超導電纜的製作方法
2023-12-08 18:17:41
專利名稱：超導電纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超導電纜。具體地，本發明涉及一種能夠吸收超導線元件的熱收縮的直流超導電纜。
背景技術：
作為超導電纜，已經提出了圖4中示出的超導電纜。超導電纜100由在熱絕緣管20(例如參考專利參考文獻1，專利參考文獻2)的內部包含三個電纜芯10的結構構成。
電纜芯10從其中心連續地包括成形件11，導電層13，絕緣層16A，屏蔽層17A，保護層18。導電層13通過螺旋形纏繞多層超導線元件而構成。通常，使用帶狀的超導線元件，其中包括氧化物超導材料的多種細絲布置在銀套等的基體中。絕緣層16A通過纏繞絕緣紙構成。在絕緣層16A上，屏蔽層17A通過與導電層13相似地螺旋形纏繞超導線元件而構成。此外，絕緣紙等用於保護層18。
此外，絕緣管20通過絕緣件(未示出)設置在包括內管21和外管22雙層管之間的結構構成，並且雙層管的內部被抽真空。抗腐蝕層23形成在熱絕緣管20的外側上。此外，使用的狀態通過如下狀態構成，其中填充液態氮等製冷劑並且使製冷劑通過成形件11(在中空的套管中)的內部或在內管21和芯10之間形成的空間循環，並且該製冷劑注入到絕緣層16A。
專利參考文獻1日本專利特許公開JP-A-2003-249130(圖1)專利參考文獻2日本專利特許公開JP-A-2002-140944(圖2)發明內容本發明所解決的技術問題 同時，根據上述超導電纜，在操作中，通過將被收縮的製冷劑將超導線元件冷卻到非常低的溫度，因此需要一種吸收該收縮量的結構。然而，還沒有發現作為吸收收縮量的機構的簡單結構。
雖然根據包括三個電纜芯的結構，可以設計出通過鬆弛扭絞的芯而吸收收縮量的對策，但是在具有單個芯的超導電纜的情況下，不能採用這樣的對策。因此，可以構想通過允許應力根據冷卻中的收縮對超導線元件起作用，或根據電纜的熱收縮滑移超導電纜的遠端部分來進行處理。
然而，在前一種情況下，允許收縮的應力對超導線元件起作用，因此存在以下情況，即取決於應力的幅值，在超導線元件中生產大的張力，超導線元件變差，或熱絕緣管在電纜的彎曲部分根據電纜的收縮被施加側壓而減小熱絕緣功能。此外，在後一種情況來下，需要用於滑移超導電纜遠端的機構，並且易於引起抵抗收縮的大範圍的對策。具體地，使用滑移機構的抵抗收縮的對策不適於通過接點與多個超導電纜連接的遠距離的超導電纜線。
本發明是鑑於上述情況而進行的，其主要目的是提供一種超導電纜，該超導電纜能夠通過一種簡單的結構來吸收冷卻中的超導線元件的收縮量。
此外，本發明的另一個目的是提供一種直流超導電纜，該直流超導電纜能夠通過一種簡單的結構吸收冷卻中的超導線元件的收縮量。
此外，本發明的其它目的是提供一種超導電纜，該超導電纜能夠通過一種簡單的結構吸收冷卻中的超導線元件的收縮量，並且還能夠儘可能地減少使用超導線元件的量。
解決技術問題的技術方案 本發明通過提供一種超導層熱收縮機構到電纜芯自身來實現上述目的。
根據本發明，提供一種超導電纜，該超導電纜包括通過螺旋形纏繞而構成超導層的超導線元件；和設置在超導層的內側上的應力鬆弛層，其中對應於由製冷劑冷卻超導線元件的超導層在直徑方向的收縮量由應力鬆弛層吸收。
通過在超導層的內側上設置應力鬆弛層，當超導線元件由於冷卻而收縮時，根據對應於該收縮的超導層直徑的收縮量(螺旋形纏繞的超導線元件的直徑由於冷卻而減小的量)通過吸收至少一部分的量，可以避免超導線元件受到過度的張力作用。
下面將詳細描述根據本發明的超導電纜的構成元件。
根據本發明的超導電纜典型地由電纜芯和包含該電纜芯的熱絕緣管構成。其中，電纜芯由包括應力鬆弛層、導體層、絕緣層的基本結構構成。通常，電纜芯設置有構成電纜構成元件的成形件。此外，還可以設置外導體層(屏蔽層)、保持纏繞層、墊層。
成形件用於將導體層保持為預定形狀，並且可以使用形成為管形狀或螺旋形的帶狀元件或具有扭絞線結構的構造。作為成形件的材料，優選的是銅、鋁等非磁性金屬材料。此外，也可以使用各種塑料。當成形件由管狀形狀構成時，考慮到揉曲性，優選地由波紋管構成成形件。在管狀形狀的成形件的情況下，成形件的內側可以構成製冷劑的流動通道。
應力鬆弛層是用於吸收超導層的熱收縮量的層。超導層是通過螺旋形纏繞超導線元件形成的層，並且包括如下所述的導體層或外導體層(屏蔽層)。在操作電纜中，超導層由於被製冷劑冷卻到極低的溫度而熱收縮。對應於超導線元件的熱收縮，還生產直徑方向的收縮，因此當設置在超導層內側上的應力鬆弛層對應於超導線元件的熱收縮而收縮時，可以抑制超導線元件受到過度的張力作用。
當由於製冷劑而受到極低的溫度時，應力鬆弛層可以具有一定的收縮量，該收縮量能夠吸收超導層的直徑收縮量的至少一部分。也就是說，應力鬆弛層可以構成為通過應力鬆弛層和設置在應力鬆弛層內側上的電纜構成元件吸收超導層由於冷卻而在直徑方向收縮的量，或可以構成為僅由應力鬆弛層吸收超導層由於冷卻而在直徑方向收縮的量。
在前一種情況下，超導層的收縮由應力鬆弛層和電纜構成元件的收縮而被吸收，因此應力鬆弛層自身可以是薄的。成形件作為設置在應力鬆弛層內側上的電纜構成元件的典型例子被指出。在後一種情況中，超導層的直徑收縮量由應力鬆弛層吸收，因此可以自由地選擇在應力鬆弛層內側上的構成元件(例如成形件)的材料或結構。
布置應力鬆弛層的位置是設置在超導層的內側上。例如，指出提供導體層(在成形件的外側上)內側的應力鬆弛層作為內側應力鬆弛層，或在外導體層(屏蔽層)內側上提供應力鬆弛層作為外側應力鬆弛層。作為設置在外導體層內側上的應力鬆弛層，可以使用絕緣層自身，或除了絕緣層之外可以分離地形成應力鬆弛層。當絕緣層自身用作外側應力鬆弛層時，不必提供除了絕緣層之外的應力鬆弛層，從而能夠有助於形成小直徑的電纜芯。
作為構成應力鬆弛層的材料，優選地可以使用牛皮紙、塑料帶以及牛皮紙和塑料帶的複合帶中的至少一種。至於塑料帶，優選地可以使用聚烯烴帶，特別是聚丙烯。雖然牛皮紙通常廉價，但是由於冷卻而收縮的量較小，並且雖然牛皮紙和聚丙烯的複合帶是昂貴的，但是由於冷卻而收縮的量較大。具體地，在複合帶的情況下，當使用具有大厚度的聚丙烯的複合帶時，可以確保大的收縮量，並且甚至當超導線元件的直徑收縮量大時，可以形成不施加過多張力到超導線元件的應力鬆弛層。此外，至於牛皮紙，皺紋牛皮紙或溼潤牛皮紙可以確保大的收縮量。此外，具有能夠吸收超導線元件的直徑收縮量的至少一部分的厚度的應力鬆弛層可以由這些材料的單一材料或這些材料的組合構成。
導體層是由超導線元件構成的導體部分。例如，導體層通過在成形件的外側上螺旋形纏繞多層超導線元件形成。作為超導線元件的具體例子，指出了一種帶形形狀的超導線元件，在該超導線元件中，包含Bi2223類氧化物超導電材料的多種細絲布置在銀套等的基體中。可以以單層或多層纏繞超導線元件。此外，當構成多層時，可以提供夾層絕緣層。至於夾層絕緣層，指出了通過纏繞牛皮紙等的絕緣紙或PPLP(由Sumitomo Denki Kogyo K.K.製造，註冊的商標)等的複合紙提供的夾層絕緣層。
絕緣層由具有根據導體層電壓的絕緣能力的絕緣材料構成。例如，優選地可以使用牛皮紙、塑料帶以及牛皮紙和塑料帶的複合帶中的至少一種。
在上述的各種材料中，僅由牛皮紙構成的絕緣層的結構成本最低。當複合帶和牛皮紙混合使用時，與僅由複合帶構成絕緣層的情況相比，可以減少使用昂貴複合帶的量，從而可以減少電纜成本。
具體地，當使用層疊有牛皮紙和聚丙烯膜的複合帶時，優選地使用聚丙烯膜厚度與複合帶總厚度的比k為60％或以上的複合帶。由於構成複合帶的牛皮紙和聚丙烯膜的電阻率之間的差值，因而電場應力顯著地施加在耐電壓特性出色的塑料薄膜上。因此，通過增加絕緣層中的塑料薄膜的比率，可以提高絕緣層的耐電壓特性(具體地是耐受直流電壓的特性)，並且可以減小絕緣層的厚度。
此外，當提供如下所述的外導體層時，優選地使用絕緣層自身作為應力鬆弛層。雖然應力鬆弛層可以從絕緣層分離地形成，但是通過利用絕緣層自身作為應力鬆弛層用於吸收外導體層的直徑收縮量，可以抑制超導電纜的外徑增加。
此外，半導體層可以形成在絕緣層內外圓周的至少一個上，即在導體層和絕緣層之間，或在絕緣層和屏蔽層之間。通過形成前者的內半導體層和後者的外半導體層，有效地穩定了電功能。
外導體層可以設置在絕緣層的外側上。具體地，在直流超導電纜中，外導體層是執行單極系統的電力傳輸所必需的結構。雖然在交流超導電纜中，為了減少超導線元件的交流電損失，需要用於屏蔽漏出到導體層外圓周的磁通量的屏蔽層，但根據直流超導電纜，在對應於交流超導電纜的屏蔽層的部分，回流管導體需要通過外導體層構成。也就是說，通過提供在絕緣層的外側上包括超導線元件的外導體層(回流管導體)，導體層可以在單極電力傳輸中構成正向電流流動通道，並且外導體層可以用作回流管電流流動通道。外導體層需要由具有與導體層相同的電流容量的結構構成。此外，超導電纜可以由在熱絕緣管中包含多個芯的多芯匯總型構成，並且也可以採用單極電力輸送系統或雙極電力輸送系統。在後一種情況下，在本發明的電纜中的外導體層具有作為中性線的功能。
優選地，構成導體層或外導體層的超導線元件的纏繞節距是超導線元件的纏繞直徑的4至6倍。纏繞直徑指的是纏繞有超導線元件的元件的直徑，即由超導線元件構成的層的內徑。通過限制如上所述的纏繞節距與纏繞直徑的比，可以構成當超導線元件由於冷卻而收縮時能夠減小線收縮量的短節距，以及構成還能夠抑制使用超導線元件的量的纏繞節距。
根據交流超導電纜，為了通過使多層纏繞的超導線元件的各個層的電流均勻(形成均勻電流)從而減少交流電損失，調整各層超導線元件的纏繞節距。例如，通過纏繞超導線元件和彎曲所述芯的關係，在沒有劣化超導線元件的範圍內組合短節距和長節距。因此，對於選擇纏繞節距的限制是相當大的。
另一方面，在直流超導電纜的情況下，不必考慮形成均勻電流，因此對於選擇纏繞節距的限制是不值得考慮的，纏繞節距可以相對自由地選擇，並且所有的層也可以以相同的節距纏繞。
當超導線元件的纏繞節距減小時，當超導線元件由於冷卻而收縮時的直徑收縮量，即由應力鬆弛層吸收的量同樣減小，因此可以容易地形成應力鬆弛層。然而，當纏繞節距減小時，使用超導線元件的量增加從而使成本增大，因此重要的是選擇抑制使用超導線元件的量儘可能少地增加的纏繞節距。因此，通過限制如上述的纏繞節距相對於纏繞直徑的比，可以通過當超導線元件由於冷卻而收縮時能夠減少直徑的收縮量的短節距並且通過也相對地限制使用超導線元件的量的節距從而構成超導電纜。超導線元件的更加優選的纏繞節距是纏繞直徑的5倍。
可以如下試驗性地計算超導線元件的優選纏繞節距。首先，研究在冷卻超導線元件中構成超導層的超導線元件的纏繞節距與纏繞直徑的比「(節距/直徑)比」和直徑收縮量之間的關係。接下來，研究「(節距/直徑)比」和使用超導線元件的量之間的關係。此外，選擇超導線元件的纏繞節距和纏繞直徑，能夠使得超導線元件的直徑收縮量等於或小於規定值，並且能夠使得使用超導線元件的量等於或小於規定值。
此外，保持纏繞層可以形成在超導層的外側上。通過在超導層的外側上形成保持纏繞層，可以預期將超導層緊固到內側的操作。通過該緊固操作，使超導層的直徑收縮可以平穩地進行。保持纏繞層的材料可以由能夠在超導層上生產預定緊固力的材料構成，例如，優選地可以使用金屬帶，特別是銅帶等等。
當使用保持纏繞層時，同樣優選地，在保持纏繞層和超導層之間插入墊層。當金屬帶用於保持纏繞層時，通常，超導線元件也使用銀等金屬，在保持纏繞層和超導層之間構成金屬之間的接觸，並且可能損壞超導線元件。因此，當墊層插入在這兩個層之間時，通過避免金屬直接接觸可以防止超導線元件被破壞。至於墊層的具體材料，優選地可以使用絕緣紙或複寫紙。
此外，優選地在電纜芯的最外圍提供保護層。該保護層具有機械地保護外導體層和從熱絕緣管隔離的功能。至於保護層的材料，可以使用牛皮紙等絕緣紙或塑料帶。
另一方面，熱絕緣管可以由任何結構構成，只要該結構是能夠保持製冷劑的熱絕緣的結構。例如，這裡提出一種結構，該結構在包括外管和內管的雙層結構的雙層管之間設置熱絕緣元件並且抽真空內管和外管之間的間隙。通常，層疊有金屬箔和塑料網的超絕緣設置在內管和外管之間。內管的內側包含有至少導體層，並且充滿液態氮等的製冷劑，用來冷卻導體層。
製冷劑可以將超導線元件保持在超導狀態。雖然目前，最實用的是利用液態氮作為製冷劑，另外可以構想利用液態氦、液態氫等。具體地，在液態氮的情況下，可以構成超導電纜，該超導電纜由不會使聚丙烯膨脹的液體構成絕緣，並且即使當絕緣層由比率k高(即具有大厚度的聚丙烯)的複合帶構成時，在直流電壓耐受特性或Imp電壓耐受特性上是出色的。
本發明適於直流和交流超導電纜中的任何一種。具體地，優選地將本發明應用於直流超導電纜，在直流超導電纜中，如上所述，不需考慮在超導層中對超導線元件的纏繞節距的限制。然而，即使在交流電纜的情況下，例如，(1)當導體層和屏蔽層分別由單個層構成時，(2)雖然導體層和屏蔽層由多個層構成，但不需考慮調整節距的必要性，並且優選地採用熱收縮對策，可以採用短節距作為超導線元件的纏繞節距。因此，即使在交流電纜的情況下，可以給電纜芯自身提供熱收縮吸收機構。
本發明的技術效果 根據本發明的超導電纜，可以實現下列效果。
(1)通過在超導層內側上提供應力鬆弛層，當超導線元件由於冷卻而收縮時，根據該收縮與超導層的直徑收縮量對應的量的至少一部分可以由應力鬆弛層吸收。因此，可以避免超導線元件受到過度的張力作用，並且可以抑制超導特性的減小。
(2)吸收熱收縮量的機構可以通過在超導層的內側上提供應力鬆弛層的簡單結構在電纜芯自身上構成。因此，不必採用滑移電纜等的遠端部分，同時構造能夠穩固地吸收超導線元件的熱收縮量的結構的大尺度結構。
(3)通過將熱收縮吸收機構提供到電纜芯自身，不僅在多芯超導電纜中而且在曾經認為難以提供傳統吸收機構的單芯超導電纜中，都可以吸收超導線元件的收縮量。
(4)通過構成由絕緣層自身吸收外導體層的直徑收縮量的應力鬆弛層，不必重新形成用於外導體層的應力鬆弛層，並且可以抑制電纜直徑的增加。
(5)通過將超導線元件的纏繞節距構成為纏繞直徑的4至6倍，可以構成這樣的超導電纜，該超導電纜能夠以簡單的結構吸收超導線元件的收縮量並且也能夠儘可能地減少使用超導線元件的量。
(6)通過在超導層外側上提供保持纏繞層，通過將超導層擠壓到內圓周側並且使得根據超導線元件的熱收縮的直徑收縮表現平穩，直徑收縮量可以由應力鬆弛層平穩地吸收。
圖1是根據本發明的超導電纜的截面圖。
圖2是示出在冷卻超導線元件中「(節距/直徑)比」和直徑收縮量之間的關係的圖表。
圖3是示出「(節距/直徑比)」和使用超導線元件的量之間的關係的圖表。
圖4是根據現有技術的超導電纜的截面圖。
附圖標記 100直流超導電纜，10芯，11成形件，12內側應力鬆弛層，13導體層，14A、14B墊層，15A、15B保持纏繞層，16絕緣層/外應力鬆弛層，16A絕緣層，17回流管導體，17A屏蔽層，18保護層，20熱絕緣管，21內管，22外管，23抗腐蝕層具體實施方式
下面將說明本發明的實施例。
(實施例1)[總體結構]如圖1所示，根據本發明的直流超導電纜100由單個電纜芯10和包含該芯10的熱絕緣管20構成。
該芯10從其中心連續地包括成形件11，內側應力鬆弛層12，導體層13，墊層14A，保持纏繞層15A，絕緣層(也就是外應力鬆弛層)16，外導體層(回流管導體17)，墊層14B，保持纏繞層15B和保護層18。
成形件
由不鏽鋼構成的波紋管用於成形件11。當使用中空成形件11時，其內部可以構成製冷劑(在這種情況下是液態氮)的流動通道。
內側應力鬆弛層
內側應力鬆弛層12通過纏繞由Sumitomo Denki Kogyo K.K.製造的複合膠帶PPLP(註冊的商標)形成，其中PPLP通過在成形件11上疊層牛皮紙和聚丙烯膜構成。在此，選擇能夠吸收在冷卻導體層13中的直徑收縮量的材料和厚度，該導體層將在下面描述。此外，具體地，使用聚丙烯膜的厚度與複合膠帶的總厚度的比率k為60％的PPLP。
導體層
0.24mm厚、3.8mm寬的Bi2223類Ag-Mn鎧裝的帶形線元件用於導體層13。導體層13通過在內側應力鬆弛層12上多層纏繞帶形線元件而構成。在此，超導線元件在其上纏繞4層。
墊層和保持纏繞層
墊層14A形成在導體層13上，並且保持纏繞層15A進一步形成在墊層14A上。墊層14A通過在導體層上纏繞幾層牛皮紙而構成，保持纏繞層15A通過纏繞銅帶而構成。墊層14A避免導體層和保持纏繞層15A的金屬之間的接觸，並且通過藉助墊層14A將導體層13固定到內圓周側，保持纏繞層15A使得導體層13的直徑收縮在冷卻中表現平穩。
絕緣層/外應力鬆弛層
絕緣層16形成在保持纏繞層15A上。在此，絕緣層16由具有60％的比率K的PPLP構成。絕緣層16具有電絕緣導體層13的功能，以及還具有作為用於吸收直徑收縮量的外應力鬆弛層的功能，如下所述，該直徑收縮量是由於冷卻外導體層而導致的。通過由絕緣層16自身構成外應力鬆弛層，不必分離地形成外應力鬆弛層，以及可以抑制電纜芯的外徑增加。
此外，雖然沒有示出，但是絕緣層的內圓周側形成有內半導體層，並且其外圓周側形成有外半導體層。任何一個半導體層都是通過纏繞複寫紙形成。
外導體層(回流管導體)
外導體層(回流管導體17)設置在絕緣層16的外側上。在直流中，需要電流的往複流動通道，因此回流管導體17設置在單極電力傳輸中以用作返回電流的流動通道。回流管導體17由與導體層13相似的超導線元件構成，並且設置有與導體層13相似的電力傳輸容量。
墊層和保持纏繞層
接下來，墊層14B形成在外導體層上，並且保持纏繞層15B進一步形成在墊層14B上。墊層14B和保持纏繞層15B的構成材料類似於設置在導體層13的外側上的墊層14A和保持纏繞層15A的材料。墊層14B避免回流管導體17和保持纏繞層15B的金屬之間的接觸，並且通過由墊層14B將回流管導體17固定到內圓周側而使得回流管導體17的直徑收縮表現平穩。
保護層
回流管導體17的外側設置有由絕緣材料構成的保護層18。在此，保護層18通過纏繞牛皮紙構成。通過該保護層18，可以在機械上保護回流管導體17，可以使熱絕緣管(內管21)絕緣，並且可以防止返回電流分流到熱絕緣管20。
[絕緣管]熱絕緣管20包括具有內管21和外管22的雙層管，並且真空熱絕緣層在內外管21、22之間構成。真空熱絕緣層的內側設置有所謂的超絕緣，該超導絕緣層疊有塑料網和金屬箔。在內管21的內側和芯10之間形成的空間構成製冷劑的流動通道。此外，抗腐蝕層23可以根據需要通過聚氯乙烯等形成在熱絕緣管20的外周邊上。
(試驗計算例)接下來，在製造超導電纜中，執行下面的試驗計算，使得使用超導線元件的量可以儘可能地小，同時旨在形成超導線元件的短節距以使得直徑收縮量儘可能小。
首先，這裡研究構成超導層的「(節距/直徑)比」的超導線元件的纏繞節距和纏繞直徑的比率與超導線元件的直徑收縮量之間的關係。在此，纏繞直徑由20mmΦ、30mmΦ、40mmΦ三種方式構成，並且通過使用各個材料的線性膨脹係數試驗地計算當超導線元件由於工作中冷卻而收縮0.3％時直徑的收縮量。其結果在圖2的圖表中示出。
如圖表所示，當「(節距/直徑)比」保持相同時，已知纏繞直徑越大，直徑收縮量越小。此外，同樣已知當纏繞直徑保持相同時，「(節距/直徑)比」越小，直徑收縮量越小。從結果中可知，當選擇短節距時吸收的直徑收縮量小。
接下來，研究「(節距/直徑)比」和使用超導線元件的量之間的關係。在此，當沿著纏繞的對象的縱向形成超導線元件時，即當超導線元件形成為與其縱向成直線時，使用超導線元件的量構成1.0，並且示出當「(節距/直徑)比」改變一相對值時，使用超導線元件的量如何改變。其結果在圖3的圖表中示出。
如圖表所示，已知雖然使用超導線元件的量沒有大大地增加達到約6.0的「(節距/直徑)比」，但是當該比率變得小於4.0時使用超導線元件的量快速地增加。
從試驗計算的兩個結果可知，「(節距/直徑)」比可以形成為約4.0至6.0，這時，在冷卻中超導線元件的收縮量形成為容易被吸收的程度並且使用超導線元件的量較小。
表1概括了根據基於試驗計算結果設計的本發明的超導電纜(50kV，10000A)各個部分的構成材料和尺寸。此外，導體層和外導體層的超導線元件的纏繞節距是纏繞直徑的5倍。也就是說，導體層的節距是210mm，外導體層的節距大約是274mm。
[表1]
在表1的構成中，成形件自身的直徑同樣由於冷卻而收縮。當在冷卻中其收縮率是0.3％時，接觸成形件的直徑的量變為0.09mm。另一方面，在42mm的纏繞直徑、210mm的纏繞節距的條件下，0.3％的收縮率的超導線元件的直徑收縮量是0.45mm。因此，已知的是，20％的導體層直徑收縮量可以僅由成形件的直徑收縮量吸收。因此，已知的是，當內側應力鬆弛層的直徑收縮量是0.36mm時，100％的導體層直徑收縮量可以由成形件和內側應力鬆弛層的總的直徑收縮量吸收。此外，已知的是，當內側應力鬆弛層的直徑收縮量是0.45mm時，總的導體層直徑收縮量可以僅由內側應力鬆弛層吸收。
雖然已經參考具體實施例進行了詳細的說明，但是對於本領域技術人員來說，顯而易見的是，本發明可以進行各種改變或變更而不脫離本發明的精神和範圍。
此外，本申請基於2004年12月2日提交的日本專利申請(日本專利申請No.2004-350327)，並且該日本專利申請的內容以參考的形式併入於此。
工業實用性
根據本發明的超導電纜可以用作電力傳輸裝置。具體地，根據本發明的超導電纜可以優選地用作單芯直流電力傳輸裝置。
權利要求
1.一種超導電纜，包括通過螺旋形纏繞構成超導層的超導線元件；以及設置在該超導層的內側上的應力鬆弛層，其中對應於由製冷劑冷卻該超導線元件的該超導層的在直徑方向的收縮量由該應力鬆弛層吸收。
2.根據權利要求1所述的超導電纜，還包括設置在所述應力鬆弛層內側上的電纜構成元件，其中對應於由所述製冷劑冷卻所述超導線元件的所述超導層在所述直徑方向的所述收縮量由所述應力鬆弛層和所述電纜構成元件吸收。
3.根據權利要求1或2所述的超導電纜，其中所述超導層包括導體層，並且所述應力鬆弛層包括形成在所述導體層內側上的內側應力鬆弛層。
4.根據權利要求3所述的超導電纜，其中在所述應力鬆弛層上，設置在所述導體層的外側上的絕緣層用作外側應力鬆弛層，以及所述超導層包括形成在所述絕緣層的外側上的外導體層。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的超導電纜，其中所述超導線元件的纏繞節距是所述超導線元件的纏繞直徑的4至6倍。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的超導電纜，其中電纜構成元件包括成形件，以及該成形件是波紋管和螺旋形條狀元件中的任何一種。
7.根據權利要求1至6中任何一項所述的超導電纜，其中所述應力鬆弛層由牛皮紙、塑料帶以及牛皮紙和塑料帶的複合帶中的至少一種構成。
8.根據權利要求1至7中任何一項所述的超導電纜，還包括在所述超導層外側上的保持纏繞層。
9.根據權利要求1至8中任何一項所述的超導電纜，其中所述超導電纜是直流超導電纜。
全文摘要
提供一種超導電纜，該超導電纜能夠以一種簡單的結構吸收冷卻中的超導線元件的收縮量。根據本發明的超導電纜包括通過螺旋形纏繞構成超導層(導體層(13)、回流管導體(17))的超導線元件；設置在超導層的內側上的應力鬆弛層(內側應力鬆弛層(12)、絕緣層/外側應力鬆弛層(16))；以及設置在應力鬆弛層的內側上的電纜構成元件(成形件(11))。電纜構成為由應力鬆弛層吸收對應於由製冷劑冷卻超導線元件的超導層在直徑方向的收縮量。
文檔編號H01B12/16GK101069247SQ200580041609
公開日2007年11月7日 申請日期2005年10月31日 優先權日2004年12月2日
發明者廣瀨正幸 申請人:住友電氣工業株式會社