JP2000504870A - 導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 超伝導丸線の加工性を改善すると共に電気的特性を改善するために、超伝導体が織物の様式で導体装置に加工される。超伝導体はその場合横糸を形成する。縦糸は絶縁糸で形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 導体装置 この発明は、超伝導機器用導体装置に関する。 大電流システム、特に低電圧用の母線導体システムは、通常、長さ単位当たり の電圧降下を小さくするために、リアクタンスが最小となるように構成される。 電磁適合性（ＥＭＣ）の理由から、さらに、大電流システムの周囲における外部 磁界が最小にされる。このような大電流システムは、通常、３相交流電流システ ムとして構成される。 このような大電流システムに超伝導技術を導入するために、交流電流用として 適した金属超伝導体が丸線或いは束の直径が１．５ｍｍまでの丸線束の形で提供 されている。セラミック超伝導体における益々進歩する開発の傾向もまたこれに 匹敵する直径の丸線に向かっていることをはっきり示している。 丸線を備えた大電流システムは各相ごとに並列接続された多数の線束を必要と する。１．５ｍｍの束導体に対する許容運転電流は例えば２５０Ａである。並列 分岐に対して均一な電流分布を達成するために、そして同時にリアクタンス及び 外部磁界を最小にするという上述の要求を満たすために、付加的な手段が必要で ある。 従来の常伝導大電流システム、特に母線導体システムにおいてはサンドイッチ 構造の平角の銅或いはアルミニウム導体が使用されている。その場合、３つの相 導体及び場合によっては１つの付加的な中性線導体が相互に密に詰め合わされて いるので、このように形成された母線導体の有効抵抗が主としてそれにより生ず るインピーダンス及び電圧降下を決定する。 従来公知の設計研究及び超伝導大電流ケーブル及び電流制限器の原型は超伝導 箔或いは積層超伝導支持シートを自由に使用できるということから出発している 。 この発明の課題は、上述の要求に適合する超伝導体用導体装置を提示すること にある。 この課題は、この発明によれば、請求の範囲の請求項１による導体装置により 解決される。 この発明の実施例、その他の利点及び詳細を、以下に、図面を参照して説明す る。図面において、 図１及び図２は導体装置を断面図で、 図３は図１の導体装置を平面図で、 図４及び図５はこの導体装置を使用した大電流導体を断面図で示す。 この発明による導体装置１はいわば織物として形成されている。この織物は、 その場合、超伝導大電流システムを製造するためのプレハブ品として使用される 。図３は横糸Ｓが全て或いは部分的に超伝導丸線或いは丸線束からなる導体装置 １を示す。織物の縦糸Ｋ及び場合によっては線で埋められていない横糸は絶縁物 から作られている（図２を参照）。 図１及び２は例として異なる導体装置１を断面で示す。丸線或いは丸線束は織 物を組立或いは製造する際に例えばＵ、Ｖ、Ｗ、Ｎ、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｎ・・（４線 システム）或いはＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、Ｖ、Ｗ・・（３線システム）の相順に構成さ れ、それにより多数の並列接続された３相交流電流システムが生じる。 導体装置１の織物構造は液状の冷却・絶縁媒体に超伝導丸線或いは丸線束に対 する充分な濡れ性を与えている。冷却・絶縁媒体としては特にヘリウム、水素或 いは窒素（転移温度に応じて）が適用される。 相導体の混在或いは順番により、並列分岐に均一な電流分布が、超伝導体に最 小の総リアクタンスと最低の磁気振動力が生じる。 必要な場合には、絶縁糸を樹脂含浸することにより及び出来上がって組み立て られた導体装置を適当に熱処理（焼き上げ）することにより、後に冷却媒体の通 流が阻害されることなく、付加的な接着及び硬化が得られる。 図面においてｄは線束の直径を、ｔは並列群のピッチ幅を示す。ピッチ幅は例 えば１０ｍｍの範囲にある。 使用された線或いは丸線束の直径、必要な並列分岐の数及びそれぞれの相導体 の間の必要な絶縁間隔が織物の総幅を決定する。 縦糸Ｋ或いは横糸Ｓの方向に巻回された導体装置１は、クライオスタット管を 形成する、整合した絶縁管（熱絶縁管）に挿入される。図４及び５はそれぞれそ のための実施例を断面で示す。図４は導体装置１が巻回して挿入されている丸形 管ＲＲを示す。図５は導体装置１が折り畳まれて挿入されている矩形断面を持つ 中空管Ｈを示す。場合によっては導体装置１の個々の層の間にさらに間隔片とし て役立つ層、例えば別の織物Ｇを挿入することができる。 この発明による導体装置によれば、従来の技術に比較してよりコンパクトな大 電流システムが作られる。さらに、超伝導丸線は前加工可能なので、加工が容易 な織物が導体装置として提供される。 勿論、本発明の個々の特徴を、この発明の基本思想を逸脱することなく、専門 家の知識の範囲内で、相互に或いは従来の技術の特徴とを組み合わせることがで きる。ここで基本思想とは、織物方式による超伝導体を導体装置として使用する ことである。 この発明による導体装置は、特にプレハブ品として、低電圧及び中電圧用の３ 相交流大電流システム並びに１相及び多相電流制限器に適する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．超伝導体が織物の様式で配置され、超伝導体が横糸を、絶縁糸が縦糸を形成 している超伝導機器用導体装置。 ２．横糸がそれぞれ交互に１つの電気相に対応している請求項１に記載の導体装 置。