超電導ケーブル
【課題】超電導テープの厚みを薄くしても必要な機械的強度を確保できる超電導複合線材によって整った円形状に形成される超電導層を備えた超電導ケーブルを提供する。
【解決手段】フォーマＦの外周に、超電導複合線材Ｓが巻回されて形成される超電導層２２，２４が、絶縁層２３を介して、複数層配設される超電導ケーブル２０にあって、超電導複合線材Ｓは、補強基板３２上に１本又は互いに並列に配列された複数本の超電導テープ３１を一体化して形成され、かつ、内側に配設される超電導層２２を形成する超電導複合線材Ｓ１の幅ｂ１が、外側に配設される超電導層２４を形成する超電導複合線材Ｓ２の幅ｂ２よりも狭く設定される。
【解決手段】フォーマＦの外周に、超電導複合線材Ｓが巻回されて形成される超電導層２２，２４が、絶縁層２３を介して、複数層配設される超電導ケーブル２０にあって、超電導複合線材Ｓは、補強基板３２上に１本又は互いに並列に配列された複数本の超電導テープ３１を一体化して形成され、かつ、内側に配設される超電導層２２を形成する超電導複合線材Ｓ１の幅ｂ１が、外側に配設される超電導層２４を形成する超電導複合線材Ｓ２の幅ｂ２よりも狭く設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長距離大容量の送電用として使用される超電導ケーブルに関し、特に、厚みを薄くした超電導テープにより形成される超電導層を備えた超電導ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導テープとして、Bi-Sr-Ca-Cu-Oテープ線材に代表されるBi系超電導テープが実用化されつつある。このBi系超電導テープは、例えばBi2223相からなる複数本の超電導フィラメントを銀などの安定化材中に埋設した構造のテープ線材である。その断面は、例えば図４に示すように、Ｂｉ系酸化物超電導体からなる多数本の超電導フィラメント２１ｂを銀材等からなる金属シース（金属安定化材）２１aで覆ってテープ状に形成される。このBi系超電導テープ２１により、例えば図５に示すようなケーブルコア９が形成される。即ち、ケーブルコア９は、Cuなどの常電導材料からなる素線を撚り合せた撚り線又は中空パイプ等で構成されるフォーマ１の外周に層間絶縁１６を介して巻回される複数層のBi系超電導テープ２１によって形成される超電導導体層２と、その外周に巻回されるクラフト紙やクラフト紙とポリオレフィンフィルムをラミネートした複合紙等からなる絶縁層３と、その外周に層間絶縁１７を介して巻回される複数層のBi系超電導テープ２１からなる超電導シールド層４と、その外周に層間絶縁１７を介して巻回される外層１８とで形成される。このようなケーブルコア９は、その軸方向に引張力を作用させた状態下で３本が強制的に撚り合わされて、例えば図６に示すように、内管６と外管７で形成される二重断熱管内に挿入され、内管６内に冷媒流通路５が形成される。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。このようにして、交流用の３心一括型の超電導ケーブル１０が形成される。
【０００３】
一方、次世代超電導テープとして、ＲＥ（希土類）系超電導薄膜（薄膜系）の開発が進められている（例えば特許文献１）。例えば図７に示すように、このＲＥ系超電導薄膜１１は、テープ状の金属補強板１２上に順次中間層１３、超電導薄膜１４、保護層１５を積層して形成される。具体例としては、例えば金属補強板１２としてハステロイ（登録商標）、中間層１３としてYSZ、超電導薄膜１４としてY系123構造(YBa2Cu3Oy)薄膜、保護層１５として銀が用いられている。通常、これら中間層１３や超電導薄膜１４はレーザ蒸着などにより金属補強板１２の片面のみに形成される。このようなＲＥ系超電導薄膜１１は、厚みを薄く形成することができ、金属補強板１２の存在によって引張力に対しては比較的に優れた強度を有している。このようなＲＥ系超電導薄膜１１を用いて３心一括型の超電導ケーブル１０を形成する場合にもＢｉ系超電導テープ２１の場合と同様に構成される（図６参照）。
【特許文献１】特開2001-31418号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図６に示すような３心一括型の超電導ケーブル１０に交流電流を流すと、超電導テープにおける微小な損失により僅かな熱が発生するため、温度上昇を抑えるための冷却が必要となる。交流損失が大きいと熱の発生も大きくなるため、大型の冷凍機を用意しなければならず、経済性が著しく損なわれる。超電導ケーブルの場合、導体周方向に磁場が形成されるため、超電導層（超電導導体層又は超電導シールド層）を形成する超電導テープの厚さを薄くする程、交流損失を低減することができる。従って、交流損失を低減するためには、テープ状に形成された個々の超電導テープ（Ｂｉ系超電導テープ２１又はＲＥ系超電導薄膜１１）の厚みをできるだけ薄くすることが望ましい。
【０００５】
しかし、現状のＢｉ系超電導テープ製造設備では、超電導テープの厚さを薄くすると幅も縮小せざるを得ない。個々の超電導テープの厚さと幅を縮小しすぎると、超電導層を形成するために必要な超電導テープの本数が増加するため、超電導テープを繰り出すリールが多数必要となり、既存の設備では製造ができなくなる。また、機械的な強度が低下して必要強度を確保できなくなったり、超電導テープの本数の増加によって巻回時に個々の超電導テープの間隔を適切に確保するのが困難になり、もつれや乗り上げが発生したりする等の製作段階における問題が発生する。また、上述のような超電導ケーブルを直流用として用いる場合、大容量化を図るために、超電導テープの本数を増やすと、交流用の場合と同様に製作段階での問題が発生する。このようなことから、これらの問題を解決するための対策が求められていた。
【０００６】
一方、薄膜系（ＲＥ系超電導薄膜１１）では、電子レーザ等によるスリット加工が可能であるため、超電導テープを形成する際に幅の調整が容易である。もともと超電導薄膜１４は数ナノの薄さなので電気的ロス（交流損失）は少ない。従って、超電導ケーブルの超電導層を形成するに際しては、超電導テープの幅をどの程度に設定すればよいかが課題となる。この点に関しては、Ｂｉ系超電導テープ２１の場合と同様に、幅を縮小しすぎると、超電導テープを繰り出すリールが多数必要となり、既存の設備で対処できなくなる。また、幅の縮小によって超電導テープの本数が増え過ぎると、その巻回工程で、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルが発生することも懸念される。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、超電導テープの厚みを薄くしても必要な機械的強度を確保できる超電導複合線材によって形成される超電導層を備えた超電導ケーブル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】
【０００８】
本発明の超電導ケーブルは、フォーマの外周に、超電導複合線材が巻回されて形成される超電導層が、絶縁層を介して、複数層配設される超電導ケーブルであって、
前記超電導複合線材は、補強基板上に１本又は互いに並列に配列された複数本の超電導テープを一体化して形成され、かつ、内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅が、外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅よりも狭く設定されることを特徴とする。
【０００９】
超電導複合線材は、超電導テープを薄く形成しても補強基板によって、その強度が補強されるため、機械的強度を低下させることなく超電導テープの薄型化を達成することができる。また、複数本の超電導テープを一本化することができるので、超電導テープの薄型化を達成した上で超電導ケーブルの超電導層を形成するために必要な超電導複合線材の本数を少なくすることができる。従って、超電導ケーブルの製作段階における巻回工程で、超電導複合線材を繰り出すリールが少なくて済み、既存の設備に対応できるようになる。また、所要の機械的強度を確保できるため、製作段階における巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。
【００１０】
このような超電導複合線材を交流用の超電導ケーブルに使用する場合には、径の小さい超電導導体層を形成する超電導複合線材の幅が、径の大きい超電導シールド層を形成する超電導複合線材の幅よりも狭く設定されるので、超電導導体層が多角形化することなく、整った円形状に形成することができるため、交流損失を低減することができる。また、超電導シールド層では、超電導複合線材の幅を広くしても多角形化せず厚みを薄く形成できるので、同層を形成するために必要な超電導複合線材の本数を少なくして交流損失を低減することができる。一方、直流用として大容量化を図る場合、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。尚、超電導層は、交流用の超電導ケーブルでは超電導導体層と超電導シールド層、直流用の超電導ケーブルでは内側超電導層と外側超電導層が該当する。
【００１１】
前記外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数が、前記内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数よりも多く設定されるようにしてもよい。このようにすれば、径の小さい内側の超電導層を形成する超電導複合線材では、超電導テープの本数を少なくすることによって、超電導複合線材の幅を狭くして、超電導層を多角形化することなく、整った円形状に形成することができる。また、径の大きな外側の超電導層を形成する超電導複合線材では、超電導テープの本数を多くして、必要な超電導複合線材の本数を少なくすることができる。これにより、超電導ケーブルの製作段階における巻回工程で、超電導複合線材を繰り出すリールが少なくて済み、既存の設備に対応できるようになる。
【００１２】
前記超電導複合線材の幅が、前記超電導複合線材によって形成する超電導層の径に略比例して設定されるようにしてもよい。このような超電導ケーブルを交流用として使用する場合には、内側の径の小さい超電導導体層を多角形化させることなく、整った円形状に形成することができるため、交流損失を低減することができる。また、超電導シールド層では、超電導複合線材の幅を広くしても厚みを薄く形成できるので、同層を形成するために必要な超電導複合線材の本数を少なくして交流損失を低減することができる。一方、直流用として大容量化を図る場合、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。また、超電導複合線材の幅を、超電導層の径に略比例して設定すれば、内側に形成される超電導層に必要な超電導複合線材の本数と、外側に形成される超電導層に必要な超電導複合線材の本数と、を一致させることができるため、超電導ケーブルの製作段階にて、内側と外側の超電導層を形成する超電導複合線材の繰り出し用のボビン数を同数に設定できる利点がある。
【００１３】
前記超電導テープは、テープ状に形成されたＢｉ系超電導テープであるようにしてもよい。このＢｉ系超電導テープは、例えばBi2223相からなる複数本の超電導フィラメントを銀などの安定化材中に埋設して薄膜状としたものを用いることができる。
【００１４】
前記超電導テープは、テープ状に形成されたＲＥ系超電導薄膜であるようにしてもよい。このＲＥ系超電導薄膜は、テープ状の金属補強板上に順次中間層、超電導薄膜、保護層を積層して形成される。例えば金属補強板としてハステロイ（登録商標）、中間層としてYSZ、超電導薄膜としてY系123構造(YBa2Cu3Oy)薄膜、保護層として銀が用いられたもの等を挙げることができる。尚、ハステロイ等からなる金属補強板を補強基板として用いてもよい。
【００１５】
前記超電導層は、超電導導体層と、その外側に配設される超電導シールド層と、を備えるようにしてもよい。このように交流用の超電導ケーブルを構成する場合、径の小さい超電導導体層には幅の狭い超電導複合線材を用いることによって、超電導導体層を、多角形化させることなく整った円形状に形成することができる。一方、径の大きい超電導シールド層には厚みを増加させることなく幅を広くした超電導複合線材を用いることによって、径方向に高い密度で巻装して超電導層を形成することができる。このような構成により、交流損失を少なくすることができる。また、超電導層を形成する超電導複合線材繰り出し用のボビン数を減らすことができる。
【００１６】
前記超電導層は、内側超電導層と、その外側に配設される外側超電導層と、を備えるようにしてもよい。このように直流用の超電導ケーブルを構成して大容量化を図ろうとする場合には、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の超電導ケーブルは、内側に配設される超電導層を形成する超電導複合線材の幅を、外側に配設される超電導層を形成する超電導複合線材の幅よりも狭く設定するので、内側の超電導層を多角形化させることなく整った円形状に形成することができるため、交流用として用いる場合、交流損失を低減することができる。また、径の大きい超電導シールド層には厚みを増加させることなく幅を広くした超電導複合線材を用いることによって、径方向に高い密度で巻装して超電導層を形成することができることによっても、交流損失を少なくすることができる。一方、直流用として大容量化を図る場合、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態に係る超電導複合線材について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１（ａ）は交流用の超電導ケーブル２０のケーブルコア２９の断面図、（ｂ）は、超電導導体層２２を形成する超電導複合線材Ｓ１の断面図、（ｃ）は、超電導シールド層２４を形成する超電導複合線材Ｓ２の断面図、（ｄ）は、超電導ケーブル２０の断面図である。図２（ａ）は、超電導複合線材Ｓの一例を示す断面図、（ｂ）は別の例を示す断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、超電導複合線材Ｓのその他の例を示す断面図である。この超電導ケーブル２０は、まず、図１（ｄ）に示すように、フォーマＦを中心として、その外周に、クッション層Ｃと、超電導複合線材Ｓが巻回されて形成される超電導導体層２２と、クラフト紙やクラフト紙とポリオレフィンフィルムをラミネートした複合紙等からなる絶縁層２３と、超電導複合線材Ｓが巻回されて形成される超電導シールド層２４と、を備えたケーブルコア２９が形成される。そして、３本のケーブルコア２９が互いに撚り合わされて内管２６と外管２７とで形成される二重断熱管内に挿入され、内管２６内に冷媒流通路２５が形成される。その外管２７は防食層２８によって覆われ、内管２６と外管２７の間は真空引きされて真空層とされる。
【００２０】
このように構成される超電導ケーブル２０にあって、その超電導導体層２２と超電導シールド層２４を形成する超電導複合線材Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）は、例えば図２（ａ）（ｂ）に示すように、補強基板３２に超電導テープ３１を一体化して形成される。図２（ａ）に示す例では、例えば１本のＢｉ系超電導テープからなる超電導テープ３１の両面に補強基板３２，３２を半田接合等によって一体化して構成される。また、図２（ｂ）に示す例では、例えば互いに並列に配列された２本のＢｉ系超電導テープからなる超電導テープ３１，３１の両面に補強基板３２，３２を半田接合等によって一体化して構成される。補強基板３２は、例えば銅やその合金、ステンレス等等で形成することができる。このような補強基板３２を用いることによって、所要の機械的強度（引張り強度及び曲げ強度）と充分な可撓性を備えた超電導複合線材Ｓを形成することができる。また、補強基板３２の素材としては、このような導電性の金属材だけでなく、絶縁性と耐熱性に優れたポリイミドテープ等を用いることもできる。尚、超電導テープ３１としてＲＥ系超電導薄膜を用いる場合には、例えばハステロイ（登録商標）からなる金属補強板を所要厚さに設定して補強基板３２として用いてもよい。
【００２１】
このように構成される超電導複合線材Ｓは、超電導テープ３１を薄く形成しても補強基板３２によって、その強度が補強されるため、機械的強度を低下させることなく超電導テープ３１の薄型化を達成することができる。また、複数本の超電導テープ３１を一本化することができるので、超電導テープ３１の薄型化を達成した上で超電導ケーブル２０の超電導層（超電導導体層２２及び超電導シールド層２４）を形成するために必要な超電導複合線材Ｓの本数を少なくすることができる。従って、製作段階における巻回工程で、超電導複合線材Ｓを繰り出すリールが少なくて済み、既存の設備に対応できるようになる。また、所要の機械的強度を確保できるため、製作段階における巻回工程で、超電導複合線材Ｓが破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。そして、図２（ａ）（ｂ）に示すように、超電導複合テープ３１が補強基板３２によって挟まれるため、超電導ケーブル２０の製作段階等において超電導複合テープ３１を保護することができる。尚、図示のように、補強基板３２の幅は、超電導テープ３１の全幅よりも若干大に設定すれば、超電導テープ３１をより効果的に保護することができる。また、その補強基板３２の外側端縁ｅを、面取り状に形成すれば、超電導導体層２２の上に絶縁層２３を形成する際に、絶縁テープが破損するのを回避することができる。
【００２２】
そして、その超電導複合線材Ｓの幅ｂ１，ｂ２は、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、超電導層２２，２４の径ｒ１，ｒ２に略比例した値に設定するのが好ましい。例えば超電導導体層２２の半径ｒ１と超電導シールド層２４の半径ｒ２の比率が１／２の場合、超電導複合線材Ｓ１，Ｓ２の幅ｂ１，ｂ２の比率も１／２に設定する。尚、超電導複合線材Ｓ１，Ｓ２の幅ｂ１，ｂ２が異なっても厚さｔは同じである。この場合、超電導複合線材Ｓ１，Ｓ２を構成する超電導テープ３１の本数をｎ１，ｎ２とすれば、２πｒ１／ｎ１＝２πｒ２／ｎ２・・・（１）式が満たされるのが好ましい。従って、ｒ２＝２ｒ１の場合、（１）式から、ｎ２＝２ｎ１となり、超電導導体層２２を形成する超電導複合線材Ｓ１は、例えば図２（ａ）に示すような１本の超電導テープ３１を補強基板３２で補強した構成として、外側の超電導シールド層２４を形成する超電導複合線材Ｓ２は、例えば図２（ｂ）に示すような２本の超電導テープ３１，３１を補強基板３２で補強した構成とすることができる。これにより、超電導導体層２２と、超電導シールド層２４とで、超電導複合線材Ｓの必要本数を同数にすることができるため、超電導ケーブル２０の製作段階における超電導複合線材Ｓの巻回工程での作業性が良好になる。ちなみに、図２（ａ）（ｂ）に示す超電導複合線材Ｓでは、例えば、超電導テープ３１の幅2.6ｍｍ、厚さ0.18ｍｍ、超電導テープ３１の幅＝2.6ｍｍ、厚さ0.18ｍｍ、超電導複合線材Ｓ１の補強基板３２の幅ｂ１＝2．7ｍｍ、厚さｔ＝20〜100μｍ、超電導複合線材Ｓ２の補強基板３２の幅ｂ２＝5.3ｍｍ、厚さ＝20〜100μｍに設定することができる。
【００２３】
このように超電導複合線材Ｓの幅を選択することによって、内側の超電導導体層２２を多角形化することなく整った円形状に形成することができ、交流損失を低減することができる。また、図２（ｂ）に示すように、２本の超電導テープ３１，３１を一体化しても、超電導複合線材Ｓ２の厚みは増加することはないので、超電導シールド層２４を形成するために必要な超電導複合線材Ｓの本数を少なくして交流損失を低減することができる。尚、超電導層２２（２４）が、多角形化すると、径方向に形成される磁場が拡大するため交流損失が増加する。一方、このような超電導複合線材Ｓで直流用の超電導ケーブル２０を形成して大容量化を図る場合には、より少ない本数の超電導複合線材Ｓによって大容量化を達成できるため、その製作段階での超電導複合線材Ｓの巻回工程で、超電導複合線材Ｓが破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。尚、直流用の超電導ケーブル２０では内側超電導層２２と外側超電導層２４が超電導層に該当する。
【００２４】
超電導複合線材Ｓを構成する超電導テープ３１の幅は、1.5〜4.5ｍｍに設定することができ、１〜５本の超電導テープ３１を補強基板３２に一体化することができる。その補強基板３２の幅は、2〜10mmに設定することができる。この程度の幅であれば、例えば銅やその合金、ステンレス等を素材として必要な機械的強度と充分な可撓性を確保することができる。また、これらの導電体を用いることによって、短絡電流が発生した場合には、補強基板３２に短絡電流を流すことで、超電導テープ３１を保護することができる。尚、補強基板３２の幅が２ｍｍ未満になると、超電導複合線材Ｓが所要の機械的強度を確保するのが難しくなり、また、捩れやすくなる。10ｍｍを超えると、超電導複合線材Ｓを巻回して超電導層を形成した際に、その外形が多角形化しやすくなり、特に、内側超電導層では、円形に近い形状に整えるのが難しくなる。
【００２５】
超電導複合線材Ｓは、例えば図３（ａ）（ｂ）に示すように、超電導テープ３１の片面にのみ補強基板３２を一体化させてもよい。このように、超電導テープ３１を補強基板３２の片面にのみ形成した超電導複合線材Ｓで、超電導層を形成する場合、超電導テープ３１が形成されている側を外側にして巻回すれば、超電導ケーブルの接続部において、接続部材を超電導層に直接接続できるため、接続抵抗を低減できる利点がある。また、図３（ｂ）（ｃ）に示す例では、補強基板３２に、超電導テープ３１の幅方向への移動を抑制するための規制部３２ａを形成している。このような規制部３２ａは、例えば長手方向に所定間隔おきの突起状等に形成してもよく、長手方向に連続した突出状に形成してもよい。このような規制部３２ａを形成することによって、複数本の超電導テープ３１を補強基板３２に一体化する工程から、超電導層を形成するためにフォーマ（又は絶縁層）に超電導複合線材Ｓを巻回する工程、ケーブルコアの撚り合わせ工程、を経て使用段階に至る間において、超電導テープ３１と補強基板３２とが種々の外力や熱の影響を受けても、超電導テープ３１を補強基板３２に対して安定した整列状態に保持することができる。尚、図３（ｃ）に示す例では、上下の補強基板３２に規制部３２ａを形成しているが、片方の補強基板３２のみに規制部３２ａを形成してもよい。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】
【００２６】
本発明の超電導ケーブルは、交流損失の低減化を図れるため、長距離大容量の交流送電用に好適に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る超電導ケーブルのケーブルコアの断面図、（ｂ）は、超電導導体層を形成する超電導複合線材の断面図、（ｃ）は、超電導シールド層を形成する超電導複合線材の断面図、（ｄ）は、超電導ケーブルの断面図である。
【図２】（ａ）は、超電導複合線材の一例を示す断面図、（ｂ）は、別の例を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、超電導複合線材の他の例を示す断面図、（ｂ）は、異なる例を示す断面図、（ｃ）は、さらに異なる例を示す断面図である。
【図４】Bi系超電導テープの断面図である。
【図５】ケーブルコアの部分破断斜視図である。
【図６】３心一括型の超電導ケーブルの断面図である。
【図７】ＲＥ系超電導薄膜の部分破断斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ フォーマ ２ 超電導層(超電導導体層) ３ 絶縁層
４ 超電導層(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 ＲＥ系超電導薄膜 １２ 金属補強板 １３ 中間層
１４ 超電導薄膜 １５ 保護層 １６ 層間絶縁 １７ 層間絶縁
１８ 外層 ２０ 超電導ケーブル ２１ Ｂｉ系超電導テープ
２１ａ 金属シース ２１ｂ 超電導フィラメント
２２ 超電導層(超電導導体層) ２３ 絶縁層
２４ 超電導層(超電導シールド層) ２５ 冷媒流通路 ２６ 内管
２７ 外管 ２８ 防食層 ２９ ケーブルコア Ｆ フォーマ
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 超電導複合線材 ｅ 外側端縁 Ｃ クッション層
３１ 超電導テープ ３２ 補強基板 ３２ａ 規制部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長距離大容量の送電用として使用される超電導ケーブルに関し、特に、厚みを薄くした超電導テープにより形成される超電導層を備えた超電導ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導テープとして、Bi-Sr-Ca-Cu-Oテープ線材に代表されるBi系超電導テープが実用化されつつある。このBi系超電導テープは、例えばBi2223相からなる複数本の超電導フィラメントを銀などの安定化材中に埋設した構造のテープ線材である。その断面は、例えば図４に示すように、Ｂｉ系酸化物超電導体からなる多数本の超電導フィラメント２１ｂを銀材等からなる金属シース（金属安定化材）２１aで覆ってテープ状に形成される。このBi系超電導テープ２１により、例えば図５に示すようなケーブルコア９が形成される。即ち、ケーブルコア９は、Cuなどの常電導材料からなる素線を撚り合せた撚り線又は中空パイプ等で構成されるフォーマ１の外周に層間絶縁１６を介して巻回される複数層のBi系超電導テープ２１によって形成される超電導導体層２と、その外周に巻回されるクラフト紙やクラフト紙とポリオレフィンフィルムをラミネートした複合紙等からなる絶縁層３と、その外周に層間絶縁１７を介して巻回される複数層のBi系超電導テープ２１からなる超電導シールド層４と、その外周に層間絶縁１７を介して巻回される外層１８とで形成される。このようなケーブルコア９は、その軸方向に引張力を作用させた状態下で３本が強制的に撚り合わされて、例えば図６に示すように、内管６と外管７で形成される二重断熱管内に挿入され、内管６内に冷媒流通路５が形成される。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。このようにして、交流用の３心一括型の超電導ケーブル１０が形成される。
【０００３】
一方、次世代超電導テープとして、ＲＥ（希土類）系超電導薄膜（薄膜系）の開発が進められている（例えば特許文献１）。例えば図７に示すように、このＲＥ系超電導薄膜１１は、テープ状の金属補強板１２上に順次中間層１３、超電導薄膜１４、保護層１５を積層して形成される。具体例としては、例えば金属補強板１２としてハステロイ（登録商標）、中間層１３としてYSZ、超電導薄膜１４としてY系123構造(YBa2Cu3Oy)薄膜、保護層１５として銀が用いられている。通常、これら中間層１３や超電導薄膜１４はレーザ蒸着などにより金属補強板１２の片面のみに形成される。このようなＲＥ系超電導薄膜１１は、厚みを薄く形成することができ、金属補強板１２の存在によって引張力に対しては比較的に優れた強度を有している。このようなＲＥ系超電導薄膜１１を用いて３心一括型の超電導ケーブル１０を形成する場合にもＢｉ系超電導テープ２１の場合と同様に構成される（図６参照）。
【特許文献１】特開2001-31418号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図６に示すような３心一括型の超電導ケーブル１０に交流電流を流すと、超電導テープにおける微小な損失により僅かな熱が発生するため、温度上昇を抑えるための冷却が必要となる。交流損失が大きいと熱の発生も大きくなるため、大型の冷凍機を用意しなければならず、経済性が著しく損なわれる。超電導ケーブルの場合、導体周方向に磁場が形成されるため、超電導層（超電導導体層又は超電導シールド層）を形成する超電導テープの厚さを薄くする程、交流損失を低減することができる。従って、交流損失を低減するためには、テープ状に形成された個々の超電導テープ（Ｂｉ系超電導テープ２１又はＲＥ系超電導薄膜１１）の厚みをできるだけ薄くすることが望ましい。
【０００５】
しかし、現状のＢｉ系超電導テープ製造設備では、超電導テープの厚さを薄くすると幅も縮小せざるを得ない。個々の超電導テープの厚さと幅を縮小しすぎると、超電導層を形成するために必要な超電導テープの本数が増加するため、超電導テープを繰り出すリールが多数必要となり、既存の設備では製造ができなくなる。また、機械的な強度が低下して必要強度を確保できなくなったり、超電導テープの本数の増加によって巻回時に個々の超電導テープの間隔を適切に確保するのが困難になり、もつれや乗り上げが発生したりする等の製作段階における問題が発生する。また、上述のような超電導ケーブルを直流用として用いる場合、大容量化を図るために、超電導テープの本数を増やすと、交流用の場合と同様に製作段階での問題が発生する。このようなことから、これらの問題を解決するための対策が求められていた。
【０００６】
一方、薄膜系（ＲＥ系超電導薄膜１１）では、電子レーザ等によるスリット加工が可能であるため、超電導テープを形成する際に幅の調整が容易である。もともと超電導薄膜１４は数ナノの薄さなので電気的ロス（交流損失）は少ない。従って、超電導ケーブルの超電導層を形成するに際しては、超電導テープの幅をどの程度に設定すればよいかが課題となる。この点に関しては、Ｂｉ系超電導テープ２１の場合と同様に、幅を縮小しすぎると、超電導テープを繰り出すリールが多数必要となり、既存の設備で対処できなくなる。また、幅の縮小によって超電導テープの本数が増え過ぎると、その巻回工程で、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルが発生することも懸念される。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、超電導テープの厚みを薄くしても必要な機械的強度を確保できる超電導複合線材によって形成される超電導層を備えた超電導ケーブル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】
【０００８】
本発明の超電導ケーブルは、フォーマの外周に、超電導複合線材が巻回されて形成される超電導層が、絶縁層を介して、複数層配設される超電導ケーブルであって、
前記超電導複合線材は、補強基板上に１本又は互いに並列に配列された複数本の超電導テープを一体化して形成され、かつ、内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅が、外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅よりも狭く設定されることを特徴とする。
【０００９】
超電導複合線材は、超電導テープを薄く形成しても補強基板によって、その強度が補強されるため、機械的強度を低下させることなく超電導テープの薄型化を達成することができる。また、複数本の超電導テープを一本化することができるので、超電導テープの薄型化を達成した上で超電導ケーブルの超電導層を形成するために必要な超電導複合線材の本数を少なくすることができる。従って、超電導ケーブルの製作段階における巻回工程で、超電導複合線材を繰り出すリールが少なくて済み、既存の設備に対応できるようになる。また、所要の機械的強度を確保できるため、製作段階における巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。
【００１０】
このような超電導複合線材を交流用の超電導ケーブルに使用する場合には、径の小さい超電導導体層を形成する超電導複合線材の幅が、径の大きい超電導シールド層を形成する超電導複合線材の幅よりも狭く設定されるので、超電導導体層が多角形化することなく、整った円形状に形成することができるため、交流損失を低減することができる。また、超電導シールド層では、超電導複合線材の幅を広くしても多角形化せず厚みを薄く形成できるので、同層を形成するために必要な超電導複合線材の本数を少なくして交流損失を低減することができる。一方、直流用として大容量化を図る場合、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。尚、超電導層は、交流用の超電導ケーブルでは超電導導体層と超電導シールド層、直流用の超電導ケーブルでは内側超電導層と外側超電導層が該当する。
【００１１】
前記外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数が、前記内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数よりも多く設定されるようにしてもよい。このようにすれば、径の小さい内側の超電導層を形成する超電導複合線材では、超電導テープの本数を少なくすることによって、超電導複合線材の幅を狭くして、超電導層を多角形化することなく、整った円形状に形成することができる。また、径の大きな外側の超電導層を形成する超電導複合線材では、超電導テープの本数を多くして、必要な超電導複合線材の本数を少なくすることができる。これにより、超電導ケーブルの製作段階における巻回工程で、超電導複合線材を繰り出すリールが少なくて済み、既存の設備に対応できるようになる。
【００１２】
前記超電導複合線材の幅が、前記超電導複合線材によって形成する超電導層の径に略比例して設定されるようにしてもよい。このような超電導ケーブルを交流用として使用する場合には、内側の径の小さい超電導導体層を多角形化させることなく、整った円形状に形成することができるため、交流損失を低減することができる。また、超電導シールド層では、超電導複合線材の幅を広くしても厚みを薄く形成できるので、同層を形成するために必要な超電導複合線材の本数を少なくして交流損失を低減することができる。一方、直流用として大容量化を図る場合、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。また、超電導複合線材の幅を、超電導層の径に略比例して設定すれば、内側に形成される超電導層に必要な超電導複合線材の本数と、外側に形成される超電導層に必要な超電導複合線材の本数と、を一致させることができるため、超電導ケーブルの製作段階にて、内側と外側の超電導層を形成する超電導複合線材の繰り出し用のボビン数を同数に設定できる利点がある。
【００１３】
前記超電導テープは、テープ状に形成されたＢｉ系超電導テープであるようにしてもよい。このＢｉ系超電導テープは、例えばBi2223相からなる複数本の超電導フィラメントを銀などの安定化材中に埋設して薄膜状としたものを用いることができる。
【００１４】
前記超電導テープは、テープ状に形成されたＲＥ系超電導薄膜であるようにしてもよい。このＲＥ系超電導薄膜は、テープ状の金属補強板上に順次中間層、超電導薄膜、保護層を積層して形成される。例えば金属補強板としてハステロイ（登録商標）、中間層としてYSZ、超電導薄膜としてY系123構造(YBa2Cu3Oy)薄膜、保護層として銀が用いられたもの等を挙げることができる。尚、ハステロイ等からなる金属補強板を補強基板として用いてもよい。
【００１５】
前記超電導層は、超電導導体層と、その外側に配設される超電導シールド層と、を備えるようにしてもよい。このように交流用の超電導ケーブルを構成する場合、径の小さい超電導導体層には幅の狭い超電導複合線材を用いることによって、超電導導体層を、多角形化させることなく整った円形状に形成することができる。一方、径の大きい超電導シールド層には厚みを増加させることなく幅を広くした超電導複合線材を用いることによって、径方向に高い密度で巻装して超電導層を形成することができる。このような構成により、交流損失を少なくすることができる。また、超電導層を形成する超電導複合線材繰り出し用のボビン数を減らすことができる。
【００１６】
前記超電導層は、内側超電導層と、その外側に配設される外側超電導層と、を備えるようにしてもよい。このように直流用の超電導ケーブルを構成して大容量化を図ろうとする場合には、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の超電導ケーブルは、内側に配設される超電導層を形成する超電導複合線材の幅を、外側に配設される超電導層を形成する超電導複合線材の幅よりも狭く設定するので、内側の超電導層を多角形化させることなく整った円形状に形成することができるため、交流用として用いる場合、交流損失を低減することができる。また、径の大きい超電導シールド層には厚みを増加させることなく幅を広くした超電導複合線材を用いることによって、径方向に高い密度で巻装して超電導層を形成することができることによっても、交流損失を少なくすることができる。一方、直流用として大容量化を図る場合、より少ない本数の超電導複合線材によって大容量化を達成できるため、巻回工程で、超電導複合線材が破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態に係る超電導複合線材について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１（ａ）は交流用の超電導ケーブル２０のケーブルコア２９の断面図、（ｂ）は、超電導導体層２２を形成する超電導複合線材Ｓ１の断面図、（ｃ）は、超電導シールド層２４を形成する超電導複合線材Ｓ２の断面図、（ｄ）は、超電導ケーブル２０の断面図である。図２（ａ）は、超電導複合線材Ｓの一例を示す断面図、（ｂ）は別の例を示す断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、超電導複合線材Ｓのその他の例を示す断面図である。この超電導ケーブル２０は、まず、図１（ｄ）に示すように、フォーマＦを中心として、その外周に、クッション層Ｃと、超電導複合線材Ｓが巻回されて形成される超電導導体層２２と、クラフト紙やクラフト紙とポリオレフィンフィルムをラミネートした複合紙等からなる絶縁層２３と、超電導複合線材Ｓが巻回されて形成される超電導シールド層２４と、を備えたケーブルコア２９が形成される。そして、３本のケーブルコア２９が互いに撚り合わされて内管２６と外管２７とで形成される二重断熱管内に挿入され、内管２６内に冷媒流通路２５が形成される。その外管２７は防食層２８によって覆われ、内管２６と外管２７の間は真空引きされて真空層とされる。
【００２０】
このように構成される超電導ケーブル２０にあって、その超電導導体層２２と超電導シールド層２４を形成する超電導複合線材Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）は、例えば図２（ａ）（ｂ）に示すように、補強基板３２に超電導テープ３１を一体化して形成される。図２（ａ）に示す例では、例えば１本のＢｉ系超電導テープからなる超電導テープ３１の両面に補強基板３２，３２を半田接合等によって一体化して構成される。また、図２（ｂ）に示す例では、例えば互いに並列に配列された２本のＢｉ系超電導テープからなる超電導テープ３１，３１の両面に補強基板３２，３２を半田接合等によって一体化して構成される。補強基板３２は、例えば銅やその合金、ステンレス等等で形成することができる。このような補強基板３２を用いることによって、所要の機械的強度（引張り強度及び曲げ強度）と充分な可撓性を備えた超電導複合線材Ｓを形成することができる。また、補強基板３２の素材としては、このような導電性の金属材だけでなく、絶縁性と耐熱性に優れたポリイミドテープ等を用いることもできる。尚、超電導テープ３１としてＲＥ系超電導薄膜を用いる場合には、例えばハステロイ（登録商標）からなる金属補強板を所要厚さに設定して補強基板３２として用いてもよい。
【００２１】
このように構成される超電導複合線材Ｓは、超電導テープ３１を薄く形成しても補強基板３２によって、その強度が補強されるため、機械的強度を低下させることなく超電導テープ３１の薄型化を達成することができる。また、複数本の超電導テープ３１を一本化することができるので、超電導テープ３１の薄型化を達成した上で超電導ケーブル２０の超電導層（超電導導体層２２及び超電導シールド層２４）を形成するために必要な超電導複合線材Ｓの本数を少なくすることができる。従って、製作段階における巻回工程で、超電導複合線材Ｓを繰り出すリールが少なくて済み、既存の設備に対応できるようになる。また、所要の機械的強度を確保できるため、製作段階における巻回工程で、超電導複合線材Ｓが破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。そして、図２（ａ）（ｂ）に示すように、超電導複合テープ３１が補強基板３２によって挟まれるため、超電導ケーブル２０の製作段階等において超電導複合テープ３１を保護することができる。尚、図示のように、補強基板３２の幅は、超電導テープ３１の全幅よりも若干大に設定すれば、超電導テープ３１をより効果的に保護することができる。また、その補強基板３２の外側端縁ｅを、面取り状に形成すれば、超電導導体層２２の上に絶縁層２３を形成する際に、絶縁テープが破損するのを回避することができる。
【００２２】
そして、その超電導複合線材Ｓの幅ｂ１，ｂ２は、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、超電導層２２，２４の径ｒ１，ｒ２に略比例した値に設定するのが好ましい。例えば超電導導体層２２の半径ｒ１と超電導シールド層２４の半径ｒ２の比率が１／２の場合、超電導複合線材Ｓ１，Ｓ２の幅ｂ１，ｂ２の比率も１／２に設定する。尚、超電導複合線材Ｓ１，Ｓ２の幅ｂ１，ｂ２が異なっても厚さｔは同じである。この場合、超電導複合線材Ｓ１，Ｓ２を構成する超電導テープ３１の本数をｎ１，ｎ２とすれば、２πｒ１／ｎ１＝２πｒ２／ｎ２・・・（１）式が満たされるのが好ましい。従って、ｒ２＝２ｒ１の場合、（１）式から、ｎ２＝２ｎ１となり、超電導導体層２２を形成する超電導複合線材Ｓ１は、例えば図２（ａ）に示すような１本の超電導テープ３１を補強基板３２で補強した構成として、外側の超電導シールド層２４を形成する超電導複合線材Ｓ２は、例えば図２（ｂ）に示すような２本の超電導テープ３１，３１を補強基板３２で補強した構成とすることができる。これにより、超電導導体層２２と、超電導シールド層２４とで、超電導複合線材Ｓの必要本数を同数にすることができるため、超電導ケーブル２０の製作段階における超電導複合線材Ｓの巻回工程での作業性が良好になる。ちなみに、図２（ａ）（ｂ）に示す超電導複合線材Ｓでは、例えば、超電導テープ３１の幅2.6ｍｍ、厚さ0.18ｍｍ、超電導テープ３１の幅＝2.6ｍｍ、厚さ0.18ｍｍ、超電導複合線材Ｓ１の補強基板３２の幅ｂ１＝2．7ｍｍ、厚さｔ＝20〜100μｍ、超電導複合線材Ｓ２の補強基板３２の幅ｂ２＝5.3ｍｍ、厚さ＝20〜100μｍに設定することができる。
【００２３】
このように超電導複合線材Ｓの幅を選択することによって、内側の超電導導体層２２を多角形化することなく整った円形状に形成することができ、交流損失を低減することができる。また、図２（ｂ）に示すように、２本の超電導テープ３１，３１を一体化しても、超電導複合線材Ｓ２の厚みは増加することはないので、超電導シールド層２４を形成するために必要な超電導複合線材Ｓの本数を少なくして交流損失を低減することができる。尚、超電導層２２（２４）が、多角形化すると、径方向に形成される磁場が拡大するため交流損失が増加する。一方、このような超電導複合線材Ｓで直流用の超電導ケーブル２０を形成して大容量化を図る場合には、より少ない本数の超電導複合線材Ｓによって大容量化を達成できるため、その製作段階での超電導複合線材Ｓの巻回工程で、超電導複合線材Ｓが破断したり、もつれたり、乗り上げたりするようなトラブルの発生を少なくすることができる。尚、直流用の超電導ケーブル２０では内側超電導層２２と外側超電導層２４が超電導層に該当する。
【００２４】
超電導複合線材Ｓを構成する超電導テープ３１の幅は、1.5〜4.5ｍｍに設定することができ、１〜５本の超電導テープ３１を補強基板３２に一体化することができる。その補強基板３２の幅は、2〜10mmに設定することができる。この程度の幅であれば、例えば銅やその合金、ステンレス等を素材として必要な機械的強度と充分な可撓性を確保することができる。また、これらの導電体を用いることによって、短絡電流が発生した場合には、補強基板３２に短絡電流を流すことで、超電導テープ３１を保護することができる。尚、補強基板３２の幅が２ｍｍ未満になると、超電導複合線材Ｓが所要の機械的強度を確保するのが難しくなり、また、捩れやすくなる。10ｍｍを超えると、超電導複合線材Ｓを巻回して超電導層を形成した際に、その外形が多角形化しやすくなり、特に、内側超電導層では、円形に近い形状に整えるのが難しくなる。
【００２５】
超電導複合線材Ｓは、例えば図３（ａ）（ｂ）に示すように、超電導テープ３１の片面にのみ補強基板３２を一体化させてもよい。このように、超電導テープ３１を補強基板３２の片面にのみ形成した超電導複合線材Ｓで、超電導層を形成する場合、超電導テープ３１が形成されている側を外側にして巻回すれば、超電導ケーブルの接続部において、接続部材を超電導層に直接接続できるため、接続抵抗を低減できる利点がある。また、図３（ｂ）（ｃ）に示す例では、補強基板３２に、超電導テープ３１の幅方向への移動を抑制するための規制部３２ａを形成している。このような規制部３２ａは、例えば長手方向に所定間隔おきの突起状等に形成してもよく、長手方向に連続した突出状に形成してもよい。このような規制部３２ａを形成することによって、複数本の超電導テープ３１を補強基板３２に一体化する工程から、超電導層を形成するためにフォーマ（又は絶縁層）に超電導複合線材Ｓを巻回する工程、ケーブルコアの撚り合わせ工程、を経て使用段階に至る間において、超電導テープ３１と補強基板３２とが種々の外力や熱の影響を受けても、超電導テープ３１を補強基板３２に対して安定した整列状態に保持することができる。尚、図３（ｃ）に示す例では、上下の補強基板３２に規制部３２ａを形成しているが、片方の補強基板３２のみに規制部３２ａを形成してもよい。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】
【００２６】
本発明の超電導ケーブルは、交流損失の低減化を図れるため、長距離大容量の交流送電用に好適に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る超電導ケーブルのケーブルコアの断面図、（ｂ）は、超電導導体層を形成する超電導複合線材の断面図、（ｃ）は、超電導シールド層を形成する超電導複合線材の断面図、（ｄ）は、超電導ケーブルの断面図である。
【図２】（ａ）は、超電導複合線材の一例を示す断面図、（ｂ）は、別の例を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、超電導複合線材の他の例を示す断面図、（ｂ）は、異なる例を示す断面図、（ｃ）は、さらに異なる例を示す断面図である。
【図４】Bi系超電導テープの断面図である。
【図５】ケーブルコアの部分破断斜視図である。
【図６】３心一括型の超電導ケーブルの断面図である。
【図７】ＲＥ系超電導薄膜の部分破断斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ フォーマ ２ 超電導層(超電導導体層) ３ 絶縁層
４ 超電導層(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 ＲＥ系超電導薄膜 １２ 金属補強板 １３ 中間層
１４ 超電導薄膜 １５ 保護層 １６ 層間絶縁 １７ 層間絶縁
１８ 外層 ２０ 超電導ケーブル ２１ Ｂｉ系超電導テープ
２１ａ 金属シース ２１ｂ 超電導フィラメント
２２ 超電導層(超電導導体層) ２３ 絶縁層
２４ 超電導層(超電導シールド層) ２５ 冷媒流通路 ２６ 内管
２７ 外管 ２８ 防食層 ２９ ケーブルコア Ｆ フォーマ
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 超電導複合線材 ｅ 外側端縁 Ｃ クッション層
３１ 超電導テープ ３２ 補強基板 ３２ａ 規制部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーマの外周に、超電導複合線材が巻回されて形成される超電導層が、絶縁層を介して、複数層配設される超電導ケーブルであって、
前記超電導複合線材は、補強基板上に１本又は互いに並列に配列された複数本の超電導テープを一体化して形成され、かつ、内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅が、外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅よりも狭く設定されることを特徴とする超電導ケーブル。
【請求項２】
前記外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数が、前記内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数よりも多く設定されることを特徴とする請求項１に記載の超電導ケーブル。
【請求項３】
前記超電導複合線材の幅が、前記超電導複合線材によって形成される超電導層の径に略比例して設定されることを特徴とする請求項１又は２に超電導ケーブル。
【請求項４】
前記超電導テープは、Ｂｉ系超電導テープであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項５】
前記超電導テープは、テープ状に形成されたＲＥ系超電導薄膜であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項６】
前記超電導層は、超電導導体層と、その外側に配設される超電導シールド層と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項７】
前記超電導層は、内側超電導層と、その外側に配設される外側超電導層と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項１】
フォーマの外周に、超電導複合線材が巻回されて形成される超電導層が、絶縁層を介して、複数層配設される超電導ケーブルであって、
前記超電導複合線材は、補強基板上に１本又は互いに並列に配列された複数本の超電導テープを一体化して形成され、かつ、内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅が、外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の幅よりも狭く設定されることを特徴とする超電導ケーブル。
【請求項２】
前記外側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数が、前記内側に配設される超電導層を形成する前記超電導複合線材の超電導テープの本数よりも多く設定されることを特徴とする請求項１に記載の超電導ケーブル。
【請求項３】
前記超電導複合線材の幅が、前記超電導複合線材によって形成される超電導層の径に略比例して設定されることを特徴とする請求項１又は２に超電導ケーブル。
【請求項４】
前記超電導テープは、Ｂｉ系超電導テープであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項５】
前記超電導テープは、テープ状に形成されたＲＥ系超電導薄膜であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項６】
前記超電導層は、超電導導体層と、その外側に配設される超電導シールド層と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【請求項７】
前記超電導層は、内側超電導層と、その外側に配設される外側超電導層と、を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の超電導ケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−４８７９２（Ｐ２００９−４８７９２Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１１０６９（Ｐ２００７−２１１０６９）
【出願日】平成１９年８月１３日（２００７．８．１３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１３日（２００７．８．１３）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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