JPWO2015033768A1 - Superconducting cable - Google Patents
Superconducting cable Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2015033768A1 JPWO2015033768A1 JP2015535412A JP2015535412A JPWO2015033768A1 JP WO2015033768 A1 JPWO2015033768 A1 JP WO2015033768A1 JP 2015535412 A JP2015535412 A JP 2015535412A JP 2015535412 A JP2015535412 A JP 2015535412A JP WO2015033768 A1 JPWO2015033768 A1 JP WO2015033768A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- current
- superconducting
- conductive layer
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005426 magnetic field effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 71
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 abstract description 30
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 35
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 25
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 21
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
- H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
- H01B12/06—Films or wires on bases or cores
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/30—Devices switchable between superconducting and normal states
-
- 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)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
縦磁界効果を利用して大電流を流すことができると共に、過大電流が生じた場合に、限流するための機能をケーブル自体で実現することができる超伝導ケーブルを提供する。縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側導体3と、内側導体3における縦磁界が増加するように内側導体と逆方向に直流電流を通電するシールド層5とを有する超伝導ケーブル1であって、シールド層5の電流容量が内側導体3の電流容量より小さくなっており、シールド層5が、シールド層5に流れる電流がシールド層5の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための外側導電層6bを有し、内側導体3が、内側導体3に流れる電流が内側導体3の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための内側導電層6aを有し、外側導電層6b及び内側導電層6aに電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように外側導電層6b及び内側導電層6aが形成されている。Provided is a superconducting cable that can flow a large current using the longitudinal magnetic field effect and that can realize a function for limiting the current with the cable itself when an excessive current occurs. A superconducting cable 1 having an inner conductor 3 for energizing a direct current using a longitudinal magnetic field effect and a shield layer 5 for energizing a direct current in the opposite direction to the inner conductor so that the longitudinal magnetic field in the inner conductor 3 increases. Thus, when the current capacity of the shield layer 5 is smaller than the current capacity of the inner conductor 3, the current is shunted when the current flowing through the shield layer 5 exceeds the current capacity of the shield layer 5. And the inner conductor 3 has an inner conductive layer 6a for shunting current when the current flowing through the inner conductor 3 exceeds the current capacity of the inner conductor 3. When a current is passed through the layer 6b and the inner conductive layer 6a, the outer conductive layer 6b and the inner conductive layer 6a are formed so that the longitudinal magnetic field is reduced by the current.
Description
本発明は、縦磁界効果を利用した限流機能付きの超伝導ケーブルに関する。 The present invention relates to a superconducting cable having a current limiting function utilizing a longitudinal magnetic field effect.
縦磁界効果を利用してフォースフリー状態又はフォースフリー状態に近い状態を実現する超伝導ケーブルとして、発明者らにより開発された特許文献1に示す技術が知られている。特許文献1に示す技術は、超伝導体を用いて電力を送電する超伝導ケーブルにおいて、超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導材からなる導電部を備え、導電部が複数の層からなり、最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が基準方向に対して順次異なる角度であり、導電部に流れる電流により当該電流の流れと同方向に磁界を生じさせるものであり、前記導電部で形成される層を内側層とし、前記超伝導材からなる導電部で形成され、当該導電部が前記基準方向に対して、前記内側層に配設される導電部の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される外側層と、前記内側層と外側層の間に配設された絶縁層とを備える直流の超伝導往復送電ケーブルである。 As a superconducting cable that realizes a force-free state or a state close to a force-free state using the longitudinal magnetic field effect, a technique shown in
この特許文献1に示すフォースフリー超伝導電力ケーブルは、縦磁界下で臨界電流密度が大幅に増加するという縦磁界効果を直流用超伝導電力ケーブルに応用したものである。図4(A)は、金属系超伝導体の横磁界下(白丸)及び縦磁界下(黒丸)における臨界電流密度の違いであり、フォースフリー超伝導電力ケーブルでは、この縦磁界下の特性を利用する。そのため、図4(B)に示すような構造とし、帰路の外側遮蔽超伝導体を流れる電流が内側の超伝導体に縦磁界を与えるように一の方向に捻る。一方、こうした縦磁界下において、内側導体で局所的な電流の方向(巻く超伝導材の方向)と磁界とが平行になるフォースフリー状態(Lorentz力が働かない状態)が達成されるよう、特殊な超伝導線の巻き方を施す。こうした構造にすることで、通常の超伝導ケーブルに比べて大幅な電流容量の増大を可能としている。図4(C)は計算例であり、ケーブル内の導体層の数の増加と共に飛躍的に電流容量が増大することを示している。 The force-free superconducting power cable shown in
ところで、再生可能エネルギーを利用した太陽光や風力による発電の普及の障害の一つになっているのが余剰電力の処理であり、そのためには、高価なエネルギー貯蔵装置の設置しなくても、広範囲に電力網を広げて過不足と不足をならすことによって地域的な安定化を図ることが有効である。このような安定な電力供給のために電力ネットワークを整備することが望まれているが、現状では短絡事故や落雷などによる過大電流が問題となり、十分な電力ネットワークが形成されていない。こうした広域電力ネットワークの構築のためには、事故時の過大電流を阻止できる限流器の設置が重要であり、特に欧米では限流器の開発が急ピッチで行われている。 By the way, one of the obstacles to the spread of power generation using solar energy and wind power using renewable energy is the processing of surplus power, and for that purpose, without installing an expensive energy storage device, It is effective to achieve regional stabilization by expanding the power grid over a wide area and smoothing excesses and deficiencies. Although it is desired to develop a power network for such a stable power supply, at present, an excessive current due to a short circuit accident or a lightning strike becomes a problem, and a sufficient power network is not formed. In order to build such a wide-area power network, it is important to install a current limiter that can prevent excessive current in the event of an accident. In particular, in Europe and the United States, current limiters are being developed at a rapid pace.
超伝導を利用した限流器として、(1)抵抗遷移型、(2)インダクタンス型がよく知られている。(1)抵抗遷移型は、超伝導体が常伝導状態に転移して生じる高い電気抵抗を利用して限流するものであり、(2)インダクタンス型は、巻線数の多い変流器の2次側が常伝導状態に転移したときに1次側から見たインピーダンスが極めて大きくなることを利用して限流するものであり、交流専用となる。これ以外にも、例えば、(2)を利用して超伝導変圧器に限流機能を持たせたものがある。 As a current limiter using superconductivity, (1) resistance transition type and (2) inductance type are well known. (1) The resistance transition type uses a high electrical resistance generated by the transition of the superconductor to the normal state, and (2) the inductance type is a current transformer with a large number of windings. The current is limited by utilizing the fact that the impedance viewed from the primary side becomes extremely large when the secondary side transitions to the normal conduction state, and is dedicated to alternating current. In addition to this, there is, for example, a superconducting transformer that has a current limiting function using (2).
上記に関連する技術として、例えば特許文献2に示す技術が開示されている。特許文献2に示す技術は、超伝導ケーブルの冷却媒体流通路と流通可能な状態となるように超伝導ケーブルの端末に接続される低温容器と、低温容器に液体窒素を循環供給するための冷却システムと、低温容器内に配設されて液体窒素に埋没状態に浸漬され、かつ電流リードを介して常伝導機器に電気的に接続される超伝導限流素子とを備えるものである。 As a technique related to the above, for example, a technique shown in
しかしながら、特許文献2に示す技術は、超伝導ケーブルに限流機能を別途設ける必要があり、構造が複雑になってしまうと共に、製造やメンテナンスに手間が掛かってしまうという課題を有する。 However, the technique shown in
本発明は、縦磁界効果を利用して大電流を流すことができると共に、過大電流が生じた場合に、限流するための機能をケーブル自体で実現することができる超伝導ケーブルを提供する。 The present invention provides a superconducting cable that can flow a large current using the longitudinal magnetic field effect and can realize a function for limiting the current with the cable itself when an excessive current occurs.
本発明に係る超伝導ケーブルは、縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側層と、当該内側層を被覆する絶縁層と、当該絶縁層の外側に前記内側層における縦磁界が増加するように前記内側層と逆方向に直流電流を通電する外側層とを有する超伝導ケーブルであって、前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、前記外側層の最外層に、当該外側層に流れる電流が当該外側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための導電層を有し、前記導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記導電層が形成されているものである。 The superconducting cable according to the present invention increases the longitudinal magnetic field in the inner layer outside the insulating layer, the inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, the insulating layer that covers the inner layer, and the insulating layer. Thus, a superconducting cable having an outer layer that conducts a direct current in the opposite direction to the inner layer, the current capacity of the outer layer being smaller than the current capacity of the inner layer, and the outermost layer of the outer layer. The outer layer has a conductive layer for shunting current when the current flowing through the outer layer exceeds the current capacity of the outer layer, and when the current is passed through the conductive layer, The conductive layer is formed so that the magnetic field is reduced.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側層と、当該内側層を被覆する絶縁層と、当該絶縁層の外側に前記内側層における縦磁界が増加するように前記内側層と逆方向に直流電流を通電する外側層とを有する超伝導ケーブルであって、前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、前記外側層の最外層に、当該外側層に流れる電流が当該外側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための導電層を有し、前記導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記導電層が形成されているため、過大電流が流れた場合には、外側層が有する導電層に電流が分流され、その分流された電流により縦磁界が減少することで、抵抗状態に遷移し、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, the inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, the insulating layer that covers the inner layer, and the inner layer outside the insulating layer A superconducting cable having an outer layer that conducts a direct current in the opposite direction to the inner layer so that a longitudinal magnetic field increases, and the current capacity of the outer layer is smaller than the current capacity of the inner layer, When the outermost layer has a conductive layer for shunting the current when the current flowing through the outer layer exceeds the current capacity of the outer layer, and the current is passed through the conductive layer Since the conductive layer is formed so that the longitudinal magnetic field is reduced by the current, when an excessive current flows, the current is shunted to the conductive layer included in the outer layer, and the longitudinal magnetic field is generated by the shunted current. The resistance is reduced by decreasing Transitions to an effect that it is possible to realize a current limiting function.
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、前記内側層が、前記基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、前記導電層が、前記外側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなるものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the longitudinal direction of the superconducting cable is a reference direction, and the inner layer is spirally arranged at an angle of either positive or negative with respect to the reference direction. A plurality of superconducting layers made of a superconducting member, wherein an angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction from the innermost layer to the outermost layer of the plurality of superconducting layers, and the outer layer Has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer included in the inner layer with respect to the reference direction, and the conductive layer is formed on the outer side. The conductive layer is disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer of the layer.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、前記内側層が、前記基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、前記導電層が、前記外側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなるため、導電層に流れる電流により縦磁界を減少させることができ、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 As described above, in the superconducting cable according to the present invention, the longitudinal direction of the superconducting cable is a reference direction, and the inner layer is spiral at an angle of either positive or negative with respect to the reference direction. A plurality of superconducting layers made of superconducting members, and the angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction from the innermost layer to the outermost layer of the plurality of superconducting layers. The outer layer has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer included in the inner layer with respect to the reference direction, and the conductive layer Since the layer is made of a conductive member arranged in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer of the outer layer, the longitudinal magnetic field can be reduced by the current flowing in the conductive layer, and the current limiting function The effect that can be realized
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記導電層に流れる電流の方向を前記外側層に流れる電流の方向と同方向とするものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the direction of the current flowing through the conductive layer is the same as the direction of the current flowing through the outer layer.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、導電層に流れる電流の方向を外側層に流れる電流の方向と同方向とするため、導電層に流れる電流により縦磁界を減少させることができ、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, the direction of the current flowing in the conductive layer is the same as the direction of the current flowing in the outer layer, so that the longitudinal magnetic field can be reduced by the current flowing in the conductive layer. The current limiting function can be realized.
本発明に係る超伝導ケーブルは、縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側層と、当該内側層を被覆する絶縁層と、当該絶縁層の外側に前記内側層における縦磁界が増加するように前記内側層と逆方向に直流電流を通電する外側層とを有する超伝導ケーブルであって、前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、前記内側層の最外層であって前記絶縁層の内側に、前記内側層に流れる電流が当該内側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための導電層を有し、前記導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記導電層が形成されているものである。 The superconducting cable according to the present invention increases the longitudinal magnetic field in the inner layer outside the insulating layer, the inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, the insulating layer that covers the inner layer, and the insulating layer. Thus, a superconducting cable having an outer layer that conducts a direct current in the opposite direction to the inner layer, the current capacity of the outer layer being smaller than the current capacity of the inner layer, A conductive layer for shunting the current when the current flowing through the inner layer exceeds the current capacity of the inner layer, the outer layer being inside the insulating layer; In this case, the conductive layer is formed so that the longitudinal magnetic field is reduced by the current.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側層と、当該内側層を被覆する絶縁層と、当該絶縁層の外側に前記内側層における縦磁界が増加するように前記内側層と逆方向に直流電流を通電する外側層とを有する超伝導ケーブルであって、前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、前記内側層の最外層であって前記絶縁層の内側に、前記内側層に流れる電流が当該内側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための導電層を有し、前記導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記導電層が形成されているため、過大電流が流れた場合には、内側層が有する導電層に電流が分流され、その分流された電流により縦磁界が減少することで、抵抗状態に遷移し、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, the inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, the insulating layer that covers the inner layer, and the inner layer outside the insulating layer A superconducting cable having an outer layer that conducts a direct current in the opposite direction to the inner layer so that a longitudinal magnetic field increases, and the current capacity of the outer layer is smaller than the current capacity of the inner layer, A conductive layer for shunting the current when the current flowing through the inner layer exceeds the current capacity of the inner layer, the outermost layer of the inner layer and inside the insulating layer; When the current is applied to the current layer, the conductive layer is formed so that the longitudinal magnetic field is reduced by the current, so when an excessive current flows, the current is shunted to the conductive layer of the inner layer, A longitudinal magnetic field is generated by the shunt current. By decreasing transitions to resistance state, an effect that it is possible to realize a current limiting function.
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、前記内側層が、前記基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、前記導電層が、前記内側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなるものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the longitudinal direction of the superconducting cable is a reference direction, and the inner layer is spirally arranged at an angle of either positive or negative with respect to the reference direction. A plurality of superconducting layers made of a superconducting member, wherein an angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction from the innermost layer to the outermost layer of the plurality of superconducting layers, and the outer layer Has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer included in the inner layer with respect to the reference direction, and the conductive layer is formed on the inner side. The conductive layer is disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer of the layer.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、前記内側層が、前記基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、前記導電層が、前記内側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなるため、導電層に流れる電流により縦磁界を減少させることができ、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 As described above, in the superconducting cable according to the present invention, the longitudinal direction of the superconducting cable is a reference direction, and the inner layer is spiral at an angle of either positive or negative with respect to the reference direction. A plurality of superconducting layers made of superconducting members, and the angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction from the innermost layer to the outermost layer of the plurality of superconducting layers. The outer layer has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer included in the inner layer with respect to the reference direction, and the conductive layer Since the layer is made of a conductive member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer of the inner layer, the longitudinal magnetic field can be reduced by the current flowing in the conductive layer, and the current limiting function The effect that can be realized
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記導電層に流れる電流の方向を前記内側層に流れる電流の方向と同方向とするものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the direction of the current flowing through the conductive layer is the same as the direction of the current flowing through the inner layer.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、導電層に流れる電流の方向を内側層に流れる電流の方向と同方向とするため、導電層に流れる電流により縦磁界を減少させることができ、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, the direction of the current flowing through the conductive layer is the same as the direction of the current flowing through the inner layer, so that the longitudinal magnetic field can be reduced by the current flowing through the conductive layer. The current limiting function can be realized.
本発明に係る超伝導ケーブルは、縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側層と、当該内側層を被覆する絶縁層と、当該絶縁層の外側に前記内側層における縦磁界が増加するように前記内側層と逆方向に直流電流を通電する外側層とを有する超伝導ケーブルであって、前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、前記外側層の最外層に、当該外側層に流れる電流が当該外側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための外側導電層を有し、前記内側層の最外層であって前記絶縁層の内側に、前記内側層に流れる電流が当該内側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための内側導電層を有し、前記外側導電層及び前記内側導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記外側導電層及び前記内側導電層が形成されているものである。 The superconducting cable according to the present invention increases the longitudinal magnetic field in the inner layer outside the insulating layer, the inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, the insulating layer that covers the inner layer, and the insulating layer. Thus, a superconducting cable having an outer layer that conducts a direct current in the opposite direction to the inner layer, the current capacity of the outer layer being smaller than the current capacity of the inner layer, and the outermost layer of the outer layer. The outer layer has an outer conductive layer for shunting the current when the current flowing through the outer layer exceeds the current capacity of the outer layer, and is the outermost layer of the inner layer and inside the insulating layer. When the current flowing in the inner layer exceeds the current capacity of the inner layer, the inner conductive layer for shunting the current is provided, and the current is passed through the outer conductive layer and the inner conductive layer. , So that the longitudinal magnetic field is reduced by the current In which Kisotogawa conductive layer and the inner conductive layer is formed.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、縦磁界効果を利用して直流電流を通電する内側層と、当該内側層を被覆する絶縁層と、当該絶縁層の外側に前記内側層における縦磁界が増加するように前記内側層と逆方向に直流電流を通電する外側層とを有する超伝導ケーブルであって、前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、前記外側層の最外層に、当該外側層に流れる電流が当該外側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための外側導電層を有し、前記内側層の最外層であって前記絶縁層の内側に、前記内側層に流れる電流が当該内側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための内側導電層を有し、前記外側導電層及び前記内側導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記外側導電層及び前記内側導電層が形成されているため、過大電流が流れた場合には、内側層及び外側層が有する導電層に電流が分流され、その分流された電流により縦磁界が減少することで、抵抗状態に遷移し、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, the inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, the insulating layer that covers the inner layer, and the inner layer outside the insulating layer A superconducting cable having an outer layer that conducts a direct current in the opposite direction to the inner layer so that a longitudinal magnetic field increases, and the current capacity of the outer layer is smaller than the current capacity of the inner layer, The outermost layer of the outer layer has an outer conductive layer for shunting current when the current flowing through the outer layer exceeds the current capacity of the outer layer, and is the outermost layer of the inner layer, Inside the insulating layer, there is an inner conductive layer for shunting the current when the current flowing through the inner layer exceeds the current capacity of the inner layer, and current is passed through the outer conductive layer and the inner conductive layer. When energized, the current Since the outer conductive layer and the inner conductive layer are formed so as to reduce the field, when an excessive current flows, the current is divided into the conductive layers of the inner layer and the outer layer, and the divided current is divided. By reducing the longitudinal magnetic field due to the current, it is possible to transition to the resistance state and realize the current limiting function.
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、前記内側層が、当該基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数層の超伝導層を有し、当該複数層の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、前記外側導電層が、前記外側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなり、前記内側導電層が、前記内側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなるものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the longitudinal direction of the superconducting cable is a reference direction, and the inner layer is spirally arranged at an angle of either positive or negative with respect to the reference direction. A plurality of superconducting layers made of a superconducting member, wherein the angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction from the innermost layer to the outermost layer of the superconducting layers, The outer layer has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer included in the inner layer with respect to the reference direction, and the outer conductive layer includes The conductive layer is disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer of the outer layer, and the inner conductive layer is opposite to the spiral direction of the superconducting layer of the inner layer. The conductive member is arranged in the spiral direction.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、前記内側層が、当該基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数層の超伝導層を有し、当該複数層の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、前記外側導電層が、前記外側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなり、前記内側導電層が、前記内側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなるため、導電層に流れる電流により縦磁界を減少させることができ、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 As described above, in the superconducting cable according to the present invention, the longitudinal direction of the superconducting cable is a reference direction, and the inner layer is spiral at an angle of either positive or negative with respect to the reference direction. A plurality of superconducting layers made of superconducting members, and the spiral angle gradually increases with respect to the reference direction from the innermost layer to the outermost layer of the plurality of superconducting layers. The superconducting layer is composed of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer included in the inner layer with respect to the reference direction. The outer conductive layer is made of a conductive member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconductive layer included in the outer layer, and the inner conductive layer is formed of the superconductive layer included in the inner layer. Is it a conductive member arranged in a spiral direction opposite to the spiral direction? Becomes therefore, the current flowing in the conductive layer can be reduced vertical magnetic field, an effect that it is possible to realize a current limiting function.
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記外側導電層に流れる電流の方向を前記外側層に流れる電流の方向と同方向とし、前記内側導電層に流れる電流の方向を前記内側層に流れる電流の方向と同方向とするものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the direction of the current flowing in the outer conductive layer is the same as the direction of the current flowing in the outer layer, and the direction of the current flowing in the inner conductive layer is the direction of the current flowing in the inner layer. And the same direction.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、前記外側導電層に流れる電流の方向を前記外側層に流れる電流の方向と同方向とし、前記内側導電層に流れる電流の方向を前記内側層に流れる電流の方向と同方向とするため、導電層に流れる電流により縦磁界を減少させることができ、限流機能を実現することができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, the direction of the current flowing through the outer conductive layer is the same as the direction of the current flowing through the outer layer, and the direction of the current flowing through the inner conductive layer is the inner layer. Therefore, the longitudinal magnetic field can be reduced by the current flowing through the conductive layer, and the current limiting function can be realized.
本発明に係る超伝導ケーブルは、前記外側導電層及び前記内側導電層の前記基準方向に対する螺旋角度が、それぞれ20°以上、60°以下とするものである。 In the superconducting cable according to the present invention, the spiral angles of the outer conductive layer and the inner conductive layer with respect to the reference direction are 20 ° or more and 60 ° or less, respectively.
このように、本発明に係る超伝導ケーブルにおいては、前記外側導電層及び前記内側導電層の前記基準方向に対する螺旋角度が、それぞれ20°以上、60°以下とすることで、十分な限流効果を実現しつつ、導電層における導線の量を抑え、巻き易くして製造効率を上げることができるという効果を奏する。 Thus, in the superconducting cable according to the present invention, a sufficient current-limiting effect can be obtained by setting the spiral angles of the outer conductive layer and the inner conductive layer with respect to the reference direction to 20 ° or more and 60 ° or less, respectively. While achieving the above, there is an effect that the amount of the conductive wire in the conductive layer can be suppressed and winding can be facilitated to increase manufacturing efficiency.
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。 Embodiments of the present invention will be described below. The present invention can be implemented in many different forms. Also, the same reference numerals are given to the same elements throughout the present embodiment.
(本発明の第1の実施形態)
本実施形態に係る超伝導ケーブルについて、図1ないし図3を用いて説明する。本実施形態に係る超伝導ケーブルは、フォースフリー状態又はフォースフリー状態に近い状態を実現して大電流を流すことが可能なフォースフリー超伝導電力ケーブルに限流機能を付加したものである。すなわち、縦磁界効果を利用することで電流容量を増加させる超伝導ケーブルの限流機能に関するものである。(First embodiment of the present invention)
A superconducting cable according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The superconducting cable according to the present embodiment is obtained by adding a current limiting function to a force-free superconducting power cable that can realize a force-free state or a state close to a force-free state and allow a large current to flow. That is, the present invention relates to a current limiting function of a superconducting cable that increases the current capacity by utilizing the longitudinal magnetic field effect.
フォースフリー超伝導電力ケーブルは、図4(B)に示すように、円筒状に形成され、それぞれが異なる断面径を有する内側導体が、多層(図では3層)に積層された構造となっており、積層された内側導体は、絶縁層により被覆されている。絶縁層の外側には、内側導体とは逆方向に電流を通電すると共に、内側導体により発生する磁界をシールドするシールド層が、多層(図では3層)に積層された構造で形成されている。各層間は中空となっており、液体窒素等の冷媒が充填される。 As shown in FIG. 4 (B), the force-free superconducting power cable is formed in a cylindrical shape and has a structure in which inner conductors having different cross-sectional diameters are laminated in multiple layers (three layers in the figure). The laminated inner conductor is covered with an insulating layer. On the outside of the insulating layer, a shield layer is formed in a multilayer structure (three layers in the figure) that energizes current in the opposite direction to the inner conductor and shields the magnetic field generated by the inner conductor. . Each layer is hollow and is filled with a refrigerant such as liquid nitrogen.
内側導体は、複数の超伝導テープを並設して形成されており、各層における超伝導テープは、フォースフリー超伝導電力ケーブルの長手方向を基準方向とし、基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設されている。また、外側のシールド層は、内側導体と同様に複数の超伝導テープを並設して形成されており、各層における超伝導テープは、基準方向に対して内側導体における螺旋方向と反対方向の螺旋方向(すなわち、内側導体が正の角度であればシールド層は負の角度、内側導体が負の角度であればシールド層は正の角度)に配設されている。 The inner conductor is formed by juxtaposing a plurality of superconducting tapes, and the superconducting tape in each layer has a longitudinal direction of the force-free superconducting power cable as a reference direction and is positive or negative with respect to the reference direction. They are arranged in a spiral at any one angle. In addition, the outer shield layer is formed by arranging a plurality of superconducting tapes in the same manner as the inner conductor, and the superconducting tape in each layer has a spiral in a direction opposite to the spiral direction in the inner conductor with respect to the reference direction. If the inner conductor is a positive angle, the shield layer is disposed at a negative angle, and if the inner conductor is a negative angle, the shield layer is disposed at a positive angle.
また、内側導体及び外側のシールド層の各層において、超伝導テープが配設される螺旋の角度は、半径方向に対して最も内側の層である最内層から、半径方向に対して最も外側の層である最外層に向けて基準方向に対する螺旋角度が順次大きくなっている。図4(B)における各層の矢印の方向は、超伝導テープが配設されている方向であり、電流が流れる方向を示している。つまり、電流は基準方向に向かって螺旋状に流れて送電される。 Further, in each of the inner conductor layer and the outer shield layer, the angle of the spiral in which the superconducting tape is disposed is changed from the innermost layer which is the innermost layer to the radial direction to the outermost layer with respect to the radial direction. The spiral angle with respect to the reference direction gradually increases toward the outermost layer. The direction of the arrow in each layer in FIG. 4B is the direction in which the superconducting tape is disposed, and indicates the direction in which current flows. That is, the current flows in a spiral shape toward the reference direction and is transmitted.
ここで、内側導体を流れる電流をIとすると、電流Iは基準方向に平行な縦成分と基準方向に垂直な横成分に分けることができる。内側導体を電流Iが流れることで、基準方向からの螺旋の角度をθとすると、縦成分の電流Icosθは、フォースフリー超伝導電力ケーブルに対して横磁界を発生させ、横成分の電流Isinθは、フォースフリー超伝導電力ケーブルに対して縦磁界を発生させる。前述したように、縦磁界下では超伝導体の臨界電流密度が増大することから、大容量の電力を送電することが可能となる。 Here, if the current flowing through the inner conductor is I, the current I can be divided into a vertical component parallel to the reference direction and a horizontal component perpendicular to the reference direction. When the current I flows through the inner conductor and the angle of the spiral from the reference direction is θ, the longitudinal component current I cos θ generates a transverse magnetic field for the force-free superconducting power cable, and the transverse component current Isin θ is A longitudinal magnetic field is generated for the force-free superconducting power cable. As described above, since the critical current density of the superconductor increases under a longitudinal magnetic field, a large amount of power can be transmitted.
また、外側のシールド層においては、内側導体に対して螺旋方向が逆であり、電流の方向も逆であるため、縦成分の電流については、内側導体で生じる横磁界を打ち消すことができ(すなわち、シールド機能を有しており)、横成分の電流については、内側導体で生じる縦磁界を増加させることができる。つまり、図4(C)に示すように、より大きな縦磁界を加えることで、臨界電流密度を大幅に増加させることが可能となる。 Further, in the outer shield layer, the spiral direction is opposite to the inner conductor, and the current direction is also opposite. Therefore, the transverse magnetic field generated in the inner conductor can be canceled for the longitudinal current (ie, , And a longitudinal magnetic field generated by the inner conductor can be increased with respect to the current of the transverse component. That is, as shown in FIG. 4C, the critical current density can be significantly increased by applying a larger longitudinal magnetic field.
フォースフリー超伝導電力ケーブルにおける超伝導テープは、理想的には流れる電流の方向と縦磁界の方向とが平行となる角度、つまりJ×B=0を満たすフォースフリー状態で電流が流れるように螺旋角度を設定して配設される(詳細は特許文献1を参照)。なお、フォースフリー超伝導電力ケーブルには、理想的にJ×B=0を満たすフォースフリー状態のものに加えて、J×B=0を完全には満たさないものの、フォースフリー状態に近い状態のものも含まれるとする。 The superconducting tape in the force-free superconducting power cable ideally spirals so that the current flows in an angle in which the direction of the flowing current and the direction of the longitudinal magnetic field are parallel, that is, J × B = 0. The angle is set and disposed (refer to
このようなフォースフリー超伝導電力ケーブルに限流機能を付加する。つまり、上述したように、抵抗転移型限流器の特徴は、過大電流が流れた場合にすばやく抵抗状態に転移し、高い抵抗を発生させることによって過大電流を速やかに減衰させるものであり、本実施形態に係る超伝導ケーブルにおいては、フォースフリー超伝導電力ケーブルの特徴的な構造を利用したものである。 A current limiting function is added to such a force-free superconducting power cable. In other words, as described above, the characteristic of the resistance transition type fault current limiter is that when an excessive current flows, it quickly transitions to a resistance state and quickly attenuates the excessive current by generating a high resistance. The superconducting cable according to the embodiment uses the characteristic structure of the force-free superconducting power cable.
図1は、本実施形態に係る超伝導ケーブルの第1の構造を示す図である。図1において、超伝導ケーブル1は、中心部分に配設されるフォーマ2と、フォーマ2の外側に複数の超伝導テープを並設して形成された複数層(図では3層)の内側導体3と、内側導体3の外側に絶縁層4と、絶縁層4の外側に複数の超伝導テープを並設して形成された複数層(図では3層)のシールド層5と、シールド層5の外側に過大電流を分流するための導電層6が形成されている。 FIG. 1 is a diagram showing a first structure of a superconducting cable according to the present embodiment. In FIG. 1, a
内側導体3においては、電流は基準方向に流れ、上記で説明したように、内側導体3の各層は、フォースフリー状態又はフォースフリーに近い状態を実現するために、最内層から最外層に向けて基準方向に対する螺旋角度が順次大きくなっている。一方、シールド層5においては、電流は基準方向とは逆方向に流れ、その各層は内側導体3の各層に対して螺旋方向が逆方向に形成されている。 In the
導電層6は超伝導体ではなく、通常の導体(例えば、銅やアルミニウム)からなり、過大電流が生じた場合にシールド層5に流れていた電流が分流してシールド層5に流れていた電流と同方向、すなわち基準方向と逆方向に導体に沿って電流が流れる。この導電層6は、シールド層5の螺旋方向とは逆方向に巻かれて形成されている。すなわち、縦成分の電流により、内側導体3の横磁界を打ち消し、横成分の電流により、内側導体3の縦磁界を打ち消す。内側導体3の縦磁界が減少することで、臨界電流が減少し、抵抗状態への転移が高速に行われる。 The
以下に、地絡事故や落雷などにより過大電流が流れた場合の限流プロセスを説明する。超伝導ケーブル1においては、シールド層5の電流容量が内側導体3の電流容量より小さくなるように形成されている。外側のシールド層5は、フォースフリーが実現されているわけではないため、大きな電流密度の増加はない。つまり、シールド層5に使用する超伝導材料を減らしておくことで、電流容量を小さくしておく。 The current limiting process when an excessive current flows due to a ground fault or lightning strike will be described below. The
過大電流が生じた場合に、シールド層5の電流容量を超えた遮蔽電流は導電層6へ分流を始めるが、その導電層6がシールド層5の螺旋方向と逆方向に巻かれているため、縦磁界が減少する。これにより、内側導体3の電流容量が減少し、抵抗遷移が起こり易くなり、限流機能が実現される。 When an excessive current occurs, the shield current exceeding the current capacity of the
図2は、本実施形態に係る超伝導ケーブルの第2の構造を示す図である。図2において、図1の場合と異なるのは、導電層6が、内側導体3と絶縁層4との間に形成されている点である。つまり、内側導体3に抵抗遷移が起こった際に、導電層6に内側導体3に流れていた電流と同方向、すなわち基準方向に導体に沿って電流が流れる。この導電層6は、内側導体3の螺旋方向と逆方向に巻かれているため、内側導体3の縦磁界が減少する。これにより、内側導体3の電流容量を減少させ、抵抗遷移を起こり易くして、限流機能が実現される。 FIG. 2 is a diagram showing a second structure of the superconducting cable according to the present embodiment. 2 is different from the case of FIG. 1 in that the
図3は、本実施形態に係る超伝導ケーブルの第3の構造を示す図である。図3における超伝導ケーブル1は、図1及び図2における超伝導ケーブル1を組み合わせた構造となっており、内側導体3と絶縁層4との間に内側導電層6aが形成され、シールド層5の外側に外側導電層6bが形成されている。これらの内側導電層6a及び外側導電層6bは、銅やアルミニウム等の通常の導体からなり、内側導体3やシールド層5に過大電流が生じた場合に各層を流れていた電流が分流する。つまり、外側導電層6bに、シールド層5に流れていた電流と同方向、すなわち基準方向と逆方向に導体に沿って電流が流れ、内側導電層6aに、内側導体3に流れていた電流と同方向、すなわち基準方向に導体に沿って電流が流れる。内側導電層6aは、内側導体3の螺旋方向とは逆方向の螺旋方向に巻かれており、外側導電層6bは、シールド層5の螺旋方向とは逆方向の螺旋方向に巻かれているため、内側導体3の縦磁界の減少が、外側導電層6b及び内側導電層6aの電流により促進される。これにより、内側導体3の電流容量を減少させ、抵抗遷移を起こり易くして、限流機能が実現される。 FIG. 3 is a diagram showing a third structure of the superconducting cable according to the present embodiment. The
以下に、過大電流が流れた場合の限流プロセスを説明する。ここでも、超伝導ケーブル1においては、シールド層5の電流容量が内側導体3の電流容量より小さくなるように形成されている。外側のシールド層5は、フォースフリー状態又はフォースフリー状態に近い状態が実現されているわけではないため、大きな電流密度の増加はない。つまり、シールド層5に使用する超伝導材料を減らしておくことで、電流容量を小さくしておく。 The current limiting process when an excessive current flows will be described below. Here again, the
過大電流が生じた場合に、シールド層5の電流容量を超えた遮蔽電流は、外側導電層6bへ分流を始めるが、その外側導電層6bがシールド層5の螺旋方向と逆方向に巻かれているため、縦磁界が減少する。これにより、内側導体3の電流容量が減少し、抵抗遷移が起こり易くなる。 When an excessive current occurs, the shield current exceeding the current capacity of the
内側導体3が抵抗遷移を始めれば、電流の一部が内側導電層6aに流れるが、特に内側導体3のすぐ外側に形成された内側導電層6aに、内側導体3の螺旋方向とは逆方向の螺旋方向に電流が流れることで、縦磁界が大幅に減少し、臨界電流が大きく減少し、一気に抵抗遷移が加速され、強い限流が起こる。このようなプロセスにより、高速な抵抗状態への転移が始まれば、発生熱による温度上昇のスピードが速まり、一気に常伝導状態への転移が起こり、安全で確実に限流が行われる。 When the
このように、フォースフリー超伝導電力ケーブルにおいて、過大電流が流れた場合に縦磁界を減少するような構造とすることで、臨界電流が減少し、常伝導状態への転移を高速に行って、安全で確実な限流機能を実現することができる。 In this way, in the force-free superconducting power cable, by making a structure that reduces the longitudinal magnetic field when an excessive current flows, the critical current decreases, and the transition to the normal state is performed at high speed. Safe and reliable current limiting function can be realized.
なお、上記実施形態において、内側導体3の各層は、フォースフリー状態又はフォースフリーに近い状態を実現するために、最内層から最外層に向けて基準方向に対する螺旋角度が順次大きくなっている構成としたが、螺旋角度が0°、すなわち基準方向と平行の状態であってもよい。つまり、内側導体3では縦磁界を生じることなく、シールド層5による縦磁界効果により内側導体3の基準方向への電流容量を増加させて電流を通電する構成であればよい。 In the above embodiment, each layer of the
以下、1つの超伝導ケーブルを例にとって限流特性の解析を行う。ここでは、図3に示す超伝導ケーブル1の構造をベースにして解析を行う。 In the following, the current limiting characteristics will be analyzed using one superconducting cable as an example. Here, the analysis is performed based on the structure of the
内側導体の超伝導層数nが8の場合を考える。この超伝導層の半径はR=2.0×10 −2mとし、この場合、シールド層5を流れる返流による縦磁界はμ0He=0.517T、シールド層5の平均遮蔽電流密度は<Jc⊥>=4.0×1010A/m2、フォースフリー状態にある内側導体3の臨界電流密度はJc‖=8.0×1010A/m2であり、このときのケーブルの電流容量はIt=89.6kAである。なお、これらの演算の詳細については、参考文献(T.Matsushita, M.Kiuchi, E.S.Otabe "Innovative superconducting force-free cable concept", Superconductors Science and Technology, Vol.25 (2012) 125009, 8pp)に基づくものである。 Consider a case where the number n of superconducting layers of the inner conductor is eight. The radius of this superconducting layer is R = 2.0 × 10 -2m, and in this case, the longitudinal magnetic field due to the return flow through the
ここで、シールド層5の電流容量を(1−ε)Itとし、ここではε=0.05とする。次に、外側導電層6b(銅)の半径をRs=2.5×10−2m、その巻き角度θsを40°とする。そして、絶縁層4の内側に配設する安定化銅のうち、内側導体3の外側に配する割合、すなわち内側導電層6a(銅)の割合をβで表し(1−βは中央のフォーマ(銅)の割合となる)、β=1とし、巻き角度θiを同じく40°とする。Here, the current capacity of the
以下、具体的な計算に入る前に簡単に概略を説明する。まず、電流容量を超えた電流が超伝導層に流れたとすると、磁束フロー状態に達することになるが、これに対応した超伝導体の抵抗を求める。例えば、発生に寄与し、シールド層5の超伝導体の断面積は、超伝導コート線材の超伝導層の厚さをd=1.0μmとして、 The outline will be briefly described below before entering into specific calculations. First, assuming that a current exceeding the current capacity flows in the superconducting layer, the magnetic flux flow state is reached. The resistance of the superconductor corresponding to this state is obtained. For example, it contributes to generation, and the cross-sectional area of the superconductor of the
となる。したがって、フロー抵抗率をρf=1.0μΩcmとすると、長さ1mあたりの超伝導体の抵抗はRf’=1.0×10−8/1.25×10−6=80[mΩ/m]となる。しかしながら、安定化銅の抵抗は1mΩ/mよりはるかに小さいので、すべての余剰電流は安定化銅を流れるとしてよい。It becomes. Therefore, when the flow resistivity is ρ f = 1.0 μΩcm, the resistance of the superconductor per 1 m of length is R f ′ = 1.0 × 10 −8 /1.25×10 −6 = 80 [mΩ / m]. However, since the resistance of the stabilized copper is much less than 1 mΩ / m, all excess current may flow through the stabilized copper.
限流特性の指標として、中心導体部の銅層(ケーブル中心部のフォーマ)に流れる電流ICuを用いることにする。輸送電流をI、電流容量の減少分をΔItとすると、As an index of the current limiting characteristic, the current I Cu flowing in the copper layer of the center conductor portion (former of the cable center portion) is used. The transport current I, when a decrease of the current capacity and [Delta] I t,
と書ける。この電流容量の減少は縦磁界の減少によるもので、このうち、シールド層5の電流による縦磁界の減少分をΔBs、内側導体3の電流による縦磁界の減少分をΔBiとすると、Can be written. This decrease in current capacity is due to the decrease in the longitudinal magnetic field. Of these, if the decrease in the longitudinal magnetic field due to the current in the
のようになる。ここでαは比例定数である。シールド層5はほとんどフォースフリー状態から外れているので、縦磁界の変化による臨界電流密度の変化は考えなくてよく、ΔBsは単純に輸送電流Iがシールド層5の電流容量(1−ε)Itを超えた量によって決まる。become that way. Here, α is a proportionality constant. Since the
一方、ΔBiは簡単には求まらない。それは、単純に電流容量を超えた電流I−Itによって逆向きに作られる縦磁界の2倍では与えられず、それによってさらに減少する電流容量を求め、その効果も考慮しなければならないためである。以下、具体的な計算を行いながらそれらの確認を行う。On the other hand, ΔB i is not easily obtained. Because it is simply not given at twice the vertical magnetic field produced in the opposite direction by the current I-I t exceeding the current capacity, it obtains the current capacity decreases further by, its effect must be considered is there. In the following, we will check these while performing specific calculations.
(1)I=Itのとき
まず、電流容量Itに等しい電流がケーブルに流れたとする。まだ、超伝導体の温度が変わらないとすると、シールド層5における電流の5%である4.48kAは磁束フロー状態に対応した抵抗発生に寄与し、これをIfと表す。外側導電層6bは、逆向きに40°傾けてあるので、この電流はこれまで作っていた方向とは逆向きの縦磁界を作り、縦磁界の減少分は、(1) First when I = I t, a current equal to the current capacity I t flows into the cable. Yet, when the temperature of the superconductor does not change, 4.48KA is 5% of the current in the
となる。次に、この縦磁界の減少による内側導体の電流容量の減少を計算する。正しくは、磁界が電流の方向から少しずれるため、これによる影響も加わるが、そのはずれの影響は相対的に小さいので、ここでは単純に縦磁界の減少による変化として電流容量の減少分を計算する。縦磁界のΔBsだけの減少による臨界電流密度の減少分は、縦磁界Bに対する依存性をJc‖=5.0×1010+6.0×1010Bと近似していたので、It becomes. Next, the reduction in the current capacity of the inner conductor due to the reduction in the longitudinal magnetic field is calculated. Correctly, since the magnetic field is slightly deviated from the direction of the current, the influence of this is also added, but since the influence of the deviation is relatively small, the decrease in the current capacity is simply calculated as a change due to the decrease in the longitudinal magnetic field. . Since the critical current density decrease due to the decrease in the longitudinal magnetic field by ΔB s approximates the dependence on the longitudinal magnetic field B as J c‖ = 5.0 × 10 10 + 6.0 × 10 10 B,
となる。元々のJc‖=8.0×1010A/m2に対する減少分ΔJ’c‖の割合から、電流容量の減少分は、It becomes. From the ratio of the decrease ΔJ ′ c に 対 す る with respect to the original J c‖ = 8.0 × 10 10 A / m 2 , the decrease in current capacity is
となる。この2.60kAの電流は外側の逆向きの外側導電層6bである安定化銅を流れて、逆に縦磁界を減少させる。これによる縦磁界の減少分は、It becomes. The current of 2.60 kA flows through the stabilized copper, which is the outer
となる。この縦磁界の減少分はさらに中心の導体の電流容量を減少させる。その減少の割合をδとすると、それは最初の原因であるΔBsに対するその結果としてもたらされたΔBi (1)の割合で与えられ、It becomes. This decrease in the longitudinal magnetic field further reduces the current capacity of the central conductor. If the rate of reduction is δ, it is given by the ratio of the resulting ΔB i (1) to the original cause ΔB s ,
ΔBi (1)は同じ割合で次の減少分ΔBi (2)をもたらし、それもさらに減少分をもたらす。電流容量の減少も同じ割合で生じるので、結局最終的な電流容量の減少分は、ΔB i (1) yields the next decrease ΔB i (2) at the same rate, which also results in a decrease. Since the decrease in current capacity also occurs at the same rate, the final decrease in current capacity is
となる。今の場合、(2)式の第1項は0なので、ICu=9.49×103Aとなり、電流容量の10.6%が銅層に流れることになる。It becomes. In this case, since the first term of the equation (2) is 0, I Cu = 9.49 × 10 3 A, and 10.6% of the current capacity flows to the copper layer.
(2)I=1.02Itのとき
外側導電層6bの銅を流れる電流はIf=0.07It=6.27kAであり、(5)式と同様な計算で縦磁界の減少分ΔBs=5.40×10−2[T]を得る。これは上述のように、内側導体3の電流容量を下げ、それによって内側導電層6aを流れる電流をもたらし、さらに縦磁界を減少させる。その総量は、(2) When I = 1.02I t The current flowing through the copper of the outer
となる。また、内側導体3の過剰電流ΔI=I−It=1.79×103[A]によって直接生じる縦磁界の減少は、(8)式同様に、It becomes. In addition, the decrease in the longitudinal magnetic field directly caused by the excess current ΔI = I−I t = 1.79 × 10 3 [A] of the
となる。したがって、これによる最終的な縦磁界の減少分は、It becomes. Therefore, the final decrease in the longitudinal magnetic field due to this is
となる。これより、全体の縦磁界の減少分は、It becomes. From this, the decrease in the overall longitudinal magnetic field is
となる。これによる臨界電流密度の減少分は、It becomes. The decrease in critical current density due to this is
となり、電流容量は、And the current capacity is
だけ減少する。したがって、銅に流れる電流はOnly decrease. Therefore, the current flowing through copper is
となり、Itの22.1%に達する。Next, it reaches 22.1 percent of I t.
(3)I=1.04Itのとき
外側導電層6bの銅を流れる電流による縦磁界の減少分は、(11)式よるIfに比例することから、単純に、(3) When I = 1.04I t Since the decrease in the longitudinal magnetic field due to the current flowing through the copper of the outer
となる。一方、内側導体3の過剰電流は0.04Itと、I=1.02Itのときの2倍となるので、これによる縦磁界の減少分は、It becomes. On the other hand, excessive current and 0.04I t of the
となる。これより、全体の縦磁界減少分は、It becomes. From this, the total decrease in the longitudinal magnetic field is
となる。これによる臨界電流密度の減少分は、It becomes. The decrease in critical current density due to this is
となり、電流容量は、And the current capacity is
だけ減少する。したがって、銅に流れる電流は、Only decrease. Therefore, the current flowing through copper is
となり、Itの34.4%に達する。Next, reaching 34.4% of the I t.
以下、解析結果について検討する。解析の手法について上述したので、ここで、パラメータの影響について考慮してみる。具体的には銅層の捻る角度θs、θiの影響を考える。The analysis results are examined below. Since the analysis method has been described above, the influence of parameters will be considered here. Specifically, the influence of the twist angles θ s and θ i of the copper layer will be considered.
(4)θs=θi=30°のとき
まず、I=Itのとき、(5)式はΔBs=2.01×10−2Tとなる。(7)式のΔIt (1)も同じ割合だけ変化し、ΔIt (1)=1.39×103Aとなる。これによる(8)式のBi (1)はBi (1)=0.803×10−2Tとなり、δ=0.389となる。この結果、電流容量の減少分は、(4) First when θ s = θ i = 30 ° , when I = I t, (5) formula becomes ΔB s = 2.01 × 10 -2 T . ΔI t (1 ) in the equation (7) also changes by the same ratio and becomes ΔI t (1) = 1.39 × 103A. Thus, B i (1 ) in the equation (8) becomes B i (1) = 0.803 × 10 −2 T, and δ = 0.389. As a result, the decrease in current capacity is
となり、電流容量の2.5%が銅層に流れる。Thus, 2.5% of the current capacity flows in the copper layer.
次に、I=1.02Itのとき、ΔBs=2.81×10−2T、ΔBs+ΔBi1=4.60×10−2Tを得る。また、Bi2 (1)=1.03×10−2T、ΔBi2=1.69×10−2TよりΔB=6.29×10−2Tとなり、ΔJc‖=3.77×109[Am−2]、ΔIt=4.23×103A、ICu=6.02×103Aを得る。これはItの6.7%である。同様な解析により、I=1.04ItのときはICu=9.83×103Aで、Itの11.0%である。Then, when I = 1.02I t, obtain ΔB s = 2.81 × 10 -2 T , ΔB s + ΔB i1 = 4.60 × 10 -2 T. Further, from B i2 (1) = 1.03 × 10 −2 T, ΔB i2 = 1.69 × 10 −2 T, ΔB = 6.29 × 10 −2 T, and ΔJ c == 3.77 × 10 9 [Am −2 ], ΔI t = 4.23 × 10 3 A, I Cu = 6.02 × 10 3 A are obtained. This is 6.7% of the I t. By similar analysis, when the I = 1.04I t in I Cu = 9.83 × 10 3 A , which is 11.0% of the I t.
(5)θs=θi=35°のとき
詳細を省略するが、銅に流れる電流ICuは、I=ItのときICu=4.09×10 3A(4.6%)、I=1.02ItのときICu=9.78×103A(10.9%)、I=1.04ItのときICu=1.54×104A(17.1%)となる。 (5) θs= Θi= 35 °
Although details are omitted, current I flowing in copperCuIs I = ItWhen ICu= 4.09 × 10 3A (4.6%), I = 1.02ItWhen ICu= 9.78 × 103A (10.9%), I = 1.04ItWhen ICu= 1.54 × 104A (17.1%).
(6)θs=θi=25°のとき
結果のみを示す。ICuは、I=ItのときICu=1.29×103A(1.4%)、I=1.02ItのときICu=3.59×103A(4.0%)、I=1.04ItのときICu=5.90×103A(6.6%)となる。(6) When θ s = θ i = 25 °, only the result is shown. I Cu is, I = When I t I Cu = 1.29 × 10 3 A (1.4%), when I = 1.02I t I Cu = 3.59 × 10 3 A (4.0% ), the time of I = 1.04I t I Cu = 5.90 × 10 3 a (6.6%).
以上の結果を下記の表1に示す。 The above results are shown in Table 1 below.
限流特性は、導電層6の巻き角度によって大きく変化し、その効果が現れるのは概ね25°〜30°以上である。また、角度を大きくすればするほど限流効果が大きくなるが、現実的には60°以上の角度で巻くのは技術的な問題に加え、多量の銅を必要とすることから、60°が上限値になると考えられる。 The current limiting characteristics vary greatly depending on the winding angle of the
このように、上記解析の結果から、本発明に係る超伝導ケーブルでは、急速に銅に電流が分流することが明らかとなった。したがって、実際には銅に電流が流れることにより発熱し、一気に常伝導転移が起こり限流される。以上のことから、本発明の超伝導ケーブルは、フォースフリーを利用して電流容量を大きくできるのみならず、過大電流を防止する限流機能にも優れているものであることが明らかである。 As described above, from the results of the above analysis, it was clarified that in the superconducting cable according to the present invention, a current is rapidly shunted to copper. Therefore, in actuality, heat is generated when a current flows through copper, and a normal conduction transition occurs and current is limited. From the above, it is clear that the superconducting cable of the present invention not only can increase the current capacity by using force-free, but also has an excellent current limiting function for preventing excessive current.
第2の解析として、内側導電層6aのみを備える構成とした場合、外側導電層6bのみを備える構成とした場合、内側導電層6a及び外側導電層6bを備える構成とした場合の縦磁界の減少分を比較する解析を行った。その結果を以下の表2に示す。 As a second analysis, when the configuration includes only the inner
表からわかるように、内側導電層6aの単独の場合、外側導電層6bの単独の場合には、それぞれに限流効果が見られるものの、内側導電層6a及び外側導電層6bの双方を備える構成の場合には、その効果が格段に大きくなっている。これは、それぞれの相乗効果によるものであると考えられるため、内側導電層6a単独、外側導電層6b単独の構成であってもよいが、好ましくは内側導電層6a及び外側導電層6bの双方を備える構成とするのがよい。 As can be seen from the table, when the inner
1 超伝導ケーブル
2 フォーマ
3 内側導体
4 絶縁層
5 シールド層
6 導電層
6a 内側導電層
6b 外側導電層DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、
前記外側層の最外層に、当該外側層に流れる電流が当該外側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための導電層を有し、
前記導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記導電層が形成されていることを特徴とする超伝導ケーブル。An inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, an insulating layer that covers the inner layer, and a direction opposite to the inner layer so that a longitudinal magnetic field in the inner layer increases outside the insulating layer. A superconducting cable having an outer layer carrying a direct current,
The current capacity of the outer layer is smaller than the current capacity of the inner layer;
In the outermost layer of the outer layer, when the current flowing in the outer layer exceeds the current capacity of the outer layer, a conductive layer for shunting the current,
A superconducting cable, wherein the conductive layer is formed so that a longitudinal magnetic field is reduced by the current when a current is passed through the conductive layer.
前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、
前記内側層が、前記基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、
前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、
前記導電層が、前記外側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 1,
The longitudinal direction of the superconducting cable is the reference direction,
The inner layer has a plurality of superconducting layers made of a superconducting member spirally arranged at any one of positive and negative angles with respect to the reference direction, and the plurality of superconducting layers From the innermost layer toward the outermost layer, the angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction,
The outer layer has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer in the inner layer with respect to the reference direction;
The superconducting cable, wherein the conductive layer is made of a conductive member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconductive layer of the outer layer.
前記導電層に流れる電流の方向が前記外側層に流れる電流の方向と同方向であることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 2,
The direction of the electric current which flows into the said conductive layer is the same direction as the direction of the electric current which flows into the said outer layer, The superconducting cable characterized by the above-mentioned.
前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、
前記内側層の最外層であって前記絶縁層の内側に、前記内側層に流れる電流が当該内側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための導電層を有し、
前記導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記導電層が形成されていることを特徴とする超伝導ケーブル。An inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, an insulating layer that covers the inner layer, and a direction opposite to the inner layer so that a longitudinal magnetic field in the inner layer increases outside the insulating layer. A superconducting cable having an outer layer carrying a direct current,
The current capacity of the outer layer is smaller than the current capacity of the inner layer;
A conductive layer for shunting current when the current flowing through the inner layer exceeds the current capacity of the inner layer, the outermost layer of the inner layer and inside the insulating layer;
A superconducting cable, wherein the conductive layer is formed so that a longitudinal magnetic field is reduced by the current when a current is passed through the conductive layer.
前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、
前記内側層が、前記基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、
前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、
前記導電層が、前記内側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 4, wherein
The longitudinal direction of the superconducting cable is the reference direction,
The inner layer has a plurality of superconducting layers made of a superconducting member spirally arranged at any one of positive and negative angles with respect to the reference direction, and the plurality of superconducting layers From the innermost layer toward the outermost layer, the angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction,
The outer layer has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer in the inner layer with respect to the reference direction;
The superconducting cable, wherein the conductive layer is made of a conductive member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconductive layer of the inner layer.
前記導電層に流れる電流の方向が前記内側層に流れる電流の方向と同方向であることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 5,
A superconducting cable characterized in that the direction of current flowing through the conductive layer is the same as the direction of current flowing through the inner layer.
前記外側層の電流容量が前記内側層の電流容量より小さくなっており、
前記外側層の最外層に、当該外側層に流れる電流が当該外側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための外側導電層を有し、
前記内側層の最外層であって前記絶縁層の内側に、前記内側層に流れる電流が当該内側層の電流容量を超えた場合に、電流が分流するための内側導電層を有し、
前記外側導電層及び前記内側導電層に電流が通電される場合に、当該電流により縦磁界が減少するように前記外側導電層及び前記内側導電層が形成されていることを特徴とする超伝導ケーブル。An inner layer that conducts a direct current using the longitudinal magnetic field effect, an insulating layer that covers the inner layer, and a direction opposite to the inner layer so that a longitudinal magnetic field in the inner layer increases outside the insulating layer. A superconducting cable having an outer layer carrying a direct current,
The current capacity of the outer layer is smaller than the current capacity of the inner layer;
The outermost layer of the outer layer has an outer conductive layer for shunting the current when the current flowing through the outer layer exceeds the current capacity of the outer layer,
An inner conductive layer for shunting the current when the current flowing through the inner layer exceeds the current capacity of the inner layer, the outermost layer of the inner layer and inside the insulating layer;
The superconducting cable, wherein the outer conductive layer and the inner conductive layer are formed so that the longitudinal magnetic field is reduced by the current when the outer conductive layer and the inner conductive layer are energized. .
前記超伝導ケーブルの長手方向を基準方向とし、
前記内側層が、当該基準方向に対して正、又は負のいずれか一の角度で螺旋状に配設される超伝導部材からなる複数の超伝導層を有し、当該複数の超伝導層の最内層から最外層に向かって、螺旋の角度が前記基準方向に対して順次大きくなる角度であり、
前記外側層が、前記基準方向に対して、前記内側層に有する超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される超伝導部材からなる超伝導層を有し、
前記外側導電層が、前記外側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなり、前記内側導電層が、前記内側層が有する前記超伝導層の螺旋方向と逆方向の螺旋方向に配設される導電部材からなることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 7,
The longitudinal direction of the superconducting cable is the reference direction,
The inner layer has a plurality of superconducting layers made of a superconducting member spirally arranged at any one of positive and negative angles with respect to the reference direction, and the plurality of superconducting layers From the innermost layer toward the outermost layer, the angle of the spiral is gradually increased with respect to the reference direction,
The outer layer has a superconducting layer made of a superconducting member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconducting layer in the inner layer with respect to the reference direction;
The outer conductive layer is made of a conductive member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction of the superconductive layer included in the outer layer, and the inner conductive layer is formed of the superconductive layer included in the inner layer. A superconducting cable comprising a conductive member disposed in a spiral direction opposite to the spiral direction.
前記外側導電層に流れる電流の方向が前記外側層に流れる電流の方向と同方向であり、前記内側導電層に流れる電流の方向が前記内側層に流れる電流の方向と同方向であることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 8,
The direction of the current flowing through the outer conductive layer is the same as the direction of the current flowing through the outer layer, and the direction of the current flowing through the inner conductive layer is the same as the direction of the current flowing through the inner layer. Superconducting cable.
前記外側導電層及び前記内側導電層の前記基準方向に対する螺旋角度が、それぞれ25°以上、60°以下であることを特徴とする超伝導ケーブル。The superconducting cable according to claim 8 or 9,
The superconducting cable, wherein the outer conductive layer and the inner conductive layer have spiral angles with respect to the reference direction of 25 ° or more and 60 ° or less, respectively.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013185044 | 2013-09-06 | ||
JP2013185044 | 2013-09-06 | ||
PCT/JP2014/071626 WO2015033768A2 (en) | 2013-09-06 | 2014-08-19 | Superconducting cable |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015033768A1 true JPWO2015033768A1 (en) | 2017-03-02 |
Family
ID=52629061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015535412A Pending JPWO2015033768A1 (en) | 2013-09-06 | 2014-08-19 | Superconducting cable |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2015033768A1 (en) |
WO (1) | WO2015033768A2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110911046B (en) * | 2019-12-11 | 2025-01-28 | 广东电网有限责任公司 | A current-limiting high-temperature superconducting cable |
EP4064298A1 (en) * | 2021-03-22 | 2022-09-28 | NKT Cables Group A/S | Superconducting power cable |
JP7687671B2 (en) * | 2021-07-21 | 2025-06-03 | 国立大学法人九州大学 | Superconducting cables and power transmission systems |
CN114628076B (en) * | 2022-03-24 | 2023-10-03 | 中国电力科学研究院有限公司 | A two-part three-coaxial superconducting cable and its design method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07122133A (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Oxide superconducting conductor and method for manufacturing the same |
JP5967752B2 (en) * | 2009-10-07 | 2016-08-10 | 国立大学法人九州工業大学 | Superconducting cable and AC transmission cable |
JP5604213B2 (en) * | 2010-08-04 | 2014-10-08 | 住友電気工業株式会社 | Superconducting equipment |
-
2014
- 2014-08-19 JP JP2015535412A patent/JPWO2015033768A1/en active Pending
- 2014-08-19 WO PCT/JP2014/071626 patent/WO2015033768A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015033768A3 (en) | 2015-04-30 |
WO2015033768A2 (en) | 2015-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6270175B2 (en) | Superconducting cable | |
Choi et al. | The effects of partial insulation winding on the charge–discharge rate and magnetic field loss phenomena of GdBCO coated conductor coils | |
JP4300517B2 (en) | Superconducting cable | |
KR100662754B1 (en) | Superconducting Resistance Current Limiter | |
US20170309374A1 (en) | Superconducting cable | |
CN108447614A (en) | A quasi-isotropic high-temperature superconducting conductor with high engineering current density | |
WO2015033768A2 (en) | Superconducting cable | |
CN103493157A (en) | Cable and electromagnetic device comprising the same | |
JP2016039289A (en) | High-temperature superconducting coil and high-temperature superconducting magnet device | |
JP5240008B2 (en) | DC superconducting cable | |
WO2007122670A1 (en) | Superconducting cable | |
JP6012170B2 (en) | Superconducting coil and superconducting transformer | |
JP4947434B2 (en) | Superconducting conductor | |
JP4720976B2 (en) | Superconducting cable | |
JP5910996B2 (en) | Superconducting cable and method of manufacturing superconducting cable | |
Shikimachi et al. | Unit coil development for Y-SMES | |
JP5008112B2 (en) | Radial collective conductor | |
EP3132453B1 (en) | Method and armoured power cable for transporting alternate current | |
Del Ferraro et al. | Aluminium multi-wire for high-frequency electric machines | |
KR102621367B1 (en) | Superconducting cable | |
JP2003007150A (en) | Minimizing method of alternating current loss of high- temperature superconductive wire | |
JP5166144B2 (en) | Superconducting cable | |
CN105914014A (en) | Single-phase high-power magnetic integrated high-frequency transformer | |
JP2011086514A (en) | Superconductive cable | |
JP2005129458A (en) | Superconducting cable for AC |