1000m級超電導直流ケーブルシステムのケーブルコア熱挙動特性

Thermomechanical characteristics of cable core for 1000-meter superconducting cable system


筑本 知子, 渡邉 裕文, 高野 廣久, IVANOV Yury, 山口 作太郎 (中部大); 渡部 充彦, 増田 孝人 (住友電工); 石山 功太郎, 大石 前次 (千代田化工)


Abstract:冷却・昇温時にはケーブルコアには大きな熱応力が発生する。例えば0℃から運転温度である70Kまで冷却する場合には、0.33%程度の熱収縮を見込む必要がある。石狩に建設した500mおよび1000m級超電導ケーブルシステムにおいては、熱収縮対策として、中部大学の200mのシステムで用いられていた可動式端末容器に加え、ヘリカル変形法を採用した。ヘリカル変形とは、具体的には、ケーブルコアを管路に敷設後、一旦液体窒素にて冷却、熱収縮させた状態で両端固定後、昇温伸長させる方法で、伸長の過程でケーブルコアが自発的にヘリカル(螺旋)状に変形する性質を利用することにより、熱収縮分の余長をケーブル長全体にわたりかせぐ方法である。これまで1000mのシステムにおいて2回の冷却試験を実施しているが、いずれの場合も熱応力の大部分をヘリカル変形にて吸収できている。本報告では、二回の冷却、昇温過程における軸力の変化等についてまとめた結果を報告する。