(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導ケーブルの超電導導体層が、接続スリーブ及びリング状の連結金具を介して、常電導側導体に導通接続される超電導ケーブルの端末接続部構造であって、
前記接続スリーブの一端が、超電導導体層に導通接続される一方、前記接続スリーブの他端が、該他端に被嵌接続される前記連結金具を介して、常電導側導体と導通接続され、かつ前記接続スリーブと前記連結金具とには、該接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止するためのロック手段が設けられることを特徴とする超電導ケーブルの端末接続部構造。
【請求項２】
前記ロック手段は、前記連結金具に設けられるロック部材と、該ロック部材を係止させるために前記接続スリーブに軸方向に形成されるロック溝と、を備え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端末接続部構造。
【請求項３】
前記ロック溝に係止されるロック部材は、前記連結金具に設けたビス孔に螺合されるロックビスであることを特徴とする請求項２に記載の超電導ケーブルの端末接続部構造。
【請求項４】
前記ビス孔は、前記連結金具の周方向に複数形成され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端末接続部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導ケーブルの超電導導体層が、接続スリーブ及びリング状の連結金具を介して、常電導側導体に導通接続される超電導ケーブルの端末接続部構造に関し、特に、接続スリーブを回り止め状態に固定するようにした超電導ケーブルの端末接続部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導線材として、Bi-Sr-Ca-Cu-Oテープ線材に代表されるBi系超電導テープ線材が実用化されつつある。このようなBi系超電導テープ線材を用いた３心一括型の超電導ケーブルは、例えば図４に示すように構成される。即ち、常電導線材からなるフォーマ１を中心として、その外周に、Bi系超電導テープ線材からなる超電導導体層２、絶縁層３、Bi系超電導テープ線材からなる超電導シールド層４が形成され、これらでケーブルコア９が形成される。そして、３本のケーブルコア９が互いに撚り合わされて内管６と外管７とで形成される二重断熱管に収納され、内管６内に冷媒流通路５が形成される。また、外管７は防食層８によって覆われ、内管６と外管７の間は真空引きされて真空層とされる。
【０００３】
このような超電導ケーブル１０の超電導層（超電導導体層）２を常温側導体と接続する場合には、従来、例えば図５に示すような端末接続構造が採用されていた(例えば特許文献1，２参照)。即ち、超電導ケーブルから撚りを戻されたケーブルコア９の絶縁層３から超電導層２が段剥ぎ状態に露出され、その超電導層２が、接続部Ｊにおいて、常電導導体であるエポキシユニット１１の中心導体１２の一端と接続される。その中心導体１２の他端が、終端接続箱(図示省略)内に収納された冷媒槽１３内に導入され、圧縮スリーブ１４及び編組線１５を介して常温側導体（ブッシング）１６と冷媒中で接続され、その接続部が電界シールド１７で覆われる。尚、上記接続部Ｊは、終端接続箱に接続された補助接続箱(図示省略)内に設けた冷媒槽１８内の冷媒中に浸漬される。
【０００４】
接続部Ｊの構成について詳しく説明すると、段剥ぎされた超電導導体層２の先端が、半田によって接続スリーブ１９の一端に接続され、かつ超電導ケーブルのフォーマは接続スリーブ１９内に圧縮接続されて中心導体１２との間の引っ張り強度が確保される。その接続スリーブ１９の他端が、導電性弾性部材からなるマルチバンドｍを介して、エポキシユニット１１の中心導体１２に導通接続される。そして、接続スリーブ１９の他端に、リング状の連結金具２０の一端が螺合され、連結金具２０の他端が、エポキシユニット１１の中心導体１２に螺合され、連結金具２０の両側がロックリング等のロック部材２１，２２によって固定される。これにより、超電導導体層２が、接続スリーブ１９及びマルチバンドｍを介して中心導体１２に導通接続され、かつ超電導導体層２及びフォーマに一体化された接続スリーブ１９が、連結金具２０を介して、中心導体１２に対して抜け止め方向の引っ張り強度が確保された状態に接続される。そして、そのエポキシユニット１１を含めた接続部分の外周には補強絶縁紙２３が巻回される。このような状態にて、エポキシユニット１１のフランジ１１ａが、冷媒槽１３の縦壁に固定される。尚、図５では、３心一括型の超電導ケーブルにおける１心のみ図示している。
【特許文献１】特開２００６−１９６６２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２８７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来の端末接続構造では、エポキシユニット１１の中心導体１２と接続されている接続スリーブ１９が、その外周に補強絶縁紙２３を巻回する際に、周方向に回動する。即ち、接続スリーブ１９は、連結金具２０を介して、中心導体１２に接続されているが、その接続部の外周に補強絶縁紙２３を巻回する際に、大きな回動トルクが作用するため、周方向につれ回りするものと考えられる。接続スリーブ１９が回動すると、該接続スリーブ１９に接続されている超電導導体層２に捩れを発生させ、これにより、その超電導特性が低下することが懸念される。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、超電導導体層に捩れを発生させないようにした超電導ケーブルの端末接続部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の超電導ケーブルの端末接続部構造は、超電導ケーブルの超電導導体層が、接続スリーブ及びリング状の連結金具を介して、常電導側導体に導通接続される超電導ケーブルの端末接続部構造であって、
前記接続スリーブの一端が、超電導導体層に導通接続される一方、前記接続スリーブの他端が、該他端に被嵌接続される前記連結金具を介して、常電導側導体と導通接続され、かつ前記接続スリーブと前記連結金具とには、該接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止するためのロック手段が設けられることを特徴とする。
【０００８】
接続スリーブの一端が、超電導導体層に導通接続される一方、接続スリーブの他端が、該他端に被嵌接続される連結金具を介して、常電導側導体と導通接続される構成において、接続スリーブと連結金具とに設けたロック手段によって、接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止することができる。従って、連結金具及び接続スリーブの外周に補強絶縁紙を巻回する際に、連結金具及び接続スリーブが補強絶縁紙から回動方向のトルクを受けても、その回動が阻止される。これにより、超電導導体層が捩れることはなく、捩れに起因する超電導特性の劣化を防止することができる。
【０００９】
前記ロック手段は、前記連結金具に設けられるロック部材と、該ロック部材を係止させるために前記接続スリーブに軸方向に形成されるロック溝と、を備えるようにしてもよい。このようにすれば、接続スリーブのロック溝に、連結金具に設けたロックピン等のロック部材を係止させることによって、連結金具と接続スリーブの相対対応位置のずれを吸収しつつ、連結金具と接続スリーブの相対回動を阻止することができる。
【００１０】
前記接続スリーブの一端が、前記超電導導体層に半田接続により導通接続されるようにしてもよい。このようにすれば、例えば超電導導体層に被嵌される接続スリーブに半田注入用の孔をあけておけば、該孔から半田を注入することによって作業性よく接続スリーブと超電導導体層を導通接続することができる。
【００１１】
前記接続スリーブの他端が、マルチバンドを介して、前記常電導側導体に導通接続されるようにしてもよい。このようにすれば、常電導側導体に、マルチバンドが内装された接続スリーブの他端を、押し込むことによってワンタッチで作業性よく導通接続することができる。
【００１２】
前記連結金具の一端が、前記接続スリーブの他端に螺合される一方、前記連結金具の他端が、前記常電導側導体に螺合されるようにしてもよい。このようにすれば、連結金具を介して、接続スリーブと常電導側導体とを強力な抜け止め方向の引っ張り強度を確保した状態で接続することができる。また、ねじ込み作業によって作業性よく接続することができる。
【００１３】
前記ロック溝に係止されるロック部材は、前記連結金具に設けたビス孔に螺合されるロックビスであってもよい。このようにすれば、ロックビスを連結金具のビス孔に螺合させて、その先端を接続スリーブに形成したロック溝に係止させることによって、連結金具の回動を安定な状態に阻止することができる。
【００１４】
前記ビス孔は、前記連結金具の周方向に複数形成されるようにしてもよい。このようにすれば、接続スリーブの他端に螺合される連結金具の締結終了近辺において、ロック溝に適切に対応するビス孔を選択しやすくなるため、ロック状態も安定化する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の超電導ケーブルの端末接続部構造は、接続スリーブと連結金具とに設けたロック手段によって、接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止することができるため、これらの外周に補強絶縁紙を巻回する際に接続スリーブの周方向への回動を防ぐことができ、超電導導体層の捩れに起因する超電導特性の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態に係る超電導ケーブルの端末接続部構造について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、超電導ケーブルの端末接続部構造の要部半断面図、図２は接続スリーブの半断面図、図３は連結金具を示す。図１に示す接続スリーブ１９の一端(図示省略)は、図５に示す従来例と同様に、段剥ぎされた超電導導体層の先端に対して半田によって導通接続されており、フォーマは接続スリーブ内に圧縮接続されている。そして、接続スリーブ１９の他端が、導電性弾性部材からなるマルチバンドｍを介して、エポキシユニット(図示省略)の中心導体（常電導側導体）１２に導通接続される。その接続スリーブ１９の他端外周に形成された雄ねじに、リング状の連結金具２０の一端内周の雌ねじが螺合され、連結金具２０の他端内周に形成された雌ねじが、エポキシユニットの中心導体１２の外周に形成された雄ねじに螺合されている。そして、連結金具２０の一端側がリング付きのロックナット２２（図３（ｄ）参照）に螺合されるロックねじ２４によって固定され、他端側が、先尖り状のロックピン２１によって中心導体１２に固定される。
【００１８】
接続スリーブ１９の他端側には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、連結金具２０の回動を阻止するための一対のロック溝２５がケーブル軸方向に形成される一方、連結金具２０の一端側には、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、１２対のビス孔２６が形成されており、該ビス孔２６に螺合さるロックビス２７が、ロック溝２５に嵌入係止することによって、連結金具２０と接続スリーブ１９の相対回動が阻止される。このロック溝２５とロックビス２７によって本発明のロック手段が構成される。連結金具２０は、図３（ｂ）に示すように、その内周の略全長にわたって雌ねじ２０ａが形成されており、その他端側には、ロックピン２１を螺合させるためのねじ孔２８が形成されている。その他の点については、図５等に示される従来例と同等に構成されてよい。
【００１９】
このように構成される超電導ケーブルの端末接続部構造では、中心導体１２に連結金具２０が周方向へ回動不能に固定され、その連結金具２０に接続スリーブ１９が周方向への回動が阻止された状態にロックされる。即ち、連結金具２０に設けたロック部材としてのロックビス２７を、接続スリーブ１９の軸方向に形成されたロック溝２５に係止させることによって、接続スリーブ１９を、周方向への相対回動が規制された状態にロックすることができる。従って、接続スリーブ１９と連結金具２０の外周に補強絶縁紙(図示省略)を巻回する際に、接続スリーブ１９が補強絶縁紙から回動方向のトルクを受けても、その回動が阻止される。これにより、超電導導体層に捩れを発生させることがなくなり超電導特性の劣化を防止することができる。
【００２０】
そのロックビス２７によって連結金具２０を回り止め状態に固定するまでの接続作業手順について説明すると、まず、接続スリーブ１９の一端側に、段剥ぎされた超電導導体層の先端を挿入して、該接続スリーブ１９に開けた孔(図示省略)から半田を注入して超電導導体層と接続スリーブ１９を導通接続すると共に、フォーマを接続スリーブ１９内に圧縮接続する。次いで、マルチバンドｍを内装させた接続スリーブ１９の他端を、中心導体１２の接続部１２ａに押し込むワンタッチ動作で圧接状態に導通接続する。この導通接続工程の前に、予め、接続スリーブ１９の一端側に連結金具２０とリング付きのロックナット２２を螺装させておき、導通接続終了後に、連結金具２０を図１の左方向に螺進させ、その他端（図示左側）を中心導体１２の雄ねじ１２ｂに螺合させる。
【００２１】
その連結金具２０の螺合動作の完了間近辺りで、接続スリーブ１９のロック溝２５の直近に対応する連結金具２０のビス孔２６，２６を選択して、該ビス孔２６，２６にロックビス２７，２７を螺合させてその先端をロック溝２５に嵌入係止させて締結する。次いで、連結金具２０の他端側のねじ孔２８に螺合させてあるロックピン２１を締結して、中心導体１２に対して連結金具２０の他端側を固定すると共に、連結金具２０の一端側に向けて、リング付きのロックナット２２を螺進させてロックねじ２４を締結することによって連結金具２０の一端側を中心導体１２に固定する。これにより、接続作業が終了する。
【００２２】
以上のように、マルチバンドｍと接続スリーブ１９を介して、超電導導体層と中心導体１２とが導通接続される接続構造において、連結金具２０の一端が、接続スリーブ１９の他端に螺合される一方、連結金具２０の他端が、中心導体１２に螺合されるため、連結金具２０を介して、接続スリーブ１９と中心導体１２とが、強力な抜け止め方向の引っ張り強度が確保された状態で接続される。しかも、回り止め状態にロックされている連結金具２０と、その連結金具２０に対して相対回動が阻止された接続スリーブ１９との接続部を含めたエポキシユニットの外周に補強絶縁紙が巻回される工程中に、接続スリーブ１９に回動トルクが作用しても、超電導導体層に捩れが発生することはなく、超電導特性の劣化を防ぐことができる。尚、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて改良、変更等は自由である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の超電導ケーブルの端末接続部構造は、接続スリーブの周方向への回動に伴う超電導導体層の捩れに起因する超電導特性の劣化を防止できるので、大電流通電用に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る超電導ケーブルの端末接続部構造の要部構成説明図である。
【図２】（ａ）は同接続スリーブの側面図、（ｂ）同半断面図である。
【図３】同連結金具とロックナットを示し、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は同連結金具の半断面側面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｄ）はロックナットの半断面図である。
【図４】従来の３心一括型の超電導ケーブルの断面図である。
【図５】従来の超電導ケーブルの端末接続構造の構成説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  フォーマ  ２超電導導体層  ３  絶縁層  ４  超電導シールド層
５  冷媒流通路  ６  内管  ７  外管  ８  防食層  ９  ケーブルコア
１０  超電導ケーブル  １１  エポキシユニット  １１ａ  フランジ
１２  中心導体  １２ａ  接続部  １２ｂ  雄ねじ  １３冷媒槽
１４  圧縮スリーブ  １５  編組線  １６  常温側導体（ブッシング）
１７  電界シールド  １８  冷媒槽  １９  接続スリーブ  ｍ  マルチバンド
Ｊ  接続部  ２０  連結金具  ２０ａ  雌ねじ
２１  ロックピン（ロック部材）  ２２  ロックナット（ロック部材）
２３  補強絶縁紙  ２４  ロックねじ  ２５  ロック溝（ロック手段）
２６  ビス孔  ２７  ロックビス（ロック手段）  ２８  ねじ孔
【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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