記載の超電導ケーブル。
【請求項５】
前記短絡超電導線材の臨界電流値が、前記線材層を構成する複数本のテープ状の超電導線材の臨界電流値の平均値と最小値との差より大きい、請求項１〜４の何れか一項に記載の超電導ケーブル。
【請求項６】
前記芯材の周囲に螺旋状に巻き付けられた複数本のテープ状の第１の超電導線材からなる第１の線材層と、
前記第１の超電導線材同士を短絡する第１の短絡超電導線材と、
前記第１の線材層の外周側に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の周囲に螺旋状に巻き付けられた複数本のテープ状の第２の超電導線材からなる第２の線材層と、
前記第２の超電導線材同士を短絡する第２の短絡超電導線材と、を有し、
前記第１の短絡超電導線材と前記第２の短絡超電導線材とは、超電導ケーブルの長さ方向において異なる位置に設けられている、請求項１〜５の何れか一項に記載の超電導ケーブル。
【請求項７】
コイル芯と、
前記コイル芯の周囲に、並行に巻きつけられ並列接続される複数のテープ状の超電導線材と、を備え、
前記複数の超電導線同士を短絡するテーブ状の短絡超電導線と、を有する超電導機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超電導ケーブル、及び超電導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導ケーブルは、電力需要の増大する地域における送電線容量不足の解消を図るとともに、電力送電時の損失低減を図ることができる技術として注目されている。超電導ケーブルとして、酸化物超電導導体を線材に加工したものをフォーマの周囲に螺旋巻きして構成された物が知られている。このような超電導ケーブルでは、酸化物超電導体からなる線材（酸化物超電導線材）が、絶縁層を介し多層に巻きつけられている。
【０００３】
上述の超電導ケーブルにおいては、超電導導体の層間のインピーダンスの相違により、各層を流れる電流値が均一ではなくなる偏流現象が起こりやすい。即ち、超電導ケーブルの内周の超電導層ほど電流密度が小さく、外周の超電導層ほど電流密度が大きくなりやすい。偏流現象が生じると交流損失が増大するため、偏流を抑制するための様々な研究がなされている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
超電導ケーブルは、層間の偏流のみならず、同一の層内の超電導線材同士においても偏った電流が流れることがある。同一の層内において、流れる電流が異なると、特定の線材に電流負荷が高まり発熱のリスクが高まるのみならず、周囲の磁場状態が不安定となり交流損失が増大するという問題があった。このような問題に対処するために、特許文献２には、同一層の超電導導体同士を短絡部で短絡する構造が開示されている。このような構造とすることで、層内の電流を短絡部で均一に配分させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５３５９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２５６８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の短絡部は、同一層の超電導線材同士の間を埋め込むように形成されている。このように超電導線材同士を埋め込むために、短絡部は半田を用いることが一般的であるが、短絡部が硬くなり曲げによって破損する虞がある。加えて、超電導線材同士を半田で接続しようとすると、隣り合う超電導導体同士の距離に依存する抵抗が発生する。隣り合う超電導導体同士の距離は完全には一致しないため、これに起因して各超電導導体同士の間で完全に均流化されないという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みなされたものであり、同一層内の超電導導体に流れる電流を均流化した超電導ケーブルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の超電導ケーブルは、芯材と、前記芯材よりも外周側に螺旋状に巻き付けられ超電導線材からなる線材層を構成する複数本のテープ状の超電導線材と、前記線材層を構成する前記超電導線材同士を短絡するテーブ状の短絡超電導線材と、を有する。
この構成によれば、同一層内に配される超電導線材同士を短絡超電導線材で短絡することで、各々の超電導線材に流れる電流を均一にできる。これにより、同一層内における一部の超電導線材に集中して電流が流れることを防ぎ、この超電導線材に流れる電流が臨界電流値を超えてしまうリスクを低減できる。加えて、超電導ケーブルの周囲には設計通りの磁場が形成されて、交流損失を低減できる。
【０００９】
上記超電導ケーブルにおいて、前記短絡超電導線材は、前記線材層の周囲に半田を介して１周以上巻きつけられていても良い。
この構成によれば、短絡超電導線材が同一層内の超電導線材同士を電気的に接続できる。また、短絡超電導線材を同一層内の超電導線材の周囲に半田を介して接合することで、短絡超電導線材と超電導線材との接合は、略密着して行われるため、半田による接続抵抗のばらつきを低減して、各超電導線材に流れる電流のばらつきを低減できる。
【００１０】
上記超電導ケーブルにおいて、前記短絡超電導線材が、超電導ケーブル端部に配置されていても良い。
ケーブル端部に短絡超電導線材を形成することで、超電導ケーブルの全体に亘って、一部の超電導線材に集中して電流が流れることを抑制できる。加えて、このような短絡超電導線材は、超電導ケーブルと発電装置と接続する際に形成できる。即ち、超電導ケーブルの中程に設ける場合と比較して、容易に形成することが可能であり、安定した性能を発揮する短絡部を形成できる。
【００１１】
上記超電導ケーブルにおいて、超電導ケーブルの長手方向に複数配置される前記短絡超電導線材の間隔が、超電導ケーブルが１μＶ／ｃｍに相当する電圧降下を示す長さ以下であっても良い。
この構成によれば、超電導ケーブルに交流電流を流した場合において、超電導ケーブルの超電導線材が臨界電流値を超えず安定して電力を供給できる。
【００１２】
上記超電導ケーブルにおいて、前記短絡超電導線材の臨界電流値が、前記線材層を構成する複数本のテープ状の超電導線材の臨界電流値の平均値と最小値との差より大きくても良い。
この構成によれば、短絡超電導線材の臨界電流値を上述のように設定することで、同一層内の超電導線材に臨界電流値が低い線材があった場合において、短絡超電導線材をバイパスとして他の線材に電流を割り振ることができる。これにより、超電導線材に臨界電流値を超えて電流が流れることがなく、超電導線材の焼損を防止できる。
【００１３】
上記超電導ケーブルにおいて、前記芯材の周囲に螺旋状に巻き付けられた複数本のテープ状の第１の超電導線材からなる第１の線材層と、前記第１の超電導線材同士を短絡する第１の短絡超電導線材と、前記第１の線材層の外周側に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の周囲に螺旋状に巻き付けられた複数本のテープ状の第２の超電導線材からなる第２の線材層と、前記第２の超電導線材同士を短絡する第２の短絡超電導線材と、を有し、前記第１の短絡超電導線材と前記第２の短絡超電導線材とは、超電導ケーブルの長さ方向において異なる位置に設けられていても良い。
この構成によれば、第１の短絡超電導線材と前記第２の短絡超電導線材とが超電導ケーブルの長さ方向に異なる位置とすることですることで、超電導ケーブルの外径が大きくなることを抑制できる。
【００１４】
また、一実施形態の超電導機器は、コイル芯と、前記コイル芯の周囲に、並行に巻きつけられ並列接続される複数のテープ状の超電導線材と、を備え、前記複数の超電導線同士を短絡するテーブ状の短絡超電導線と、を有する。
この構成によれば、並行にコイル巻きされる複数の超電導線材に電流を割り振って流すことができる。したがって、交流損失が少なく安定した性能を発揮する超電導機器を構成できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、同一層内に配される超電導線材同士を短絡超電導線材で短絡することで、各々の超電導線材に流れる電流を割り振ることができる。これにより、同一層内における一部の超電導線材に集中して電流が流れることを防ぎ、この超電導線材に流れる電流が臨界電流値を超えてしまうリスクを低減できる。加えて、超電導ケーブルの周囲には設計通りの磁場が形成されて、交流損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の超電導ケーブルの構造を示す部分断面略図である。
【図２】第１実施形態の変形例の超電導ケーブルの構造を示す部分断面略図である。
【図３】第２実施形態の短絡構造を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態の短絡構造を備えた超電導限流器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る酸化物超電導線材の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１に第１実施形態としての超電導ケーブル１の部分断面略図を示す。
超電導ケーブル１は、ケーブルコア８５と、このケーブルコア８５を収納する金属製の断熱二重管８４とを有している。
断熱二重管８４は、可撓性を有する。また、断熱二重管８４は、内管８４ａと外管８４ｃを有し、内管８４ａと外管８４ｃの間には、真空断熱層８４ｂが形成されており、外部からの熱の影響を排除する構造となっている。内管８４ａの内部には、冷媒流通用の間隙８７をあけてケーブルコア８５が収容されている。
【００１９】
ケーブルコア８５は、複数層構造を有しており、内側から順にフォーマ（芯材）８１と、第１線材層６と、絶縁層８２と、第２線材層７と、ケーブル安定化層８６と、保護層８３と、を有している。
フォーマ８１は、金属製（例えば銅製）の撚線からなる。第１線材層６は、複数列のテープ状の超電導線材２がフォーマ８１に螺旋状に巻きつけられて形成されている。第１線材層６の周囲には、絶縁層８２が形成されており、絶縁層８２の内側の層（第１線材層６）と外側の層（第２線材層７）とを絶縁している。第２線材層７は、第１線材層６と同様に、複数列のテープ状の超電導線材３が螺旋状に巻きつけられて形成されている。第２線材層７を構成する超電導線材３は、第１線材層６を構成する超電導線材２と同一の線材を用いても良く、また幅広のものを用いても良い。また、図１には、第１線材層６の超電導線材２と第２線材層７の超電導線材３との螺旋方向を一致させた例を示しているが、螺旋方向を互いに逆向きとしても良い。
ケーブル安定化層８６は、導電性の金属からなり、ケーブルに流れる電流を安定化する役割を果たす。保護層８３は、冷媒からケーブルコア８５を保護する役割を果たす。
【００２０】
本実施形態のテープ状の超電導線材２、３は、金属基材上に配向中間層、ＲＥ系超電導層、安定化層が形成されたＲＥ１２３系酸化物超電導線材であり、その寸法は幅３〜１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ程度である。また、ビスマス系の多芯構造の酸化物超電導線材を適用することもできる。
超電導線材２、３は、超電導ケーブル１において、内側に金属基材が配置され外側に安定化層が配置されるように螺旋巻きされている。
【００２１】
本実施形態において、超電導線材２、３が螺旋状に巻きつけられて形成される線材層は、第１線材層６と第２線材層７との２層構造とされているが、これより多くの層を形成しても良い。また、第２線材層７の外周に絶縁層を介して超電導シールド層を形成しても良い。この場合超電導シールド層として、第１、第２線材層６、７の超電導線材２、３と同様の線材を、螺旋巻きして形成することができる。超電導シールド層を設けることで、超電導導体層に流れ得る電流によって発生する電磁界を打ち消して、電磁界による影響を超電導ケーブル１の外部に及ぼさないようにできる。
【００２２】
第１線材層６の周囲には、第１短絡超電導線材４が巻きつけられて、第１短絡部１０を形成している。
第１短絡超電導線材４は、その端部４ａ、４ａ同士が互いに突き合わされるように第１線材層６の周囲に巻きつけられている。第１短絡超電導線材４と、第１線材層６の超電導線材２とは、半田８を介して接続されている。
第１線材層６の超電導線材２は、内周側に基材、外周側に安定化層が配置されている。また、第１短絡超電導線材４は、第１線材層６の超電導線材２と同じ層構造及び幅の線材を用いることができ、安定化層側を内側にして巻きつけられている。第１短絡超電導線材４と超電導線材２とは、互いの安定化層同士が向き合って配置され、当該安定化層同士が半田８によって接合されている。
第１短絡部１０において、第１線材層６を構成する複数の超電導線材２は、全て短絡されている。したがって、第１短絡部１０は、並行して螺旋巻きされる複数の超電導線材２に流れる電流を均流化できる。
【００２３】
第２線材層７の周囲には、第２短絡超電導線材５が巻きつけられて、第２短絡部１１を構成している。第２短絡部１１は、第１短絡部１０に対して超電導ケーブル１の長さ方向の位置をずらして形成されている。第１、第２短絡部１０、１１が形成された部分の超電導ケーブル１は、第１、第２短絡超電導線材４、５の厚みだけ外径が太くなる。第１、第２短絡部１０、１１を超電導ケーブル１の長さ方向にずらして（異なる位置に）配置することで、超電導ケーブル１の外径が極端に太くなることがない。
【００２４】
第２短絡超電導線材５は、第２線材層７の超電導線材３と同様の層構造及び幅を有している。第２短絡超電導線材５は、その端部５ａ、５ａ同士が互いに突き合わされるように第２線材層７の周囲に巻きつけられている。第２短絡超電導線材５は、第２線材層７の超電導線材３と同じ層構造及び幅の線材を用いることができる。また、第２線材層７を構成する超電導線材３と第２短絡超電導線材５とは、互いの安定化層同士が半田８により接合されている。
第２短絡部１１によって、第２線材層７を構成する超電導線材３は全て短絡されて、各超電導線材３に流れる電流は均流化される。
【００２５】
第１、第２短絡超電導線材４、５は、第１、第２線材層６、７の外周に半田８を介して接合されている。第１、第２短絡超電導線材４、５と超電導線材２、３との接合は、互いの線材同士が密着して行われる。したがって、半田８の厚みは非常に薄いもの（最大で数μｍ）となり、接続抵抗を低減することができる。さらに、線材同士を密着させているため、半田８の厚みは均一となり接続抵抗のばらつきを低減できる。加えて、半田８による接続抵抗が小さいために、接続抵抗のばらつきによる各線材に流れる電流の差は殆ど生じない。
【００２６】
また、第１短絡超電導線材４は、第１線材層６を構成する複数の超電導線材２の中に、臨界電流値が低い線材がある場合、この線材の臨界電流値を超える電流を他の線材に振り分けて流すことができる。
第１短絡超電導線材４は、複数の超電導線材２に同じ電圧を加え各線材に均等に電流を流す。しかしながら、第１線材層６を構成する超電導線材２の臨界電流値にばらつきがある場合は、均等に流された電流値が、最も臨界電流値が低い超電導線材２の臨界電流値を上回ることがある。このとき、第１短絡超電導線材４を介して、この上回った電流を他の線材に振り分けて流すことができる。したがって、超電導線材２に臨界電流値を超える電流が流れようとすることがなく、超電導線材２の焼損を防止できる。
【００２７】
第１短絡超電導線材４の臨界電流値ＩｃＳは、第１線材層６を構成する複数の超電導線材２の臨界電流値の平均値ＩｃＡＶＥと、最小値ＩｃＭＩＮの差より大きくすることが好ましい。
即ち、以下の式に従うように第１短絡超電導線材４の臨界電流値ＩｃＳを構成することが好ましい。
ＩｃＳ＞ＩｃＡＶＥ−ＩｃＭＩＮ
【００２８】
第１線材層６を構成する複数の超電導線材２の中に、臨界電流値が低い線材がある場合、この線材によって流すことができない電流を第１短絡超電導線材４が他の超電導線材に振り分けて流させる。第１線材層６を構成する超電導線材の中で、最も臨界電流値の低い超電導線材の臨界電流値をＩｃＭＩＮとすると、この線材に流れる電流値が臨界電流値ＩｃＭＩＮに達すると、第１短絡部１０を経由して他の超電導線材に電流を流す。第１短絡部１０の第１短絡超電導線材４の臨界電流値ＩｃＳは、最も臨界電流値の低い線材の臨界電流値ＩｃＭＩＮと、そのほかの線材の臨界電流値の平均値ＩｃＡＶＥとの差以上の臨界電流値であれば、このように他の線材に電流をバイパスすることができる。
したがって、第１短絡超電導線材４の臨界電流値ＩｃＳは、ＩｃＡＶＥ−ＩｃＭＩＮ以上であることが好ましい。
【００２９】
同様に、第２短絡超電導線材５は、第２線材層７を構成する複数の超電導線材３の中に、臨界電流値が低い線材がある場合、この線材の臨界電流値を超える電流を他の線材に振り分けて流すことができる。第２短絡超電導線材５の臨界電流値は、第１短絡超電導線材４と同様に、第２線材層７を構成する複数の超電導線材３の平均と最小値の差より大きくすることが好ましい。
【００３０】
第１、第２短絡部１０、１１は、超電導ケーブル１の端部に設けられていることが好ましい。
超電導ケーブル１の端部は、例えば電力を供給する発電装置が接続されている。超電導ケーブル１の端部とこのような発電装置との接続は、発電装置から延びる端子との半田接合で行われる。端子との半田接合において、超電導ケーブル１の第１、第２線材層６、７を構成する超電導線材２、３に対して、同じ接続抵抗で接続することは困難である。したがって、第１線材層６を構成する複数の超電導線材２、並びに第２線材層７を構成する複数の超電導線材３は、それぞれ異なる接続抵抗によって、発電装置と接続される。超電導線材２、３は、低温において抵抗値が０となるため、わずかな接続抵抗の差によって、流れる電流が大きく変わってしまう。
超電導ケーブル１の端部に第１、第２短絡部１０、１１を設けることで、超電導ケーブル１の端部の接続抵抗に起因する電流値の差による影響を、超電導ケーブル１の全域に亘って排除できる。
【００３１】
また、超電導ケーブル１は、発電装置などと接続する際に、図１に示すように端部の各層を露出させる。端部近傍は、第１、第２線材層６、７が露出した状態となるため、第１、第２短絡部１０、１１を容易に形成することができる。また、第１、第２短絡部１０、１１を形成するために、超電導ケーブル１の各層を露出させるなどの工程を特段行う必要がないため、安定した性能を発揮する短絡部を形成できる。
【００３２】
このような超電導ケーブル１は、直流、交流、何れの電流を流すケーブルとしても用いることができる。直流電流が流れる場合においては、第１、第２短絡部１０、１１は、超電導ケーブル１の端部以外にも、できるだけ多く（できるだけ短い間隔で）設けることが望ましい。第１、第２短絡部１０、１１をできるだけ多く設けることで、特定の超電導線材に集中して電流が流れることを抑制して、超電導線材が発熱するリスクを低くできる。
【００３３】
また、交流電流が流れる場合においては、第１、第２短絡部１０、１１は、超電導ケーブル１の端部以外に、超電導ケーブル１の電圧降下が臨界電流基準１μＶ／ｃｍに達するより短い間隔で、形成されていることが好ましい。
超電導線材は、臨界温度以下で抵抗値がゼロであるため電圧は発生しない。しかしながら、流れる電流Ｉが臨界電流値Ｉｃに近づくと、Ｖ∝Ｉｎ（ｎ値は定数）で表される電圧Ｖが発生する。一般的に酸化物超電導線材の臨界電流値Ｉｃの測定は、酸化物超電導線材に徐々に大きな電流を流していき１ｃｍあたり１μＶの電圧が発生する電流値を臨界電流値として判定している。即ち、電圧降下が臨界電流基準１μＶ／ｃｍに達すると、臨界電流値Ｉｃとなり、超電導線材が発熱する虞がある。
したがって、電圧降下が臨界電流基準１μＶ／ｃｍに達するより短い間隔で第１、第２短絡部１０、１１をそれぞれ設けることで、超電導線材が発熱するリスクを低減できる。
【００３４】
一例として、超電導ケーブル１の第１線材層６を構成する超電導線材２のインダクタンスを１０μＨ／ｍとして、周波数５０Ｈｚ、１００Ａの交流電流を流す場合について説明する。この超電導線材２の電圧降下は、１０μＨ／ｍ×５０Ｈｚ×１００Ａの計算式により５０ｍＶとなる。臨界電流基準１μＶ／ｃｍを考慮すると、５００ｍ以下の間隔で第１短絡部１０を形成することが望ましい。
なお、第２線材層７を構成する超電導線材３のインダクタンスは、第１線材層６の超電導線材２は略同じか若干小さくなる。第２線材層７には、第１線材層６と同じ電流を流すように構成されているため、第２線材層７においても同じ間隔で第２短絡部１１を形成すればよい。
【００３５】
＜変形例＞
図２は、本実施形態の変形例の超電導ケーブル９の部分断面略図を示す。超電導ケーブル９は、上述の超電導ケーブル１と比較して、第１、第２短絡部１０Ａ、１１Ａの構成が異なる。
第１短絡部１０Ａの第１短絡超電導線材４Ａは、その端部４Ａａ、４Ａａ同士が幅方向にオーバーラップするように１周以上巻きつけられている。同様に、第２短絡部１１Ａの第２短絡超電導線材５Ａは、その端部５Ａａ、５Ａａ同士が幅方向にオーバーラップするように１周以上巻きつけられている。
このように、第１、第２短絡超電導線材４Ａ、５Ａを１周以上巻きつけて、確実に第１線材層６の超電導線材２同士、並びに第２線材層７の超電導線材３同士を短絡しても良い。また、第１、第２短絡超電導線材４Ａ、５Ａを２周、３周と巻きつけて、より確実に短絡を行っても良い。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図３に、第２実施形態としての超電導線材１３の短絡構造１４を示す。
短絡構造１４は、並行して並ぶ複数のテープ状の超電導線材１３と、これらの超電導線材１３と直交する向きに跨って配置される短絡超電導線材１２とを有している。複数の超電導線材１３と短絡超電導線材１２とは、半田８により接合されている。
【００３７】
超電導線材１３及び短絡超電導線材１２は、金属基材上に配向中間層、ＲＥ系超電導層、安定化層が形成されたＲＥ１２３系酸化物超電導線材が適用できる。超電導線材１３と短絡超電導線材１２とは、互いの安定化層同士を向い合せて配置され、互いの安定化層同士が半田接合されている。
【００３８】
短絡構造１４は、並行して並ぶ複数の超電導線材１３が短絡超電導線材１２によって短絡されているため、複数の超電導線材１３に電流を割り振って流すことができる。
このような短絡構造１４を超電導機器に採用することで、例えば積層された複数のコイルに同電圧で電流を振り分けて流すことができる。超電導機器として超電導限流器を例示して、図４を基にこのような構造について説明を行う。
【００３９】
図４は、短絡構造１４を備えた超電導限流器９９である。
超電導限流器９９は、超電導限流器用モジュール９０を有している。この超電導限流器用モジュール９０は、複数の超電導線材１３がコイル芯１５に並行して巻回されてなる超電導コイル９０Ａが積層された構造を有している。
超電導限流器用モジュール９０は、液体窒素９８が充填された液体窒素容器９５に格納されている。さらに液体窒素容器９５は、外部との熱を遮断する真空容器９６の内部に格納されている。液体窒素容器９５は、上部に、液体窒素充填部９１と冷凍機９３を有し、冷凍機９３の下方には、熱アンカー９２と熱板９７が設けられている。
【００４０】
この超電導限流器９９は、外部電源（図示略）に接続するための電流リード部９４Ａ、９４Ｂを有している。超電導限流器用モジュール９０の外周側において、複数の超電導コイル９０Ａの超電導線材１３の外周側端末が電流リード部９４Ａの端子９４ａにそれぞれ接続されている。また、超電導限流器用モジュール９０の内周側において、複数の超電導コイル９０Ａの超電導線材１３の内周側端末が電流リード部９４Ｂの端子９４ｂにそれぞれ接続されている。これにより、超電導限流器用モジュール９０を構成する複数の超電導コイル９０Ａを電流リード部９４Ａ、９４Ｂの間で並列に接続する。
短絡超電導線材１２は、コイル芯１５に並行に巻回された各超電導コイル９０Ａの超電導線材１３を橋渡しするようにそれぞれ接続され、図３に示す短絡構造１４を構成する。
電流リード部９４Ａから供給された電流は、端子９４ａを介して短絡超電導線材１２に流れ、並行に巻きつけられた超電導線材１３に均等に振り分けられる。したがって、各超電導コイル９０Ａに均一な電流を流すことができる。
なお、図４に示す超電導コイル９０Ａは、シングルパンケーキコイル、ダブルパンケーキコイル、無誘導巻きコイル等を適用できるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００４１】
短絡構造１４が採用できる超電導機器は、超電導限流器に限るものではない。超電導線材同士を並列に並べてコイル巻きした構造であれば、採用可能であり、その他にＳＭＥＳ（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ：超電導磁気エネルギー貯蔵装置）などに適用可能である。
【００４２】
以上に、本発明の各実施形態を説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００４３】
１、９…超電導ケーブル、２、３…超電導線材、４、４Ａ…第１短絡超電導線材、４ａ、４Ａａ、５ａ、５Ａａ…端部、５、５Ａ…第２短絡超電導線材、６…第１線材層、７…第２線材層、８…半田、１０、１０Ａ…第１短絡部、１１、１１Ａ…第２短絡部、１２…短絡超電導線材、１３…超電導線材、１４…短絡構造、１５…コイル芯、８１…フォーマ（芯材）、８２…絶縁層、８３…保護層、８４…断熱二重管、８５…ケーブルコア、９０…超電導限流器用モジュール、９０Ａ…超電導コイル、９４…電流リード部、９４ａ…端子、９９…超電導限流器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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