[发明专利]三相同轴超导电缆

说明书

本发明涉及能够有效地防止因供三相电流流动的同轴(Coaxial)超导体层的电流的大小或相位差的不均衡而导致在遮蔽层产生的发热，并且能够减小直径的三相同轴超导电缆。

技术领域

本发明涉及超导电缆。更详细地说，本发明涉及能够有效地防止因供三相电流流动的同轴(Coaxial)超导体层的电流的大小或相位差的不均衡而导致在遮蔽层发生的发热，并且能够减小直径的三相同轴超导电缆。

背景技术

最近，不断研发出能够减少超导电缆的成本和直径的送电用或配电用三相同轴电缆。

具体地说，使用使多个超导体层在同一轴上以彼此绝缘的状态重叠为三层，并且使第一相电流、第二相电流以及第三相电流在每个超导体层流动的方法。在理想地条件下，第一相电流、第二相电流以及第三相电流分别以相同的大小且具有120度相位差，理论上，由于具有因各个电流引起的电磁波能够被抵消的结构，因此设置于三个重叠的超导体层外侧的具有相对大的直径的遮蔽层，不会采用高成本的超导线材，通常可使用如铜等的导体，试探性地引入了设置有由普通导体构成的遮蔽层的三相同轴超导电缆。

即，作为不使用超导线材，而是用使用一般导体线材来形成构成遮蔽层的导体的方法，配置于一个缆芯的最外部区域而将直径最大的遮蔽层构成为一般导体，由此与现有的三相超导电缆相比，具有能够通过最小化超导线材的消耗量来减小成本，并且能够通过使超导体层具有重叠的结构来使电缆的直径整体上变小的效果。

如上所述的方法，不仅使用三相超导电缆的优点，而且还具有能够减少使用的超导线材的量和整个电缆的直径的优点，从而正在积极地研发三相同轴超导电缆。

但是，当在各个缆芯流动的第一相电流、第二相电流以及第三相电流的大小不同或不能分别保持120度的相位差时，在构成为三层的缆芯外侧的由一般导体线材构成的遮蔽层的遮蔽电流可能会大幅度增加，在此情况下，由一般导体线材构成的遮蔽层的发热会加重。这是因为由一般导体构成的线材在充分低的温度条件下具有比在常温时低的电阻率，但是与构成超导体层的超导线材相比导电能力非常小，从而当遮蔽电流增大时，由一般导体构成的遮蔽层的导电能力欠缺，因此会加重发热。

为了将缆芯冷却到作为构成超导体层的高温超导体的超导条件的约零下200摄氏度，超导电缆使超低温的液相制冷剂流向内部金属管的内部。

但是，在由一般导体构成的遮蔽层的遮蔽电流增加而使温度上升的情况下，会使液相制冷剂的温度上升，这会导致增加超导电力系统的冷却负荷，并且降低系统的稳定性，从而需要改善的方法。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，提供一种能够有效地防止因供三相电流流动的同轴(Coaxial)超导体层的电流的大小或相位差的不均衡而导致在遮蔽层发生的发热，并且能够减小直径的三相同轴超导电缆

解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明可提供一种三相同轴型超导电缆，所述三相同轴型超导电缆包括：缆芯部；内部金属管，包围所述缆芯部，用于所述缆芯部的冷却的液相制冷剂在该内部金属管流动；隔热部，通过在所述内部金属管的外侧缠绕多次隔热材料而构成；真空部，在所述隔热部外侧至少设置有一个隔件；以及外部金属管，设置于所述真空部外侧，通过所述隔件来阻断与所述隔热部接触，所述缆芯部包括：充实型前层；第一超导体层至第三超导体层，以彼此绝缘且层叠的状态依次缠绕所述前层外周，具有沿所述充实型前层的长度方向并排配置的多个超导线材；以及遮蔽层，在所述第一超导体层至第三超导体层外侧配置，具有多个一般导体线材和至少一个超导线材。

另外，在所述遮蔽层，导体线材的数量可大于超导线材的数量。

另外，所述遮蔽层的超导线材的数量可以是一个至五个。

并且，当在所述遮蔽层存在三个以上的超导线材时，至少两个超导线材可彼此隔开。