JPH0955127A - 超電導電力ケーブル - Google Patents
超電導電力ケーブルInfo
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- JPH0955127A JPH0955127A JP7206294A JP20629495A JPH0955127A JP H0955127 A JPH0955127 A JP H0955127A JP 7206294 A JP7206294 A JP 7206294A JP 20629495 A JP20629495 A JP 20629495A JP H0955127 A JPH0955127 A JP H0955127A
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- Japan
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- superconducting
- power cable
- insulating layer
- outer peripheral
- peripheral surface
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁層が冷媒の圧力差によって超電導導体か
ら離脱することを防止することができ、超電導電力ケー
ブルの信頼性を向上させることができる超電導電力ケー
ブルを提供する。 【解決手段】 超電導電力ケーブルの中心部にCu等か
らなり、外周面に複数個の溝が形成されたセグメント導
体コア3を設ける。そして、このセグメント導体コア3
の内側に冷媒が通流する往路2として、可撓性を有する
コルゲート管1を配置し、一方前記各溝内には超電導テ
ープが積層された超電導導体4を配設する。また、セグ
メント導体コア3の外周面上には絶縁層5を積層し、こ
の絶縁層5の外周面に複数本のスペーサ8がケーブル軸
方向に螺旋状となるように配置する。更に、これらのス
ペーサを覆うように内側アルミニウム被層7を形成す
る。更にまた、内側アルミニウム被層の外周面上に熱絶
縁層、外側アルミニウム被層及び防食層を順に積層す
る。
ら離脱することを防止することができ、超電導電力ケー
ブルの信頼性を向上させることができる超電導電力ケー
ブルを提供する。 【解決手段】 超電導電力ケーブルの中心部にCu等か
らなり、外周面に複数個の溝が形成されたセグメント導
体コア3を設ける。そして、このセグメント導体コア3
の内側に冷媒が通流する往路2として、可撓性を有する
コルゲート管1を配置し、一方前記各溝内には超電導テ
ープが積層された超電導導体4を配設する。また、セグ
メント導体コア3の外周面上には絶縁層5を積層し、こ
の絶縁層5の外周面に複数本のスペーサ8がケーブル軸
方向に螺旋状となるように配置する。更に、これらのス
ペーサを覆うように内側アルミニウム被層7を形成す
る。更にまた、内側アルミニウム被層の外周面上に熱絶
縁層、外側アルミニウム被層及び防食層を順に積層す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力ケーブルの中心部に
冷媒が通流するフレキシブル管を配置した超電導電力ケ
ーブルに関する。
冷媒が通流するフレキシブル管を配置した超電導電力ケ
ーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の超電導電力ケーブルを示す
断面図であり、図8は前記電力ケーブルの1部を示す拡
大図である。この図7に示すように、超電導電力ケーブ
ルの中心部にCu等からなる複数個のセグメントを螺旋
状又は直線状に束ねた円筒管状のセグメント導体コア7
3が設けられ、この内側が冷媒の流路(往路)72とな
る。また、セグメント導体コア73の各セグメントの外
面には、図8に示すように、ケーブルの軸方向に溝86
が形成され、各溝内に超電導導体テープ87が積層され
た超電導導体74が配設される。そして、セグメント導
体コア73の外周面上に絶縁層75が積層される。
断面図であり、図8は前記電力ケーブルの1部を示す拡
大図である。この図7に示すように、超電導電力ケーブ
ルの中心部にCu等からなる複数個のセグメントを螺旋
状又は直線状に束ねた円筒管状のセグメント導体コア7
3が設けられ、この内側が冷媒の流路(往路)72とな
る。また、セグメント導体コア73の各セグメントの外
面には、図8に示すように、ケーブルの軸方向に溝86
が形成され、各溝内に超電導導体テープ87が積層され
た超電導導体74が配設される。そして、セグメント導
体コア73の外周面上に絶縁層75が積層される。
【0003】また、図7に示すように、絶縁層75の外
周面に複数本のスペーサ78がケーブル軸方向に螺旋状
又は直線状に設けられ、これらのスペーサを覆うように
内側アルミニウム被層77が形成される。なお、このよ
うに絶縁層75と内側アルミニウム被層77との間に複
数本のスペーサ78を配置することにより、一定の間隙
が形成され、この間隙が冷媒の流路(復路)76とな
る。更に、内側アルミニウム被層の外周面上に熱絶縁層
79、外側アルミニウム被層80及び防食層81が順に
積層される。
周面に複数本のスペーサ78がケーブル軸方向に螺旋状
又は直線状に設けられ、これらのスペーサを覆うように
内側アルミニウム被層77が形成される。なお、このよ
うに絶縁層75と内側アルミニウム被層77との間に複
数本のスペーサ78を配置することにより、一定の間隙
が形成され、この間隙が冷媒の流路(復路)76とな
る。更に、内側アルミニウム被層の外周面上に熱絶縁層
79、外側アルミニウム被層80及び防食層81が順に
積層される。
【0004】このように構成される超電導電力ケーブル
において、次のように冷媒を通流させる。先ず、ケーブ
ルの往路72における流入口に、一定の圧力を印加した
冷媒を流入し、往路72内を通流させる。そして、往路
72の流出口に到達した冷媒を、その流出口の外周部に
位置する復路76の流入口から再度ケーブル内に流入
し、往路72と逆方向に復路76内を通流させる。その
後、復路76の流出口に到達した冷媒を再度印加して、
往路72内を通流させる。
において、次のように冷媒を通流させる。先ず、ケーブ
ルの往路72における流入口に、一定の圧力を印加した
冷媒を流入し、往路72内を通流させる。そして、往路
72の流出口に到達した冷媒を、その流出口の外周部に
位置する復路76の流入口から再度ケーブル内に流入
し、往路72と逆方向に復路76内を通流させる。その
後、復路76の流出口に到達した冷媒を再度印加して、
往路72内を通流させる。
【0005】このように電力ケーブル内に冷媒を通流さ
せて、超電導状態を出現させることにより、上述の電力
ケーブルは超電導電力ケーブルとして機能する。
せて、超電導状態を出現させることにより、上述の電力
ケーブルは超電導電力ケーブルとして機能する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように冷媒を通流させる場合において、冷媒の圧力は次
第に低下するため、図7に示す往路72を通流する冷媒
の圧力(以下、「内圧」という)と、復路76を通流す
る冷媒の圧力(以下、「外圧」という)との間で、圧力
差が生じてしまう。例えば、超電導電力ケーブルの長さ
が5000mである場合に、往路72の流入口におい
て、圧力を15kg/cm2、絶対温度を65Kとして
冷媒を流入し通流させると、復路76の流出口では冷媒
の圧力は約5kg/cm2、絶対温度は約85Kとな
り、往路72の流入口(復路76の流出口)側のケーブ
ル端部では最大10kg/cm2の圧力差が生じる。
ように冷媒を通流させる場合において、冷媒の圧力は次
第に低下するため、図7に示す往路72を通流する冷媒
の圧力(以下、「内圧」という)と、復路76を通流す
る冷媒の圧力(以下、「外圧」という)との間で、圧力
差が生じてしまう。例えば、超電導電力ケーブルの長さ
が5000mである場合に、往路72の流入口におい
て、圧力を15kg/cm2、絶対温度を65Kとして
冷媒を流入し通流させると、復路76の流出口では冷媒
の圧力は約5kg/cm2、絶対温度は約85Kとな
り、往路72の流入口(復路76の流出口)側のケーブ
ル端部では最大10kg/cm2の圧力差が生じる。
【0007】このように、内圧と外圧との圧力差が大き
くなると、導体コアがセグメント化されているため、冷
媒がセグメント間の隙間から絶縁層75へ向かい、絶縁
層75は膨大すると共に超電導導体74から離脱してし
まう場合がある。このような場合には、超電導電力ケー
ブルにおける絶縁層の信頼性が極めて低下してしまう。
くなると、導体コアがセグメント化されているため、冷
媒がセグメント間の隙間から絶縁層75へ向かい、絶縁
層75は膨大すると共に超電導導体74から離脱してし
まう場合がある。このような場合には、超電導電力ケー
ブルにおける絶縁層の信頼性が極めて低下してしまう。
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、絶縁層が冷媒の圧力差によって超電導導体
から離脱することを防止することができ、超電導電力ケ
ーブルの信頼性を向上させることができる超電導電力ケ
ーブルを提供することを目的とする。
のであって、絶縁層が冷媒の圧力差によって超電導導体
から離脱することを防止することができ、超電導電力ケ
ーブルの信頼性を向上させることができる超電導電力ケ
ーブルを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超電導電力
ケーブルは、外周面に複数個の溝が形成されたセグメン
ト導体コアと、前記溝内に配設された超電導導体と、前
記コアの内側に配置され冷媒が通流する可撓性を有する
フレキシブル管とを有することを特徴とする。
ケーブルは、外周面に複数個の溝が形成されたセグメン
ト導体コアと、前記溝内に配設された超電導導体と、前
記コアの内側に配置され冷媒が通流する可撓性を有する
フレキシブル管とを有することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明においては、外周面に複数個の溝が形成
され、その溝内に超電導導体が配設されたセグメント導
体コアの内側に、可撓性を有するフレキシブル管を配置
して、これを冷媒の流路とするため、内圧と外圧との差
により冷媒がセグメント間の隙間から外側の絶縁層へ向
かおうとしても、フレキシブル管によりこれを防止する
ことができると共に、フレキシブル管に印加される内圧
及び外圧の圧力差をその変形により緩和することができ
る。これにより、絶縁層が超電導導体から離脱すること
を防止することができる。
され、その溝内に超電導導体が配設されたセグメント導
体コアの内側に、可撓性を有するフレキシブル管を配置
して、これを冷媒の流路とするため、内圧と外圧との差
により冷媒がセグメント間の隙間から外側の絶縁層へ向
かおうとしても、フレキシブル管によりこれを防止する
ことができると共に、フレキシブル管に印加される内圧
及び外圧の圧力差をその変形により緩和することができ
る。これにより、絶縁層が超電導導体から離脱すること
を防止することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。
を参照して具体的に説明する。
【0012】第1実施例 図1は本実施例に係る超電導電力ケーブルにおける長手
方向の断面形状の一部を示す断面図であり、図2は前記
超電導電力ケーブルを示す断面図である。この図1及び
2に示すように、本実施例に係る超電導電力ケーブル
は、その中心部にCu等からなり、外周面に複数個の溝
が形成されたセグメント導体コア3が設けられている。
そして、このセグメント導体コア3の内側に液体窒素等
の冷媒の流路(往路)2を形成する可撓性を有するコル
ゲート管1が配置され、一方前記各溝内には超電導テー
プが積層された超電導導体4が配設されている。
方向の断面形状の一部を示す断面図であり、図2は前記
超電導電力ケーブルを示す断面図である。この図1及び
2に示すように、本実施例に係る超電導電力ケーブル
は、その中心部にCu等からなり、外周面に複数個の溝
が形成されたセグメント導体コア3が設けられている。
そして、このセグメント導体コア3の内側に液体窒素等
の冷媒の流路(往路)2を形成する可撓性を有するコル
ゲート管1が配置され、一方前記各溝内には超電導テー
プが積層された超電導導体4が配設されている。
【0013】また、図2に示すように、セグメント導体
コア3の外周面上には絶縁層5が積層され、この絶縁層
5の外周面に複数本のスペーサ8がケーブルの軸方向に
螺旋状に設けられ、これらのスペーサを覆うように内側
アルミニウム被層7が形成されている。なお、このよう
に絶縁層5と内側アルミニウム被層7との間に複数本の
スペーサ8を配置することにより、一定の間隙が形成さ
れ、この間隙が冷媒の流路(復路)6となる。更に、内
側アルミニウム被層7の外周面上に熱絶縁層9、外側ア
ルミニウム被層10及び防食層11が順に積層されてい
る。
コア3の外周面上には絶縁層5が積層され、この絶縁層
5の外周面に複数本のスペーサ8がケーブルの軸方向に
螺旋状に設けられ、これらのスペーサを覆うように内側
アルミニウム被層7が形成されている。なお、このよう
に絶縁層5と内側アルミニウム被層7との間に複数本の
スペーサ8を配置することにより、一定の間隙が形成さ
れ、この間隙が冷媒の流路(復路)6となる。更に、内
側アルミニウム被層7の外周面上に熱絶縁層9、外側ア
ルミニウム被層10及び防食層11が順に積層されてい
る。
【0014】以上のように構成された超電導電力ケーブ
ルにおいて、往路2及び復路6に液体窒素等の冷媒を通
流させ、超電導導体4を臨界温度以下に冷却する。これ
により、超電導状態が出現し、上述の電力ケーブルは、
超電導電力ケーブルとして機能する。
ルにおいて、往路2及び復路6に液体窒素等の冷媒を通
流させ、超電導導体4を臨界温度以下に冷却する。これ
により、超電導状態が出現し、上述の電力ケーブルは、
超電導電力ケーブルとして機能する。
【0015】本実施例に係る超電導電力ケーブルにおい
ては、その中心部に冷媒の往路として可撓性を有するコ
ルゲート管1を使用するため、内圧と外圧との圧力差に
より冷媒がセグメント間の隙間から絶縁層5に向かうこ
とを防止することができ、内圧と外圧との圧力差が大き
くなっても、このコルゲート管1が変形して圧力差を緩
和することができる。これにより、絶縁層5が超電導導
体4から離脱することを防止することができる。
ては、その中心部に冷媒の往路として可撓性を有するコ
ルゲート管1を使用するため、内圧と外圧との圧力差に
より冷媒がセグメント間の隙間から絶縁層5に向かうこ
とを防止することができ、内圧と外圧との圧力差が大き
くなっても、このコルゲート管1が変形して圧力差を緩
和することができる。これにより、絶縁層5が超電導導
体4から離脱することを防止することができる。
【0016】第2実施例 図3は、本実施例に係る超電導電力ケーブルにおいて、
中心部に配置されたフレキシブル管の1例としてコルゲ
ート管を示す模式図である。また、図4は前記コルゲー
ト管の接続部の1部を拡大して示す模式図である。この
図3に示すように、外形が波形であるコルゲート管31
a及び31bを円周突合せ溶接等により接続部32にお
いて接続する。この場合、図4に示すように、コルゲー
ト管31a及び31bの接続部32の近傍における夫々
の波形(以下、「大波形」という)33a及び33bの
部分に、これらの波形のピッチより小さいピッチの波形
34a及び34bを夫々大波形33a及び33bに重ね
て形成する。
中心部に配置されたフレキシブル管の1例としてコルゲ
ート管を示す模式図である。また、図4は前記コルゲー
ト管の接続部の1部を拡大して示す模式図である。この
図3に示すように、外形が波形であるコルゲート管31
a及び31bを円周突合せ溶接等により接続部32にお
いて接続する。この場合、図4に示すように、コルゲー
ト管31a及び31bの接続部32の近傍における夫々
の波形(以下、「大波形」という)33a及び33bの
部分に、これらの波形のピッチより小さいピッチの波形
34a及び34bを夫々大波形33a及び33bに重ね
て形成する。
【0017】このように、超電導電力ケーブルの中心部
において、冷媒の流路として配置されたフレキシブル管
に上述のコルゲート管を使用し、超電導電力ケーブル同
士を接続すると、接続部32における応力集中が緩和さ
れ、接続部32の可撓性を向上させることができる。
において、冷媒の流路として配置されたフレキシブル管
に上述のコルゲート管を使用し、超電導電力ケーブル同
士を接続すると、接続部32における応力集中が緩和さ
れ、接続部32の可撓性を向上させることができる。
【0018】第3実施例 図5は、本実施例に係る超電導電力ケーブルにおいて、
中心部に配置されたフレキシブル管の1例として溝付き
可撓管を示す上面図である。この図5に示すように、管
の外周面において管軸方向に少なくとも2個以上の溝5
2を、一方は管軸に対して時計回りに、他方は反時計回
りとする螺旋状に形成する。また、この場合の溝の幅D
は全て同一の大きさとする。
中心部に配置されたフレキシブル管の1例として溝付き
可撓管を示す上面図である。この図5に示すように、管
の外周面において管軸方向に少なくとも2個以上の溝5
2を、一方は管軸に対して時計回りに、他方は反時計回
りとする螺旋状に形成する。また、この場合の溝の幅D
は全て同一の大きさとする。
【0019】このように、超電導電力ケーブルの中心部
において、冷媒の流路として配置されたフレキシブル管
に上述の溝付き可撓管51を使用することにより、超電
導電力ケーブルにおけるフレキシブル管の接続を容易と
することができると共に、超電導電力ケーブルの可撓性
を向上させることができる。なお、溝52の交差角度を
調整することにより可撓性の程度を調整することができ
る。
において、冷媒の流路として配置されたフレキシブル管
に上述の溝付き可撓管51を使用することにより、超電
導電力ケーブルにおけるフレキシブル管の接続を容易と
することができると共に、超電導電力ケーブルの可撓性
を向上させることができる。なお、溝52の交差角度を
調整することにより可撓性の程度を調整することができ
る。
【0020】第4実施例 図6は、本実施例に係る超電導電力ケーブルにおいて、
中心部に配置されたフレキシブル管の1例として蛇行溝
付き可撓管を示す上面図である。この図6に示すよう
に、管の外周面において管軸方向と平行に蛇行する複数
個の溝62を形成する。また、この場合に各溝62の隣
接する間隔、即ち溝と溝との間のリブ63の幅は全て同
一の大きさとする。
中心部に配置されたフレキシブル管の1例として蛇行溝
付き可撓管を示す上面図である。この図6に示すよう
に、管の外周面において管軸方向と平行に蛇行する複数
個の溝62を形成する。また、この場合に各溝62の隣
接する間隔、即ち溝と溝との間のリブ63の幅は全て同
一の大きさとする。
【0021】このように、超電導電力ケーブルの中心部
において、冷媒の流路として配置されたフレキシブル管
に上述の蛇行溝付き可撓管を使用することにより、超電
導電力ケーブルにおけるフレキシブル管の接続を容易と
することができると共に、超電導電力ケーブルの可撓性
を向上させることができる。
において、冷媒の流路として配置されたフレキシブル管
に上述の蛇行溝付き可撓管を使用することにより、超電
導電力ケーブルにおけるフレキシブル管の接続を容易と
することができると共に、超電導電力ケーブルの可撓性
を向上させることができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セグメント導体コアの内側に可撓性を有するフレキシブ
ル管を配置することにより、絶縁層が超電導導体から離
脱することを防止することができる。これにより、冷媒
の通流時であっても絶縁層を良好な状態とすることがで
き、超電導電力ケーブルの信頼性を向上させることがで
きる。
セグメント導体コアの内側に可撓性を有するフレキシブ
ル管を配置することにより、絶縁層が超電導導体から離
脱することを防止することができる。これにより、冷媒
の通流時であっても絶縁層を良好な状態とすることがで
き、超電導電力ケーブルの信頼性を向上させることがで
きる。
【図1】本発明の実施例に係る超電導電力ケーブルにお
ける長手方向の断面形状の一部を示す断面図である。
ける長手方向の断面形状の一部を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例に係る超電導電力ケーブルを示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】本発明の実施例に係る超電導電力ケーブルにお
ける冷媒流路として使用されるフレキシブル管の1例を
示す模式図である。
ける冷媒流路として使用されるフレキシブル管の1例を
示す模式図である。
【図4】前記フレキシブル管の一部を示す拡大図であ
る。
る。
【図5】本発明の実施例に係る超電導電力ケーブルにお
ける冷媒流路として使用されるフレキシブル管の1例を
示す上面図である。
ける冷媒流路として使用されるフレキシブル管の1例を
示す上面図である。
【図6】本発明の実施例に係る超電導電力ケーブルにお
ける冷媒流路として使用されるフレキシブル管の1例を
示す上面図である。
ける冷媒流路として使用されるフレキシブル管の1例を
示す上面図である。
【図7】従来の超電導電力ケーブルを示す断面図であ
る。
る。
【図8】前記電力ケーブルの一部を示す拡大図である。
【符号の説明】 1,31a,31b;コルゲート管 2,6,72,76;冷媒流路 3,73;セグメント導体コア 4,74;超電導導体 5,75;絶縁層 7,77;内側アルミニウム被層 8,78;スペーサ 9,79;熱絶縁層 10,80;外側アルミニウム被層 11,81;防食層 32;接続部 33;波形 34;小波形 51,61;フレキシブル管 52,62,86;溝 63;リブ 87;超電導導体テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長屋 重夫 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内 (72)発明者 下之園 隆明 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社技術開発本部電力 技術研究所内 (72)発明者 中川 三紀夫 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 柿本 一臣 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 河野 宰 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 小野 幹幸 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内
Claims (1)
- 【請求項1】 外周面に複数個の溝が形成されたセグメ
ント導体コアと、前記溝内に配設された超電導導体と、
前記コアの内側に配置され冷媒が通流する可撓性を有す
るフレキシブル管とを有することを特徴とする超電導電
力ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7206294A JP2784160B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 超電導電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7206294A JP2784160B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 超電導電力ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0955127A true JPH0955127A (ja) | 1997-02-25 |
| JP2784160B2 JP2784160B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16520926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7206294A Expired - Fee Related JP2784160B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 超電導電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784160B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005086307A1 (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超電導ケーブルの接続構造 |
| KR100608478B1 (ko) * | 2001-01-15 | 2006-08-09 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 초전도 케이블 제조 방법 |
| JP2009009908A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 超電導送電ケーブル、及びそのシステム |
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|---|---|
| JP2784160B2 (ja) | 1998-08-06 |
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