本發(fā)明涉及超導(dǎo)線纜和超導(dǎo)線纜的制造方法。

背景技術(shù)：

公知有通過如下方式構(gòu)成的超導(dǎo)線纜：在具有內(nèi)管和外管的真空隔熱管的內(nèi)側(cè)配設(shè)線纜芯，使冷卻液在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)流動而對線纜芯進(jìn)行冷卻。作為這樣的超導(dǎo)線纜，在日本特開2010-187520號公報(bào)中公開了利用波紋管將外管與線纜末端部連結(jié)的結(jié)構(gòu)。并且，通過使波紋管伸縮而對冷卻時的外管的熱收縮進(jìn)行吸收。另一方面，在日本特開2010-272529號公報(bào)中公開了將多個線纜芯捻合在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。并且，在線纜芯的捻合中存在松弛部位，從而對冷卻時的線纜芯的熱收縮進(jìn)行吸收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，在日本特開2010-187520號公報(bào)所記載的技術(shù)中，所述結(jié)構(gòu)僅配置在線纜末端部的附近。因此，無法對一方的線纜末端部與另一方的線纜末端部之間的中間部分的熱收縮進(jìn)行吸收，有時線纜會被施加負(fù)載。并且，在日本特開2010-272529號公報(bào)所記載的技術(shù)中，由于以具有多個線纜芯的結(jié)構(gòu)為前提，所以無法適用在具有1條線纜芯的超導(dǎo)線纜中，通用性較低。此外，在對線纜芯、內(nèi)管和外管這3個部件之間產(chǎn)生的熱收縮量之差進(jìn)行吸收的方面，還存在改善的余地。

本發(fā)明是鑒于上述事實(shí)而完成的，其目的在于獲得通用性高且能夠?qū)€纜芯、內(nèi)管和外管這3個部件之間產(chǎn)生的熱收縮量之差進(jìn)行吸收的超導(dǎo)線纜和超導(dǎo)線纜的制造方法。

用于解決課題的手段

第1方式的超導(dǎo)線纜具有：真空隔熱管，其兩端部被固定，具有內(nèi)管和外管，并且具有卷繞1圈以上的卷繞部，其中，該內(nèi)管在內(nèi)側(cè)收納有制冷劑，該外管配置在該內(nèi)管的外周側(cè)，該外管與該內(nèi)管之間的空間被維持為真空；以及線纜芯，其兩端部被固定，并且配置在所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)。

在第1方式的超導(dǎo)線纜中，真空隔熱管具有內(nèi)管和外管，該內(nèi)管和外管的兩端部被固定。并且，在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)收納有制冷劑。此外，內(nèi)管與外管之間被維持為真空。并且，在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)配置有線纜芯，該線纜芯的兩端部也被固定。這里，真空隔熱管具有卷繞1圈以上的卷繞部。并且，線纜芯也與真空隔熱管一起卷繞。由此，當(dāng)制冷劑被收納在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)時，卷繞部中的線纜芯比內(nèi)管熱收縮得多而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。特別是由于線纜芯通常含有較多的由比金屬容易收縮的高分子材料構(gòu)成的部位，所以在內(nèi)管為金屬制的情況下，線纜芯更加熱收縮而使拉伸應(yīng)力變大。并且，線纜芯在內(nèi)管的內(nèi)部以接近卷繞部的中心(卷繞中心軸線)的方式沿徑向移動。并且，由于卷繞部中的內(nèi)管比外管更被冷卻，所以比外管更熱收縮而在外管的內(nèi)部以接近卷繞部的卷繞中心軸線的方式沿徑向移動。這樣，與線纜芯和內(nèi)管的卷徑變小相應(yīng)地向卷繞部的兩側(cè)伸長而使拉伸應(yīng)力被吸收。其結(jié)果是，能夠?qū)€纜芯與內(nèi)管之間的熱收縮量之差和外管與內(nèi)管之間的熱收縮量之差進(jìn)行吸收，能夠減輕對線纜的應(yīng)力負(fù)載。

并且，不僅能夠在任意位置形成多個卷繞部，而且僅通過增加卷繞部的匝數(shù)便能夠確保線纜芯和內(nèi)管的伸出量較長。

關(guān)于第2方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式中，所述卷繞部卷繞在卷線架的外周。

在第2方式的超導(dǎo)線纜中，即使線纜芯或內(nèi)管在熱收縮時以接近卷繞部的卷繞中心軸線的方式在外管的徑向上移動的情況下，也能夠抑制線纜整體的卷繞構(gòu)造變形。即，能夠良好地維持卷繞部中的超導(dǎo)線纜的形狀。

關(guān)于第3方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式或第2方式中，在將制冷劑收納在所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)之前的狀態(tài)下，所述卷繞部中的所述內(nèi)管向比所述外管的中心軸線遠(yuǎn)離所述卷繞部的卷繞中心軸線的方向偏心配置。

在第3方式的超導(dǎo)線纜中，能夠確保在將制冷劑收納在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)時熱收縮后的內(nèi)管在外管的徑向上移動的移動量較多。由此，能夠?qū)崾湛s量之差進(jìn)行高效地吸收。

關(guān)于第4方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第3方式的任一個方式中，在將制冷劑收納在所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，所述卷繞部中的所述內(nèi)管向比所述外管的中心軸線接近所述卷繞部的卷繞中心軸線的方向偏心配置。

在第4方式的超導(dǎo)線纜中，例如，在將收納在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)的制冷劑取出時，即使熱膨脹后的內(nèi)管向遠(yuǎn)離卷繞部的卷繞中心軸線的方向移動的情況下，也能夠抑制內(nèi)管與外管產(chǎn)生干涉。由此，能夠抑制在將制冷劑取出時內(nèi)管或外管損傷。

關(guān)于第5方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第4方式的任一個方式中，在將制冷劑收納在所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)之前的狀態(tài)下，所述卷繞部中的所述線纜芯向比所述內(nèi)管的中心軸線遠(yuǎn)離所述卷繞部的卷繞中心軸線的方向偏心配置。

在第5方式的超導(dǎo)線纜中，能夠確保在將制冷劑收納在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)時熱收縮后的線纜芯在內(nèi)管的徑向上移動的移動量較多。由此，能夠?qū)崾湛s量之差進(jìn)行高效地吸收。

關(guān)于第6方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第5方式的任一個方式中，在將制冷劑收納在所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，所述卷繞部中的所述線纜芯向比所述內(nèi)管的中心軸線接近所述卷繞部的卷繞中心軸線的方向偏心配置。

在第6方式的超導(dǎo)線纜中，例如，在將收納在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)的制冷劑取出時，即使熱膨脹后的線纜芯向遠(yuǎn)離卷繞部的卷繞中心軸線的方向移動的情況下，也能夠抑制線纜芯與內(nèi)管產(chǎn)生干涉。由此，能夠抑制在將制冷劑取出時線纜芯或內(nèi)管損傷。

關(guān)于第7方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第6方式的任一個方式中，所述線纜芯的直徑為以下。

在第7方式的超導(dǎo)線纜中，通過使線纜芯的直徑為以下，便可以使用于形成卷繞部的超導(dǎo)線纜變短。即，線纜芯的容許彎曲直徑通常以其直徑的25倍左右為基準(zhǔn)，線纜芯的直徑越大，容許彎曲直徑也越大。這里，在線纜芯的直徑比大的情況下，優(yōu)選使卷繞部的卷徑變得比大，為了形成卷繞部而必須使超導(dǎo)線纜變長，成本上升。與此相對，通過使線纜芯的直徑為以下，能夠使卷繞部的卷徑變小，能夠降低成本。另外，當(dāng)將真空隔熱管的外徑設(shè)為d、線纜芯的直徑設(shè)為d時，cigre(國際大電網(wǎng)系統(tǒng)會議)所推薦的線纜芯的容許彎曲直徑為25×(d+d)+5％。另外，在真空隔熱管使用波紋管(波狀管)的情況下，由于比線纜芯容易彎曲，所以線纜的容許彎曲直徑僅需考慮最難彎曲的線纜芯而進(jìn)行設(shè)定即可。

關(guān)于第8方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第7方式的任一個方式中，所述卷繞部中的卷徑最小的所述真空隔熱管的卷徑為以下。

在第8方式的超導(dǎo)線纜中，通過形成卷徑為以下的小型的卷繞部，為了形成卷繞部，不需要較長的超導(dǎo)線纜，能夠降低成本。

關(guān)于第9方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第8方式的任一個方式中，所述卷繞部的匝數(shù)為20圈以下。

在第9方式的超導(dǎo)線纜中，能夠在線纜芯熱收縮時將線纜芯從卷繞部不費(fèi)勁地拉出。即，在匝數(shù)為比20圈多的圈數(shù)的情況下，由于在卷繞部中在外側(cè)的管的內(nèi)壁與內(nèi)側(cè)的構(gòu)造體的表面之間產(chǎn)生的摩擦力的總和變大，所以有時不會將內(nèi)管和線纜芯的全部伸長量拉出。在該情況下，卷繞部中的中央附近的卷繞構(gòu)造沒有起到原本的作用，另一方面，使成本和空間增大。與此相對，通過使匝數(shù)為20圈以下，所述摩擦力的總和變小，因此在摩擦力較小的真空隔熱管的內(nèi)管與外管之間在徑向上順暢地移動，能夠從卷繞部不費(fèi)勁地拉出內(nèi)管和線纜芯而對熱收縮量之差進(jìn)行吸收。

關(guān)于第10方式的超導(dǎo)線纜，在第1方式～第9方式的任一個方式中，所述線纜芯的至少一端部配置在制冷劑的液槽內(nèi)，該液槽設(shè)置在線纜末端部中，并且，在該液槽內(nèi)具有卷繞1圈以上的芯卷繞部。

在第10方式的超導(dǎo)線纜中，在線纜芯熱收縮時，芯卷繞部能夠如拉伸彈簧那樣伸出而對作用于線纜末端部附近的拉伸應(yīng)力進(jìn)行吸收。

第11方式的超導(dǎo)線纜的制造方法具有如下工序：線纜配設(shè)工序，在一對線纜末端部之間配設(shè)線纜芯、內(nèi)管和外管，其中，該內(nèi)管配置在該線纜芯的外周側(cè)，該外管配置在該內(nèi)管的外周側(cè)，該外管與該內(nèi)管之間的空間被維持為真空；卷繞工序，將所述線纜芯、所述內(nèi)管和所述外管在卷線架上卷繞1圈以上；以及制冷劑送液工序，在將所述線纜芯、所述內(nèi)管和所述外管的兩端部固定在所述線纜末端部的狀態(tài)下，使制冷劑向所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)流動。

在第11方式的超導(dǎo)線纜的制造方法中，在線纜配設(shè)工序中，在一對線纜末端部之間配設(shè)線纜芯、內(nèi)管和外管。并且，在卷繞工序中，使線纜芯、內(nèi)管和外管在卷線架上卷繞1圈以上而形成卷繞部。而且，在制冷劑送液工序中，通過向內(nèi)管的內(nèi)側(cè)輸送制冷劑，卷繞部中的線纜芯和內(nèi)管以接近卷繞部的卷繞中心軸線的方式在外管的徑向上移動。由此，線纜芯和內(nèi)管向卷繞部的兩側(cè)伸出而對作用于線纜芯和內(nèi)管的拉伸應(yīng)力進(jìn)行吸收。

關(guān)于第12方式的超導(dǎo)線纜的制造方法，在第11方式中，在通過所述制冷劑送液工序使制冷劑向所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)流動之前的狀態(tài)下，向比所述外管的中心軸線遠(yuǎn)離卷繞中心軸線的方向偏心配置所述內(nèi)管，并且，向比所述內(nèi)管的中心軸線遠(yuǎn)離卷繞中心軸線的方向偏心配置所述線纜芯。

在第12方式的超導(dǎo)線纜的制造方法中，能夠確保在通過制冷劑送液工序使制冷劑向內(nèi)管的內(nèi)側(cè)流動時熱收縮后的內(nèi)管和線纜芯的移動量較多。由此，能夠?qū)崾湛s量之差進(jìn)行高效地吸收。

發(fā)明效果

如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)線纜，通用性較高，且能夠?qū)€纜芯、內(nèi)管和外管這3個部件之間產(chǎn)生的熱收縮量之差進(jìn)行吸收。

附圖說明

圖1概略地示出第1實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的線纜末端部的截面的圖。

圖2是從橫向觀察第1實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的卷繞部的側(cè)視圖。

圖3a是示出在流過液氮前的狀態(tài)下的卷繞部的圖，是從上方觀察圖2的卷繞部的俯視圖。

圖3b是示出沿圖3a的3b-3b線切斷后的切斷面的剖視圖。

圖4a是示出流過液氮后的狀態(tài)下的卷繞部的圖，是從上方觀察圖2的卷繞部的俯視圖。

圖4b是示出沿圖4a的4b-4b線切斷后的切斷面的剖視圖。

圖5是示出第2實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的卷繞部的與圖2對應(yīng)的圖。

圖6是示出第2實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的變形例的卷繞部的與圖2對應(yīng)的圖。

圖7是概略地示出第3實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的線纜末端部的截面的圖。

圖8是對圖7的主要部分進(jìn)行放大而示出的主要部分放大立體圖。

具體實(shí)施方式

<第1實(shí)施方式>

以下，參照圖1～圖4對本發(fā)明的超導(dǎo)線纜的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。

(超導(dǎo)線纜和線纜末端部的結(jié)構(gòu))

如圖1所示，本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜10構(gòu)成為主要包含真空隔熱管14和線纜芯16。并且，真空隔熱管14構(gòu)成為包含內(nèi)管18和外管20。

內(nèi)管18是由波紋管(波狀管)形成的大致圓筒狀的部件，內(nèi)管18的一端部與線纜末端部12連接(固定)。并且，在內(nèi)管18的內(nèi)部收納有作為制冷劑的液氮24。這里，在本實(shí)施方式中，作為一例，使用內(nèi)徑為且外徑為的內(nèi)管18。

外管20是由波紋管形成且配置在內(nèi)管18的外周側(cè)的大致筒狀的部件，其一端部與線纜末端部12連接(固定)。并且，外管20與內(nèi)管18之間的空間22被維持為真空。這里，在本實(shí)施方式中，作為一例，使用內(nèi)徑為且外徑為的外管20。另外，該外管20與內(nèi)管18之間的空間22的真空度只要是能夠充分地獲得隔熱效果的真空度便沒有特別地限制。

在內(nèi)管18的內(nèi)側(cè)配置有線纜芯16。線纜芯16例如通過以下方式構(gòu)成：在由導(dǎo)電性優(yōu)異的金屬材料(例如銅)形成的未圖示的成型件上，呈螺旋狀地卷繞多根帶狀的未圖示的超導(dǎo)線材，在其上設(shè)置未圖示的絕緣層、未圖示的超導(dǎo)屏蔽層和未圖示的保護(hù)層。并且，線纜芯16的一端部與線纜末端部12連接(固定)。這里，本實(shí)施方式的線纜芯16使用直徑為以下的線纜芯，作為一例，使用直徑為的線纜芯16。

線纜末端部12具有構(gòu)成外殼的外部壓力室26，在該外部壓力室26的一端部設(shè)置有凸緣26a。并且，真空隔熱管14的外管20與外部壓力室26連接，外管20與內(nèi)管18之間的空間22被凸緣26a封閉。

內(nèi)管18延伸到外部壓力室26的內(nèi)部，與配置在外部壓力室26的內(nèi)部的液槽28的凸緣28a連接。在液槽28的內(nèi)側(cè)收納有作為制冷劑的液氮，從該液槽28向內(nèi)管18的內(nèi)側(cè)送入液氮。

在液槽28的內(nèi)側(cè)設(shè)置有連接端子30，線纜芯16的一端部與連接端子30的一端側(cè)連接。并且，連接端子30的另一端側(cè)與引出導(dǎo)體32連接，該引出導(dǎo)體32延伸到線纜末端部12的外部。

(卷繞部的結(jié)構(gòu))

這里，內(nèi)管18的另一端部、外管20的另一端部和線纜芯16的另一端部與未圖示的另一方的線纜末端部連接(固定)。并且，如圖2所示，在一方的線纜末端部12與另一方的線纜末端部之間設(shè)置有使真空隔熱管14和線纜芯16卷繞的卷繞部44。

卷繞部44通過將真空隔熱管14和線纜芯16卷繞1圈以上而構(gòu)成，在本實(shí)施方式中，作為一例，將真空隔熱管14沿卷線架34的外周面卷繞10圈。卷線架34具有大致圓柱狀的架主體34c，在該架主體34c的外周面上卷繞真空隔熱管14。并且，在架主體34c的上端部設(shè)置有直徑比架主體34c大的上凸緣34a，在架主體34c的下端部設(shè)置有由與上凸緣34a大致相同的直徑形成的下凸緣34b。

這里，在本實(shí)施方式中，由于卷繞部44形成為使真空隔熱管14在上下方向上呈螺旋狀，所以采用了如下構(gòu)造：通過配置支承臺36、38、40而對真空隔熱管14進(jìn)行支承，從而將真空隔熱管14提升到卷繞部44的上端部。另一方面，考慮到卷繞部44的下端部與下凸緣34b的階梯差而配置了支承臺42。

并且，作為卷線架34的架主體34c，使用直徑為以下的架主體，在本實(shí)施方式中，作為一例，將真空隔熱管14卷繞在直徑為的架主體34c的外周面上。因此，卷繞部44中的卷徑最小的真空隔熱管14的卷徑為以下。

(制造方法)

接著，對在一對線纜末端部12之間設(shè)置超導(dǎo)線纜10而進(jìn)行制造的方法進(jìn)行說明。首先，在一對線纜末端部12之間配設(shè)線纜芯16、內(nèi)管18和外管20(線纜配設(shè)工序)。

接著，將線纜芯16、內(nèi)管18和外管20在卷線架34上卷繞1圈以上(卷繞工序)。由此，形成卷繞部44。另外，可以如圖2所示的那樣形成為一層，但也可以雙層卷繞或三層卷繞。在該情況下，在卷繞部44中最靠內(nèi)側(cè)卷繞的部位的卷徑為本發(fā)明的“最小卷徑”。即，“最小卷徑”是指圖2中的卷線架34的架主體34c的直徑df。

在形成了卷繞部44之后，將線纜芯16的兩端部與線纜末端部12的連接端子30連接(固定)。另外，真空隔熱管的內(nèi)部可以在此時被抽成真空，也可以在這之前的階段成為真空。并且，將內(nèi)管18的兩端部與線纜末端部12的液槽28連接(固定)。進(jìn)而，將外管20的兩端部與線纜末端部12的外部壓力室26連接。

這里，如圖3a和圖3b所示，由于內(nèi)管18在形成卷繞部44時繃緊，所以沿著外管20的外側(cè)的內(nèi)周壁配設(shè)。另一方面，由于線纜芯16也在形成卷繞部44時繃緊而沿著內(nèi)管18的外側(cè)的內(nèi)周壁配設(shè)。因此，在將液氮24收納到內(nèi)管18的內(nèi)側(cè)之前的狀態(tài)下，內(nèi)管18向比外管20的中心軸線遠(yuǎn)離中心c的方向偏心配置，線纜芯16向比內(nèi)管18的中心軸線遠(yuǎn)離中心c的方向偏心配置。

在如以上那樣形成了卷繞部44的狀態(tài)下，將液氮從線纜末端部12的液槽28輸送到內(nèi)管18的內(nèi)側(cè)(制冷劑送液工序)。由此，線纜芯16和內(nèi)管18被冷卻。這里，如圖4a所示，線纜芯16和內(nèi)管18被冷卻而熱收縮，由此，從卷繞部44的兩側(cè)作用拉伸應(yīng)力。此時，在卷繞部44中，如圖4b所示，內(nèi)管18相對于外管20向接近卷繞部44的中心(卷繞中心軸線)c的方向移動。并且，線纜芯16相對于內(nèi)管18向接近中心c的方向移動。這樣，內(nèi)管18和線纜芯16向卷繞部44的兩側(cè)伸長而吸收拉伸應(yīng)力。

(作用和效果)

接著，對本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的作用和效果進(jìn)行說明。

根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)向內(nèi)管18的內(nèi)側(cè)輸送液氮24時，卷繞部44中的線纜芯16和內(nèi)管18被冷卻，在外管20的內(nèi)部向卷繞部44的中心c側(cè)移動。這樣，與接近卷繞部44的中心c相應(yīng)地，線纜芯16和內(nèi)管18向卷繞部44的兩側(cè)伸長，所以能夠?qū)崾湛s時作用的拉伸應(yīng)力進(jìn)行吸收。即，能夠?qū)€纜芯16、內(nèi)管18和外管20這3個部件之間產(chǎn)生的熱收縮量之差進(jìn)行吸收。

這里，本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜10進(jìn)行熱收縮的吸收量(伸長長度δl)通過下述(1)式來求出。

[數(shù)學(xué)式1]

δl＝π(douter-dinner)﹡n·····(1)

(1)式中的douter是空隙的外周直徑，dinner是空隙的內(nèi)周直徑。即，在求取內(nèi)管18相對于外管20的伸長長度的情況下，外管20的內(nèi)徑為douter，內(nèi)管18的外徑為dinner。這里，由于外管20的尺寸如上述那樣內(nèi)徑為且外徑為內(nèi)管18的尺寸是內(nèi)徑為且外徑為所以內(nèi)管18中的熱收縮的吸收量(伸長長度)是每繞一圈為47.1mm，由于在本實(shí)施方式中匝數(shù)為10圈，所以伸長長度約為47cm。

并且，由于線纜芯16的直徑為所以線纜芯16的伸長長度是每繞一圈62.8mm，由于在本實(shí)施方式中匝數(shù)為10圈，所以伸長長度約為63cm。由此，例如，當(dāng)在將全長1km的輸電線纜5等分后的4個分割點(diǎn)上設(shè)置了卷繞部44的情況下，線纜芯16的全部伸長長度約為2.5m，能夠?qū)θL1km的輸電線纜按照0.25％的長度來吸收拉伸應(yīng)力。

并且，在本實(shí)施方式中，由于通過形成卷繞部44來吸收熱收縮，所以能夠在任意的位置形成卷繞部44。此外，僅通過增加卷繞部44的匝數(shù)便能夠增大熱收縮的吸收量，因此通用性較高。并且，由于能夠根據(jù)配設(shè)超導(dǎo)線纜10的長度來增加卷繞部44的匝數(shù)，所以不需要對卷線架34的形狀等進(jìn)行變更。

并且，在本實(shí)施方式中設(shè)置了卷線架34，將超導(dǎo)線纜10卷繞在該卷線架34上。由此，即使在線纜芯16或內(nèi)管18因熱收縮而向接近卷繞部44的中心c的方向移動的情況下，也能夠抑制線纜整體的卷繞構(gòu)造變形，能夠良好地維持卷繞部44中的真空隔熱管和線纜芯的形狀。

并且，在輸送液氮24之前的狀態(tài)下，通過配置成圖3b所示的那樣，能夠使線纜芯16和內(nèi)管18的徑向移動量變大。由此，即使是較少的匝數(shù)也能夠?qū)崾湛s量之差進(jìn)行高效地吸收。

此外，在本實(shí)施方式中，通過使用直徑為以下的小徑的線纜芯16，能夠使卷繞部44小型化，并能夠抑制成本的上升。即，在線纜芯16的直徑較大的情況下，由于容許彎曲直徑也變大，所以例如在線纜芯16的直徑為的情況下，優(yōu)選將卷繞部44的卷徑設(shè)定為以上。這里，如上述的(1)式所示，由于卷繞部44的卷徑(架主體34c的直徑)與伸長長度沒有關(guān)系，所以即使在卷徑較大的情況下熱收縮的吸收量也不會改變。即，如果使線纜芯16的直徑為以下，則即使熱收縮的吸收量相同也能夠縮短為了形成卷繞部44所需的超導(dǎo)線纜10的長度。

并且，在本實(shí)施方式中，通過使卷繞部44的匝數(shù)為20圈以下，能夠在熱收縮時從卷繞部44不費(fèi)勁地拉出線纜芯16。即，卷繞部44的匝數(shù)越多，線纜芯16與內(nèi)管18之間產(chǎn)生的摩擦力的總和越大，當(dāng)該摩擦力超過熱收縮時的拉伸應(yīng)力時，線纜芯16不再移動。與此相對，如果匝數(shù)為20圈以下，則線纜芯16能夠從卷繞部44在摩擦力較小的真空隔熱管14的內(nèi)管18與外管20之間在徑向上順暢地移動。另一方面，在使匝數(shù)比20圈多的情況下，為了形成卷繞部44需要白白地準(zhǔn)備較長的超導(dǎo)線纜10，從成本的觀點(diǎn)來看不優(yōu)選。

<第2實(shí)施方式>

接著，對本發(fā)明的超導(dǎo)線纜的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，對與第1實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的標(biāo)號，適當(dāng)省略說明。

如圖5所示，本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜50的卷繞部54的構(gòu)造與第1實(shí)施方式不同。詳細(xì)來說，在卷繞部54上配置有卷線架52，該卷線架52沿超導(dǎo)線纜50的軸向延伸。并且，真空隔熱管14呈螺旋狀卷繞在該卷線架52的外周面上。

(作用和效果)

接著，對本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的作用和效果進(jìn)行說明。

根據(jù)本實(shí)施方式，具有與第1實(shí)施方式同樣的效果。并且，由于將真空隔熱管14卷繞成在超導(dǎo)線纜50的配設(shè)方向上呈螺旋狀，所以與卷繞成在上下方向上呈螺旋狀的第1實(shí)施方式相比，能夠使所需的超導(dǎo)線纜50的長度變短。特別是如圖6所示的變形例的超導(dǎo)線纜55那樣，將卷繞部54上的超導(dǎo)線纜50隔開間隔而使間距變大，從而在匝數(shù)相同的情況下也能夠縮短到線纜末端部12(參照圖1)的距離。并且，由于摩擦變小，所以能夠容易地拉出線纜芯。

另外，在本實(shí)施方式中，由于一部分超導(dǎo)線纜50被卷線架52壓在下面，所以通過設(shè)置對卷線架52的兩端部進(jìn)行支承的支承臺來防止卷繞部54上的超導(dǎo)線纜50與地面接觸。

<第3實(shí)施方式>

接著，對本發(fā)明的超導(dǎo)線纜的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，對與第1實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的標(biāo)號，適當(dāng)省略說明。

本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜60與第1實(shí)施方式同樣在遠(yuǎn)離線纜末端部12的位置具有卷繞部44(參照圖3)。并且，在本實(shí)施方式中，如圖7所示，在線纜末端部12的液槽28內(nèi)具有芯卷繞部62的點(diǎn)上與第1實(shí)施方式不同。以下，對芯卷繞部62的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。

芯卷繞部62是通過將配設(shè)在液槽28內(nèi)的線纜芯16呈螺旋狀卷繞1圈以上而形成的。另外，在本實(shí)施方式中，作為一例，將線纜芯16卷繞了6圈，但匝數(shù)沒有特別地限制。并且，芯卷繞部62的卷徑也沒有特別地限制。此外，也可以在另一方的線纜末端部12設(shè)置同樣的芯卷繞部。

(作用和效果)

接著，對本實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜的作用和效果進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式中，當(dāng)因輸送液氮24而使線纜芯16熱收縮時，在線纜芯16上作用有拉伸應(yīng)力。此時，芯卷繞部62能夠如拉伸彈簧那樣伸長而對拉伸應(yīng)力進(jìn)行吸收。并且，在將液氮排掉而使線纜芯16回到常溫的情況下，借助回復(fù)力回到芯卷繞部62被冷卻前的狀態(tài)。

另外，在本實(shí)施方式中，由于對芯卷繞部62作用回復(fù)力，所以將液槽28內(nèi)的線纜芯16維持為扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。詳細(xì)來說，如圖8所示，在比芯卷繞部62靠液槽28的入口側(cè)的位置配設(shè)有引導(dǎo)板64，使線纜芯16貫插到形成于該引導(dǎo)板64的上下方向的中央部的貫插孔64a中。

并且，在比貫插孔64a靠上方的位置形成貫插孔64b，在該貫插孔64b中貫插有支承軸66。此外，多條線68從支承軸66向下方延伸，該線68的前端安裝在固定于線纜芯16的外周面的固定環(huán)70上。并且，如圖7所示，支承軸66的一端固定在液槽28的凸緣28a上，形成為懸臂梁狀。

根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，線纜芯16的扭轉(zhuǎn)力從固定環(huán)70經(jīng)由線68傳遞到支承軸66，但由于支承軸66的移動被限制，所以能夠?qū)⒁翰?8內(nèi)的線纜芯16維持為扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。另外，并不限定于本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，也可以通過其他的結(jié)構(gòu)將液槽28內(nèi)的線纜芯16維持為扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。并且，在不需要回復(fù)力的情況下，也可以采用沒有引導(dǎo)板64或支承軸66等的結(jié)構(gòu)。

以上，對本發(fā)明的第1實(shí)施方式～第3實(shí)施方式的超導(dǎo)線纜進(jìn)行了說明，但也可以將這些實(shí)施方式適當(dāng)組合而進(jìn)行使用，當(dāng)然能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)以各種各樣的方式實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中，雖然使用了液氮作為制冷劑，但本發(fā)明并不限定于此，只要是能夠維持超導(dǎo)狀態(tài)的冷卻液，便可以使用其他的制冷劑。例如，也可以使用氦氣等氣體作為制冷劑。

并且，在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，使用了支承臺36、38、40、42，但本發(fā)明并不限定于此，如果是小型的超導(dǎo)線纜，則也可以不使用支承臺。并且，支承臺的形狀或大小也沒有特別地限定。

標(biāo)號說明

10：超導(dǎo)線纜；12：線纜末端部；14：真空隔熱管；16：線纜芯；18：內(nèi)管；20：外管；24：液氮(制冷劑)；28：液槽；44：卷繞部；50：超導(dǎo)線纜；54：卷繞部；55：超導(dǎo)線纜；60：超導(dǎo)線纜；62：芯卷繞部。