JPH10112227A - 酸化物超電導線材を用いたシステム - Google Patents
酸化物超電導線材を用いたシステムInfo
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- JPH10112227A JPH10112227A JP8266260A JP26626096A JPH10112227A JP H10112227 A JPH10112227 A JP H10112227A JP 8266260 A JP8266260 A JP 8266260A JP 26626096 A JP26626096 A JP 26626096A JP H10112227 A JPH10112227 A JP H10112227A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、酸化物超電導線材の冷却効
率に優れると共に、取扱い性の向上と小径化を達成する
ことができる新規な酸化物超電導線材を用いたシステム
を提供する。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、螺
旋状の溝が形成されたスパイラル管２内に酸化物超電導
線材１を収容すると共に、このスパイラル管２の外周に
液体窒素が流れる液体窒素層６を介して可撓性の内管３
を設け、さらに、この内管３の外周に真空断熱層７を介
して可撓性の外管４を設ける。これによって、酸化物超
電導線材が液体窒素に浸漬された状態となって冷却効率
が向上する。
率に優れると共に、取扱い性の向上と小径化を達成する
ことができる新規な酸化物超電導線材を用いたシステム
を提供する。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、螺
旋状の溝が形成されたスパイラル管２内に酸化物超電導
線材１を収容すると共に、このスパイラル管２の外周に
液体窒素が流れる液体窒素層６を介して可撓性の内管３
を設け、さらに、この内管３の外周に真空断熱層７を介
して可撓性の外管４を設ける。これによって、酸化物超
電導線材が液体窒素に浸漬された状態となって冷却効率
が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高温で超電導現象を
示す酸化物超電導線材を用いたシステムに関するもので
ある。
示す酸化物超電導線材を用いたシステムに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、安価で安全な液体窒素を冷却剤と
して超電導現象を示す酸化物超電導線材が次々と開発さ
れており、この酸化物超電導線材を用いて、例えば２ｋ
Ａ級大容量送電ケーブルや超電導マグネットの電源端子
と電源とを結ぶリード線などのシステムへの応用が始ま
っている。
して超電導現象を示す酸化物超電導線材が次々と開発さ
れており、この酸化物超電導線材を用いて、例えば２ｋ
Ａ級大容量送電ケーブルや超電導マグネットの電源端子
と電源とを結ぶリード線などのシステムへの応用が始ま
っている。
【０００３】例えば、図３に示す超電導ケーブルは、ス
テンレススチール等からなる中空管状の中芯ａの周囲
に、テープ状に加工した酸化物超電導線材ｂを複数枚ス
パイラル状に巻き付け、その周囲を誘電体ｃで被覆する
と共に、その周囲に液体窒素層ｄを介してステンレス管
ｅを形成し、さらに、その周囲に真空断熱層ｆを介して
スチール管ｇを形成したものであり、この中空管ａの内
部及び液体窒素層ｄにそれぞれ液体窒素を流して酸化物
超電導線材ｂを冷却して、超電導現象を発生させるよう
にしたものである（Advance in Super Conductivity V
｀93 Springer-verlag P1243）。
テンレススチール等からなる中空管状の中芯ａの周囲
に、テープ状に加工した酸化物超電導線材ｂを複数枚ス
パイラル状に巻き付け、その周囲を誘電体ｃで被覆する
と共に、その周囲に液体窒素層ｄを介してステンレス管
ｅを形成し、さらに、その周囲に真空断熱層ｆを介して
スチール管ｇを形成したものであり、この中空管ａの内
部及び液体窒素層ｄにそれぞれ液体窒素を流して酸化物
超電導線材ｂを冷却して、超電導現象を発生させるよう
にしたものである（Advance in Super Conductivity V
｀93 Springer-verlag P1243）。
【０００４】また、図４（ｂ）に示すものは、外周に複
数の溝ｈが形成されたＦＲＰ等からなる中空管状の中芯
ｉの外周に、その溝ｈに沿わせて、図４（ａ）に示すよ
うなテープ状の酸化物超電導線材ｂを複数積層した超電
導体ｊを設け、その周囲に図２に示すような液体窒素層
ｄ、ステンレス管ｅ、真空断熱層ｆ、スチール管ｇを形
成したものであり、上記と同様、この中芯ｉの内部及び
液体窒素層ｄにそれぞれ液体窒素等の低温液体を流して
超電導体ｊを冷却して超電導現象を発生させるようにし
たものである（Advance in Super Conductivity VI ｀
94 Springer-verlag P1243）。
数の溝ｈが形成されたＦＲＰ等からなる中空管状の中芯
ｉの外周に、その溝ｈに沿わせて、図４（ａ）に示すよ
うなテープ状の酸化物超電導線材ｂを複数積層した超電
導体ｊを設け、その周囲に図２に示すような液体窒素層
ｄ、ステンレス管ｅ、真空断熱層ｆ、スチール管ｇを形
成したものであり、上記と同様、この中芯ｉの内部及び
液体窒素層ｄにそれぞれ液体窒素等の低温液体を流して
超電導体ｊを冷却して超電導現象を発生させるようにし
たものである（Advance in Super Conductivity VI ｀
94 Springer-verlag P1243）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構成をした従来の超電導線材を用いたシステムで
は、以下に示すような欠点がある。
うな構成をした従来の超電導線材を用いたシステムで
は、以下に示すような欠点がある。
【０００６】１．ステンレススチールやＦＲＰ等からな
る中芯ａ，ｉの周囲に酸化物超電導線材ｂや超電導体ｊ
を沿わせ、その中芯ａの内部に低温液体を流して中芯
ａ，ｉを伝わる熱伝導によって間接的に冷却するように
していることから、酸化物超電導線材ｂや超電導体ｊに
対する冷却効率が悪い。
る中芯ａ，ｉの周囲に酸化物超電導線材ｂや超電導体ｊ
を沿わせ、その中芯ａの内部に低温液体を流して中芯
ａ，ｉを伝わる熱伝導によって間接的に冷却するように
していることから、酸化物超電導線材ｂや超電導体ｊに
対する冷却効率が悪い。
【０００７】２．ステンレススチールやＦＲＰ等からな
る中芯ａ，ｉや、その外周に設けられるステンレス管ｅ
やスチール管ｇは、いずれも剛性が高くて可撓性に乏し
いことから取扱い性が低い。
る中芯ａ，ｉや、その外周に設けられるステンレス管ｅ
やスチール管ｇは、いずれも剛性が高くて可撓性に乏し
いことから取扱い性が低い。
【０００８】３．酸化物超電導線材ｂや超電導体ｊを巻
き付けるために、中芯をａ，ｉを必要とすることから、
その空間占有により超電導線システムが大径化してしま
う傾向がある。
き付けるために、中芯をａ，ｉを必要とすることから、
その空間占有により超電導線システムが大径化してしま
う傾向がある。
【０００９】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は酸化
物超電導線材の冷却効率に優れると共に、取扱い性の向
上と小径化を達成することができる新規な酸化物超電導
線材を用いたシステムを提供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的は酸化
物超電導線材の冷却効率に優れると共に、取扱い性の向
上と小径化を達成することができる新規な酸化物超電導
線材を用いたシステムを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、螺旋状の溝が形成されたスパイラル管内に
酸化物超電導線材を単独あるいは複数束ねて収容すると
共に、このスパイラル管の外周に液体窒素が流れる低温
液体冷却層を介して可撓性の内管を設け、さらに、この
内管の外周に真空断熱層を介して可撓性の外管を設ける
と共に、この外管の外周に被覆材を形成してなるもので
ある。
に本発明は、螺旋状の溝が形成されたスパイラル管内に
酸化物超電導線材を単独あるいは複数束ねて収容すると
共に、このスパイラル管の外周に液体窒素が流れる低温
液体冷却層を介して可撓性の内管を設け、さらに、この
内管の外周に真空断熱層を介して可撓性の外管を設ける
と共に、この外管の外周に被覆材を形成してなるもので
ある。
【００１１】すなわち、螺旋状の溝が形成されたスパイ
ラル管内に酸化物超電導線材を単独あるいは複数束ねて
収容し、これを液体窒素が流れる内管内に設けることに
より、酸化物超電導線材が液体窒素に浸漬された状態と
なることから、酸化物超電導線材が液体窒素に冷却され
て、優れた冷却効果を発揮することができる。また、こ
の内管は勿論、その周囲に設けられる外管として可撓性
のものを用いたことにより、システム全体がフレキシビ
リティとなり、取り扱い性が向上する。具体的には請求
項３に示したように、その長さ方向に波状に加工された
コルゲート管を用いることで達成できる。
ラル管内に酸化物超電導線材を単独あるいは複数束ねて
収容し、これを液体窒素が流れる内管内に設けることに
より、酸化物超電導線材が液体窒素に浸漬された状態と
なることから、酸化物超電導線材が液体窒素に冷却され
て、優れた冷却効果を発揮することができる。また、こ
の内管は勿論、その周囲に設けられる外管として可撓性
のものを用いたことにより、システム全体がフレキシビ
リティとなり、取り扱い性が向上する。具体的には請求
項３に示したように、その長さ方向に波状に加工された
コルゲート管を用いることで達成できる。
【００１２】また、請求項２に示したように、内管の外
周に絶縁紐を螺旋状に巻き廻すことで、これがスペーサ
の働きを成し、内管が外管の軸心部よりずれて偏ったり
するのを防止することができると共に、内管と外管との
間に形成される上記真空断熱層のギャップを均一に維持
することができる。
周に絶縁紐を螺旋状に巻き廻すことで、これがスペーサ
の働きを成し、内管が外管の軸心部よりずれて偏ったり
するのを防止することができると共に、内管と外管との
間に形成される上記真空断熱層のギャップを均一に維持
することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】図１は本発明に係る酸化物超電導線材を用
いたシステムの実施の一形態を示したものである。図示
するようにこのシステムは、銅テープをスパイラル巻き
してなる外径が例えば約１５ｍｍ前後のスパイラル管２
内に、テープ状の酸化物超電導線材１を複数、束ねて収
容すると共に、このスパイラル管２の周囲に外径が２５
〜３０ｍｍ程度のコルゲート管からなる内管３内に同軸
上に配置し、さらに、この内管３の周囲に外径が５０〜
６０ｍｍ程度のコルゲート管からなる外管４を同軸に配
置すると共に、この外管４の周囲にゴム材等の被覆層５
を被覆形成して構成されている。
いたシステムの実施の一形態を示したものである。図示
するようにこのシステムは、銅テープをスパイラル巻き
してなる外径が例えば約１５ｍｍ前後のスパイラル管２
内に、テープ状の酸化物超電導線材１を複数、束ねて収
容すると共に、このスパイラル管２の周囲に外径が２５
〜３０ｍｍ程度のコルゲート管からなる内管３内に同軸
上に配置し、さらに、この内管３の周囲に外径が５０〜
６０ｍｍ程度のコルゲート管からなる外管４を同軸に配
置すると共に、この外管４の周囲にゴム材等の被覆層５
を被覆形成して構成されている。
【００１５】この酸化物超電導線材１は図２（ｂ）に示
すように、高温超電導体の一つであるビスマス系酸化物
超電導銀シーステープ線材１ａを３枚積層し、熱処理し
て一体的に接合してなるものであり、このような酸化物
超電導線材１が３０〜３５本束ねてスパイラル管２内に
設けてある。また、このスパイラル管２は銅テープを一
定の間隔を隔てて螺旋状にスパイラル巻きして成るもの
であり、図１に示すように、酸化物超電導線材１の一部
がスパイラル管２の表面から螺旋状に露出した状態とな
っている。
すように、高温超電導体の一つであるビスマス系酸化物
超電導銀シーステープ線材１ａを３枚積層し、熱処理し
て一体的に接合してなるものであり、このような酸化物
超電導線材１が３０〜３５本束ねてスパイラル管２内に
設けてある。また、このスパイラル管２は銅テープを一
定の間隔を隔てて螺旋状にスパイラル巻きして成るもの
であり、図１に示すように、酸化物超電導線材１の一部
がスパイラル管２の表面から螺旋状に露出した状態とな
っている。
【００１６】そして、このスパイラル管２と内管３との
間にはキャップが５ｍｍ前後の円環状の隙間からなる液
体窒素層６が形成してあり、この液体窒素層６に液体窒
素を流すことでスパイラル管２内の酸化物超電導線材１
が液体窒素に浸漬されて直接冷却される状態となって酸
化物超電導線材１に対する液体窒素による冷却効率を大
幅に向上することができる。また、この内管３と外管４
との間にはギャップが５〜８ｍｍ程度の円環状をした真
空断熱層７が形成してあり、この真空断熱層７を真空引
きすることで、空気による内管３への外部入熱を低減す
ることができる。さらに、図２（ａ）に示すように、こ
の内管３の周囲には絶縁性及び断熱性を備えた絶縁紐８
が螺旋状に巻き付けてあり、この絶縁紐８がスペーサー
の働きを成して内管３が偏芯しないように外管４の略軸
心部に位置させることで上記真空断熱層８のギャップが
一定に維持されることとなり、良好な断熱性を発揮する
ことができる。
間にはキャップが５ｍｍ前後の円環状の隙間からなる液
体窒素層６が形成してあり、この液体窒素層６に液体窒
素を流すことでスパイラル管２内の酸化物超電導線材１
が液体窒素に浸漬されて直接冷却される状態となって酸
化物超電導線材１に対する液体窒素による冷却効率を大
幅に向上することができる。また、この内管３と外管４
との間にはギャップが５〜８ｍｍ程度の円環状をした真
空断熱層７が形成してあり、この真空断熱層７を真空引
きすることで、空気による内管３への外部入熱を低減す
ることができる。さらに、図２（ａ）に示すように、こ
の内管３の周囲には絶縁性及び断熱性を備えた絶縁紐８
が螺旋状に巻き付けてあり、この絶縁紐８がスペーサー
の働きを成して内管３が偏芯しないように外管４の略軸
心部に位置させることで上記真空断熱層８のギャップが
一定に維持されることとなり、良好な断熱性を発揮する
ことができる。
【００１７】また、図１に示すように、これら内管３及
び外管４は、いずれもその長さ方向に波状に加工された
コルゲート管から構成されていることから、適度な可撓
性を発揮することが可能となる。従って、例えば、この
システムを３０ｍ、１７００〜２２００Ａのパワーリー
ドあるいは送電ケーブルとして使用した場合、最大曲率
１ｍで敷設することも可能となり、敷設時等の取扱い性
が大幅に向上する。
び外管４は、いずれもその長さ方向に波状に加工された
コルゲート管から構成されていることから、適度な可撓
性を発揮することが可能となる。従って、例えば、この
システムを３０ｍ、１７００〜２２００Ａのパワーリー
ドあるいは送電ケーブルとして使用した場合、最大曲率
１ｍで敷設することも可能となり、敷設時等の取扱い性
が大幅に向上する。
【００１８】尚、本実施の形態では、酸化物超電導線材
１としてビスマス系のテープ状のものを用いた場合で説
明したが、勿論本発明はこれに限定されるものではな
く、これ以外にタリウム系、水銀系、イットリウム系、
ネオジウム系の金属被覆材を用いたり、丸線材や平角線
材等も用いることができる。さらに、酸化物超電導線材
１のスパイラル管２への挿入は、ユニット化してコンパ
クトに束ねて収容したり、ランダムに収容しても良い。
１としてビスマス系のテープ状のものを用いた場合で説
明したが、勿論本発明はこれに限定されるものではな
く、これ以外にタリウム系、水銀系、イットリウム系、
ネオジウム系の金属被覆材を用いたり、丸線材や平角線
材等も用いることができる。さらに、酸化物超電導線材
１のスパイラル管２への挿入は、ユニット化してコンパ
クトに束ねて収容したり、ランダムに収容しても良い。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮することができる。
すような優れた効果を発揮することができる。
【００２０】１．酸化物超電導線材が液体窒素に浸漬さ
れた状態となって直接冷却されるようになっていること
から、酸化物超電導線材の冷却効率を大幅に向上させる
ことができる。
れた状態となって直接冷却されるようになっていること
から、酸化物超電導線材の冷却効率を大幅に向上させる
ことができる。
【００２１】２．従来のように、酸化物超電導線材を束
ねるための中芯やフォーマ等を用いないことから、構成
の単純化と小径化が達成できる。
ねるための中芯やフォーマ等を用いないことから、構成
の単純化と小径化が達成できる。
【００２２】３．一定のギャップを有する真空断熱層を
容易に得ることが可能となり、優れた断熱効果を維持す
ることができる。
容易に得ることが可能となり、優れた断熱効果を維持す
ることができる。
【００２３】４．内管及び外管にスパイラル管を用いた
ことにより、内管及び外管の可撓性が向上し、敷設設置
時の取扱い性等が向上する。
ことにより、内管及び外管の可撓性が向上し、敷設設置
時の取扱い性等が向上する。
【図１】本発明の実施の一形態を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図２】（ａ）は本発明の実施の一形態を示す断面図で
ある。（ｂ）は本発明に係る３枚積層酸化物超電導線材
テープの実施の一形態を示す断面図である。
ある。（ｂ）は本発明に係る３枚積層酸化物超電導線材
テープの実施の一形態を示す断面図である。
【図３】従来の酸化物超電導線材を用いた送電ケーブル
の一例を示す分解斜視図である。
の一例を示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）は従来の酸化物超電導線材を積層化した
超電導体の一例を示す斜視図である。（ｂ）は従来の酸
化物超電導線材を用いた送電ケーブルの中芯部分を示す
断面図である。
超電導体の一例を示す斜視図である。（ｂ）は従来の酸
化物超電導線材を用いた送電ケーブルの中芯部分を示す
断面図である。
１ 酸化物超電導線材 １ａ ビスマス系酸化物超電導銀シーステープ線材 ２ スパイラル管 ３ 内管 ４ 外管 ５ 被覆層 ６ 液体窒素層 ７ 真空断熱層 ８ 絶縁紐
Claims (3)
- 【請求項１】 螺旋状の溝が形成されたスパイラル管内
に酸化物超電導線材を単独あるいは複数束ねて収容する
と共に、このスパイラル管の外周に液体窒素が流れる液
体窒素層を介して可撓性の内管を設け、さらに、この内
管の外周に真空断熱層を介して可撓性の外管を設けてな
ることを特徴とする酸化物超電導線材を用いたシステ
ム。 - 【請求項２】 上記内管の外周に絶縁紐を螺旋状に巻き
廻して、上記真空断熱層のギャップを均一に形成したこ
とを特徴とする請求項１記載の酸化物超電導線材を用い
たシステム。 - 【請求項３】 上記可撓性の内管及び外管が、その長さ
方向に波状に加工されたコルゲート管であることを特徴
とする請求項１又は２記載の酸化物超電導線材を用いた
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266260A JPH10112227A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 酸化物超電導線材を用いたシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266260A JPH10112227A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 酸化物超電導線材を用いたシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112227A true JPH10112227A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17428514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266260A Pending JPH10112227A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 酸化物超電導線材を用いたシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210263A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Yyl:Kk | 超伝導送電ケーブル及び送電システム |
| CN1316514C (zh) * | 2003-12-10 | 2007-05-16 | Lg电线有限公司 | 超导电缆的高真空维持结构 |
| JP2019102298A (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-24 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 超伝導導体 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP8266260A patent/JPH10112227A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1316514C (zh) * | 2003-12-10 | 2007-05-16 | Lg电线有限公司 | 超导电缆的高真空维持结构 |
| JP2006210263A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Yyl:Kk | 超伝導送電ケーブル及び送電システム |
| JP2019102298A (ja) * | 2017-12-04 | 2019-06-24 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 超伝導導体 |
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