[发明专利]超导电缆的临界电流测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量超导电缆的临界电流的方法。具体地，本发明涉及允许测量多相(通常是三相)同轴超导电缆中的任意超导层的临界电流的测量超导电缆的临界电流的方法。

背景技术

正在进行对作为构成电力供应路线的电力电缆的超导电缆的开发。超导电缆的典型示例是：单芯超导电缆，该单缆芯超导电缆配备有包括超导层的缆芯和绝热管，该超导层形成有氧化物超导相卷绕的超导线，该绝热管容纳一个或多个缆芯，该单芯超导电缆填充有诸如液氮的冷却剂；或者多芯超导电缆(日本专利特开No.2006-329838(PTD1))。例如，用于三相交流输电的三芯超导电缆包括3个缆芯。每个缆芯的超导层用于每相的电传输。此外，作为多相超导电缆，现在研究追求利用用于每相的电传输的同轴布置的多个超导层中的每一个的同轴超导电缆(日本专利特开No.2005-253204(PTD2))。

在安装超导电缆之后，可能存在为了通过完成实验确认电缆特性而测量超导电缆的临界电流的情况。PTD1教导了将作为测量对象的一个缆芯与另外的缆芯连接，并且在出行和返回路线上施加电流，以测量该测量对象的临界电流。在该测量方法中，通过使用上述另外的缆芯作为引线部件，即使在安装之后超导电缆的两端彼此远离的情况下，将不要求由诸如铜的普通导电材料形成的长引线部件与电源连接。因为消除了利用长的引线材料所造成的电阻增加，并且考虑到电阻的大容量的DC电源可以不使用，所以该测量方法允许方便地测量临界电流。

引用列表

专利文献

PTD1：日本专利特开No.2006-329838

PTD2：日本专利特开No.2005-253204

发明内容

技术问题

然而，关于同轴地包括多个(具体地，三个或更多个)超导层的同轴超导电缆，如上述的多相同轴超导电缆，已经研究了用于测量每个超导层的临界电流的非特定方法。

例如，考虑要使同轴超导电缆中的多个超导层中的一个进行测量的情况。参考PTD1，可能的方法是用与出行线路相对应的作为测量对象的超导层和与返回路线相对应的另一超导层来开发电流施加环形路线。在该情况下，不需要前述的长引线材料。可以预期可以容易地开发出用于测量临界电流的系统。

然而，即使采用上述方法，也存在无法测量同轴超导电缆中的任意超导层的临界电流的情况。

对于构成同轴超导电缆中的每个超导层的超导线，从线的可制造性以及调节卷绕条件中的容易度等观点来看，使用相同规格(材料、尺寸等)的线是有利的。然而，应当注意，在该情况下，与位于内圆周侧的超导层相比，一个缆芯中的位于外圆周侧的超导层具有更多根超导线。由于超导层处的临界电流设计值Ic_layer取决于所使用的超导线的临界电流设计值I_Cwire(I_Cwire×使用的线的数目)，所以与位于内圆周侧的超导层的临界电流设计值Ic_layer inner相比，位于外圆周侧的超导层的临界电流设计值Ic_layer outer变大。当外圆周侧的临界电流Ic_layer outer大于内圆周侧的临界电流Ic_layer inner时，在测量对象是用于出行路线的位于外圆周侧的超导层并且位于内圆周侧的超导层用于返回路线的情况下，由于内圆周侧临界电流Ic_layer inner的限制而导致测量临界电流Ic_layer outer所需要的电流无法被传导到出行路线和返回路线。换句话说，无法测量该测量对象的临界电流。特别是在比较同轴超导电缆中的超导层中的每一个时临界电流的设计值显著不同的情况下，可能存在无法精确测量其临界电流的超导层。

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种允许测量同轴超导电缆中的任意超导层的临界电流的超导电缆的临界电流测量方法。

对问题的解决方案

本发明通过下述来实现前述目的：在对测量对象的临界电流的测量中，通过在利用作为测量对象的同轴超导电缆中的多个超导层中的一个和除了对应于返回路线的作为测量对象的超导层之外的多个超导层中的另一个的环形路线中施加电流，将临界电流的设计值设定为满足对应于返回路线的另一超导层的特定条件。