JP2000222952A - 超電導導体、超電導導体接続構造およびそれらを用いた超電導コイル - Google Patents
超電導導体、超電導導体接続構造およびそれらを用いた超電導コイルInfo
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- JP2000222952A JP2000222952A JP11023931A JP2393199A JP2000222952A JP 2000222952 A JP2000222952 A JP 2000222952A JP 11023931 A JP11023931 A JP 11023931A JP 2393199 A JP2393199 A JP 2393199A JP 2000222952 A JP2000222952 A JP 2000222952A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サブケーブルに巻き付けるテープの破断
を低減し、コイル形成前の熱処理を可能とすることにあ
る。 【解決手段】 複数の超電導導体を複数の段階で撚り合
わせながらサブケーブルを作成する。そして、複数のサ
ブケーブル１〜６を撚り合わせるが、このとき隣り合う
サブケーブルに異なる材質のテープ１１，１２を巻き付
けた後に撚り合わせることにより、テープどうしの摩擦
を低減し、当該テープの破断をなくすものである。
を低減し、コイル形成前の熱処理を可能とすることにあ
る。 【解決手段】 複数の超電導導体を複数の段階で撚り合
わせながらサブケーブルを作成する。そして、複数のサ
ブケーブル１〜６を撚り合わせるが、このとき隣り合う
サブケーブルに異なる材質のテープ１１，１２を巻き付
けた後に撚り合わせることにより、テープどうしの摩擦
を低減し、当該テープの破断をなくすものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の超電導素線
を撚り線とする超電導導体、超電導導体接続構造および
それらの構造を用いた超電導コイルに関する。
を撚り線とする超電導導体、超電導導体接続構造および
それらの構造を用いた超電導コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導エネルギー貯蔵装置等の大型超電
導コイルに用いられる大電流容量の超電導導体は、比較
的細い超電導素線を多数本撚り合わせることにより、電
流容量を大きくすることが行われている。
導コイルに用いられる大電流容量の超電導導体は、比較
的細い超電導素線を多数本撚り合わせることにより、電
流容量を大きくすることが行われている。
【０００３】図４は従来の超電導素線を撚り合わせた超
電導導体の断面構成を摸式的に表わした図である。
電導導体の断面構成を摸式的に表わした図である。
【０００４】この超電導導体は、約１mm直径の超電導素
線ＳＣを３本撚り合わせて１次撚り線５１とし、この１
次撚り線５１を３本撚り合わせて２次撚り線５２とし、
この２次撚り線５２を５本撚り合わせて３次撚り線５
３、この３次撚り線５３を４本撚り合わせて４次撚り線
５４、さらに４次撚り線５４を６本撚り合わせた例であ
る。
線ＳＣを３本撚り合わせて１次撚り線５１とし、この１
次撚り線５１を３本撚り合わせて２次撚り線５２とし、
この２次撚り線５２を５本撚り合わせて３次撚り線５
３、この３次撚り線５３を４本撚り合わせて４次撚り線
５４、さらに４次撚り線５４を６本撚り合わせた例であ
る。
【０００５】前記超電導素線ＳＣは、Ｎｂ３Aｌからな
る超電導材料が用いられ、熱処理を必要とする。この熱
処理時における各撚り線５４間の溶着を防止し、交流損
失を低減するために、４次撚り線（以下、サブケーブル
と呼ぶ）５４の周囲にはステンレス等の金属製テープ５
５を巻き付ける。
る超電導材料が用いられ、熱処理を必要とする。この熱
処理時における各撚り線５４間の溶着を防止し、交流損
失を低減するために、４次撚り線（以下、サブケーブル
と呼ぶ）５４の周囲にはステンレス等の金属製テープ５
５を巻き付ける。
【０００６】最終的な超電導導体としては、金属製テー
プ５５が巻装された６本のサブケーブル５４を撚り合わ
せ、外管５６に挿入することにより構成されている。５
７は導体を冷却するための冷媒が流通する冷媒供給用管
である。
プ５５が巻装された６本のサブケーブル５４を撚り合わ
せ、外管５６に挿入することにより構成されている。５
７は導体を冷却するための冷媒が流通する冷媒供給用管
である。
【０００７】よって、以上のような超電導導体の素線本
数は１０８０本であり、これら本数の素線を撚り線とす
ることにより、全体の電流容量は素線１本の電流容量に
比べて、素線本数倍である約１０００倍程度の電流容量
が得られる。
数は１０８０本であり、これら本数の素線を撚り線とす
ることにより、全体の電流容量は素線１本の電流容量に
比べて、素線本数倍である約１０００倍程度の電流容量
が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な大電流容量の超電導導体は、多数の素線を複数の段階
で撚り合わせていくことが基本であり、また熱処理を必
要とする場合にはサブケーブル５４にテープ５５で巻き
付けることにより束ねた構成となっている。
な大電流容量の超電導導体は、多数の素線を複数の段階
で撚り合わせていくことが基本であり、また熱処理を必
要とする場合にはサブケーブル５４にテープ５５で巻き
付けることにより束ねた構成となっている。
【０００９】その結果、テープ５５がサブケーブル５４
の途中等において切れてしまう不具合が発生する。特
に、超電導導体では、複数のサブケーブル５４全体を外
管５６に入れることが多いが、管内に入れた後に外管５
６とサブケーブル５４との隙間を調整するためにサブケ
ーブル５４を圧縮するが、この圧縮時に管内部において
サブケーブル５４を束ねているテープ５５が擦り切れた
り，切断することがある。
の途中等において切れてしまう不具合が発生する。特
に、超電導導体では、複数のサブケーブル５４全体を外
管５６に入れることが多いが、管内に入れた後に外管５
６とサブケーブル５４との隙間を調整するためにサブケ
ーブル５４を圧縮するが、この圧縮時に管内部において
サブケーブル５４を束ねているテープ５５が擦り切れた
り，切断することがある。
【００１０】このようなテープ切れの状態が発生する
と、圧縮後異なる束の撚り線を構成する超電導素線ＳＣ
が電気的に比較的容易に接触してしまうことになる。こ
のような状態において超電導導体に対して通電が行われ
ると、それら超電導素線間に予期せぬ電流が誘起され、
所定の電流値まで通電させることが難しく、また予想外
の交流損失の増加をもたらす不具合が生ずる。
と、圧縮後異なる束の撚り線を構成する超電導素線ＳＣ
が電気的に比較的容易に接触してしまうことになる。こ
のような状態において超電導導体に対して通電が行われ
ると、それら超電導素線間に予期せぬ電流が誘起され、
所定の電流値まで通電させることが難しく、また予想外
の交流損失の増加をもたらす不具合が生ずる。
【００１１】また、図４に示す超電導導体は、超電導素
線ＳＣがＮｂ３Ａｌで構成されているので、熱処理後に
与えることのできる機械的な歪の許容度が大きく、導体
の熱処理後に巻線とすることが本来ならば可能である。
線ＳＣがＮｂ３Ａｌで構成されているので、熱処理後に
与えることのできる機械的な歪の許容度が大きく、導体
の熱処理後に巻線とすることが本来ならば可能である。
【００１２】しかし、超電導コイルの形状が大型とな
り、特に巻線形状が非円形になると、巻線の巻き付け精
度にもよるが、導体端部に相当する各サブケーブルや各
超電導素線の接続部の位置がずれてしまう。その結果、
熱処理を必要とする超電導導体で構成された大型の超電
導コイルの接続部においては、超電導導体の熱処理前に
巻線化し、接続部の位置を確認した上で熱処理加工する
ことが行われている。その結果、導体の熱処理前に巻線
により所要形状のコイルとする必要があり、超電導素線
の材料であるＮｂ３Ａｌの特性を生かすことができない
問題がある。
り、特に巻線形状が非円形になると、巻線の巻き付け精
度にもよるが、導体端部に相当する各サブケーブルや各
超電導素線の接続部の位置がずれてしまう。その結果、
熱処理を必要とする超電導導体で構成された大型の超電
導コイルの接続部においては、超電導導体の熱処理前に
巻線化し、接続部の位置を確認した上で熱処理加工する
ことが行われている。その結果、導体の熱処理前に巻線
により所要形状のコイルとする必要があり、超電導素線
の材料であるＮｂ３Ａｌの特性を生かすことができない
問題がある。
【００１３】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、サブケーブルに巻き付けるテープの破断を低減し、
よって熱処理を可能とする大電流容量の超電導導体を提
供することにある。
で、サブケーブルに巻き付けるテープの破断を低減し、
よって熱処理を可能とする大電流容量の超電導導体を提
供することにある。
【００１４】また、本発明の他の目的は、導体端部の位
置ずれが生じないようにし、また交流損失の低減化を図
る信頼性の高い超電導導体接続構造を提供することにあ
る。
置ずれが生じないようにし、また交流損失の低減化を図
る信頼性の高い超電導導体接続構造を提供することにあ
る。
【００１５】さらに、本発明の他の目的は、熱処理後に
超電導導体を用いて容易に所要形状のコイルに形成する
信頼度の高い超電導コイルを提供することにある。
超電導導体を用いて容易に所要形状のコイルに形成する
信頼度の高い超電導コイルを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の超電導素線を複数の段階にわたっ
て撚り合わせることにより最終の撚り線となる複数のサ
ブケーブルを作成し、これら複数のサブケーブルを撚り
合わせて管体に収納してなる超電導導体において、隣り
合うサブケーブルに異なる材質のテープを巻き付け、或
いは隣り合う各サブケーブルに巻き付けるテープの表面
に異なる材料のメッキ処理を施した超電導導体である。
に、本発明は、複数の超電導素線を複数の段階にわたっ
て撚り合わせることにより最終の撚り線となる複数のサ
ブケーブルを作成し、これら複数のサブケーブルを撚り
合わせて管体に収納してなる超電導導体において、隣り
合うサブケーブルに異なる材質のテープを巻き付け、或
いは隣り合う各サブケーブルに巻き付けるテープの表面
に異なる材料のメッキ処理を施した超電導導体である。
【００１７】本発明は、以上のような手段を講じたこと
により、隣り合うサブケーブルに摩擦が低減するような
組み合わせとなる異なる材質のテープを用いて巻き付け
るので、撚り線全体を挿入した外管に圧縮する場合で
も、隣り合う触れ合っているテープ間の摩擦を低減する
ことが可能となり、テープの破断を低減できる。
により、隣り合うサブケーブルに摩擦が低減するような
組み合わせとなる異なる材質のテープを用いて巻き付け
るので、撚り線全体を挿入した外管に圧縮する場合で
も、隣り合う触れ合っているテープ間の摩擦を低減する
ことが可能となり、テープの破断を低減できる。
【００１８】また、隣り合う各サブケーブルに巻き付け
るテープの表面に異なる材料のメッキ処理を施すことに
より、テープ間摩擦の低減化の他に、熱処理時に有効な
ものとすることができる。
るテープの表面に異なる材料のメッキ処理を施すことに
より、テープ間摩擦の低減化の他に、熱処理時に有効な
ものとすることができる。
【００１９】また、別の発明は、上記超電導導体の端部
を所定長さにわたって管体に代わって導電性金属のスリ
ーブを被せるとともに、当該スリーブ内の複数のサブケ
ーブル間に冷媒供給用管体を挿入し、かつ、前記スリー
ブ内の複数のサブケーブルをハンダ含浸してなる接続構
造としたことにより、導体の熱処理後に導体を構成する
撚り線に過度の機械的歪みを加わることがなく容易に加
工でき、また接続部位置のずれをなくすことができる。
を所定長さにわたって管体に代わって導電性金属のスリ
ーブを被せるとともに、当該スリーブ内の複数のサブケ
ーブル間に冷媒供給用管体を挿入し、かつ、前記スリー
ブ内の複数のサブケーブルをハンダ含浸してなる接続構
造としたことにより、導体の熱処理後に導体を構成する
撚り線に過度の機械的歪みを加わることがなく容易に加
工でき、また接続部位置のずれをなくすことができる。
【００２０】また、前記超電導導体の端部に被せたスリ
ーブを、メッシュ状の高抵抗層をもつ台座に接続するこ
とにより、交流損失の小さい接続構造とすることができ
る。
ーブを、メッシュ状の高抵抗層をもつ台座に接続するこ
とにより、交流損失の小さい接続構造とすることができ
る。
【００２１】さらに、前記スリーブ内における複数のサ
ブケーブルのハンダ含浸部として、複数のサブケーブル
の長手方向に従って徐々にハンダ含浸厚さが薄くなるよ
うにすれば、サブケーブルの端部が固定するとともに、
超電導導体に冷却媒体を流通させた場合には冷却特性を
損なわれない接続構造を提供できる。
ブケーブルのハンダ含浸部として、複数のサブケーブル
の長手方向に従って徐々にハンダ含浸厚さが薄くなるよ
うにすれば、サブケーブルの端部が固定するとともに、
超電導導体に冷却媒体を流通させた場合には冷却特性を
損なわれない接続構造を提供できる。
【００２２】さらに、前記超電導導体の両端部の接続部
分をカバーで覆うとともに、このカバーから導出される
前記冷媒供給用管体に冷媒貯液部または熱交換器を接続
することにより、導体接続部分の発熱を良好に除去で
き、導体に供給する冷媒の温度を所定温度に保つことが
できる。
分をカバーで覆うとともに、このカバーから導出される
前記冷媒供給用管体に冷媒貯液部または熱交換器を接続
することにより、導体接続部分の発熱を良好に除去で
き、導体に供給する冷媒の温度を所定温度に保つことが
できる。
【００２３】さらに、別の発明は、超電導導体を熱処理
後、所要形状のコイルに巻線し、そのコイル端部を以上
のような超電導導体接続構造とすれば、導体を熱処理す
る前の接続部の位置決めのために仮巻線が不要となって
コイルの製作が容易となり、また前述する接続構造の効
果も期待できる。
後、所要形状のコイルに巻線し、そのコイル端部を以上
のような超電導導体接続構造とすれば、導体を熱処理す
る前の接続部の位置決めのために仮巻線が不要となって
コイルの製作が容易となり、また前述する接続構造の効
果も期待できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明に係わる超電導導体
の一実施の形態を示す構成図である。
て図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明に係わる超電導導体
の一実施の形態を示す構成図である。
【００２５】この超電導導体は、例えば図４に示すよう
な直径の超電導素線ＳＣを最小構成単位とし、これら超
電導素線ＳＣを複数の段階で撚り合わせながら、例えば
４次撚り線である例えば６本のサブケーブル１〜６によ
って構成されている。なお、超電導素線ＳＣの超電導材
料としては例えばＮｂ３Ａｌが用いられる。このＮｂ３
Ａｌは、熱処理後に加えることができる機械的な歪みの
許容度が大きいことから、熱処理後に容易に所要形状の
コイルに巻線できる。
な直径の超電導素線ＳＣを最小構成単位とし、これら超
電導素線ＳＣを複数の段階で撚り合わせながら、例えば
４次撚り線である例えば６本のサブケーブル１〜６によ
って構成されている。なお、超電導素線ＳＣの超電導材
料としては例えばＮｂ３Ａｌが用いられる。このＮｂ３
Ａｌは、熱処理後に加えることができる機械的な歪みの
許容度が大きいことから、熱処理後に容易に所要形状の
コイルに巻線できる。
【００２６】これら６本のサブケーブル１〜６のうち、
隣り合うサブケーブルどうしの間では互いに異なる材質
のテープを巻き付けて撚り線を束ねる。異なる材質のテ
ープとしては、摩擦が低減するような組み合わせのテー
プを選択することにあり、実験の結果から例えばステン
レステープ１１とインコネルテープ１２との組み合わせ
が挙げられる。従って、具体的には、サブケーブル１，
３，５にはステンレステープ１１を巻き付け、サブケー
ブル２，４，６にはインコネルテープ１２を巻き付ける
ことによって撚り線を束ねる。
隣り合うサブケーブルどうしの間では互いに異なる材質
のテープを巻き付けて撚り線を束ねる。異なる材質のテ
ープとしては、摩擦が低減するような組み合わせのテー
プを選択することにあり、実験の結果から例えばステン
レステープ１１とインコネルテープ１２との組み合わせ
が挙げられる。従って、具体的には、サブケーブル１，
３，５にはステンレステープ１１を巻き付け、サブケー
ブル２，４，６にはインコネルテープ１２を巻き付ける
ことによって撚り線を束ねる。
【００２７】そして、これら異なる材質のテープ１１，
１２を巻き付けてなる６本のサブケーブル１〜６は交互
に配列して撚り合わせるとともに、例えばステンレス製
管１３に挿入することにより、超電導導体を完成する。
１２を巻き付けてなる６本のサブケーブル１〜６は交互
に配列して撚り合わせるとともに、例えばステンレス製
管１３に挿入することにより、超電導導体を完成する。
【００２８】なお、全部のサブケーブル１〜６に同一材
質のテープ，例えばステンレステープ１１等を巻き付け
ることが可能であるが、この場合には隣り合うサブケー
ブル（１，３，５）と（２，４，６）とのテープ表面に
異なる材料のメッキを施すものとする。この例として
は、一方のテープ表面にメッキ処理を施し、他方のテー
プ表面にメッキ処理を施さずに用いるものも含むもので
ある。また、異なる材質のテープの表面にメッキを施す
場合にも、前述同様に異なる材料のメッキを施すもので
ある。
質のテープ，例えばステンレステープ１１等を巻き付け
ることが可能であるが、この場合には隣り合うサブケー
ブル（１，３，５）と（２，４，６）とのテープ表面に
異なる材料のメッキを施すものとする。この例として
は、一方のテープ表面にメッキ処理を施し、他方のテー
プ表面にメッキ処理を施さずに用いるものも含むもので
ある。また、異なる材質のテープの表面にメッキを施す
場合にも、前述同様に異なる材料のメッキを施すもので
ある。
【００２９】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、隣り合うサブケーブルに異なる材質のテープ１１，
１２を巻き付けたことにより、撚り線全体を管１３内に
挿入圧縮する際、隣り合うテープ１１，１２に擦れ合っ
たときに摩擦が低減する異なる材質のものを用いること
により、触れ合っているテープどうしの摩擦が低減さ
れ、テープ１１，１２の溶着による切れを減らすことが
できる。
ば、隣り合うサブケーブルに異なる材質のテープ１１，
１２を巻き付けたことにより、撚り線全体を管１３内に
挿入圧縮する際、隣り合うテープ１１，１２に擦れ合っ
たときに摩擦が低減する異なる材質のものを用いること
により、触れ合っているテープどうしの摩擦が低減さ
れ、テープ１１，１２の溶着による切れを減らすことが
できる。
【００３０】また、隣接するサブケーブル１〜６に巻き
付けるテープとして、例えばステンレステープ１１およ
びインコネルテープ１２を用いれば、いずれのテープも
比較的容易に製作可能であり、しかも超電導導体自体の
熱処理も行うことができる。その結果、超電導導体を低
コストで実現できる。
付けるテープとして、例えばステンレステープ１１およ
びインコネルテープ１２を用いれば、いずれのテープも
比較的容易に製作可能であり、しかも超電導導体自体の
熱処理も行うことができる。その結果、超電導導体を低
コストで実現できる。
【００３１】さらに、熱処理を必要とする超電導材料を
用いた超電導導体において、撚り線を束ねる例えばステ
ンレステープ表面に異なる材料のメッキを施すとき、熱
処理上有効なメッキ，例えばセラミックス系などのメッ
キ処理を施せば、超電導導体の熱処理を容易に行うこと
ができる。 （第２の実施の形態）図２は本発明に係る超電導導体端
部の接続構造および超電導コイルの一実施の形態を説明
する図である。
用いた超電導導体において、撚り線を束ねる例えばステ
ンレステープ表面に異なる材料のメッキを施すとき、熱
処理上有効なメッキ，例えばセラミックス系などのメッ
キ処理を施せば、超電導導体の熱処理を容易に行うこと
ができる。 （第２の実施の形態）図２は本発明に係る超電導導体端
部の接続構造および超電導コイルの一実施の形態を説明
する図である。
【００３２】図１に示す超電導導体を用いて超電導コイ
ルを製作する場合、ステンレス製管１３内に複数本のサ
ブケーブル１〜６を撚り合わせ収納することにより超電
導導体を製作し、この製作された超電導導体を熱処理す
る。さらに、この熱処理後の超電導導体を用いて所要形
状のコイルに巻線する。この巻線の際、超電導導体に絶
縁物を巻き付けながら巻線を行う。
ルを製作する場合、ステンレス製管１３内に複数本のサ
ブケーブル１〜６を撚り合わせ収納することにより超電
導導体を製作し、この製作された超電導導体を熱処理す
る。さらに、この熱処理後の超電導導体を用いて所要形
状のコイルに巻線する。この巻線の際、超電導導体に絶
縁物を巻き付けながら巻線を行う。
【００３３】以上のようにして所要形状のコイルを製作
するが、このコイル製作後に超電導導体端部の接続構造
が問題となる。
するが、このコイル製作後に超電導導体端部の接続構造
が問題となる。
【００３４】図２はかかる超電導導体端部の接続構造を
示す図である。
示す図である。
【００３５】なお、導体各端部は、各部材の符号に添字
ａ，ｂを付して区別する。
ａ，ｂを付して区別する。
【００３６】先ず、超電導導体両端部を位置決めした
後、各導体端部から所要長さ分だけステンレス製管１３
ａ，１３ｂを除去する。これらステンレス製管１３ａ，
１３ｂを除去した後の導体両端部に銅、アルミニウム或
いは銀などのスリーブ２１ａ，２１ｂ（以下、２１ｂは
図示せず）を被せた後、サブケーブル１〜６の中央部分
に所定長さのステンレス製の冷媒供給用管体２２ａ，２
２ｂを挿入する。冷媒供給用管体２２ａ，２２ｂは超電
導素線を強制的に冷却するための冷媒を供給する機能を
もっている。スリーブ２１ａ，２１ｂとして、銅、アル
ミニウム或いは銀を用いれば、比較的加工が容易であ
り、信頼性の高い接続構造となる。
後、各導体端部から所要長さ分だけステンレス製管１３
ａ，１３ｂを除去する。これらステンレス製管１３ａ，
１３ｂを除去した後の導体両端部に銅、アルミニウム或
いは銀などのスリーブ２１ａ，２１ｂ（以下、２１ｂは
図示せず）を被せた後、サブケーブル１〜６の中央部分
に所定長さのステンレス製の冷媒供給用管体２２ａ，２
２ｂを挿入する。冷媒供給用管体２２ａ，２２ｂは超電
導素線を強制的に冷却するための冷媒を供給する機能を
もっている。スリーブ２１ａ，２１ｂとして、銅、アル
ミニウム或いは銀を用いれば、比較的加工が容易であ
り、信頼性の高い接続構造となる。
【００３７】以上のような状態において超電導導体端部
をこのハンダ槽の中に侵入させてハンダ２３ａ，２３ｂ
（以下、２３ｂは図示せず）を含浸する。このとき、導
体端部はハンダ槽に斜めに侵入させてハンダ付けするこ
とにより、導体端部のハンダ含浸厚さを最も厚くし、導
体の長手方向に行くに従って徐々にハンダ含浸厚さを薄
く形成することにより、撚り線端部全体を固定し、か
つ、冷媒による冷却特性を損なわないような接続構造と
することができる。
をこのハンダ槽の中に侵入させてハンダ２３ａ，２３ｂ
（以下、２３ｂは図示せず）を含浸する。このとき、導
体端部はハンダ槽に斜めに侵入させてハンダ付けするこ
とにより、導体端部のハンダ含浸厚さを最も厚くし、導
体の長手方向に行くに従って徐々にハンダ含浸厚さを薄
く形成することにより、撚り線端部全体を固定し、か
つ、冷媒による冷却特性を損なわないような接続構造と
することができる。
【００３８】さらに、各導体端部の管１３ａ，１３ｂは
固定台座２４ａ，２４ｂに設定され、これら各管１３
ａ，１３ｂが溶接等により固定台座２４ａ，２４ｂに固
定される。
固定台座２４ａ，２４ｂに設定され、これら各管１３
ａ，１３ｂが溶接等により固定台座２４ａ，２４ｂに固
定される。
【００３９】また、各固定台座２４ａ，２４ｂの隣接位
置に銅製スリーブ２１ａ，２１ｂを設定するための接続
台座２５ａ，２５ｂが設置されている。この接続台座２
５ａ，２５ｂは固定台座２４ａ，２４ｂに固定され、ハ
ンダ２３ａ，２３ｂを含浸した導体端部がハンダ等によ
って接続台座２５ａ，２５ｂに接続されている。この接
続台座２４ａ，２４ｂにはメッシュ構造となるように高
抵抗層のスリット２６ａ，２６ｂが形成されている。こ
のように接続台座２５ａ，２５ｂにメッシュ構造となる
ように高抵抗層のスリット２６ａ，２６ｂを設けたこと
により、導体通電時の交流損失を低減できる接続構造と
することができる。
置に銅製スリーブ２１ａ，２１ｂを設定するための接続
台座２５ａ，２５ｂが設置されている。この接続台座２
５ａ，２５ｂは固定台座２４ａ，２４ｂに固定され、ハ
ンダ２３ａ，２３ｂを含浸した導体端部がハンダ等によ
って接続台座２５ａ，２５ｂに接続されている。この接
続台座２４ａ，２４ｂにはメッシュ構造となるように高
抵抗層のスリット２６ａ，２６ｂが形成されている。こ
のように接続台座２５ａ，２５ｂにメッシュ構造となる
ように高抵抗層のスリット２６ａ，２６ｂを設けたこと
により、導体通電時の交流損失を低減できる接続構造と
することができる。
【００４０】なお、接続台座２５ａ，２５ｂとしては、
その母材に銅を用い、メッシュ状の区画を区切るための
材料としてＣｕＮｉを用いれば、ＣｕＮｉ自体は銅との
相性がよく、また加工性も優れている。
その母材に銅を用い、メッシュ状の区画を区切るための
材料としてＣｕＮｉを用いれば、ＣｕＮｉ自体は銅との
相性がよく、また加工性も優れている。
【００４１】図３は図２に示す導体端部の接続構造をカ
バー３０にて液密に覆うた収納例である。
バー３０にて液密に覆うた収納例である。
【００４２】すなわち、超電導導体の端部はカバー３０
に収納され、これら各導体端部の冷媒供給用管体２２
ａ，２２ｂは冷媒流通パイプ３１を介して冷媒貯液部ま
たは熱交換器３２に接続することにより、導体接続部の
発熱を良好に除去でき、また導体に供給する冷媒の温度
を常に一定に保つことができる。
に収納され、これら各導体端部の冷媒供給用管体２２
ａ，２２ｂは冷媒流通パイプ３１を介して冷媒貯液部ま
たは熱交換器３２に接続することにより、導体接続部の
発熱を良好に除去でき、また導体に供給する冷媒の温度
を常に一定に保つことができる。
【００４３】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、所要形状のコイルに巻線後、導体接続部の処理を行
うことができるので、従来のように接続部の位置決めの
ための仮巻線が不要となる。また、接続台座２５ａ，２
５ｂには高抵抗層によるスリット２６ａ，２６ｂを設け
たことにより、導体間の接続抵抗を低く維持可能とな
り、交流損失を低減できる。
ば、所要形状のコイルに巻線後、導体接続部の処理を行
うことができるので、従来のように接続部の位置決めの
ための仮巻線が不要となる。また、接続台座２５ａ，２
５ｂには高抵抗層によるスリット２６ａ，２６ｂを設け
たことにより、導体間の接続抵抗を低く維持可能とな
り、交流損失を低減できる。
【００４４】また、一般に、導体に過度的な入熱があっ
たとき、交流損失等によって生じた高い温度の冷媒が逆
流するが、冷媒供給用管体２２ａ，２２ｂに熱交換器等
３２を接続することにより、逆流した冷媒を効率よく冷
却でき、超電導導体に常に低温の冷媒を供給できる。
たとき、交流損失等によって生じた高い温度の冷媒が逆
流するが、冷媒供給用管体２２ａ，２２ｂに熱交換器等
３２を接続することにより、逆流した冷媒を効率よく冷
却でき、超電導導体に常に低温の冷媒を供給できる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ブケーブルに巻き付けるテープの破断を低減でき、よっ
てコイル形成前の熱処理を可能とする大電流容量の超電
導導体を提供できる。
ブケーブルに巻き付けるテープの破断を低減でき、よっ
てコイル形成前の熱処理を可能とする大電流容量の超電
導導体を提供できる。
【００４６】また、本発明は、導体を構成する撚り線端
部をハンダ含浸層とすることにより、撚り線端部を均一
に固定でき、導体端部の位置ずれが防止でき、また導体
端部をメッシュ構造の高抵抗層のスリットをもつ接続台
座に固定することにより、導体通電時の交流損失を大幅
に低減できる接続構造を提供できる。
部をハンダ含浸層とすることにより、撚り線端部を均一
に固定でき、導体端部の位置ずれが防止でき、また導体
端部をメッシュ構造の高抵抗層のスリットをもつ接続台
座に固定することにより、導体通電時の交流損失を大幅
に低減できる接続構造を提供できる。
【００４７】さらに、本発明は、熱処理後に超電導導体
を用いて容易に所要形状のコイルに形成できる信頼度の
高い超電導コイルを提供できる。
を用いて容易に所要形状のコイルに形成できる信頼度の
高い超電導コイルを提供できる。
【図１】 本発明に係わる超電導導体の一実施の形態を
示す断面構成図。
示す断面構成図。
【図２】 本発明に係わる超電導導体接続構造の一実施
の形態を示す外観図。
の形態を示す外観図。
【図３】 本発明に係わる超電導導体接続構造の他の実
施の形態を示す外観図。
施の形態を示す外観図。
【図４】 従来の超電導導体を示す断面図。
１〜６…サブケーブル １１…ステンレステープ １２…インコネルテープ １３ａ，１３ｂ…ステンレス製管 ２１ａ，２１ｂ…スリーブ ２２ａ，２２ｂ…冷媒供給用管体 ２３ａ，２３ｂ…ハンダ ２５ａ，２５ｂ…接続台座 ２６ａ，２６ｂ…スリット
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の超電導素線を複数の段階にわたっ
て撚り合わせることにより最終の撚り線となる複数のサ
ブケーブルを作成し、これら複数のサブケーブルを撚り
合わせて管体に収納してなる超電導導体において、 隣り合う前記サブケーブルに異なる材質のテープを巻き
付けたことを特徴とする超電導導体。 - 【請求項２】 複数の超電導素線を複数の段階にわたっ
て撚り合わせることにより最終の撚り線となる複数のサ
ブケーブルを作成し、これら複数のサブケーブルを撚り
合わせて管体に収納してなる超電導導体において、 隣り合う前記各サブケーブルに巻き付けるテープの表面
に異なる材料のメッキ処理を施したことを特徴とする超
電導導体。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する超電
導導体の接続構造において、 前記超電導導体の端部を所定長さにわたって前記管体に
代わって導電性金属のスリーブを被せるとともに、当該
スリーブ内の複数のサブケーブル間に冷媒供給用管体を
挿入し、かつ、前記スリーブ内の複数のサブケーブルを
ハンダ含浸してなる接続構造としたことを特徴とする超
電導導体接続構造。 - 【請求項４】 請求項３に記載する超電導導体接続構造
において、 前記超電導導体の端部に被せたスリーブを、メッシュ状
の高抵抗層をもつ台座に接続したことを特徴とする超電
導導体接続構造。 - 【請求項５】 請求項３に記載する超電導導体接続構造
において、 前記スリーブ内における複数のサブケーブルのハンダ含
浸部は、複数のサブケーブルの長手方向に従って徐々に
ハンダ含浸厚さが薄くなるようにしたことを特徴とする
超電導導体接続構造。 - 【請求項６】 請求項３ないし請求項５の何れか１つに
記載の超電導導体接続構造において、 前記超電導導体の両端部の接続部分をカバーで覆うとと
もに、このカバーから導出される前記冷媒供給用管体に
冷媒貯液部または熱交換器を接続したことを特徴とする
超電導導体接続構造。 - 【請求項７】 請求項１または請求項２の超電導導体を
熱処理後、所要形状のコイルに巻線し、そのコイル端部
を請求項３ないし請求項６の何れか１つの超電導導体接
続構造としたことを特徴とする超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02393199A JP3851739B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 超電導導体、超電導導体接続構造およびそれらを用いた超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02393199A JP3851739B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 超電導導体、超電導導体接続構造およびそれらを用いた超電導コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000222952A true JP2000222952A (ja) | 2000-08-11 |
| JP3851739B2 JP3851739B2 (ja) | 2006-11-29 |
Family
ID=12124281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02393199A Expired - Lifetime JP3851739B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 超電導導体、超電導導体接続構造およびそれらを用いた超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3851739B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090023A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 株式会社 東芝 | 超伝導導体の接続方法、及び超伝導コイル |
| JP2013197072A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-30 | Hitachi Ltd | ＭｇＢ２超電導多芯線材、超電導ケーブル、超電導マグネット |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02393199A patent/JP3851739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090023A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 株式会社 東芝 | 超伝導導体の接続方法、及び超伝導コイル |
| JP2013197072A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-30 | Hitachi Ltd | ＭｇＢ２超電導多芯線材、超電導ケーブル、超電導マグネット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3851739B2 (ja) | 2006-11-29 |
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