(57)【要約】本発明は、低交流損失の高温超電導ケーブル（２００）と、この超電導ケーブル（２００）の製造方法と、３本の個々の高温超電導テープのケーブル（２００）を用いた３相ケーブルに関する。
2004510300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延びるコアのまわりに、該コアの長手軸に対して約５°から８５°の範囲の角度をなす経路で、前記コアの長手方向の表面を覆いつくすように、らせん状に巻きつけられた超電導テープを有する低交流損失超電導ケーブル。
【請求項２】
前記表面は複数のテープで覆われている、請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記超電導テープは、銅酸化物ベースの超電導テープと、二ホウ化物ベースの超電導テープと、金属の超電導テープからなるグループの中から選択されている、請求項１に記載のケーブル。
【請求項４】
前記超電導テープは、単芯の超電導テープと、マルチフィラメントの超電導テープと、薄膜の超電導テープと、厚膜の超電導テープと、パウダーインチューブの超電導テープと、表面が被覆された超電導テープからなるグループから選択されたテープである、請求項１に記載のケーブル。
【請求項５】
前記超電導テープは、楕円形の超電導テープと、長方形の超電導テープからなるグループから選択されたテープである、請求項１に記載のケーブル。
【請求項６】
前記超電導テープは、約０．００１ｍｍから約１０ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載のケーブル。
【請求項７】
複数の超電導テープを有し、該テープの一部は長手軸のまわりに第１の層をなして個々に位置し、かつ、該軸と共に長手方向に延びており、該第１の層の隣接するテープにある超電導材料の間にギャップが存在し、各々が長手軸のまわりに第２の層をなして個々に位置し、かつ、該軸と共に長手方向に延びる、前記複数のテープの一部で少なくとも１つの第２の層が形成され、前記の少なくとも１つの第２の層の隣接するテープの超電導材料間にギャップが存在し、前記の少なくとも１つの第２の層の超電導材料が前記第１の層内のギャップを覆っている低交流損失超電導ケーブル。
【請求項８】
前記第１の層と前記の少なくとも１つの第２の層は同心であり、前記の少なくとも１つの第２の層は、一緒になって前記第１の層のギャップを完全に覆う超電導性材料を有する、請求項７に記載の低交流損失超電導ケーブル。
【請求項９】
前記テープは、断面が少なくとも平坦である、請求項８に記載の超電導ケーブル。
【請求項１０】
複数の超電導テープを有し、各テープは長手軸のまわりの第１の層をなして個々に位置し、前記軸とともに長手方向に延び、隣接する２つのテープの間に位置し、該超電導テープの超電導性の部分の少なくともわずかな部分が関連する隣のテープの下または上に重なるように、各テープの一方の側縁が関連する一方の隣のテープの下に重なり、前記各テープの他方の側縁が関連する他方の隣のテープの上に重なる低交流損失超電導ケーブル。
【請求項１１】
前記複数の超電導テープは、前記コアの前記長手軸に対して約１０°から３０°の間の角度をなす経路で、らせん状に巻かれている、請求項１に記載の低交流損失超電導ケーブル。
【請求項１２】
環状のコア上にギャップを生じないように重ねあわせてらせん状に巻きつけられた超電導テープを有する低交流損失超電導ケーブル。
【請求項１３】
円柱のコアのまわりの超電導体の各巻線の少なくとも１％が関連する隣の巻線と重なるように、前記コアを、該コアの長手軸の周りに配置された少なくとも１つの前記超電導体で巻き付ける、低交流損失超電導ケーブルの製造方法。
【請求項１４】
前記超電導体は少なくとも２５％重なる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の超電導テープを有する、超電導テープのケーブルをコアのまわりに巻きつけることと、
各テープを長手軸のまわりに第１の層をなして個々に配置し、前記軸に沿って長手軸方向に延ばす工程と、
前記超電導テープの超電導部分の少なくともわずかな部分が関連する隣のテープの下または上に重なるように、各テープの一方の側縁とが関連する一方の隣のテープの下に重なり、前記各テープの他方の側縁が関連する他方の隣のテープの上に重なって、各テープを２つの隣接するテープの間に配置することを有する、低交流損失超電導ケーブルの製造方法。
【請求項１６】
複数の超電導テープを有し、各テープは長手軸のまわりの第１の層をなして個々に位置し、前記軸とともに長手方向に延び、隣接する２つのテープの間に位置し、該超電導テープの超電導性の部分の少なくともわずかな部分が関連する隣のテープの下または上に重なるように、各テープの一方の側縁が関連する一方の隣のテープの下に重なり、前記各テープの他方の側縁が関連する他方の隣のテープの上に重なる３つの低交流損失超電導ケーブルからなる３相ケーブル。
【請求項１８】
複数の超電導テープを有し、該テープの一部は長手軸のまわりに第１の層をなして個々に位置し、かつ、該軸と共に長手方向に延びており、該第１の層の隣接するテープにある超電導材料の間にギャップが存在し、各々が長手軸のまわりに第２の層をなして個々に位置し、かつ、該軸と共に長手方向に延びる、前記複数のテープの一部で少なくとも１つの第２の層が形成され、前記の少なくとも１つの第２の層の隣接するテープの超電導材料間にギャップが存在し、前記の少なくとも１つの第２の層の超電導材料が前記第１の層内のギャップを覆っている３つの低交流損失超電導ケーブルからなる３相ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
発明の背景
銅線のような導電体は、送電および配電の双方において、世界の電力システムの基本的な構成要素をなしている。１９８６年の高温超電導化合物の発見は、電力産業において高温超電導化合物を用いるという発展につながった。高温超電導化合物の発見は、１世紀よりも長い間にわたって電力システムで用いられてきた導電体技術の最も重要な進歩である。
【０００２】
過去３０年間にわたって、アメリカにおける電力使用は約２５％から４０％増加した。この電力需要の増大とともに、低コスト電力の必要性も増している。超電導体は、動作温度において直流抵抗がなく、交流損失が小さいため、電力産業のすべての用途における超電導装置が開発されつつある。
【０００３】
電力産業が将来において超電導体を用いることができるかどうかは、全体的なコストと、超電導線材が有する性能上の利点（低電力損失）にかかっている。ＨＴＳテープ技術により、コストが引き下げられ、電流搬送容量が増大し、線材系の信頼性が改善し、その結果、電力システムに種々の点で影響を与えている。種々の点とは、ケーブル、変圧器、モータ、発電機のような装置で用いられる線材の大きさと重量を大幅に減らせる可能性を含む。超電導線材は、電流の搬送効率がよく、かつ、他の電導体材料よりも、少ない体積で、より大量の電流を搬送することができるため、多くの用途を有している。
【０００４】
電力産業には、高温超電導ケーブルと装置を、無視しうる交流損失で動作するように製造するという未解決の技術的課題が存在する。これらの超電導体は、無視しうる損失で直流を搬送することはできるが、直流は電力産業ではめったに用いられない。交流が、ケーブルをベースとする世界の電力装置のほとんどにおいて支配的な方式である。高温超電導テープを交流で用いると、無視できないエネルギー損失をともない、エネルギーは熱の形で散逸する。このことは、発生した熱を装置の周囲から除去しなければならないため、単なるエネルギー損失を超えて、システムの効率に強い影響を与える。
【０００５】
超電導体は、周囲温度（２９８°Ｋ）よりもはるかに低い４−８５°Ｋの温度範囲で動作する。したがって、超電導体は冷却を必要とし、冷却はエネルギーを連続的に消費する。例えば、超電導線材を流れる電流によって生じた熱が７７Ｋであり、１ワットの割合で散逸されるとすれば、この発生した熱を散逸するために、約１０−４０ワットの電力を冷却装置に供給しなければならない。この冷却が無ければ、超電導材料はその超電導転移温度よりも高い温度に加熱され、超電導体として動作しなくなるので、全く利点がなくなって、特に、従来の銅電導体よりも性能が悪くなる。
【０００６】
発生した熱は、当該超電導体が必要とする低温状態を、コストをできるだけかけずに維持するために、取り除かなければならない。この問題の解決に成功すれば、必要であろう追加の余計な冷却エネルギーを減らすことによって、動作のコストが減る。
【０００７】
ＨＴＳテープの主要な問題は、余計な交流磁場が、隣り合う高温超電導テープに流れる電流によって発生し、交流損失を引き起こすことである。高温超電導テープ材料と形状は異方的であるため、望ましい方向に対して垂直な磁場は、平行な磁場よりも著しく大きな損失を生じる。本発明では、損失の異なるメカニズムがあてはまる線材構成のまさに終端部分を除いて、垂直な磁場は全く存在しない。磁場によって生じる交流損失は、Ｗ．Ｔ．ノリス（Ｗ．Ｔ．Ｎｏｒｒｉｓ）， Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ３ （１９７０） ４８９−５０７、または、マーチン．Ｎ．ウィルソン（Ｍａｒｔｉｎ Ｎ．Ｗｉｌｓｏｎ）， 超電導マグネット（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｓ）， オックスフォード大学出版（Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ）， オックスフォード（Ｏｘｆｏｒｄ）， 英国（ＵＫ） １９８３において説明されている。
【０００８】
交流損失および関連する非常に高い冷却コストを減らす超電導体構成を開発することは非常に有益であろう。交流用途の実際の装置は、高温超電導体（ＨＴＳ）の最も普及し望ましい形態である、幅の広い平坦な超電導体を用いて巻かれている。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、自己磁場の局所的な垂直成分の存在に起因する交流損失を取り除くか、または、最小にする、超電導ケーブルを製造する方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、局所的な自己磁場の垂直磁場成分の存在に起因する交流損失が最小の超電導ケーブルを提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、自己生成された交流損失が最小の３本の超電導ケーブルからなる３相ケーブルを提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、隣り合うＨＴＳテープに入る垂直磁場によって発生する熱を減らすことによって、線材ケーブルをベースとした装置で用いられるＨＴＳテープの動作に伴った冷却の必要性を減らすことにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、従来のＨＴＳ線材テープと従来の巻線方法を新しい巻線構造に用いて、低コストの超電導装置を作り出すことにある。
【００１４】
発明の概要
ＨＴＳテープは、「巻線構造」として説明される種々の方法でケーブル構造体に巻き付けられる。巻線構造は、（１）ケーブル構造体上の超電導線材のサイズ（幅、厚さ、形状）、（２）用いられる超電導材料の種類、（３）テープをケーブル構造体自体に巻き付ける方法（隣り合う線材との間隔）を変えることで、さまざまに変えることができる。
【００１５】
驚くべきことに、超電導テープがケーブルに巻かれるときに通常存在するギャップをなくすことにより、エネルギー損失が著しく減り、超電導体を冷却する必要性が小さくなることがわかった。本発明は、ケーブル構造体にテープを巻きつける新しい技術を提供することにより、低交流損失の効果を得る。
【００１６】
たいていの用途において、ＨＴＳテープは絶えず交流磁場の中にある。本発明は、交流周波数が通常５０−６０Ｈｚ（電力産業における通常の動作周波数）の範囲にある用途に用いられる高温超電導テープの巻線構造に関する。標準的な銅線の代わりにＨＴＳテープを使用することによって、より良い性能（低電力損失）とより低いコストが達成される。しかしながら、ＨＴＳテープは、電力を消費する冷却を必要とする。本発明は、低交流損失を達成するように構成された、高温超電導テープの巻線構造に関しており、これによって、冷却の必要性を減らし、超電導線材構造がより低いコストでより高い性能を発揮できる。
【００１７】
交流損失の主要な源は、ＨＴＳテープを流れる交流電流により発生する磁場、特に、ＨＴＳテープ同志の間のギャップのために生じる自己磁場である、隣り合うＨＴＳテープの磁場によって生じる損失である。
【００１８】
従来の材料からなるが、特殊な構造で巻かれた超電導体が、ＨＴＳの用途において共通して存在するエネルギー損失をなくすことが今や明らかになってきた。本発明は、局所的な垂直磁場成分を除去する超電導体巻線構成に適用される。
【００１９】
ＨＴＳテープのこの新しい構造は、電流の流れに垂直な磁場を最小化し、これによって交流損失を著しく減少させる単一の電流「シート」に近い。
【００２０】
本発明は、超電導ケーブル本体の交流損失を最小にする、超電導ケーブルの製造方法と、低交流損失の超電導ケーブルを含む。本発明の利点は、超電導体同志の間のギャップが他の超電導体によって覆われるように、超電導体が相互に重なりあうようにして超電導ケーブルを製造することによって得られる。
【００２１】
ＨＴＳテープの個々の一巻きは、覆われていないギャップがないので、磁場をコアの表面と超電導体の表面におおむね平行にする、電流の単一の長いシートとみなせる。この向きは、超電導体の表面に垂直な磁場の成分を最小または無くすので、好ましい向きである。ほとんど垂直磁場成分が無いので、超電導体内での大きい垂直磁場損失が無くなる。
【００２２】
発明の詳細な説明
本発明は、超電導ケーブルまたはその組立体における交流損失を最小にするように構成された超電導テープ、超電導テープの製造方法、超電導テープの構成に関する。種々の組成を有する超電導テープがよく知られている。適切な高温超電導テープは、例えばＢｉ−２２２３超電導テープであり、次の超電導性材料群、すなわち、（ＹＢＣＯまたはＢＳＣＣＯのような）銅酸化物超電導体、二ホウ化物超電導体、金属超電導体のいずれから形成される超電導テープを含むが、これらに限定されるわけではない。
【００２３】
適切な高温超電導テープは平坦でもよいし、楕円形または長方形であってもよい。高温超電導テープは、通常約０．００１ｍｍから約１０ｍｍの厚さを有し、約０．５ｍｍから超電導組立体の構成に都合の良い値の幅を有する。ＨＴＳテープは、単芯かマルチフィラメントのいずれでもよく、薄膜か厚膜のいずれでもよく、パウダーインチューブか表面が被覆されたものでもよく、最終的な形状が平坦、楕円形または長方形のあらゆる種類の高温超電導体である。
【００２４】
ＨＴＳテープの単一層は、本発明の重ね型の実施形態において用いることができる。他の実施形態では、少なくとも２つのＨＴＳ層が本発明の利点を得るのに必要であるが、設計を考慮して必要な数の層を備えることは可能である。
【００２５】
ＨＴＳテープは、ＨＴＳテープを支持するのに用いられる「コア」上に巻き付けられる。コアは、中空または中空でない可撓性の円筒である。このコアの構造は、直径が０．２５インチから数インチの範囲にあり、長さが数フィートから数マイルの範囲内にある。ＨＴＳテープは、ケーブルを形成し、電気的にも物理的にもその効果を最大のものとするために、コア構造全体の長手軸に対して約５゜から８５゜のピッチ角、好ましくは約１０゜から３０゜の範囲のピッチ角で巻き付けられるのが好ましい。ＨＴＳテープはまた、異なる電気的および物理的特性を有するケーブルを形成するために、コア構造の長手軸に対して異なる角度で巻き付けてもよい。テープは従来の製造技術を用いてコア上に巻き付けられる。この工程では、従来のどのようなコアでも用いることができ、テープの巻き付けが終了すると、コアはそのまま残してもよいし、取り除いてもよい。
【００２６】
これらのテープは、ＨＴＳテープ同志の間の全てのギャップが他のＨＴＳテープによって覆われるように互いに重なりあうように配置される。ＨＴＳテープは、超電導ケーブルの端部で共に終端するほぼ平行な電導体である。
【００２７】
図１は、高温超電導線材またはＨＴＳテープが磁場の中でいかに交流損失を生じるかを非常におおざっぱに説明している。
【００２８】
図１は、コア上の従来技術の高温超電導テープの概略図１００の一例を示している。コア１１４は、高温超電導テープを支持するために用いられる。別々の３本の高温超電導テープ１１０Ａ−Ｃの切断部分も示されている。図１に示されたコア１１４は、高温超電導テープ１１０Ａ−Ｃが巻き付けられている全体構造のほんの一部分である。
【００２９】
各高温超電導テープ１１０Ａ−Ｃを流れる電流の方向は、それぞれ１１６Ａ−Ｃとして示されている。高温超電導テープ１１０Ａを流れる電流１１６Ａは、自己誘起磁場ループ１１２Ａの方向を示している。自己誘起磁場ループ１１２Ｂおよび１１２Ｃも、電流１１６Ｂおよび１１６Ｃのそれぞれに対して示されている。自己誘起磁場ループ１１２Ａは、高温超電導テープ１１０Ｂと結合または交差するように示されている。高温超電導テープ１１０Ｂ上の磁力線のこの結合は、高温超電導テープ１１０Ｂの表面に対して垂直な角度から高温超電導テープ１１０Ｂに平行な角度の範囲をとりうる。
【００３０】
図１には、高温超電導テープ１１０Ａと１１０Ｂとの間のギャップ１２０も示されている。このギャップ１２０は高温超電導テープ１１０Ｂと１１０Ｃの間にも同様に存在するが、符号が付されていないことを注意されたい。ギャップ１２０が存在するため、自己誘起磁場はその磁場ループを完結することができる。図１は自己誘起磁場ループ１１２Ａ−Ｃを単一ループとして図示しているが、磁場強度を高温超電導テープ１１０Ａ−Ｃから離れるにつれて弱めながら、放射的に多くの磁場ループまたは磁力線が生じていることに注意すべきである。
【００３１】
高温超電導テープ１１０Ｂへの自己誘起磁場ループ１１２Ａの結合は、自己誘起磁場ループ１１２Ａが高温超電導テープ１１０Ｂに対してほぼ垂直なとき、高温超電導テープ１１０Ｂ内に、熱損失を生じる有害な電流１１８を生じる。前述した電流は交流であるから、この有害な電流１１８もまた交流である。したがって、熱に変わるこの損失は交流損失と呼ばれる。電流１１６Ｂが流れる高温超電導テープ１１０Ｂのように、各高温超電導テープ１１０が、その隣接する高温超電導テープ１１０Ｃと結合する自己誘起磁場ループ１１２Ｂをいかに有するかもまた示されている。このように、高温超電導テープの、自己誘起磁力線とのこの結合（磁場は高温超電導テープ間でその磁場ループを完成することができるため）は、その隣り合う高温超電導テープに交流損失をもたらす。
【００３２】
図１に示すように、局所的な自己誘起磁場ループ１１２Ａによって作り出される磁場の垂直成分を減少させるか無くすと、交流損失はほぼ無くなる。従来の巻線技術では、高温超電導テープの超電導体の間にギャップを形成させるような方法で、超電導体ケーブルの高温超電導テープを巻き付けることができる。電流が高温超電導テープを流れると、これらのギャップにより、高温超電導テープの周囲に垂直磁場が生じ、これらの磁力線は隣の高温超電導テープへ侵入して、その結果、交流損失を生じる。
【００３３】
超電導体を流れる「臨界電流」と呼ばれる所定の大きさの電流より大きな電流を流すと、超電導体は常電動状態、すなわち、もはや超電導ではなくなる。超電導材料の臨界電流以下の電流に対しては、本発明の構成は、集合磁場を超電導巻線の表面にほぼ平行、すなわち、好ましい方向にする一巻きの電流シートとみなせる。このように、垂直磁場成分がほとんどないので、隣の高温超電導テープに侵入する垂直磁場によって引き起こされる大きな交流損失は、超電導組立体の本体からとり除かれる。
【００３４】
輸送電流が超電導体の臨界電流以下のとき、輸送電流はケーブルに沿う単位軸長当たり一定の輸送電流を有する１巻きの電流シートとみなせ、（終端領域を除いて）垂直磁場をほぼ最小にする状況である。１巻きの電流シートとみなせる電流を取り囲む図３のループ２１２のような集合磁場は、巻線本体における高温超電導テープの表面にほぼ完全に平行である。
【００３５】
本発明の第１の好ましい実施形態は、超電導テープを交互に巻きつける実施形態である。本発明の交互に巻きつける実施形態を、本発明の第１の実施態様の交互に巻き付ける構成２００の断面図を示している図２を参照して、より明確に説明する。図２は、コア２１２の長軸に対して、約５゜から８５°、好ましくは約１０゜から３０゜の間の角度をなす経路に、らせん状に巻かれた複数の高温超電導テープ２１０からなる第１の高温超電導テープ層２２０Ａを示している。コア２１２上への第１の高温超電導テープ層２２０Ａの巻き付けは、図３で最もはっきりとわかるようにギャップ１２０’を生じる。第２の高温超電導テープ層２２０Ｂが、第２の高温超電導テープ層２２０Ｂの巻き付けによって、第１の高温超電導テープ層２２０Ａの個々の高温超電導テープの間に形成されていたギャップ１２０’が効果的に覆われるように、第１の高温超電導テープ層２２０Ａと同じ経路に巻き付けられている。
【００３６】
図３は、本発明の好ましい実施形態の交互に巻き付ける構成２００の拡大された切断面を示している。図３は、コア２１２’上のＨＴＳテープ３１０Ａ−Ｄを示している。ＨＴＳテープ３１０Ａ−Ｄは、スペース、すなわちギャップ１２０’によって分離されている（そのうちの１つが図示のために示されている）。ＨＴＳテープ３１０Ａ−Ｄは、第１のＨＴＳテープ層２２０Ａ’上にあるのが示されている。第２のＨＴＳテープ層２２０Ｂ’の複数の高温超電導テープ３１２Ａ−３１２Ｃが、第１のＨＴＳテープ層２２０Ａ’の上に配置されているのが示されている。第２のＨＴＳテープ層２２０Ｂ’の各ＨＴＳテープ３１２Ａ−Ｄは、第１の高温超電導テープ層２２０Ａ’内のギャップ１２０’を覆っている。例えば、ＨＴＳテープ３１２Ｃは、ＨＴＳテープ３１０Ｃと高温超電導テープ３１０Ｄの間のギャップ１２０’を覆っている。電流３１４Ａが、第１の高温超電導テープ層２２０Ａ’の高温超電導テープ３１０Ａ内の電流の方向を示しており、一方、電流３１６Ａが、第２の高温超電導テープ層２２０Ｂ’の高温超電導テープ３１２Ａの電流の方向を示している。全電流が、第１の高温超電導テープ層２２０Ａ’と第２の高温超電導テープ層２２０Ｂ’の双方における全ての高温超電導テープにおいて、同一方向に流れる。自己誘起磁場ループが、全ての高温超電導体３１０Ａ−Ｄおよび全ての高温超電導テープ３１２Ａ−Ｄにおいて、それぞれ電流方向３１４Ａおよび３１６Ａに示された電流の流れによって生じる。
【００３７】
本発明の装置を表わしている図３に示された高温超電導テープ１１０Ａ−Ｄと高温超電導テープ２１０Ａ−Ｃは、個々の高温超電導テープである。図３において、高温超電導テープ１１０Ａ−Ｄと高温超電導テープ２１０Ａ−Ｃは平坦なものとして示されているが、適切な高温超電導テープは、楕円形または長方形であってもよい。図３では、第１の高温超電導テープ層３３０Ａと第２の高温超電導テープ層３３０Ｂの２つの層のみが示されているが、設計を考慮することによって必要となる数の層を備えることは可能である。
【００３８】
第２の実施形態では、図４でよりはっきりと示されているように、重ねて巻きつける構成３００が用いられている。高温超電導テープの一方の縁がコアの表面上にのり、反対側のへりが隣り合った高温超電導テープ上にのるように、高温超電導テープを巻き付けることによって、重ね巻き付ける構成が得られる。
【００３９】
図４は、本発明の重ね巻きつける実施形態の重ね巻きつける構成３００の断面図を示している。図４は、コア２１２’の長手軸に対して、５°から８５°の範囲の角度をなす経路にらせん状に巻かれた複数の高温超電導テープ４１２からなる高温超電導テープ層４１０を示している。第１の高温超電導テープが手前の高温超電導テープの下に重なり、次の高温超電導テープの上に重なるように、高温超電導テープ４１２をコア２１２上に巻き付けることによって、図３に示されているように、ギャップ１２０’を効果的に覆う。
【００４０】
図５に示すように、複数の高温超電導テープ４１２Ａ−Ｉがコア２１２’上に巻き付けられている。電流方向５１０Ａと電流方向５１０Ｂはそれぞれ高温超電導テープ４１２Ａと４１２Ｂ内の電流の方向を示している。その他の全ての電流線は全く示されていないが、これらは全て、電流方向５１０Ａと５１０Ｂと同じ方向である。高温超電導テープ４１２Ａ−Ｉ内の電流によって生じる自己誘起磁場ループは、高温超電導テープ４１２Ａ−Ｉとほぼ平行である。この重ねて巻きつける構成３００では、ＨＴＳテープに対して自己誘起磁場ループの垂直成分がほとんどなく、したがって交流損失はない。
【００４１】
本実施形態における高温超電導テープ４１２Ａ−Ｉの巻きつけ部は、個々の高温超電導テープの巻きつけ部であるが、任意の数の平行なテープでよい。平坦な高温超電導テープ４１２Ａ−Ｉが示されているが、これらは楕円形または長方形でもよい。
【００４２】
高温超電導テープ４１２Ａ−Ｉは、コア２１２’のまわりに、コア２１２’の長手軸に対してほぼ平行な経路で巻き付けられている。本実施形態では、１層の高温超電導テープ層４１０のみが示されているが、設計に必要な数の層を備えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
高温超電導テープ上の自己誘起磁場の一般的な効果を説明する典型的な従来技術の装置の拡大図である。
【図２】
本発明の高温超電導テープが巻かれたケーブル組立体の交互巻き付け構成を説明する断面図である。
【図３】
本発明の高温超電導テープが巻かれたケーブル組立体の交互巻き付け構成を説明する拡大図である。
【図４】
本発明の高温超電導テープが巻かれたケーブル組立体の重ね巻き付け構成を説明する断面図である。
【図５】
本発明の高温超電導テープが巻かれたケーブル組立体の重ね巻き付け構成を説明する拡大図である。
【国際公開パンフレット】
2004510300.tif 000003
2004510300.tif 000004
2004510300.tif 000005
2004510300.tif 000006
2004510300.tif 000007
2004510300.tif 000008
2004510300.tif 000009
2004510300.tif 000010
2004510300.tif 000011
2004510300.tif 000012
2004510300.tif 000013
2004510300.tif 000014
2004510300.tif 000015
2004510300.tif 000016
2004510300.tif 000017
2004510300.tif 000018
【国際調査報告】
2004510300.tif 000019