(57)【要約】【課題】短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる、超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法を提供する。【解決手段】超電導ケーブルの接続構造は、第１の超電導ケーブル１０と第２の超電導ケーブル２０との接続構造である。第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１および第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１および第１の超電導層２０３とは、それぞれ互いに電気的に接続されている。第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とは、常伝導状態における抵抗が異なっている。第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーマと、前記フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、前記第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、前記第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、前記第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルの接続構造であって、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記フォーマおよび前記第１の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記フォーマおよび前記第１の超電導層とは、それぞれ互いに電気的に接続され、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層とは、常伝導状態における抵抗が異なっており、
前記第１および第２の超電導ケーブルの前記第１の超電導層のうちの少なくともいずれか一方は、前記第１および第２の超電導ケーブルの前記フォーマのうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている、超電導ケーブルの接続構造。
【請求項２】
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層の常伝導状態における抵抗は、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である、請求項１に記載の超電導ケーブルの接続構造。
【請求項３】
前記第１の超電導ケーブルにおける前記フォーマの端部と前記第２の超電導ケーブルにおける前記フォーマの端部とを対向させた状態で被覆することにより、前記第１の超電導ケーブルにおける前記フォーマと、前記第２の超電導ケーブルにおける前記フォーマとを電気的に接続する導電性のスリーブと、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層とを電気的に接続する導電性の線材とを備え、
前記スリーブと前記線材とは、電気的に接続されている、請求項１または２に記載の超電導ケーブルの接続構造。
【請求項４】
フォーマと、前記フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、前記第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、前記第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、前記第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルを準備する準備工程と、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記フォーマと、前記第２の超電導ケーブルにおける前記フォーマとを電気的に接続する第１接続工程と、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層とを電気的に接続する第２接続工程と、
前記第１および第２の超電導ケーブルの前記第１の超電導層のうちの少なくともいずれか一方と、前記第１および第２の超電導ケーブルの前記フォーマのうち少なくともいずれか一方とを電気的に接続する第３接続工程とを備え、
前記準備工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層の常伝導状態における抵抗と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層の常伝導状態における抵抗とが異なる、前記第１および第２の超電導ケーブルを準備する、超電導ケーブルの接続方法。
【請求項５】
前記準備工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層の常伝導状態における抵抗が、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である前記第１の超電導ケーブルを準備する、請求項４に記載の超電導ケーブルの接続方法。
【請求項６】
前記第１接続工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記フォーマの端部と前記第２の超電導ケーブルにおける前記フォーマの端部とを対向させた状態で被覆することにより、前記第１の超電導ケーブルにおける前記フォーマと、前記第２の超電導ケーブルにおける前記フォーマとを電気的に接続する導電性のスリーブを形成し、
前記第２接続工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第１の超電導層とを電気的に接続する導電性の線材を形成し、
前記第３接続工程では、前記スリーブと、前記線材とを電気的に接続する、請求項４または５に記載の超電導ケーブルの接続方法。
【請求項７】
フォーマと、前記フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、前記第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、前記第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、前記第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルの接続構造であって、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層および前記シールド導体層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層および前記シールド導体層とは、それぞれ互いに電気的に接続され、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層とは、常伝導状態における抵抗が異なっており、
前記第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、前記第２の超電導層と前記シールド導体層とが電気的に接続されている、超電導ケーブルの接続構造。
【請求項８】
前記第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗は、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である、請求項７に記載の超電導ケーブルの接続構造。
【請求項９】
前記第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、前記第２の超電導層と前記シールド導体層とを電気的に接続する導電性の接続部材と、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層とを電気的に接続する導電性の第１の線材と、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記シールド導体層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記シールド導体層とを電気的に接続する導電性の第２の線材とを備える、請求項７または８に記載の超電導ケーブルの接続構造。
【請求項１０】
フォーマと、前記フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、前記第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、前記第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、前記第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルを準備する準備工程と、
前記第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、前記第２の超電導層と前記シールド導体層とを電気的に接続するシールド側第１接続工程と、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層とを電気的に接続するシールド側第２接続工程と、
前記第１の超電導ケーブルにおける前記シールド導体層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記シールド導体層とを電気的に接続するシールド側第３接続工程とを備え、
前記準備工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層の常伝導状態における抵抗と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層の常伝導状態における抵抗とが異なる、前記第１および第２の超電導ケーブルを準備する、超電導ケーブルの接続方法。
【請求項１１】
前記準備工程では、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層の常伝導状態における抵抗が、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である前記第１の超電導ケーブルを準備する、請求項１０に記載の超電導ケーブルの接続方法。
【請求項１２】
前記シールド側第１接続工程では、前記第１および第２の超電導ケーブルの少なくとも一方において前記第２の超電導層と、前記シールド導体層とを電気的に接続する接続部材を形成し、
前記シールド側第２接続工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記第２の超電導層とを電気的に接続する導電性の第１の線材を形成し、
前記シールド側第３接続工程では、前記第１の超電導ケーブルにおける前記シールド導体層と、前記第２の超電導ケーブルにおける前記シールド導体層とを電気的に接続する導電性の第２の線材を形成する、請求項１０または１１に記載の超電導ケーブルの接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法に関し、たとえば常伝導状態における抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、都市部などにおいて電力消費量が増加する傾向にあり地中送電の大容量化が必要となることから、電流密度が従来のケーブルの約１００倍と大きい超電導ケーブルの開発が進められている。上記超電導ケーブルは、たとえば特開２００２−１４０９４３号公報（特許文献１）に開示されているように、内側から順にフォーマ、超電導導層、電気絶縁層、シールド超電導層、およびシールド導体層を備えるケーブルコアを外筒の内部空間に複数挿通しているとともに、該外筒の内部空間は液体窒素等を流通させた冷媒層とした構造となっている。
【０００３】
上記超電導ケーブルを地中に布設する場合には、複数の超電導ケーブルを繋ぎ合わせて配索する必要が生じる。現状では、接続される超電導ケーブルのケーブルコアはそれぞれの層同士を同じ仕様とされ、それぞれの層を互いに接続することによって、超電導ケーブルを接続している。
【０００４】
たとえばＢＳＣＣＯ線材からなる超電導層を備える超電導ケーブルとＹＢＣＯ線材からなる超電導層を備える超電導ケーブルとを接続する場合において、短絡電流が流れると、ＹＢＣＯ線材からなる超電導層を備える超電導ケーブル側の抵抗が大きくなるので、ＢＳＣＣＯ線材からなる超電導層を備える超電導ケーブル側に設計値以上の電流が流れてしまうという問題がある。設計値以上の電流が流れると、ＢＳＣＣＯ線材を備える超電導ケーブルのフォーマの温度上昇が大きくなり、フォーマの外周の液体窒素含浸紙などの絶縁層において液体窒素が気化することによる絶縁破壊が生じてしまう場合がある。
【０００５】
すなわち、常伝導状態において抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れると、常伝導状態において抵抗が相対的に小さい側の超電導ケーブルに設計値を超える電流が流れてしまうという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−１４０９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、常伝導状態において抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる、超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の局面における超電導ケーブルの接続構造は、フォーマと、フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルの接続構造である。第１の超電導ケーブルにおけるフォーマおよび第１の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおけるフォーマおよび第１の超電導層とは、それぞれ互いに電気的に接続されている。第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層とは、常伝導状態における抵抗が異なっている。第１および第２の超電導ケーブルの第１の超電導層のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブルのフォーマのうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている。
【０００８】
本発明の一の局面における超電導ケーブルの接続方法は、準備工程と、第１接続工程と、第２接続工程と、第３接続工程とを備えている。準備工程は、フォーマと、フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルを準備する。第１接続工程は、第１の超電導ケーブルにおけるフォーマと、第２の超電導ケーブルにおけるフォーマとを電気的に接続する。第２接続工程は、第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層とを電気的に接続する。第３接続工程は、第１および第２の超電導ケーブルの第１の超電導層のうちの少なくともいずれか一方と、第１および第２の超電導ケーブルのフォーマのうち少なくともいずれか一方とを電気的に接続する。準備工程では、第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層の常伝導状態における抵抗と、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層の常伝導状態における抵抗とが異なる、第１および第２の超電導ケーブルを準備する。
【０００９】
本発明の一の局面における超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法によれば、第１の超電導層とフォーマとが電気的に接続されているので、短絡電流が流れると、常伝導状態における第１の超電導層とフォーマとのそれぞれの抵抗（Ω）に応じて電流が流れる。すなわち、第１の超電導層とフォーマとが電気的に接続されている部分において、電流を再配分できる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第１の超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【００１０】
上記一の局面における超電導ケーブルの接続構造において好ましくは、第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層の常伝導状態における抵抗は、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である。
【００１１】
また、上記一の局面における超電導ケーブルの接続方法において好ましくは、準備工程では、第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層の常伝導状態における抵抗が、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である第１の超電導ケーブルを準備する。
【００１２】
これにより、短絡電流が流れたときに、過剰な電流が流れやすい第２の超電導ケーブルに、設計値を大きく超える電流が流れることを防止できる。
【００１３】
上記一の局面における超電導ケーブルの接続構造において好ましくは、第１の超電導ケーブルにおけるフォーマの端部と第２の超電導ケーブルにおけるフォーマの端部とを対向させた状態で被覆することにより、第１の超電導ケーブルにおけるフォーマと、第２の超電導ケーブルにおけるフォーマとを電気的に接続する導電性のスリーブと、第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層とを電気的に接続する導電性の線材とを備え、スリーブと線材とは、電気的に接続されている。
【００１４】
上記一の局面における超電導ケーブルの接続方法において好ましくは、第１接続工程では、第１の超電導ケーブルにおけるフォーマの端部と第２の超電導ケーブルにおけるフォーマの端部とを対向させた状態で被覆することにより、第１の超電導ケーブルにおけるフォーマと、第２の超電導ケーブルにおけるフォーマとを電気的に接続する導電性のスリーブを形成し、第２接続工程では、第１の超電導ケーブルにおける第１の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第１の超電導層とを電気的に接続する導電性の線材を形成し、第３接続工程では、スリーブと、線材とを電気的に接続する。
【００１５】
これにより、第１および第２の超電導ケーブルの第１の超電導層のうちの少なくともいずれか一方と、第１および第２の超電導ケーブルのフォーマのうち少なくとも一方とが電気的に接続されている構造が得られる。そのため、伝導状態において抵抗が異なる第１の超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【００１６】
本発明の他の局面における超電導ケーブルの接続構造は、フォーマと、フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルの接続構造である。第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層およびシールド導体層と、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層およびシールド導体層とは、それぞれ互いに電気的に接続されている。第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層とは、常伝導状態における抵抗が異なっている。第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、第２の超電導層とシールド導体層とが電気的に接続されている。
【００１７】
本発明の他の局面における超電導ケーブルの接続方法は、準備工程と、シールド側第１接続工程と、シールド側第２接続工程と、シールド側第３接続工程とを備えている。準備工程は、フォーマと、フォーマの外周側に配置される第１の絶縁層と、第１の絶縁層の外周側に配置される第１の超電導層と、第１の超電導層の外周側に配置される第２の絶縁層と、第２の絶縁層の外周側に配置される第２の超電導層と、第２の超電導層の外周側に配置される第３の絶縁層と、第３の絶縁層の外周側に配置されるシールド導体層とを備える、第１および第２の超電導ケーブルを準備する。シールド側第１接続工程は、第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、第２の超電導層とシールド導体層とを電気的に接続する。シールド側第２接続工程は、第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層とを電気的に接続する。シールド側第３接続工程は、第１の超電導ケーブルにおけるシールド導体層と、第２の超電導ケーブルにおけるシールド導体層とを電気的に接続する。準備工程では、第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗と、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗とが異なる、第１および第２の超電導ケーブルを準備する。
【００１８】
本発明の他の局面における超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法によれば、第２の超電導層とシールド導体層とが電気的に接続されているので、短絡電流が流れると、常伝導状態における第２の超電導層のそれぞれの抵抗（Ω）に応じて電流が流れる。すなわち、第２の超電導層とシールド導体層とが電気的に接続されている部分において、電流を再配分できる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第２の超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【００１９】
上記他の局面における超電導ケーブルの接続構造において好ましくは、第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗は、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である。
【００２０】
上記他の局面における超電導ケーブルの接続方法において好ましくは、準備工程では、第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗が、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層の常伝導状態における抵抗の５倍以上である第１の超電導ケーブルを準備する。
【００２１】
これにより、短絡電流が流れたときに、過剰な電流が流れやすい第２の超電導ケーブルに、設計値を大きく超える電流が流れることを防止できる。
【００２２】
上記他の局面における超電導ケーブルの接続構造において好ましくは、第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、第２の超電導層とシールド導体層とを電気的に接続する導電性の接続部材と、第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層とを電気的に接続する導電性の第１の線材と、第１の超電導ケーブルにおけるシールド導体層と、第２の超電導ケーブルにおけるシールド導体層とを電気的に接続する導電性の第２の線材とを備えている。
【００２３】
また、上記他の局面における超電導ケーブルの接続方法において好ましくは、シールド側第１接続工程では、第１および第２の超電導ケーブルの少なくとも一方において第２の超電導層と、シールド導体層とを電気的に接続する接続部材を形成し、シールド側第２接続工程では、第１の超電導ケーブルにおける第２の超電導層と、第２の超電導ケーブルにおける第２の超電導層とを電気的に接続する導電性の線材を形成し、シールド側第３接続工程では、第１の超電導ケーブルにおけるシールド導体層と、第２の超電導ケーブルにおけるシールド導体層とを電気的に接続する導電性の線材を形成する。
【００２４】
これにより、第１および第２の超電導ケーブルの少なくともいずれか一方において、第２の超電導層と、シールド導体層とが電気的に接続されている構造が得られる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第２の超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブルの接続方法によれば、常伝導状態において抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態１における第１の超電導ケーブルを示す断面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における第２の超電導ケーブルを示す断面図である。図２（Ａ）は、本発明の実施の形態１における第１の超電導ケーブルのケーブルコアを示す断面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における第２の超電導ケーブルのケーブルコアを示す断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造を示す概略断面図である。図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造について説明する。
【００２８】
図１〜図３に示すように、実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造は、フォーマ１０１，２０１と、フォーマ１０１，２０１の外周側に配置される第１の絶縁層１０２，２０２と、第１の絶縁層１０２，２０２の外周側に配置される第１の超電導層１０３，２０３と、第１の超電導層１０３，２０３の外周側に配置される第２の絶縁層１０４，２０４と、第２の絶縁層１０４，２０４の外周側に配置される第２の超電導層１０５，２０５と、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に配置される第３の絶縁層１０６，２０６と、第３の絶縁層１０６，２０６の外周側に配置されるシールド導体層１０７，２０７とを備える、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の接続構造である。第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１および第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１および第１の超電導層２０３とは、それぞれ互いに電気的に接続されている。第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とは、常伝導状態における抵抗（Ω）が異なっている。第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている。
【００２９】
具体的には、図１〜図３に示すように、超電導ケーブルの接続構造は、第１の超電導ケーブル１０と、第２の超電導ケーブル２０と、スリーブ３１０と、線材３２０と、半田３３０と、シールド側第１の線材３５０と、シールド側第２の線材３６０とを備えている。
【００３０】
まず、図１および図２を参照して、超電導ケーブルの接続構造を構成する第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を説明する。第１および第２の超電導ケーブル１０，２０は、基本的には同様の構造であるが、第１の超電導層１０３，２０３の材料が異なる。
【００３１】
図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０は、ケーブルコア１００，２００と、断熱管１１，２１とをそれぞれ備えている。断熱管１１，２１の内側に形成された冷媒流通路１６，２６内に、たとえば３本のケーブルコア１００，２００を配置している。断熱管１１，２１は、たとえばコルゲート内管１２，２２と、コルゲート内管１２，２２の外周側に配置された断熱層１３，２３と、断熱層１３，２３の外周側に配置されたコルゲート外管１４，２４と、コルゲート外管１４，２４の外周側に配置された防食層１５，２５とをそれぞれ含んでいる。コルゲート内管１２，２２およびコルゲート外管１４，２４は、たとえばステンレス製のコルゲート筒形状である。防食層１５，２５は、たとえばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などよりなっている。冷媒流通路１６，２６内には、ケーブルコア１００，２００を冷却するための液体窒素や液体ヘリウムなどの冷媒が配置されている。なお、実施の形態１では、図１に示す３本のケーブルコア１００，２００を一括に収納した三心一括型としているが、特にこれに限定されず、たとえば断熱管１１内に１本のケーブルコアを収納した単心ケーブルとしてもよい。
【００３２】
図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のケーブルコア１００，２００は、フォーマ１０１，２０１と、第１の絶縁層１０２，２０２と、第１の超電導層１０３，２０３と、第２の絶縁層１０４，２０４と、第２の超電導層１０５，２０５と、第３の絶縁層１０６，２０６と、シールド導体層１０７，２０７とをそれぞれ備えている。
【００３３】
フォーマ１０１、２０１は、ケーブルコア１００，２００の剛性や曲げ特性などの機械的特性を維持するための、金属（たとえば銅やアルミニウム）の複数の撚り線である。第１および第２の超電導ケーブル１０，２０に過電流が流れて第１の超電導層１０３，２０３の臨界電流値Ｉｃを超えると、第１の超電導層１０３，２０３の抵抗は常伝導状態の抵抗となるので、フォーマ１０１，２０１に電流が流れる。そのため、フォーマ１０１，２０１は、第１の超電導層１０３，２０３に対する安全用バイパスの役割りを果たす。
【００３４】
第１の絶縁層１０２，２０２は、内部の渦電流損失を低減するために、フォーマ１０１、２０１の外側を覆っており、たとえばポリプロピレンラミネート紙（ＰＰＬＰ（Ｒ））等の絶縁紙や、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等の合成紙などが用いられる。
【００３５】
第１の超電導層１０３，２０３は、第１の絶縁層１０２，２０２の外周を覆っている。第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３は、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３と、常伝導状態における抵抗が異なっており、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３の常伝導状態における抵抗は、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３の常伝導状態における抵抗の５倍以上であることが好ましい。
【００３６】
第１の超電導層１０３は、たとえば基板と、基板上に形成された中間層と、中間層上に形成された超電導層とを含む超電導線材を用いることができる。第１の超電導層１０３は、たとえばＲＥ−１２３系の超電導体であることが好ましく、ＹＢＣＯ（ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏy）であることがより好ましい。なお、ＲＥ−１２３系の超電導体とは、ＲＥＢａ2Ｃｕ3Ｏy（ｙは６〜８、より好ましくはほぼ７、ＲＥとはイットリウム（Ｙ）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｓｍ（サマリウム）、およびＨｏ（ホルミウム）などの希土類元素を意味する）として表される超電導体を意味する。
【００３７】
第２の超電導層２０３は、たとえばＢｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の組成の超電導体であるフィラメントと、それらを被覆する銀などからなるシース部とを備えるＢｉ系（ＢＳＣＣＯ）の超電導線材を用いることができる。第１の超電導層２０３は、Ｂｉ２２２３超電導体であることが好ましい。なお、Ｂｉ２２２３超電導体は、（ビスマスと鉛）：ストロンチウム：カルシウム：銅の原子比がほぼ２：２：２：３の比率で近似して表わされるＢｉ２２２３相を主相とし、残部がＢｉ２２１２相および不可避的不純物からなる材質を意味する。
【００３８】
なお、第１の超電導層１０３，２０３として、超電導線材をそれぞれ用いる場合、たとえば第１の絶縁層１０２，２０２の外周にそれぞれらせん状に巻きつける。また、それぞれの用いられる超電導線材は単数であっても複数であってもよく、複数の超電導線材が用いられる場合には、層間にクラフト紙などの絶縁層を形成してもよい。
【００３９】
第２の絶縁層１０４，２０４は、第１の超電導層１０３，２０３の外側を覆っている。第２の絶縁層１０４，２０４は、たとえばポリプロピレンラミネート紙（ＰＰＬＰ（登録商標））等の絶縁紙や、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等の合成紙などが用いられる。
【００４０】
第２の超電導層１０５，２０５は、第２の絶縁層１０４，２０４の外周側を覆っている。第２の超電導層１０５，２０５は、第１の超電導層１０３，２０３と反対方向の電流が流れ、磁場をキャンセルする役割りを果たす。
【００４１】
実施の形態１では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０において短絡電流が流れたときに、シールド導体層１０７，２０７に過剰な電流が流れることを防止できる観点から、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とは、常伝導状態における抵抗が同じであることが好ましい。すなわち、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第２の超電導層１０５，２０５は、たとえば同じ長さおよび同じ断面積のＢｉ系の超電導体やＲＥ−１２３系の超電導体のいずれか一方である。
【００４２】
第３の絶縁層１０６，２０６は、第２の超電導層１０５，２０５の外側を覆っている。第３の絶縁層１０６，２０６は、たとえばポリプロピレンラミネート紙（ＰＰＬＰ（Ｒ））等の絶縁紙や、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等の合成紙などが用いられる。
【００４３】
シールド導体層１０７，２０７は、第３の絶縁層１０６，２０６の外側を覆っている。シールド導体層１０７，２０７は、第２の超電導層１０５，２０５に対する安全用バイパスの役割りを果たす。シールド導体層１０７，２０７は、たとえば銅やアルミニウムなどの金属からなる層である。
【００４４】
なお、フォーマ１０１，２０１および第１の超電導層１０３，２０３は、第２の超電導層１０５，２０５およびシールド導体層１０７，２０７よりも相対的に電圧が高いことが好ましい。すなわち、フォーマ１０１，２０１は高電圧部であり、第２の超電導層１０５，２０５およびシールド導体層１０７，２０７は低電圧部であることが好ましい。この場合、第２の絶縁層１０４，２０４は、高電圧部と低電圧部とを絶縁している主絶縁部である。
【００４５】
第１および第２の超電導ケーブル１０，２０は、一方端部において、フォーマ１０１，２０１、第１の絶縁層１０２，２０２、第１の超電導層１０３，２０３、第２の絶縁層１０４，２０４、第２の超電導層１０５，２０５、第３の絶縁層１０６，２０６、およびシールド導電層１０７，２０７の少なくとも１つが露出していてもよい。実施の形態１では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０は、一方端部において、フォーマ１０１，２０１、第１の超電導層１０３，２０３、第２の絶縁層１０４，２０４、第２の超電導層１０５，２０５、およびシールド導電層１０７，２０７が順に露出している。
【００４６】
図３に示すように、第１の超電導ケーブル１０と第２の超電導ケーブル２０とが接続された超電導ケーブルの接続構造は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている。実施の形態１では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１とが電気的に接続されている。
【００４７】
次に、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくとも一方とを電気的に接続している接続部３００について説明する。接続部３００は、スリーブ３１０と、線材３２０と、半田３３０とを含んでいる。
【００４８】
スリーブ３１０は、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１の端部と第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ１０１の端部とを対向させた状態で被覆することにより、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続する導電性の部材である。スリーブ３１０は、たとえばフォーマ１０１，２０１と同じ材料であることが好ましく、たとえば銅やアルミニウムなどの金属を用いることができ、機械強度および通電特性が優れている観点から、銅であることがより好ましい。
【００４９】
また、スリーブ３１０は、たとえばフォーマ１０１，２０１の端部を対向させた状態で内部に嵌めることができる形状としている。実施の形態１では、スリーブ３１０は、たとえば内部が中空の円筒状とし、両端部から、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１の端部と第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１の端部とが突き合された部分と対向する位置（図３における接続部３００の中央）に向けて幅が広がるような形状としている。なお、スリーブ３１０は、フォーマ１０１，２０１の外径とほぼ同じ幅の中空を有する筒状の形状であってもよい。
【００５０】
また、スリーブ３１０は、図３に示すように、フォーマ１０１，２０１のみを被覆する形状であることが好ましいが、フォーマ１０１，２０１と第１の超電導層１０３，２０３とを被覆する形状であってもよい。
【００５１】
また、スリーブ３１０とフォーマ１０１，２０１とは、直接接続されていることが好ましいが、半田などの導電性部材を介して接続されていてもよい。
【００５２】
線材３２０は、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とを電気的に接続する導電性の部材である。線材３２０は、超電導線材であることが好ましく、コスト低減の観点から、Ｂｉ系の超電導線材であることが好ましい。
【００５３】
また、線材３２０は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０において第１の超電導層１０３，２０３に流れる電流を流すことができる程度の容量を有している。
【００５４】
なお、線材３２０と第１および第２の超電導ケーブル１０，２０とは直接接続されていてもよいし、半田などの導電性部材を介して接続されていてもよい。
【００５５】
半田３３０は、スリーブ３１０と、線材３２０とを電気的に接続するための部材である。半田３３０は、機械的強度および接続抵抗の観点から、Ｐｂ（鉛）、Ｓｎ（スズ）およびＡｇ（銀）などの合金材料からなることが好ましい。このような半田３３０は、たとえばＰｂが３６％、Ｓｎが６２％、Ａｇが２％の重量比の合金材料からなる。なお、スリーブ３１０と線材３２０とが、半田３３０を介さず直接電気的に接続される場合には、超電導ケーブルの接続構造は、半田３３０を含んでいなくてもよい。
【００５６】
実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第２の超電導層１０５，２０５およびシールド導体層１０７，２０７をそれぞれ互いに接続するために、シールド側第１の線材３５０とシールド側第２の線材３６０とを備えている。
【００５７】
シールド側第１の線材３５０は、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続する導電性の部材である。
【００５８】
シールド側第１の線材３５０は、線材３２０と同様に、超電導線材であることが好ましく、コスト低減の観点から、Ｂｉ系の超電導線材であることが好ましい。また、シールド側第１の線材３５０、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０において第２の超電導層１０５，２０５に流れる電流を流すことができる程度の容量を有している。
【００５９】
シールド側第２の線材３６０は、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続する導電性の部材である。シールド側第２の線材３６０は、たとえば銅やアルミニウムなどの金属からなる。なお、シールド側第２の線材として、超電導線材を用いてもよい。
【００６０】
また、シールド側第１および第２の線材３５０，３６０と第１および第２の超電導ケーブル１０，２０とはそれぞれ直接接続されていてもよいし、半田などの導電性部材を介して接続されていてもよい。
【００６１】
次に、図４を参照して、実施の形態１における超電導ケーブルの接続方法について説明する。なお、図４は、本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続方法を示すフローチャートである。
【００６２】
図１〜図４に示すように、フォーマ１０１，２０１と、フォーマ１０１，２０１の外周側に配置される第１の絶縁層１０２，２０２と、第１の絶縁層１０２，２０２の外周側に配置される第１の超電導層１０３，２０３と、第１の超電導層１０３，２０３の外周側に配置される第２の絶縁層１０４，２０４と、第２の絶縁層１０４，２０４の外周側に配置される第２の超電導層１０５，２０５と、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に配置される第３の絶縁層１０６，２０６と、第３の絶縁層１０６，２０６の外周側に配置されるシールド導体層１０７，２０７とを備える、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する準備工程（Ｓ１０）を実施する。準備工程（Ｓ１０）では、上述した第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する。
【００６３】
準備工程（Ｓ１０）では、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３の常伝導状態における抵抗と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３の常伝導状態における抵抗が異なる、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する。第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３の常伝導状態における抵抗が、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３の常伝導状態における抵抗の５倍以上である第１の超電導ケーブル１０を準備することが好ましい。
【００６４】
準備工程（Ｓ１０）では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の一方端部において、フォーマ１０１，２０１、第１の絶縁層１０２，２０２、第１の超電導層１０３，２０３、第２の絶縁層１０４，２０４、第２の超電導層１０５，２０５、第３の絶縁層１０６，２０６、およびシールド導電層１０７，２０７の内の少なくとも１つが順に露出している第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備することが好ましい。実施の形態１では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０は、一方端部において、フォーマ１０１，２０１、第１の超電導層１０３，２０３、第２の絶縁層１０４，２０４、第２の超電導層１０５，２０５、およびシールド導電層１０７，２０７が順に露出していている第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備している。
【００６５】
上述したように、一方端部において、フォーマ１０１，２０１、第１の絶縁層１０２，２０２、第１の超電導層１０３，２０３、第２の絶縁層１０４，２０４、第２の超電導層１０５，２０５、第３の絶縁層１０６，２０６、およびシールド導電層１０７，２０７の少なくとも１つが露出している第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する場合には、それぞれの一方端部において、それぞれの層を剥ぐ工程を実施してもよい。この場合には、一方端部において、シールド導体層１０７，２０７、第３の絶縁層１０６，２０６、第２の超電導層１０５，２０５、第２の絶縁層１０４，２０４、第１の超電導層１０３，２０３、および第１の絶縁層１０２，２０２の順にたとえばＮＣカッター等を用いて剥ぐことができる。実施の形態１では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の一方端部において、第１の絶縁層１０２，２０２および第３の絶縁層１０６，２０６は、露出させていない。
【００６６】
次に、図１〜図４に示すように、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続する第１接続工程（Ｓ２０）を実施する。これにより、第１の超電導ケーブル１０のフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続できるので、第１の超電導ケーブル１０と第２の超電導ケーブル２０とを電気的に接続できる。
【００６７】
第１接続工程（Ｓ２０）では、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１の端部と第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１の端部とを対向させた状態で被覆することにより、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続する導電性のスリーブ３１０を形成することが好ましい。この場合、たとえば以下のようにしてフォーマ１０１，２０１を電気的に接続する。
【００６８】
具体的には、たとえば、まず上述したスリーブ３１０を準備する。そして、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１の端部と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１の端部とを対向させる。そして、それぞれのフォーマ１０１，２０１をスリーブ３１０の内部に配置して嵌合させる。そして、スリーブ３１０とフォーマ１０１，２０１を、たとえば圧縮接合することにより、スリーブ３１０とフォーマ１０１，２０１とを確実に電気的に接続する。
【００６９】
なお、スリーブ３１０は、フォーマ１０１，２０１のみを被覆することが好ましいが、フォーマ１０１，２０１と第１の超電導層１０３，２０３とを被覆してもよい。
【００７０】
次に、図１〜図４に示すように、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とを電気的に接続する第２接続工程（Ｓ３０）を実施する。これにより、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第１の超電導層１０３，２０３を電気的に接続できる。
【００７１】
第２接続工程（Ｓ３０）では、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とを電気的に接続する導電性の線材を形成することが好ましい。この場合、たとえば以下のようにして第１の超電導層１０３，２０３を電気的に接続する。
【００７２】
具体的には、導電性の線材３２０を準備する。準備する線材３２０は、超電導線材が好ましく、Ｂｉ系の超電導線材を準備することがより好ましい。そして、準備した線材３２０を第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第１の超電導層１０３，２０３と電気的に接続する。このとき、半田などを介して接続してもよい。
【００７３】
次に、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方とを電気的に接続する第３接続工程（Ｓ４０）を実施する。これにより、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくとも一方と電気的に接続される。
【００７４】
第３接続工程（Ｓ４０）では、スリーブ３１０と、線材３２０とを電気的に接続することが好ましい。この場合、たとえばスリーブ３１０と線材３２０との間に半田３３０を配置し、モールドを実施してスリーブ３１０と線材３２０とを半田３３０を介して電気的に接続する。なお、スリーブ３１０と線材３２０とを直接接続してもよく、この場合には半田３３０を配置する工程を省略できる。
【００７５】
以上の工程（Ｓ１０〜Ｓ４０）を実施することによって、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくとも一方と電気的に接続されている構造が得られる。実施の形態１では、さらに、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第２の超電導層１０５，２０５およびシールド導体層１０７，２０７をそれぞれ互いに接続する工程を実施する。
【００７６】
図３および図４に示すように、次に、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５，２０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続するシールド側第２接続工程（Ｓ６０）を実施する。これにより、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続できる。なお、シールド側第２接続工程（Ｓ６０）は省略されてもよい。
【００７７】
シールド側第２接続工程（Ｓ６０）では、たとえば第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続する導電性のシールド側第１の線材３５０を形成する。この場合、たとえば以下のようにして、第２の超電導層１０５，２０５を接続する。
【００７８】
具体的には、導電性のシールド側第１の線材３５０を準備する。準備するシールド側第１の線材３５０は、超電導線材が好ましく、Ｂｉ系の超電導線材を準備することがより好ましい。そして、第２の超電導層１０５，２０５上に半田などを配置する。そして、準備した第１の線材３５０を半田と接続する。これにより、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを、半田を介して電気的に接続できる。なお、半田を用いずに、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０５とを、シールド側第１の線材３５０により電気的に接続してもよい。
【００７９】
次に、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続するシールド側第３接続工程（Ｓ７０）を実施する。これにより、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続できる。
【００８０】
シールド側第３接続工程（Ｓ７０）では、たとえば第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続する導電性のシールド側第２の線材３６０を形成する。この場合、たとえば以下のようにして、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを接続する。
【００８１】
具体的には、導電性のシールド側第２の線材３６０を準備する。準備するシールド側第２の線材３６０は、金属材料からなる線材であることが好ましい。そして、準備したシールド側第２の線材３６０を第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第１の超電導層１０５，２０５と電気的に接続する。このとき、半田などを介して接続してもよい。
【００８２】
以上の工程（Ｓ１０〜Ｓ４０，Ｓ６０，Ｓ７０）を実施することにより、図３に示す実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造が得られる。なお、各工程を実施する順序は特に限定されない。
【００８３】
次に、図３および図５を参照して、実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造の動作について説明する。なお、図５（Ａ）は、本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造の接続部における抵抗を説明するための図であり、（Ｂ）は、別の接続部における抵抗を説明するための図である。
【００８４】
図３に示す超電導ケーブルの接続構造は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１と電気的に接続されているので、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０が接続されている接続部３００において、図５（Ａ）に示すように、第１の超電導層１０３，２０３の抵抗Ｒ１０３，Ｒ２０３と、フォーマ１０１，２０１の抵抗Ｒ１０１，Ｒ２０１とに応じた電流が再配分される。なお、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちのいずれか一方が、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマのうちのいずれか一方と電気的に接続されている場合においても、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０が接続されている接続部３００において、図５（Ｂ）に示すように、第１の超電導層１０３，２０３の抵抗Ｒ１０３，Ｒ２０３と、フォーマ１０１，２０１の抵抗Ｒ１０１，Ｒ２０１とに応じた電流を再配分できる。
【００８５】
具体的には、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０に設計値以内の電流が流れると、超電導状態においては、第１の超電導層１０３，２０３の抵抗Ｒ１０３，Ｒ２０３がフォーマ１０１，２０１の抵抗Ｒ１０１，Ｒ２０３よりも小さいため、フォーマ１０１，２０１よりも第１の超電導層１０３，２０３に優先して電流が流れる。一方、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０に設計値を超えるような短絡電流が流れると、常伝導状態では、フォーマ１０１，２０１の抵抗Ｒ１０１，Ｒ２０１は、第１の超電導層１０３，２０３の抵抗Ｒ１０３，Ｒ２０３よりも小さいため、第１の超電導層１０３，２０３よりもフォーマ１０１，２０１に優先して電流が流れる。しかし、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３の抵抗Ｒ１０３が第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３の抵抗Ｒ２０３よりも大きい場合であっても、接続部３００において第１の超電導ケーブル１０または第２の超電導ケーブル２０からの電流が、第２または第１の超電導ケーブル２０，１０におけるフォーマ２０１，１０１と第１の超電導層２０３，１０３との抵抗Ｒ２０１，Ｒ１０２に応じて、フォーマ２０１，１０１および第１の超電導層２０３，１０３に流れる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第１の超電導層１０３，２０３を備える超電導ケーブル１０，２０を接続する場合において、短絡電流が流れた場合に、第１の超電導層１０３，２０３と、フォーマ１０１，２０１とに設計通りの電流を分配することができる。
【００８６】
以上説明したように、本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造によれば、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とは、常伝導状態における抵抗が異なっており、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている。これにより、短絡電流が流れると、常伝導状態における第１の超電導層１０３，２０３とフォーマ１０１，２０１とのそれぞれの抵抗に応じて電流が流れる。すなわち、第１の超電導層１０３，２０３とフォーマ１０１，２０１とが電気的に接続されている接続部３００において、電流を再配分できる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第１の超電導層１０３，２０３を備える超電導ケーブル１０，２０を接続する場合において、短絡電流が流れても、常伝導状態において抵抗が相対的に小さい側の超電導ケーブルに設計値以上の電流が流れてしまうことを防止できる。
【００８７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造を示す断面図である。図６を参照して、本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造について説明する。
【００８８】
図６に示すように、実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造は、フォーマ１０１，２０１と、フォーマ１０１，２０１の外周側に配置される第１の絶縁層１０２，２０２と、第１の絶縁層１０２，２０２の外周側に配置される第１の超電導層１０３，２０３と、第１の超電導層１０３，２０３の外周側に配置される第２の絶縁層１０４，２０４と、第２の絶縁層１０４，２０４の外周側に配置される第２の超電導層１０５，２０５と、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に配置される第３の絶縁層１０６，２０６と、第３の絶縁層１０６，２０６の外周側に配置されるシールド導体層１０７，２０７とを備える、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の接続構造である。第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５およびシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層１０５およびシールド導体層１０７とは、それぞれ互いに電気的に接続されている。第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とは、常伝導状態における抵抗（Ω）が異なっている。第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくとも一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている。
【００８９】
具体的には、図６に示すように、実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造は、第１の超電導ケーブル１０と、第２の超電導ケーブル２０と、スリーブ３１０と、線材３２０と、接続部材３４０と、第１の線材３５０と、第２の線材３６０とを備えている。
【００９０】
実施の形態２における第１の超電導ケーブル１０，２０は、基本的には実施の形態１における第１の超電導ケーブル１０，２０と同様の構成を備えているが、第１の超電導層１０３，２０３および第２の超電導層１０５，２０５においてのみ異なる。
【００９１】
具体的には、第１の超電導層１０３，２０３は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０において短絡電流が流れたときに、フォーマ１０１，２０１に過剰な電流が流れることを防止できる観点から、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０３とは、常伝導状態における抵抗が同じであることが好ましい。すなわち、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第１の超電導層１０３，２０３は、たとえば同じ長さおよび同じ断面積のＢｉ系の超電導体やＲＥ−１２３系の超電導体のいずれか一方である。
【００９２】
第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５は、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５と、常伝導状態における抵抗が異なっており、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５の常伝導状態における抵抗は、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５の常伝導状態における抵抗の５倍以上であることがより好ましい。
【００９３】
第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５は、たとえばＲＥ−１２３系の超電導体であることが好ましく、ＹＢＣＯであることがより好ましい。第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５は、Ｂｉ系超電導体であることが好ましく、Ｂｉ２２２３超電導体であることがより好ましい。
【００９４】
接続部３００は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続している。接続部３００は、接続部材３４０と、シールド側第１の線材３５０と、シールド側第２の線材３６０とを含んでいる。
【００９５】
接続部材３４０は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続する導電性の部材である。図６に示すように、接続部材３４０は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第２の超電導層１０５，２０５と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のシールド導体層１０７，２０７とをそれぞれ電気的に接続することが好ましい。接続部材３４０は、たとえば半田を用いることができ、第２の超電導体１０５，２０５およびシールド導体層１０７，２０７を半田を用いてモールドする時に第３の絶縁層１０６，２０６への熱影響を小さくすることができる観点から、Ｂｉ、Ｓｎ、およびＩｎなどの合金材料からなる半田を用いることが好ましい。このような半田は、たとえばＢｉが５７％、Ｓｎが１７％、Ｉｎが２６％の重量比の合金材料である。接続部材３４０は、たとえば金属管や金属膜などの形状であってもよく、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に形成される。
【００９６】
シールド側第１および第２の線材３５０，３６０は、実施の形態１におけるシールド側第１および第２の線材３５０，３６０と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００９７】
また、実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１を電気的に接続するスリーブ３１０と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３を電気的に接続する線材３２０とをさらに備えている。スリーブ３１０および線材３２０は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００９８】
次に、図６および図７を参照して、実施の形態２における超電導ケーブルの接続方法について説明する。なお、図７は、本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続方法を示すフローチャートである。
【００９９】
図６および図７に示すように、フォーマ１０１，２０１と、フォーマ１０１，２０１の外周側に配置される第１の絶縁層１０２，２０２と、第１の絶縁層１０２，２０２の外周側に配置される第１の超電導層１０３，２０３と、第１の超電導層１０３，２０３の外周側に配置される第２の絶縁層１０４，２０４と、第２の絶縁層１０４，２０４の外周側に配置される第２の超電導層１０５，２０５と、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に配置される第３の絶縁層１０６，２０６と、第３の絶縁層１０６，２０６の外周側に配置されるシールド導体層１０７，２０７とを備える、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する準備工程（Ｓ１０）を実施する。実施の形態２における準備工程（Ｓ１０）では、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５の常伝導状態における抵抗と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５の常伝導状態における抵抗とが異なる、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する。準備工程（Ｓ１０）では、上述した第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する。
【０１００】
なお、実施の形態２における準備工程（Ｓ１０）は、基本的には実施の形態１における準備工程（Ｓ１０）と同様であるが、実施の形態２における準備工程（Ｓ１０）では、実施の形態１と異なる第１の超電導層１０３，２０３および第２の超電導層１０５，２０５を備える第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する点においてのみ異なる。
【０１０１】
次に、図６および図７に示すように、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続する第１接続工程（Ｓ２０）を実施する。第１接続工程（Ｓ２０）は実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１０２】
次に、図６および図７に示すように、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とを電気的に接続する第２接続工程（Ｓ３０）を実施する。第２接続工程（Ｓ３０）は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１０３】
次に、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続するシールド側第１接続工程（Ｓ５０）を実施する。これにより、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続できる。
【０１０４】
シールド側第１接続工程（Ｓ５０）では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくとも一方において第２の超電導層１０５，２０５と、シールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続する接続部材３４０を形成することが好ましい。この場合、たとえば以下のようにして、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続する。具体的には、まず、半田などの接続部材３４０を準備して、接続部材３４０を溶接するなどによって、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に形成する。
【０１０５】
次に、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続するシールド側第２接続工程（Ｓ６０）を実施する。これにより、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続できる。
【０１０６】
実施の形態２におけるシールド側第２接続工程（Ｓ６０）では、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続する導電性のシールド側第１の線材３５０を形成することが好ましい。この場合、たとえば以下のようにして、第２の超電導層１０５，２０５を接続する。
【０１０７】
具体的には、導電性のシールド側第１の線材３５０を準備する。準備するシールド側第１の線材３５０は、超電導線材が好ましく、Ｂｉ系の超電導線材を準備することがより好ましい。そして、シールド側第２接続肯定（Ｓ６０）で第２の超電導層１０５，２０５の外周側に形成された接続部材３４０上に半田などを配置する。そして、準備したシールド側第１の線材３５０を半田と接続する。これにより、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを、接続部材３４０、シールド側第１の線材３５０、および半田を介して電気的に接続できる。なお、半田を用いずに、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０５とを接続してもよい。
【０１０８】
次に、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続するシールド側第３接続工程（Ｓ７０）を実施する。これにより、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５およびシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５およびシールド導体層２０７とは、それぞれ互いに電気的に接続される。
【０１０９】
シールド側第３接続工程（Ｓ７０）では、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続する導電性のシールド側第２の線材３６０を形成することが好ましい。この場合、たとえば以下のようにして、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０におけるシールド導体層１０７，２０７を接続する。
【０１１０】
具体的には、導電性のシールド側第２の線材３６０を準備する。準備するシールド側第２の線材３６０は、金属材料の線材を準備することがより好ましい。そして、準備したシールド側第２の線材３６０を第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第１の超電導層１０５，２０５と電気的に接続する。このとき、半田などを介して接続してもよい。
【０１１１】
以上の工程（Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ５０〜Ｓ７０）を実施することによって、図６に示す超電導ケーブルの接続構造が得られる。なお、各工程を実施する順序は特に限定されない。
【０１１２】
次に、図６および図８を参照して、実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造の動作について説明する。なお、図８は、本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造の接続部における抵抗を説明するための図である。
【０１１３】
図６に示す超電導ケーブルの接続構造は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第２の超電導層１０５，２０５は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のシールド導体層１０７，２０７と電気的に接続されているので、接続部３００において、図８に示すように、第２の超電導層１０３，２０３の抵抗Ｒ１０５，Ｒ２０５とシールド導体層１０７，２０７の抵抗Ｒ１０７，Ｒ２０７に合わせた電流が再配分される。なお、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第２の超電導層１０５，２０５のうちのいずれか一方が、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマのうちのいずれか一方と電気的に接続されている場合においても、接続部３００において、同様に電流を再配分できる。
【０１１４】
具体的には、超電導ケーブル１０，２０に設計値以内の電流が流れると、超電導状態においては、第２の超電導層１０５，２０５の抵抗Ｒ１０５，Ｒ２０５がシールド導体層１０７，２０７の抵抗Ｒ１０７，Ｒ２０７よりも小さいため、シールド導体層１０７，２０７よりも第２の超電導層１０５，２０５に優先して電流が流れる。一方、超電導ケーブル１０，２０に設計値を超えるような短絡電流が流れると、常伝導状態では、シールド導体層１０７，２０７の抵抗Ｒ１０７，Ｒ２０７が、第２の超電導層１０５，２０５の抵抗Ｒ１０５，Ｒ２０５よりも小さいため、第２の超電導層１０５，２０５よりもシールド導体層１０７，２０７に優先して電流が流れる。しかし、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５抵抗Ｒ１０５が第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０５の抵抗Ｒ２０５よりも大きい場合であっても、接続部３００において第１の超電導ケーブル１０または第２の超電導ケーブル２０に流れる電流が、第１または第２の超電導ケーブル２０，１０におけるシールド導体層２０７，１０７と第２の超電導層２０５，１０５との抵抗Ｒ２０５，Ｒ１０５に応じて、シールド導体層２０７，１０７および第２の超電導層２０５，１０５に流れる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第２の超電導層１０５，２０５を備える超電導ケーブル１０，２０を接続する場合において、短絡電流が流れた場合に、第２の超電導層１０５，２０５と、シールド導体層１０７，２０７とに設計通りの電流を分配することができる。
【０１１５】
以上説明したように、本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造によれば、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とは、常伝導状態における抵抗が異なっており、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている。これにより、短絡電流が流れると、常伝導状態における第２の超電導層１０５，２０５のそれぞれの抵抗Ｒ１０５，Ｒ２０５に応じて電流が流れる。すなわち、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている部分（接続部３００）において、電流を再配分できる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第２の超電導層１０５，２０５を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【０１１６】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造を示す概略断面図である。図９を参照して、本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造を説明する。
【０１１７】
図９に示すように、実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造は、第１の超電導ケーブル１０と、第２の超電導ケーブル２０と、スリーブ３１０と、線材３２０と、半田３３０と、接続部材３４０と、シールド側第１の線材３５０と、シールド側第２の線材３６０とを備えている。
【０１１８】
第１および第２の超電導ケーブル１０，２０は、基本的には、実施の形態１の超電導ケーブル１０，２０と同様であるが、第２の超電導層１０５，２０５は実施の形態２の第１および第２の超電導ケーブル１０，２０と同様である。すなわち、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とは、常伝導状態における抵抗（Ω）が異なっている。また、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０５とは、常伝導状態における抵抗が異なっている。
【０１１９】
実施の形態３では、第１の超電導ケーブル１０，２０における第１および第２の超電導層１０３，１０５はＲＥ−１２３系の超電導体など常伝導状態での抵抗率が相対的に高い材料を用い、第２の超電導ケーブルにおける第１および第２の超電導層２０３，２０５はＢｉ系の超電導体など常伝導状態での抵抗率が相対的に低い材料を、同じ長さおよび同じ断面積の条件で用いている。
【０１２０】
なお、第１の超電導ケーブル１０における第１および第２の超電導層１０３，１０５は、それぞれ常伝導状態で同じ抵抗であってもよく、異なる抵抗であってもよい。同様に、第２の超電導ケーブル２０における第１および第２の超電導層２０３，２０５は、それぞれ常伝導状態で同じ抵抗であってもよく、異なる抵抗であってもよい。
【０１２１】
また、スリーブ３１０、線材３２０、半田３３０、接続部材３４０、シールド側第１の線材３５０、およびシールド側第２の線材３６０は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２２】
実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されているとともに、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている。
【０１２３】
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続方法について説明する。なお、図１０は、本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続方法を示すフローチャートである。
【０１２４】
図９および図１０に示すように、フォーマ１０１，２０１と、フォーマ１０１，２０１の外周側に配置される第１の絶縁層１０２，２０２と、第１の絶縁層１０２，２０２の外周側に配置される第１の超電導層１０３，２０３と、第１の超電導層１０３，２０３の外周側に配置される第２の絶縁層１０４，２０４と、第２の絶縁層１０４，２０４の外周側に配置される第２の超電導層１０５，２０５と、第２の超電導層１０５，２０５の外周側に配置される第３の絶縁層１０６，２０６と、第３の絶縁層１０６，２０６の外周側に配置されるシールド導体層１０７，２０７とを備える、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備する準備工程（Ｓ１０）を実施する。準備工程（Ｓ１０）は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２５】
次に、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続する第１接続工程（Ｓ２０）を実施する。第１接続工程（Ｓ２０）は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２６】
次に、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とを電気的に接続する第２接続工程（Ｓ３０）を実施する。第２接続工程（Ｓ３０）は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２７】
次に、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうちの少なくともいずれか一方とを電気的に接続する第３接続工程（Ｓ４０）を実施する。第３接続工程（Ｓ４０）は、実施の形態１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２８】
次に、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とを電気的に接続するシールド側第１接続工程（Ｓ５０）を実施する。シールド側第１接続工程（Ｓ５０）は、実施の形態２と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２９】
次に、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続するシールド側第２接続工程（Ｓ６０）を実施する。シールド側第２接続工程（Ｓ６０）は、実施の形態２と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３０】
次に、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続するシールド側第３接続工程（Ｓ７０）を実施する。シールド側第３接続工程（Ｓ７０）は、実施の形態２と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３１】
以上の工程（Ｓ１０〜Ｓ７０）を実施することによって、図９に示す実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造が得られる。なお、各工程を実施する順序は特に限定されない。
【０１３２】
実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造の動作は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されている接続部３００においては、図５（Ａ）および（Ｂ）に示す実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造の動作と同様であるので、その説明は繰り返さない。また、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている接続部３００においては、図８に示す実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造の動作と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３３】
以上説明したように、本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造によれば、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０における第１の超電導層１０３，２０３、および第２の超電導層１０５，２０５は、それぞれ互いに常伝導状態において抵抗が異なっており、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されているとともに、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の少なくともいずれか一方において、第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている。これにより、第１の超電導層１０３，２０３とフォーマ１０１，２０１とが電気的に接続されている部分、および第２の超電導層１０５，２０５とシールド導体層１０７，２０７とが電気的に接続されている部分（接続部３００）において、電流を再配分できる。そのため、常伝導状態において抵抗が異なる第１の超電導層１０３，２０３および第２の超電導層１０５，２０５を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できる。
【実施例】
【０１３４】
本実施例では、常伝導状態において抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できることの効果について確認した。
【０１３５】
（本発明例１）
本発明例１における超電導ケーブルの接続構造は、図３に示す実施の形態１における超電導ケーブルの接続方法にしたがった。具体的には、まず、準備工程（Ｓ１０）では、図１および図２に示す第１および第２の超電導ケーブル１０，２０を準備した。第１および第２の超電導ケーブル１０，２０におけるフォーマ１０１，２０１は、銅製で、銅の抵抗率が１．６９μΩ・ｃｍで、断面積が１．４ｃｍ2のもの、すなわち、単位長さ当たり１．２μΩ／ｃｍの抵抗を持つ銅を用いた。また、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３は、長さが３ｍで超電導層がＹＢＣＯの超電導線材を、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３は、長さが３ｍのＢｉ２２２３超電導線材を用いた。なお、ＹＢＣＯの常伝導状態における単位長さ当たりの抵抗（５７．０μΩ／ｃｍ）は、Ｂｉ２２２３の常伝導状態における単位長さ当たりの抵抗（８．１μΩ／ｃｍ）の約７倍である。
【０１３６】
次に、第１接続工程（Ｓ２０）では、銅からなるスリーブ３１０を用いて、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１と、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１とを電気的に接続した。
【０１３７】
次に、第２接続工程（Ｓ３０）では、線材３２０としてＢｉ２２２３超電導線材を用いて、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３と、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３とを電気的に接続した。
【０１３８】
次に、第３接続工程（Ｓ３０）では、Ｐｂが３６％、Ｓｎが６２％、Ａｇが２％の重量比の合金材料からなる半田３３０を用いて、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１とを電気的に接続した。
【０１３９】
次に、シールド側第２接続工程（Ｓ５０）では、シールド側第１の線材３５０としてＢｉ２２２３超電導線材を用いて、第１の超電導ケーブル１０における第２の超電導層１０５と、第２の超電導ケーブル２０における第２の超電導層２０５とを電気的に接続した。
【０１４０】
次に、シールド側第３接続工程（Ｓ６０）では、シールド側第２の線材３６０として銅からなる線材を用いて、第１の超電導ケーブル１０におけるシールド導体層１０７と、第２の超電導ケーブル２０におけるシールド導体層２０７とを電気的に接続した。
【０１４１】
以上の工程（Ｓ１０〜Ｓ４０，Ｓ６０，Ｓ７０）を実施することによって、本発明例１における超伝導ケーブルの接続構造を得た。
【０１４２】
（比較例１）
比較例１における超電導ケーブルの接続構造は、基本的には本発明例１における超電導ケーブルの接続構造と同様の構成を備えているが、第３接続工程（Ｓ３０）を備えていない点においてのみ異なる。すなわち、比較例１における超電導ケーブルの接続構造は、図１１に示すように、半田３３０を備えておらず、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３と、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１とを電気的に接続しなかった。なお、図１１は、比較例１における超電導ケーブルの接続構造を示す断面図である。
【０１４３】
（測定方法）
本発明例１および比較例１における超電導線材の接続構造において、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３から第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３に短絡電流を流したときに、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０に流れるフォーマ１０１，２０１、第１の超電導層１０３，２０３に流れるそれぞれの電流を、電流計を用いて測定した。
【０１４４】
なお、上述したことを言い換えると、本発明例１および比較例１における超電導線材の接続構造の接続部３００における抵抗は、それぞれ図５（Ａ）および図１２に示すような状態であり、図５（Ａ）および図１２において、抵抗Ｒ１０１，Ｒ２０１は０．３６Ω、抵抗Ｒ１０３は１７．１Ω、抵抗Ｒ２０３は２．４３μΩであった。なお、図１２は、比較例１における超電導ケーブルの接続構造の接続部における抵抗を説明するための図である。
【０１４５】
また、第１の超電導ケーブル１０のフォーマ１０１に流れる電流の設計値は２２．５３ｋＡであり、第１の超電導ケーブル１０の第１の超電導層１０３に流れる電流の設計値は０．４７ｋＡであった。また、第２の超電導ケーブル２０のフォーマ２０１に流れる電流の設計値は２０．０３ｋＡであり、第２の超電導ケーブル２０の第１の超電導層２０３に流れる電流の設計値は２．９７ｋＡであった。
【０１４６】
（測定結果）
本発明例１における超電導ケーブルの接続構造に流れた電流は、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１には２０．０ｋＡ、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３には３．０ｋＡ、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１には２２．５ｋＡ、第１の超電導ケーブル１０における第１の超電導層１０３には０．５ｋＡであった。この結果から、本発明例１における超電導ケーブルの接続構造では、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０の第１の超電導層１０３，２０３のうちの少なくともいずれか一方は、第１および第２の超電導ケーブル１０，２０のフォーマ１０１，２０１のうち少なくともいずれか一方と電気的に接続されているので、それぞれの抵抗に応じた電流を再配分できた。
【０１４７】
一方、比較例１における超電導ケーブルの接続構造に流れた電流は、第２の超電導ケーブル２０におけるフォーマ２０１には２２．２ｋＡ、第２の超電導ケーブル２０における第１の超電導層２０３には０．８ｋＡ、第１の超電導ケーブル１０におけるフォーマ１０１には２２．２ｋＡ、第１の超電導ケーブル２０における第１の超電導層１０３には０．４７ｋＡが流れた。この結果から、比較例１における超電導ケーブルの接続構造では、常伝導状態で抵抗が相対的に低い側の第２の超電導ケーブル２０のフォーマ２０１において設計値を大きく上回る電流が流れた。
【０１４８】
以上の結果より、実施例によれば、常伝導状態において抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合において、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できることが確認できた。
【０１４９】
以上に開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態および実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の超電導ケーブルの接続構造および接続方法は、短絡電流が流れても、過剰に電流が流れることを防止できるので、常伝導状態において抵抗が異なる超電導層を備える超電導ケーブルを接続する場合に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】（Ａ）は、本発明の実施の形態１における第１の超電導ケーブルを示す断面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における第２の超電導ケーブルを示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態１における第１の超電導ケーブルのケーブルコアを示す断面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における第２の超電導ケーブルのケーブルコアを示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造を示す概略断面図である
【図４】本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続方法を示すフローチャートである。
【図５】（Ａ）は、本発明の実施の形態１における超電導ケーブルの接続構造の接続部における抵抗を説明するための図であり、（Ｂ）は、別の接続部における抵抗を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２における超電導ケーブルの接続構造の接続部における抵抗を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続構造を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における超電導ケーブルの接続方法を示すフローチャートである。
【図１１】比較例１における超電導ケーブルの接続構造を示す断面図である。
【図１２】比較例１における超電導ケーブルの接続構造の接続部における抵抗を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０  第１の超電導ケーブル、１１，２１  断熱管、１２，２２  コルゲート内管、１３，２３  断熱層、１４，２４  コルゲート外管、１５，２５  防食層、１６，２６  冷媒流通路、２０  第２の超電導ケーブル、１００，２００  ケーブルコア、１０１，２０１  フォーマ、１０２，２０２  第１の絶縁層、１０３，２０３  第１の超電導層、１０４，２０４  第２の絶縁層、１０５，２０５  第２の超電導層、１０６，２０６  第３の絶縁層、１０７，２０７  シールド導体層、３００  接続部、３１０  スリーブ、３２０  線材、３３０  半田、３４０  接続部材、３５０  シールド側第１の線材、３６０  シールド側第２の線材、Ｒ１０１，Ｒ１０３、Ｒ１０５，Ｒ１０７，Ｒ２０１，Ｒ２０３，Ｒ２０５，Ｒ２０７  抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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