超导电缆制造技术

提供一种超导电缆，该超导电缆能够以一种简单的结构吸收冷却中的超导线元件的收缩量。根据本发明专利技术的超导电缆包括：通过螺旋形缠绕构成超导层（导体层（１３）、回流管导体（１７））的超导线元件；设置在超导层的内侧上的应力松弛层（内侧应力松弛层（１２）、绝缘层／外侧应力松弛层（１６））；以及设置在应力松弛层的内侧上的电缆构成元件（成形件（１１））。电缆构成为由应力松弛层吸收对应于由制冷剂冷却超导线元件的超导层在直径方向的收缩量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种超导电缆。具体地，本专利技术涉及一种能够吸收超导线元件的热收缩的直流超导电缆。
技术介绍
作为超导电缆，已经提出了图4中示出的超导电缆。超导电缆100由在热绝缘管20(例如参考专利参考文献1，专利参考文献2)的内部包含三个电缆芯10的结构构成。电缆芯10从其中心连续地包括成形件11，导电层13，绝缘层16A，屏蔽层17A，保护层18。导电层13通过螺旋形缠绕多层超导线元件而构成。通常，使用带状的超导线元件，其中包括氧化物超导材料的多种细丝布置在银套等的基体中。绝缘层16A通过缠绕绝缘纸构成。在绝缘层16A上，屏蔽层17A通过与导电层13相似地螺旋形缠绕超导线元件而构成。此外，绝缘纸等用于保护层18。此外，绝缘管20通过绝缘件(未示出)设置在包括内管21和外管22双层管之间的结构构成，并且双层管的内部被抽真空。抗腐蚀层23形成在热绝缘管20的外侧上。此外，使用的状态通过如下状态构成，其中填充液态氮等制冷剂并且使制冷剂通过成形件11(在中空的套管中)的内部或在内管21和芯10之间形成的空间循环，并且该制冷剂注入到绝缘层16A。专利参考文献1日本专利特许公开JP-A-2003-249130(图1)专利参考文献2日本专利特许公开JP-A-2002-140944(图2)
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题 同时，根据上述超导电缆，在操作中，通过将被收缩的制冷剂将超导线元件冷却到非常低的温度，因此需要一种吸收该收缩量的结构。然而，还没有发现作为吸收收缩量的机构的简单结构。虽然根据包括三个电缆芯的结构，可以设计出通过松弛扭绞的芯而吸收收缩量的对策，但是在具有单个芯的超导电缆的情况下，不能采用这样的对策。因此，可以构想通过允许应力根据冷却中的收缩对超导线元件起作用，或根据电缆的热收缩滑移超导电缆的远端部分来进行处理。然而，在前一种情况下，允许收缩的应力对超导线元件起作用，因此存在以下情况，即取决于应力的幅值，在超导线元件中生产大的张力，超导线元件变差，或热绝缘管在电缆的弯曲部分根据电缆的收缩被施加侧压而减小热绝缘功能。此外，在后一种情况来下，需要用于滑移超导电缆远端的机构，并且易于引起抵抗收缩的大范围的对策。具体地，使用滑移机构的抵抗收缩的对策不适于通过接点与多个超导电缆连接的远距离的超导电缆线。本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其主要目的是提供一种超导电缆，该超导电缆能够通过一种简单的结构来吸收冷却中的超导线元件的收缩量。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种直流超导电缆，该直流超导电缆能够通过一种简单的结构吸收冷却中的超导线元件的收缩量。此外，本专利技术的其它目的是提供一种超导电缆，该超导电缆能够通过一种简单的结构吸收冷却中的超导线元件的收缩量，并且还能够尽可能地减少使用超导线元件的量。解决技术问题的技术方案 本专利技术通过提供一种超导层热收缩机构到电缆芯自身来实现上述目的。根据本专利技术，提供一种超导电缆，该超导电缆包括通过螺旋形缠绕而构成超导层的超导线元件；和设置在超导层的内侧上的应力松弛层，其中对应于由制冷剂冷却超导线元件的超导层在直径方向的收缩量由应力松弛层吸收。通过在超导层的内侧上设置应力松弛层，当超导线元件由于冷却而收缩时，根据对应于该收缩的超导层直径的收缩量(螺旋形缠绕的超导线元件的直径由于冷却而减小的量)通过吸收至少一部分的量，可以避免超导线元件受到过度的张力作用。 下面将详细描述根据本专利技术的超导电缆的构成元件。根据本专利技术的超导电缆典型地由电缆芯和包含该电缆芯的热绝缘管构成。其中，电缆芯由包括应力松弛层、导体层、绝缘层的基本结构构成。通常，电缆芯设置有构成电缆构成元件的成形件。此外，还可以设置外导体层(屏蔽层)、保持缠绕层、垫层。成形件用于将导体层保持为预定形状，并且可以使用形成为管形状或螺旋形的带状元件或具有扭绞线结构的构造。作为成形件的材料，优选的是铜、铝等非磁性金属材料。此外，也可以使用各种塑料。当成形件由管状形状构成时，考虑到揉曲性，优选地由波纹管构成成形件。在管状形状的成形件的情况下，成形件的内侧可以构成制冷剂的流动通道。应力松弛层是用于吸收超导层的热收缩量的层。超导层是通过螺旋形缠绕超导线元件形成的层，并且包括如下所述的导体层或外导体层(屏蔽层)。在操作电缆中，超导层由于被制冷剂冷却到极低的温度而热收缩。对应于超导线元件的热收缩，还生产直径方向的收缩，因此当设置在超导层内侧上的应力松弛层对应于超导线元件的热收缩而收缩时，可以抑制超导线元件受到过度的张力作用。当由于制冷剂而受到极低的温度时，应力松弛层可以具有一定的收缩量，该收缩量能够吸收超导层的直径收缩量的至少一部分。也就是说，应力松弛层可以构成为通过应力松弛层和设置在应力松弛层内侧上的电缆构成元件吸收超导层由于冷却而在直径方向收缩的量，或可以构成为仅由应力松弛层吸收超导层由于冷却而在直径方向收缩的量。在前一种情况下，超导层的收缩由应力松弛层和电缆构成元件的收缩而被吸收，因此应力松弛层自身可以是薄的。成形件作为设置在应力松弛层内侧上的电缆构成元件的典型例子被指出。在后一种情况中，超导层的直径收缩量由应力松弛层吸收，因此可以自由地选择在应力松弛层内侧上的构成元件(例如成形件)的材料或结构。布置应力松弛层的位置是设置在超导层的内侧上。例如，指出提供导体层(在成形件的外侧上)内侧的应力松弛层作为内侧应力松弛层，或在外导体层(屏蔽层)内侧上提供应力松弛层作为外侧应力松弛层。作为设置在外导体层内侧上的应力松弛层，可以使用绝缘层自身，或除了绝缘层之外可以分离地形成应力松弛层。当绝缘层自身用作外侧应力松弛层时，不必提供除了绝缘层之外的应力松弛层，从而能够有助于形成小直径的电缆芯。作为构成应力松弛层的材料，优选地可以使用牛皮纸、塑料带以及牛皮纸和塑料带的复合带中的至少一种。至于塑料带，优选地可以使用聚烯烃带，特别是聚丙烯。虽然牛皮纸通常廉价，但是由于冷却而收缩的量较小，并且虽然牛皮纸和聚丙烯的复合带是昂贵的，但是由于冷却而收缩的量较大。具体地，在复合带的情况下，当使用具有大厚度的聚丙烯的复合带时，可以确保大的收缩量，并且甚至当超导线元件的直径收缩量大时，可以形成不施加过多张力到超导线元件的应力松弛层。此外，至于牛皮纸，皱纹牛皮纸或湿润牛皮纸可以确保大的收缩量。此外，具有能够吸收超导线元件的直径收缩量的至少一部分的厚度的应力松弛层可以由这些材料的单一材料或这些材料的组合构成。导体层是由超导线元件构成的导体部分。例如，导体层通过在成形件的外侧上螺旋形缠绕多层超导线元件形成。作为超导线元件的具体例子，指出了一种带形形状的超导线元件，在该超导线元件中，包含Bi2223类氧化物超导电材料的多种细丝布置在银套等的基体中。可以以单层或多层缠绕超导线元件。此外，当构成多层时，可以提供夹层绝缘层。至于夹层绝缘层，指出了通过缠绕牛皮纸等的绝缘纸或PPLP(由Sumitomo Denki Kogyo K.K.制造，注册的商标)等的复合纸提供的夹层绝缘层。绝缘层由具有根据导体层电压的绝缘能力的绝缘材料构成。例如，优选地可以使用牛皮纸、塑料带以及牛皮纸和塑料带的复合带中的至少一种。在上述的各种材料中，仅由牛皮纸构成的绝缘层的结构成本最低。当复合带和牛皮纸混合使用时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导电缆，包括：通过螺旋形缠绕构成超导层的超导线元件；以及设置在该超导层的内侧上的应力松弛层，其中对应于由制冷剂冷却该超导线元件的该超导层的在直径方向的收缩量由该应力松弛层吸收。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-12-2 350327/20041.一种超导电缆，包括通过螺旋形缠绕构成超导层的超导线元件；以及设置在该超导层的内侧上的应力松弛层，其中对应于由制冷剂冷却该超导线元件的该超导层的在直径方向的收缩量由该应力松弛层吸收。2.根据权利要求1所述的超导电缆，还包括设置在所述应力松弛层内侧上的电缆构成元件，其中对应于由所述制冷剂冷却所述超导线元件的所述超导层在所述直径方向的所述收缩量由所述应力松弛层和所述电缆构成元件吸收。3.根据权利要求1或2所述的超导电缆，其中所述超导层包括导体层，并且所述应力松弛层包括形成在所述导体层内侧上的内侧应力松弛层。4.根据权利要求3所述的超导电缆，其中在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑正幸，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]