(57)【要約】【課題】低損失な超電導ケーブルの中間接続構造、及びこの中間接続構造の構築に利用される超電導ケーブルの接続方法を提供する。【解決手段】超電導ケーブルの中間接続構造1は、フォーマ110A,110B同士を接続し、フォーマと同等程度の外径を有する接続スリーブ2と、並列された複数の接続用超電導線材3から構成され、超電導導体を構成するケーブル線材層121A,121B(122A,122B、…)を構成する超電導線材同士を接続する接続部線材層31,32,…と、層間絶縁層131A,132B間、…を渡るように配置され、接続部線材層31,32間、…に介在される接続部絶縁層41,42,…とを具える。中間接続構造1は、接続絶縁層41,42,…を具えることで、表皮効果による損失を低減できる。接続用超電導線材3が螺旋状に巻回されていることで接続抵抗を低減でき、中間接続構造1は、この点からも低損失である。【選択図】図1
2013140691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーマの外周に超電導線材を螺旋状に巻回してなるケーブル線材層が多層に積層された超電導導体と、前記ケーブル線材層間に介在される層間絶縁層とを具える超電導ケーブル同士を接続する超電導ケーブルの中間接続構造であって、
導電性材料から構成され、各超電導ケーブルに具える前記フォーマ同士を接続し、前記フォーマの外径と同等以上、前記超電導導体における最外側に位置するケーブル線材層の外径以下の外径を有する接続スリーブと、
並列された複数の接続用超電導線材から構成され、各超電導ケーブルに具える前記ケーブル線材層を構成する超電導線材同士を接続する接続部線材層と、
絶縁材から構成され、各超電導ケーブルに具える前記層間絶縁層間を渡るように配置され、多層に積層された前記接続部線材層間に介在される接続部絶縁層とを具えることを特徴とする超電導ケーブルの中間接続構造。
【請求項２】
前記接続部線材層を構成する各接続用超電導線材は、前記ケーブル線材層を構成する超電導線材の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルの中間接続構造。
【請求項３】
前記超電導線材及び前記接続用超電導線材は、金属基材上に超電導薄膜を具える薄膜線材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の超電導ケーブルの中間接続構造。
【請求項４】
前記超電導線材は、前記超電導薄膜を外周側に向けて配置され、前記接続用超電導線材は、前記超電導薄膜を内周側に向けて配置され、両超電導薄膜が向かい合った状態で接合されていることを特徴とする請求項3に記載の超電導ケーブルの中間接続構造。
【請求項５】
前記接続部絶縁層は、広幅の絶縁紙、細幅の絶縁紙、及びクレープ絶縁紙の少なくとも1種の絶縁紙を巻回して構成され、
前記絶縁紙は、接合材によって前記層間絶縁層に固定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の超電導ケーブルの中間接続構造。
但し、前記広幅の絶縁紙は、前記超電導ケーブルの軸方向にほぼ沿って配置される一辺の長さを各超電導ケーブルに具える前記層間絶縁層の間の長さ以上とし、前記細幅の絶縁紙は、前記層間絶縁層を構成する絶縁紙の幅と同等以上前記広幅の絶縁紙における前記一辺の長さ以下の幅を有するものとする。
【請求項６】
前記絶縁紙は、前記層間絶縁層を構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項5に記載の超電導ケーブルの中間接続構造。
【請求項７】
フォーマの外周に超電導線材を螺旋状に巻回してなるケーブル線材層が多層に積層された超電導導体と、前記ケーブル線材層間に介在される層間絶縁層とを具える超電導ケーブル同士を接続して中間接続構造を構築する超電導ケーブルの接続方法であって、
各超電導ケーブルの接続端部をそれぞれ段剥ぎして、前記フォーマと、前記ケーブル線材層と、前記層間絶縁層とをそれぞれ階段状に露出する工程と、
各超電導ケーブルに具える前記フォーマを導電性材料からなる接続スリーブに挿入し、当該接続スリーブの外径が前記フォーマの外径と同等以上、前記超電導導体における最外側に位置するケーブル線材層の外径以下となるように当該接続スリーブを圧縮して、前記フォーマ同士を接続する工程と、
並列された複数の接続用超電導線材をすだれ状に仮固定してなる接続部材を前記接続スリーブの外周に巻き付けて、前記接続用超電導線材を各超電導ケーブルに具える前記ケーブル線材層間に架け渡し、前記ケーブル線材層を構成する超電導線材と前記接続用超電導線材とを接合して、前記ケーブル線材層同士を接続する工程と、
前記接続用超電導線材の外周に絶縁材を配置して、各超電導ケーブルに具える前記層間絶縁層間を渡る接続部絶縁層を形成する工程とを具えることを特徴とする超電導ケーブルの接続方法。
【請求項８】
前記接続部材は、段剥ぎによって前記超電導ケーブルから切断された超電導線材の切断片を用いて、当該超電導線材の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチを有する型紙を作製し、別途用意した超電導線材を前記型紙に沿って切断して前記接続用超電導線材を作製し、作製した複数の前記接続用超電導線材を前記型紙に沿って並列に並べ、仮固定材で一体化することで形成することを特徴とする請求項7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、フォーマの外周に超電導導体を具える超電導ケーブル同士を接続する超電導ケーブルの中間接続構造、及び超電導ケーブル同士を接続する接続構造を構築する超電導ケーブルの接続方法に関するものである。特に、低損失な超電導ケーブルの中間接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力供給路を構成する電力ケーブルとして、超電導ケーブルが開発されつつある。超電導ケーブルは、代表的には、内側から順にフォーマ、超電導導体、電気絶縁層を有するケーブルコアと、このケーブルコアを収納すると共に、液体窒素などの冷媒が満たされる断熱管とを具える。超電導導体は、代表的には、超電導線材を螺旋状に巻回して構成され、この巻回層(以下、ケーブル線材層と呼ぶ)を多層に積層することで(特許文献1の図2など)、大容量のケーブルとすることができる。
【０００３】
長距離に亘る超電導ケーブル線路を構築する場合、線路途中に、異なる超電導ケーブル同士を接続する中間接続が必要となる。特許文献1は、超電導導体を構成している多層に積層された各ケーブル線材層同士が、縦添えされた複数の超電導線材(接続用超電導線材)によって接続され、かつ、積層されたケーブル線材層と同様に積層された上記接続用超電導線材同士が半田などで一体化された構造(以下、多層一体化構造と呼ぶ)を開示している。この多層一体化構造の構築にあたり、特許文献1は、長さの異なる複数の接続用超電導線材を積層して半田などで一体化した積層体を複数作製し、複数の積層体を並列に並べて仮固定したすだれ状の接続部材を利用することを提案している。
【０００４】
上述の多層構造の接続部材を利用することで、中間接続構造の構築時間を短縮でき、作業性に優れる。また、この多層構造の接続部材は、上述のように半田などで一体化されて強度に優れることから、当該接続部材の外周に補強絶縁層を形成するにあたり、絶縁紙テープなどを巻回することで生じるトルクが負荷されても、接続用超電導線材が座屈や損傷することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-245477号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超電導ケーブル同士を接続する箇所における損失の低減が望まれている。
【０００７】
上述の多層一体化構造を有する電力供給路を交流送電に用いた場合、積層された接続用超電導線材のうち、外周側に配置された線材に電流が集中する表皮効果が生じ、交流損失が増大する。特に、接続用超電導線材が、金属基板上に超電導薄膜を具える薄膜線材である場合、超電導相が金属マトリクスに覆われた線材と比較して、表皮効果に起因する交流損失が大きくなり易い。
【０００８】
また、積層された接続用超電導線材の全体を十分に利用できないことで、超電導相以外の箇所(例えば、接続用超電導線材が上述の薄膜線材である場合、金属基板など)に電流が分流して、通電損失が増大する恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的の一つは、低損失な超電導ケーブルの中間接続構造を提供することにある。また、本発明の他の目的は、低損失な中間接続構造を構築することができる超電導ケーブルの接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
接続スリーブの外径が大きい場合、例えば、超電導導体を構成する最外側のケーブル線材層の外径よりも大きな外径を有する接続スリーブを具える場合、超電導線材の積層方向に電界ストレスが発生する。特許文献1では、比較的大きな外径を有する接続スリーブを用いているが、上述の多層に一体化された接続用超電導線材の外周に、ストレスコーンを具える補強絶縁層を形成することで、電界ストレスを緩和できる。しかし、大きなストレスコーンを具える補強絶縁層は、径方向及び長手方向に大きくなることから、絶縁紙テープの巻回によるトルクが大きくなる。このトルクによる接続用超電導線材の座屈などを防止するために、上述の多層一体化構造としている。
【００１１】
そこで、本発明は、外径が小さい接続スリーブを用い、ケーブル線材層間を橋渡しする接続用超電導線材からなる層間に絶縁層を具えることで、上記目的を達成する。
【００１２】
本発明の超電導ケーブルの中間接続構造は、フォーマの外周に超電導線材を螺旋状に巻回してなるケーブル線材層が多層に積層された超電導導体と、上記ケーブル線材層間に介在される層間絶縁層とを具える超電導ケーブル同士を接続するものである。この中間接続構造は、導電性材料から構成され、各超電導ケーブルに具える上記フォーマ同士を接続する接続スリーブと、並列された複数の接続用超電導線材から構成され、各超電導ケーブルに具える上記ケーブル線材層を構成する超電導線材同士を接続する接続部線材層と、絶縁材から構成される接続部絶縁層とを具える。接続スリーブは、上記フォーマの外径と同等以上、上記超電導導体における最外側に位置するケーブル線材層の外径以下の外径を有する。また、この中間接続構造は、複数の接続部線材層を具え、これら接続部線材層が積層されており、接続部絶縁層は、各超電導ケーブルに具える上記層間絶縁層間を渡るように配置され、多層に積層された上記接続部線材層間に介在される。
【００１３】
接続スリーブが上記特定の大きさであるため、超電導ケーブルに具えるケーブル線材層間に橋渡しされる接続用超電導線材の外周に設ける補強絶縁層を、ストレスコーンが小さいものとすることができる。つまり、補強絶縁層の外径を小さくすることができ、補強絶縁層を構成する絶縁紙テープの巻回によるトルクが小さく、当該トルクによって接続用超電導線材が座屈し難い。従って、積層された接続用超電導線材同士を一体化する必要が無く、接続部絶縁層を設けることができる。また、上記トルクが小さいことで、接続部絶縁層を構成する絶縁紙がずれ難く、接続部線材層間を良好に絶縁することができる。
【００１４】
本発明の中間接続構造は、積層された接続部線材層間を電気的に絶縁する接続部絶縁層を具えることで、各接続部線材層にそれぞれ電流を均一的に流すことができる。従って、本発明の中間接続構造を具える電力供給路を交流送電に利用した場合でも、表皮効果に起因する交流損失を低減できる。また、接続スリーブの小径化によって、上述のように補強絶縁層の外径も小さくでき、本発明の中間接続構造は小型である。
【００１５】
本発明の一形態として、上記接続部線材層を構成する各接続用超電導線材が上記ケーブル線材層を構成する超電導線材の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回された形態が挙げられる。
【００１６】
上記形態は、超電導ケーブルに具える超電導導体などの構成要素である所定の螺旋ピッチで巻回された超電導線材同士が、同様な螺旋ピッチで配置された接続用超電導線材によって接続されることで、線材同士の接続抵抗を低減できる。従って、上記形態は、接続抵抗の低減による損失の低減を期待できる。
【００１７】
本発明の一形態として、上記超電導線材及び上記接続用超電導線材が、金属基材上に超電導薄膜を具える薄膜線材である形態が挙げられる。この形態では、上記超電導線材が上記超電導薄膜を外周側に向けて配置され、上記接続用超電導線材が上記超電導薄膜を内周側に向けて配置され、両超電導薄膜同士が向かい合った状態で接合されていることが好ましい。
【００１８】
上記形態は、表皮効果に起因する交流損失が大きくなり易い薄膜線材によってケーブル線材層及び接続部線材層が構成されているものの、上述のように接続部絶縁層を具えることで損失を低減できる。また、薄膜線材は、超電導相が金属マトリクスに覆われた線材と比較して、液体窒素温度における臨界電流密度が高く、上記形態は、特に大電流用途に好ましいと期待される。なかでも、上述のように超電導薄膜同士が向かい合った状態で接合された形態は、線材同士の接続抵抗を低減でき、接続抵抗の低減による損失の低減も期待できる。
【００１９】
本発明の一形態として、上記接続部絶縁層が、広幅の絶縁紙、細幅の絶縁紙、及びクレープ絶縁紙の少なくとも1種の絶縁紙を巻回して構成され、上記絶縁紙が接合材によって上記層間絶縁層に固定された形態が挙げられる。上記広幅の絶縁紙は、上記超電導ケーブルの軸方向にほぼ沿って配置される一辺の長さを各超電導ケーブルに具える上記層間絶縁層間の長さ以上とし、上記細幅の絶縁紙は、上記層間絶縁層を構成する絶縁紙の幅と同等以上、上記広幅の絶縁紙における上記一辺の長さ以下の幅を有するものとする。この形態では、上記絶縁紙が、上記層間絶縁層を構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回されることが好ましい。なお、上記層間絶縁層間の長さとは、各超電導ケーブルに具える当該層間絶縁層の端面間の距離(超電導ケーブルの軸方向に沿った長さ)とする。
【００２０】
接続部絶縁層が絶縁紙で構成されることで、所望の絶縁特性を満たすと共に、液体窒素などの冷媒が十分に浸漬して接続用超電導線材を冷却して、超電導状態を維持することができる。
【００２１】
特に、上記特定の広幅の絶縁紙によって接続部絶縁層が構成された形態は、当該絶縁紙がずれた場合にも接続部線材層が露出され難く、露出箇所において積層された接続用超電導線材同士が接触することを回避でき、接続部線材層間を良好に絶縁できる。また、上記特定の広幅の絶縁紙を用いると、少ない巻回数によって接続部絶縁層を形成可能であり、形成時間の短縮を図れ、作業性に優れる。
【００２２】
特に、上記特定の細幅の絶縁紙によって接続部絶縁層が構成された形態は、例えば、当該接続部絶縁層と超電導ケーブルに具える層間絶縁層とを一様な仕様にでき、超電導ケーブルとその接続箇所とを一様なものとして扱える。また、接続部絶縁層を層間絶縁層と同様な仕様とすることで、接続部絶縁層の形成にあたり、巻回条件などを調整し易く、作業性に優れる。
【００２３】
特に、上記クレープ絶縁紙によって接続部絶縁層が構成された形態は、そのクッション性を利用して、接続部絶縁層を接続用超電導線材の保護層として機能させたり、寸法誤差を吸収させたりなどすることができる。
【００２４】
上述のいずれの絶縁紙においても、超電導ケーブルに具える層間絶縁層を構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同様な螺旋ピッチで巻回されている形態では、接続部絶縁層を構成する絶縁紙の巻回によるトルクを超電導ケーブルと同程度(超電導線材が座屈などしない程度)とすることができる。従って、上記トルクによる接続用超電導線材の座屈などを防止できる。
【００２５】
本発明の中間接続構造は、例えば、以下の本発明の接続方法を利用することで構築することができる。本発明の超電導ケーブルの接続方法は、フォーマの外周に超電導線材を螺旋状に巻回してなるケーブル線材層が多層に積層された超電導導体と、上記ケーブル線材層間に介在される層間絶縁層とを具える超電導ケーブル同士を接続する方法に係るものであり、以下の各工程を具える。
各超電導ケーブルの接続端部をそれぞれ段剥ぎして、上記フォーマと、上記ケーブル線材層と、上記層間絶縁層とをそれぞれ階段状に露出する工程。
各超電導ケーブルに具える上記フォーマを導電性材料からなる接続スリーブに挿入し、当該接続スリーブの外径が、上記フォーマの外径と同等以上、上記超電導導体における最外側に位置するケーブル線材層の外径以下となるように当該接続スリーブを圧縮して、上記フォーマ同士を接続する工程。
並列された複数の接続用超電導線材をすだれ状に仮固定してなる接続部材を上記接続スリーブの外周に巻き付けて、上記接続用超電導線材を各超電導ケーブルに具える上記ケーブル線材層間に架け渡し、上記ケーブル線材層を構成する超電導線材と上記接続用超電導線材とを接合して、上記ケーブル線材層同士を接続する工程。
上記接続用超電導線材の外周に絶縁材を配置して、各超電導ケーブルに具える上記層間絶縁層間を渡る接続部絶縁層を形成する工程。
【００２６】
本発明の接続方法では、上述の接続部材を利用することで、接続スリーブの外周に複数の接続用超電導線材を容易にかつ一度に配置でき、作業性に優れる。また、本発明の接続方法では、接続スリーブを特定の大きさに圧縮することで、小型な中間接続構造を構築することができる。上述の接続部材を複数用意しておき、用意した接続部材を用いて接続部線材層と接続部絶縁層とを繰り返し構築することで、ケーブル線材層の数及び層間絶縁層の数に応じた多層の接続部線材層及び少なくとも一層の接続部絶縁層を具え、低損失な本発明の中間接続構造を形成することができる。
【００２７】
上記接続部材は、例えば、以下のようにして形成することができる。段剥ぎによって上記超電導ケーブルから切断された超電導線材の切断片を用いて、当該超電導線材の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチを有する型紙を作製する。次に、別途用意した超電導線材を上記型紙に沿って切断して上記接続用超電導線材を作製する。そして、作製した複数の上記接続用超電導線材を上記型紙に沿って並列に並べ、仮固定材で一体化する。
【００２８】
超電導ケーブルに具える超電導導体を構成していた超電導線材を切断してできた切断片を利用して型紙を作製することで、当該超電導線材の螺旋ピッチと同じ螺旋ピッチを有する接続用超電導線材を容易にかつ精度よく用意できる。また、この型紙に沿って用意した接続用超電導線材を並べることで、所定の螺旋ピッチを有する複数の接続用超電導線材を容易にかつ精度よく並列させられる。更に、仮固定することで、上記螺旋ピッチを有する複数の接続用超電導線材が並べられた状態を容易に維持できる。そして、得られたすだれ状の接続部材を利用することで、上述したケーブル線材層を構成する超電導線材の螺旋ピッチと接続部線材層を構成する接続用超電導線材の螺旋ピッチとが等しい中間接続構造を容易に構築できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明超電導ケーブルの中間接続構造は、低損失である。本発明超電導ケーブルの接続方法は、低損失な中間接続構造を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態1の超電導ケーブルの中間接続構造において、要部を示す縦断面図である。
【図２】実施形態1の超電導ケーブルの中間接続構造の構築に用いた接続部材の概略を示す平面図である。
【図３】実施形態1の超電導ケーブルの中間接続構造の構築手順を示す工程説明図であり、(A)は、複数の接続用超電導線材を配置した状態、(B)は、その外周に接続部絶縁層を構成する絶縁紙を配置した状態を示す。
【図４】3心一括型の超電導ケーブルのカットモデルを示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1では、中間接続構造の中心線から上半分のみを示し、下半分を省略している。また、以下の図面において同一符号は同一名称物を示す。
【００３２】
(実施形態1)
実施形態1の超電導ケーブルの中間接続構造1は、超電導導体が多層のケーブル線材層により構成され、ケーブル線材層間に層間絶縁層が介在された一対の超電導ケーブル同士を接続する箇所に設けられるものであり、ケーブル線材層同士が接続用超電導線材3によって接続されている。この中間接続構造1は、接続用超電導線材3から構成される複数の接続部線材層31,32,…を具え、多層に配置された接続部線材層31,32間、…に介在される接続部絶縁層41,42…を具える点を最大の特徴とする。まず、図4を参照して、超電導ケーブルを説明する。
【００３３】
[超電導ケーブル]
超電導ケーブル1000は、超電導導体120を具えるケーブルコア100と、ケーブルコア100を収納すると共に、液体窒素などの冷媒が充填される断熱管200とを具える。図4に示す超電導ケーブル1000では、複数のケーブルコア100を一つの断熱管200に収納した多心ケーブル(ここでは3心一括ケーブル)を示すが、一つのケーブルコアを一つの断熱管に収納した単心ケーブルとすることができる。
【００３４】
ケーブルコア100は、中心から順にフォーマ110、超電導導体120及び層間絶縁層130、電気絶縁層140、超電導シールド層150、常電導層160、保護層170を具える。
【００３５】
フォーマ110は、超電導導体120の支持、ケーブル1000の抗張力材、その他、短絡や地絡などの事故時における事故電流を分流する通電路などに利用される。このような用途から、フォーマ110は、銅やアルミニウムなどの常電導材料からなる中実体や中空体(管体)が利用できる。中実体は、例えば、ポリビニルホルマール(PVF)やエナメルなどの絶縁被覆を具える銅線を複数本撚り合わせた撚り線材が挙げられる。ここでは、フォーマ110は、撚り線材からなるものとしており、後述する接続スリーブ2によって容易に圧縮できる。
【００３６】
フォーマ110の外周には、クラフト紙といった絶縁紙やクラフト紙とプラスチックとを複合した半合成絶縁紙といった絶縁材料からなる絶縁テープ、クレープカーボン紙、金属カーボン紙、及び金属化紙の少なくとも一つといった導電性材料からなる導電性テープを巻回してなるクッション層112を設けることができる。導電性材料を用いた場合、クッション層112は、半導電層として機能させることができる。ここでは、クッション層112は、クレープカーボン紙、金属カーボン紙、及び金属化紙から構成されている。
【００３７】
超電導導体120及び超電導シールド層150はいずれも、超電導線材を螺旋状に巻回したケーブル線材層を単層又は多層に具える形態が挙げられる。本発明では、少なくとも超電導導体120は、ケーブル線材層を多層に具える。ここでは、超電導導体120は、4層のケーブル線材層121〜124を具え、超電導シールド層150は2層のケーブル線材層を具え、いずれも多層構造である。超電導導体120を構成するケーブル線材層の積層数は、ケーブルの容量に応じて適宜選択することができ、積層数が多いほど、大容量の送電を行える。超電導シールド層150は、交流送電用途では、超電導導体120からの電磁誘導によって超電導導体120とは逆向きの電流が流れて磁気遮蔽層として機能し、直流送電用途では、例えば、帰路導体として利用することができる(超電導導体120を往路とする)。従って、超電導シールド層150を構成するケーブル線材層の積層数は、超電導導体120の容量に応じて選択するとよい。一つのケーブル線材層を構成する超電導線材のサイズ(幅、厚さ)及び本数は、所望の容量などに応じて適宜選択することができる。
【００３８】
超電導線材は、酸化物超電導相を具える線材が挙げられる。具体的には、REを希土類元素とするとき、RE123と呼ばれるREBa2Cu3Ox(例えば、YBCO,HoBCO,GdBCOなど)といった希土類系酸化物超電導相を具えるRE系線材や、Bi2223と呼ばれるBi2Sr2Ca2Cu3O10+δといったBi系酸化物超電導相を具え、AgやAg合金を金属マトリクスとするBi系線材といった高温超電導線材が挙げられる。RE系線材は、ニッケル、銅、銀、及びそれらの合金といった金属からなる金属基板の上に、上述の希土類元素を含む酸化物超電導相からなる超電導薄膜を具え、一般に、薄膜線材と呼ばれる。薄膜線材は、上述の金属基板、中間層、超電導薄膜、安定化層を順に具える多層膜構造のものが代表的である。RE系線材は、Bi系線材よりも臨界電流密度が高く、薄型の超電導線材を構築することができる。
【００３９】
ここでは、超電導導体120及び超電導シールド層150はいずれも、薄膜線材により構成されている。より具体的には、超電導導体120は、上記フォーマ110の上に、超電導シールド層150は、後述する電気絶縁層140の上に、上述の超電導薄膜が外周側、金属基板が内周側となるように、薄膜線材が所定の螺旋ピッチで巻回されて構成されている。
【００４０】
超電導導体120を構成するケーブル線材層121,122間、122,123間、123,124間には、層間絶縁層131,132,133を具える。各層間絶縁層131〜133はそれぞれ、クラフト紙などの絶縁紙や半合成絶縁紙を所定の螺旋ピッチで巻回して構成されている。層間絶縁層131〜133を具えることで、超電導ケーブル1000は、交流送電に利用された場合に超電導導体120を構成する各ケーブル線材層121〜124に均一的に電流を流すことができ、交流損失を低減できる。超電導シールド層150を構成するケーブル線材層間にも、層間絶縁層を具えることが好ましい。
【００４１】
その他、超電導導体120の直上には、カーボン紙などを適宜巻回して半導電層を設けることができる。
【００４２】
電気絶縁層140は、クラフト紙といった絶縁紙や半合成絶縁紙からなるテープを巻回して構成することができる。ここでは、電気絶縁層140は、半合成絶縁紙(住友電気工業株式会社製PPLP:登録商標)が所定の螺旋ピッチで巻回されて構成されている。
【００４３】
常電導層160は、主として、事故などでクエンチした場合、瞬間的に生じる大きな事故電流の流路に利用される。従って、常電導層160は、フォーマ110と同様に、上述の常電導材料により構成することができる。より具体的には、銅テープが螺旋状に多層に巻回されて構成された形態が挙げられる。
【００４４】
保護層170は、超電導シールド層150や常電導層160などを機械的に保護するために設けられる。保護層170は、常電導層160の外周にクラフト紙やPPLP(登録商標)といった半合成絶縁紙などが巻回されて構成された形態が挙げられる。
【００４５】
断熱管200は、内管201と外管202との二重管からなり、内管201と外管202との間が真空引きされた真空断熱構造のものが代表的である。運転時、内管201内には、液体窒素といった冷媒(図示せず)が充填され、超電導導体120や超電導シールド層150を超電導状態に維持する。内管201と外管202との間にスーパーインシュレーションといった断熱材203や、両管201,202の間隔を保持するスペーサ(図示せず)を配置させることができる。
【００４６】
外管202の外周に設けられた防食層210は、耐食性を高める。防食層210は、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)といった耐食性に優れる材料を押し出すことで、形成することができる。
【００４７】
[中間接続構造]
上記構成を具える一対の超電導ケーブル1000の端部からそれぞれ引き出されたケーブルコア100の接続端部が段剥ぎされ、フォーマ110、超電導導体120を構成する各ケーブル線材層121,122,123,124、ケーブル線材層間の層間絶縁層131,132,133、電気絶縁層140、超電導シールド層150、常電導層160がそれぞれ階段状に露出された箇所に中間接続構造1が構築される。以下、図1を参照して、中間接続構造1の構成を説明する。なお、図1では、超電導導体の接続箇所近傍のみを示す。また、図1では、超電導導体を構成するケーブル線材層のうち、フォーマ側の2層のみを示し、外周側の2層を省略している。
【００４８】
中間接続構造1の要部は、フォーマ110A,110B同士を接続する接続スリーブ2と、ケーブル線材層｛121A,121B}、{122A,122B}、…同士を接続する接続用超電導線材3から構成された複数の接続部線材層31,32,…と、接続部線材層{31,32}間、…に介在される複数の接続部絶縁層41,42,…とである。以下、各構成を詳細に説明する。
【００４９】
接続スリーブ2は、貫通孔を有する筒状部材であり、銅や銅合金といった常電導材料から構成される。接続スリーブ2は、接続する一対の超電導ケーブルから引き出した各ケーブルコア(以下、コアA,コアBと呼ぶ)に具えるフォーマ110A,110Bを渡るように、両者の外周に配置されている。特に、本発明では、接続スリーブ2の外径が、コアA及びコアBにおいてフォーマ110A,110Bの外径と同等以上、最外側に位置するケーブル線材層(ここでは4層目)の外径以下であることを特徴の一つとする。ここでは、接続スリーブ2の外径は、フォーマ110A,110Bの外径に実質的に等しい。
【００５０】
接続スリーブ2は、その貫通孔にフォーマ110A,110Bが挿通配置され、突き合わされた状態で圧縮されることで、フォーマ110A,110Bの双方に接合されると共に、フォーマ110A,110B同士を接続する。圧縮後の外径が上記特定の範囲を満たすように、接続スリーブ2を選択すると共に、圧縮力を調整する。圧縮後の外径は、小さいほどストレスコーンを小さくできて小型化が図れることから、フォーマの外径Rfに超電導導体の厚さts(超電導導体の外径とフォーマの外径との差)の1/2を加えた大きさ(Rf＋(1/2)×ts)以下、更に、超電導導体の厚さtsの1/3を加えた大きさ(Rf＋(1/3)×ts)以下が好ましく、本例のようにフォーマの外径と同等程度であることがより好ましい。また、接続スリーブの圧縮後の外径は、フォーマの外径未満とすることもできるが、フォーマの外径と同等程度とすると接続作業を行い易い。
【００５１】
ここでは、中間接続構造1は、接続スリーブ2の外周に接続部クッション層7を具える。接続部クッション層7は、接続スリーブ2の外周を覆うと共に、フォーマ110A,110Bの外周に設けられたクッション層112A,112Bを渡るように設けられている。接続部クッション層7は、クッション性を有するクレープ紙などによって構成され、このクッション性によって接続部線材層31,32,…の機械的保護、寸法誤差などの吸収を図ることができる。特に、上述のクレープカーボン紙などの導電性テープから構成されると、接続部クッション層7を半導電層として機能させることができる。ここでは、接続部クッション層7は、クッション層112A,112Bと同様にクレープカーボン紙、金属カーボン紙、及び金属化紙が巻回されて構成されている。
【００５２】
接続部線材層31,32,…は、コアAに具える超電導導体を構成するケーブル線材層121A,122A,…と、コアBに具える超電導導体を構成するケーブル線材層121B,122B,…とをそれぞれ接続する。接続部線材層31,32,…の基本的構成は、同じであるため、以下、接続部線材層31を例に挙げて説明する。
【００５３】
接続部線材層31は、図3(A)に示すように、並列された複数の接続用超電導線材3から構成されている。各接続用超電導線材3はそれぞれ、接続するケーブル線材層121A,121B間の長さ(図3(A)において左右方向の距離)よりも十分に長く、ケーブル線材層121A,121B間を渡るように配置されている。各接続用超電導線材3の一端は、ケーブル線材層121Aを構成する超電導線材12Aに線材接合層5(図1)を介して接合され、他端は、ケーブル線材層121Bを構成する超電導線材12Bに線材接合層5を介して接合されている。
【００５４】
接続用超電導線材3には、ケーブル線材層121A,121Bに利用される上述の薄膜線材やBi系線材を利用することができる。また、接続用超電導線材3と超電導線材12A,12Bとを異なる仕様(幅、厚さなどのサイズ、材質など)とすることができる。例えば、接続用超電導線材3を超電導線材12A,12Bよりも広幅の線材とすると、接合箇所の低減を図ることができる。一方、接続用超電導線材3と超電導線材12A,12Bとを同様な仕様(幅、厚さなどのサイズ、材質など)とすると、当該線材3によって、ケーブル線材層121Aを構成する超電導線材12Aとケーブル線材層121Bを構成する超電導線材12Bとを確実に接続でき、接続抵抗を低減できる。ここでは、接続用超電導線材3と超電導線材12A,12Bとを同様な仕様としている。そのため、接続部線材層31を構成する接続用超電導線材3の本数は、ケーブル線材層121A,121Bを構成する超電導線材12A,12Bの本数と同じである。
【００５５】
ここでは、接続用超電導線材3は、超電導線材12A,12Bと同様の薄膜線材である。但し、接続用超電導線材3は、超電導薄膜が内周側を向いて配置されている。つまり、接続用超電導線材3と超電導線材12A,12Bとは、超電導薄膜が向かい合った状態で配置されて、線材接合層5によって接合されている。この構成により、中間接続構造1は、接続抵抗を効果的に低減できる。
【００５６】
また、ここでは、接続部線材層31を構成する接続用超電導線材3は、接続するケーブル線材層121A,121Bを構成する超電導線材12A,12Bの螺旋ピッチと同じ螺旋ピッチで螺旋状に巻回されて構成されている。そのため、ケーブル線材層121Aを構成する超電導線材12Aと、接続用超電導線材3と、ケーブル線材層121Bを構成する超電導線材12Bとが、見かけ上、接続箇所の無い一本の連続する超電導線材が上記螺旋ピッチにより巻回された状態である。この構成により、複数の接続用超電導線材3がコアA,Bの軸方向に平行に並列されて、超電導線材12Aと超電導線材12Bとの間に配置された形態に比較して、中間接続構造1は、線材同士の接続抵抗を更に低減することができる。
【００５７】
なお、複数の接続用超電導線材3が上述のようにコアA,Bの軸方向に平行に並列された形態とすることができる。この形態は、後述する型紙を用いなくても、所定の長さに切断した接続用超電導線材3を用いて接続部材を簡単に作製できる。
【００５８】
線材接合層5は、半田といった導電性を有する接合材料により構成することができる。特に、融点が160℃以下の低融点の接合材料(例えば、InやIn-Ag合金など)を用いると、溶融時の熱によって線材の特性を劣化させ難い。
【００５９】
接続部絶縁層41,42,…は、コアAに具える層間絶縁層131A,…と、コアBに具える層間絶縁層131B,…とをそれぞれ渡るように配置されて、積層された接続部線材層31,32間、接続部線材層32,…間、…をそれぞれ絶縁する。接続部絶縁層41,42,…の基本的構成は、同じであるため、以下、接続部絶縁層41を例に挙げて説明する。
【００６０】
接続部絶縁層41は、液体窒素などの冷媒が浸透可能な絶縁材、代表的には、上述したクラフト紙などの絶縁紙やPPLP(登録商標)といった半合成絶縁紙を巻回して構成される。例えば、接続部絶縁層41は、広幅の絶縁紙(半合成絶縁紙も含む)が巻回されて形成された形態が挙げられる。具体的には、超電導ケーブル(フォーマ110A,110B)の軸方向にほぼ沿って配置される一辺の長さが、コアAに具える層間絶縁層131AとコアBに具える層間絶縁層131B間の長さ(層間絶縁層131A,131Bの端面間の距離)以上である絶縁紙が挙げられる。上記一辺の長さの具体的な値は、300mm〜1000mm程度が挙げられる。この広幅の絶縁紙を利用すると、少ない巻回数で接続部絶縁層41を形成できるため、作業性に優れると共に、一度に広い範囲を覆うことができるため、多少ずれても接続部線材層31が露出され難く、当該露出箇所における接続部線材層31,32同士の接触を回避し易い。
【００６１】
或いは、接続部絶縁層41は、層間絶縁層131A,131Bを構成する絶縁紙の幅と同等以上、上記幅広の絶縁紙における一辺の長さ以下の幅を有する絶縁紙:細幅の絶縁紙(半合成絶縁紙も含む)が巻回されて形成された形態が挙げられる。具体的な幅は、10mm〜20mm程度が挙げられる。この細幅の絶縁紙を利用すると、接続部絶縁層41の形成にあたり、巻回条件をケーブルに具える層間絶縁層と同様な条件とすることができ、当該層間絶縁層と同程度の機械的強度を有する接続部絶縁層41にすることができる。
【００６２】
或いは、接続部絶縁層41は、例えば、クレープ絶縁紙が巻回されて形成された形態が挙げられる。この形態は、接続部絶縁層41の内周側に位置する接続部線材層31や外周側に位置する接続部線材層32を構成する接続用超電導線材3の機械的保護、接続部線材層の形成時などに生じた寸法誤差の吸収などの効果が期待できる。
【００６３】
その他、接続部絶縁層41は、上述した広幅の絶縁紙や細幅の絶縁紙、クレープ絶縁紙の組み合せによって形成された形態とすることができる。また、接続部絶縁層41は、冷媒の浸漬状態において十分な粘着性を有する絶縁材によって形成された形態とすることができる。この形態は、(1)上記絶縁材を接続部線材層31に容易に固定できる、(2)形成後剥離やずれが生じ難い、(3)接続部絶縁層41の上に接続部線材層32を形成し易い、といった利点を有する。
【００６４】
接続部絶縁層41を構成する絶縁紙は、層間絶縁層131A,131Bを構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチによって巻回されていることが好ましい。この場合、接続部絶縁層41を構成する絶縁紙の巻回によるトルクが、層間絶縁層131A,131Bを構成する絶縁紙の巻回によるトルクと同程度となる。つまり、接続部絶縁層41における上記トルクは、層間絶縁層131A,131Bの下層のケーブル線材層121A,121Bを構成する超電導線材12A,12Bが座屈などしない程度の大きさとなる。従って、この場合、上述のトルクによって接続用超電導線材3が座屈することを防止できる。
【００６５】
ここでは、接続部絶縁層41は、クラフト紙からなり、一辺が400mm程度の長さを有する広幅の絶縁紙4が、層間絶縁層131A,131Bを構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同じ螺旋ピッチで巻回されて構成されている。絶縁紙4の他辺の長さは、接続部線材層121A,121Bの周方向の長さ以上とし、巻回数によって適宜選択することができる。
【００６６】
接続部絶縁層41を構成する絶縁紙4の端部は、例えば、層間絶縁層131A,131Bを構成する絶縁紙に挟み込むことで固定された形態とすることができる。或いは、絶縁紙4の端部が、液体窒素などの冷媒に対する耐性を有する材質からなる接合材によって固定された形態とすると、接続部絶縁層41がずれ難く、接続箇所における層間絶縁層として十分に機能することができる。接合材は、例えば、溶融可能な粘着テープや粘着層を具えるテープ(例えば、フッ素樹脂からなるテープ)などを利用することができる。ここでは、市販の溶融可能な粘着テープによって構成された接合材6を具える。詳しくは、接続部絶縁層41を構成する絶縁紙4における各端部(周縁)が層間絶縁層131A,131Bにそれぞれ配置され、上記粘着テープがコアA,Bの周方向に巻回されて当該粘着テープの両端部が重複され、この重複箇所が溶融されている。
【００６７】
中間接続構造1は、接続する一対の超電導ケーブルに具える超電導導体を構成するケーブル線材層の積層数と同じ数だけ接続部線材層を具え(ここでは4層)、層間絶縁層と同じ数だけ接続部絶縁層を具える(ここでは3層)。その他、中間接続構造1は、最外側の接続部線材層の外周に補強絶縁層(図示せず)を具える。補強絶縁層は、クラフト紙といった絶縁紙やPPLP(登録商標)といった半合成絶縁紙を巻回することで形成できる。中間接続構造1では、上述のように比較的小径の接続スリーブ2を具えることで、補強絶縁層に設けるストレスコーンを小さくでき、小型で細径の補強絶縁層とすることができる。補強絶縁層の外周には、クレープカーボン紙や軟銅線などの導電性材料を巻回してなる電界遮蔽層を設けることができる。
【００６８】
また、中間接続構造1は、補強絶縁層(又は電界遮蔽層)の外周に超電導シールド層同士のシールド接続部、常電導層を具える場合には、更に常電導接続部を具える。シールド接続部は、上述の超電導線材や常電導材料からなる部材など、常電導接続部は、銅テープなどの常電導材料からなる部材によって形成される。
【００６９】
[中間接続構造の接続方法]
次に、中間接続構造1を構築する手順、及び構築に用いる接続部材30(図2)を説明する。
【００７０】
まず、接続する一対の超電導ケーブルの端部からケーブルコア(コアA,コアB)を引き出し、コアA,Bの接続端部を段剥ぎし、フォーマ110A,110B、超電導導体を構成するケーブル線材層121A,122A,…、121B,122B,…、層間絶縁層131A,…、131B,…、電気絶縁層、超電導シールド層、常電導層を階段状に露出させる。
【００７１】
段剥ぎにあたり、ケーブル線材層121A,122A,…、121B,122B,…を構成する超電導線材を切断した切断片は、接続部材30の型紙30p(後述)の作製に利用する。接続部材30は、上述した接続部線材層31,32,…の作製に利用するものであり、図2に示すように、並列された複数の接続用超電導線材3が所定の間隔で複数の仮固定材30tによって一体化されたすだれ状の部材である。ここで、上述の接続部線材層31,32,…は、ケーブル線材層{121A,121B}間、{122A,122B}間、…に接続用超電導線材3を一本ずつ渡して、当該線材3の両端を線材接合層5によってそれぞれ、ケーブル線材層を構成する超電導線材に固定する、という工程を繰り返すことで構築することができる。しかし、この場合、工程数が多い。また、上述のように所定の螺旋ピッチに応じて、接続用超電導線材3を一本ずつ螺旋状に巻回して配置すると、作製誤差が大きくなり易い。一方、接続部材30を予め作製して利用すると、並列された複数の接続用超電導線材3を接続スリーブ2(図1)などの外周に一度に配置でき、かつ螺旋状に巻回配置することが容易である上に、作製誤差も少なく、接続部線材層31,32,…を精度よく形成できる。
【００７２】
まず、上述した切断片を螺旋ピッチの型として利用して、平面視平行四辺形状の型紙30pを作製する。型紙30pの一辺は、螺旋ピッチに応じた角度と、接続部線材層に必要な長さ(当該接続部線材層によって接続されるケーブル線材層間の長さに螺旋ピッチに応じた尤度を加えた長さ)とを有する辺とし、他の一辺は、接続部線材層によって接続されるケーブル線材層の外周長に応じた長さを有する辺とする。別途用意した超電導線材を上述の型紙30pの一辺に沿って切断して、所定の長さとした接続用超電導線材3を必要本数(上述のようにケーブル線材層を構成する超電導線材の本数と同数)用意する。そして、得られた型紙30pに沿って各接続用超電導線材3を並べ、並列された線材3に交差するように仮固定材30tを適宜配置することで、接続部材30が得られる。図2では、平坦に見えるが、螺旋ピッチによっては、接続用超電導線材3がうねった状態で配置される。
【００７３】
仮固定材30tは、接続用超電導線材3をケーブル線材層に接合後に取り外すため、電気絶縁性や冷媒に対する耐性などを有していない適宜な粘着テープを利用できる。また、特許文献1に記載されるように接続用超電導線材3の両端部には、予め、半田ペーストなどによって線材接合層5を形成しておくことができる。
【００７４】
なお、接続部絶縁層を構成する絶縁紙も、層間絶縁層を構成していた絶縁紙を切断した切断片を型にして、所望の螺旋ピッチを有するものを作製することができる。
【００７５】
接続する一対のフォーマ110A,110Bを接続スリーブ2の貫通孔に挿入して、フォーマ110A,110Bの端面を突き合わせ、フォーマ110A,110Bと接続スリーブ2とを同時に圧縮して、フォーマ110A,110B同士を接続する。ここでは、接続スリーブ2の外径がフォーマ110A,110Bの外径とほぼ同等となるように圧縮する。
【００７６】
コアAのクッション層112Aの外周、接続スリーブ2の外周、コアBのクッション層112Bの外周に上述のクレープカーボン紙などの導電性テープを巻回して、クッション層112A,112B間を渡るように接続部クッション層7を形成する。導電性テープの端部は、クッション層112A,112Bを構成するテープ間に挟んだり、適宜な粘着テープを用いて固定したりすると、ずれ難い。
【００７７】
コアAのケーブル線材層121Aの外周、接続部クッション層7の外周、コアBのケーブル線材層121Bの外周に、上述の接続部材30を巻回する。そして、接続部材30に具える各接続用超電導線材3の一端部をケーブル線材層121Aを構成する各超電導線材12A(図3(A))に、各接続用超電導線材3の他端部をケーブル線材層121Bを構成する各超電導線材12B(図3(A))に接合する。上述のように仮固定材30tによって複数の接続用超電導線材3が一体化されているため、各線材3を、ケーブル線材層121A,121Bの螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチに容易にかつ一度に巻回することができる。また、仮固定材30tによって接続用超電導線材3が一体化されているため、上述の接合作業にあたり、隣り合う線材3がずれることがなく、超電導線材12A,12Bに精度よく接合できる。
【００７８】
接合部材30に具える全ての接続用超電導線材3について、上述の接合が終わったら、仮固定材30tを外す。この工程により、図3(A)に示すようにケーブル線材層121A,121Bを構成する超電導線材12A,12Bの螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで配置された接続用超電導線材3から構成される接続部線材層31を構築することができる。接続用超電導線材3がばらけないように、接続用超電導線材3の端部や中間部を適宜、接合材9によって固定してもよい。接合材9は、上述の接合材6と同様のものが利用できる。
【００７９】
次に、図3(B)に示すようにコアAの層間絶縁層131Aの外周、接続部線材層31の外周、コアBの層間絶縁層131Bの外周に、層間絶縁層131A,131Bを構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチを有する広幅の絶縁紙4を配置して巻回し、絶縁紙4の両縁を接合材6(図1)で固定する。この工程により、接続部線材層31の外周に接続部絶縁層41(図1)を構築することができる。
【００８０】
以下、同様にして接続部線材層32、接続部絶縁層42、…を交互に作製することで、コアAの超電導導体とコアBの超電導導体との接続部を構築できる。この接続部の外周に、補強絶縁層、シールド接続部などを構築する。補強絶縁層やシールド接続部などの構築には、公知の手法が利用できる。
【００８１】
上記工程により、一対の超電導ケーブルのケーブルコア同士を接続する中間接続構造1を構築することができる。多心ケーブルの場合には、上述の工程を繰り返し行う。中間接続構造1の外周には、液体窒素などの冷媒が充填される接続箱(図示せず)を構築する。多心ケーブルの場合、複数の中間接続構造を一つの接続箱に収納した形態としてもよいし、各中間接続構造をそれぞれ別の接続箱に収納した形態としてもよい。接続箱は、公知のものを利用することができる。
【００８２】
[効果]
上記構成を具える中間接続構造1は、ケーブル部分だけでなく接続箇所も層間絶縁層(接続部絶縁層41,42,…)を具えることで、交流送電に利用された場合であっても、表皮効果に起因する損失が小さく、低損失である。特に、実施形態1の中間接続構造1では、薄膜線材を用いていながらも、接続部絶縁層41,42,…を具えることで、各ケーブル線材層及び各接続部線材層31,32,…に均一的に電流を流すことができ、交流損失を低減することができる。
【００８３】
また、実施形態1の中間接続構造1は、超電導導体に具えるケーブル線材層同士を接続する接続部線材層を構成する接続用超電導線材が、ケーブル線材層を構成する超電導線材の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回されていることで、接続抵抗が小さい。この点からも、中間接続構造1は、低損失である。
【００８４】
更に、実施形態1の中間接続構造1は、接続部絶縁層41,42,…を構成する絶縁紙4が、層間絶縁層を構成する絶縁紙の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回されていることで、接続部線材層31,32,…を構成する接続用超電導線材3の座屈や損傷を防止することができる。
【００８５】
加えて、中間接続構造1の構築にあたり、接続部材30を利用することで、複数の接続用超電導線材3を上述のように螺旋状に配置するにあたり、線材3を取り扱い易く、作業性に優れる。特に、接続部材30の作製にあたり、切断した超電導線材の切断片を型紙に利用し、この型紙に基づいて接続用超電導線材3を用意することで、実際の螺旋ピッチに応じたものを精度よく作製できる。その結果、ケーブル線材層を構成する超電導線材と接続用超電導線材3とを精度よく接合でき、作製誤差も低減できる。
【００８６】
その他、中間接続構造1は、接続スリーブ2の外径が小さいことで、補強絶縁層も小さくすることができ、小型である。
【００８７】
＜変形例1＞
実施形態1では、ケーブル線材層を構成する超電導線材、及び接続部線材層を構成する接続用超電導線材の双方が薄膜線材である形態を説明した。その他、両線材がBi系線材である形態とすることができる。Bi系線材は、薄膜線材のような金属基板を有していないため、線材同士の接合にあたり、表裏を考慮する必要が無く、接続時の作業性に優れる。また、この形態においても、接続部線材層を構成する接続用超電導線材を、ケーブル線材層を構成する超電導線材の螺旋ピッチと同様の螺旋ピッチで螺旋状に巻回した構成とすることで、接続抵抗をも低減することができる。
【００８８】
或いは、ケーブル線材層を構成する超電導線材と、接続部線材層を構成する接続用超電導線材が異なる形態とすることができる。例えば、接続用超電導線材にBi系線材を利用すると、上述のように容易に接続作業を行える。
【００８９】
＜変形例2＞
実施形態1では、複数の接続部線材層を構成する接続用超電導線材が同一材質である形態を説明した。その他、複数の接続部線材層のうち、一部の層が薄膜線材、他部の層がBi系線材といった異種の線材によって構成された形態とすることができる。この形態では、特に、薄膜線材が外周側に配置されていると、交流送電に利用された場合でも、電流を効率よく流すことができる。また、この形態では、上述のように接続時の作業性に優れるBi系線材を具えることで、作業性の向上も図ることができる。
【００９０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明超電導ケーブルの中間接続構造は、超電導ケーブル同士の接続箇所、特に、交流送電に利用される電力供給路に具える超電導ケーブル同士の接続箇所に好適に利用することができる。本発明超電導ケーブルの接続方法は、超電導ケーブル同士の接続箇所を布設現場や工場内で構築する場合(工場ジョイントを構築する場合)などに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
1  超電導ケーブルの中間接続構造  2  接続スリーブ  3  接続用超電導線材
4  絶縁紙  5  線材接合層  6,9  接合材  7  接続部クッション層
12A,12B  超電導線材
30  接続部材  30t  仮固定材  30p  型紙
31,32  接続部線材層  41,42  接続部絶縁層
1000  超電導ケーブル  100  ケーブルコア
110,110A,110B  フォーマ  112,112A,112B  クッション層  120  超電導導体
121,122,123,124,121A,122A,121B,122B  ケーブル線材層
130,131,132,133,131A,131B  層間絶縁層
140  電気絶縁層  150  超電導シールド層  160  常電導層  170  保護層
200  断熱管  201  内管  202  外管  203  断熱材  210  防食層
【図１】
2013140691.tif 000003
【図２】
2013140691.tif 000004
【図３】
2013140691.tif 000005
【図４】
2013140691.tif 000006