JP2001008356A - Insulated conductor - Google Patents

Insulated conductor

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JP2001008356A
JP2001008356A JP16813699A JP16813699A JP2001008356A JP 2001008356 A JP2001008356 A JP 2001008356A JP 16813699 A JP16813699 A JP 16813699A JP 16813699 A JP16813699 A JP 16813699A JP 2001008356 A JP2001008356 A JP 2001008356A
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JP
Japan
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conductor
cryogenic
temperature
terminal
ionomer resin
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Japanese (ja)
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Junichiro Tomari
潤一郎 泊
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductor for cryogenic temperatures, which uses an electrical insulating material which can ensure quick chilling operation down to the cryogenic temperature, and which can be extruded by finding the electrical insulating material. SOLUTION: This insulated conductor for a cryogenic temperature is provided with a conductor 10, which can be electrified at the cryogenic temperature and/or in a temperature region up to room temperature from the cryogenic temperature. The insulated conductor is provided with an electrical insulating layer 12 which covers the conductor part 10. The electrical insulating layer 12 is composed of an ionomer resin. In addition, as required, an internal semiconducting layer 11 can be insulated between the conductor 10 and the electrical insulating layer 12, and an outer semiconducting layer 13 and a shielding layer 14 can be installed at the outside of the electrical insulating layer 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アイオノマー樹脂
を電気絶縁材料として用いた極低温用絶縁導体に関し、
特に、超電導コイル等の超電導機器のための端末、極低
温ケーブルの端末、超電導ケーブルの端末、電流リード
などとして使用される極低温用絶縁導体に関する。
The present invention relates to a cryogenic insulated conductor using an ionomer resin as an electric insulating material.
In particular, the present invention relates to a terminal for a superconducting device such as a superconducting coil, a terminal of a cryogenic cable, a terminal of a superconducting cable, a cryogenic insulating conductor used as a current lead and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導コイル等の超電導機器のための端
末、極低温ケーブルまたは超電導ケーブルの端末部(終
端部)は、極低温下にある導体を常温下に引き出すた
め、極めて温度範囲の広い環境下にある。そのような端
末部は、たとえば図7に示すような構造を有する。端末
部において、極低温のケーブル本体120と常温域との
間には、導体引出し棒121が用いられる。導体引出し
棒121は、ケーブル本体120から冷媒123を収容
する容器122内に引出され、さらに絶縁体126が満
たされた碍管125を経て常温下に引出される。冷媒1
23には一般に液体または高圧ガスが用いられ、絶縁体
126には絶縁油やSF6などが用いられる。また、絶
縁体126において冷媒123に近い部分は、固化また
は液化して絶縁強度を低下させる恐れがあるため、装置
129を用いて外部で絶縁体126を循環および加温
し、絶縁特性の低下を防止する。
2. Description of the Related Art A terminal for a superconducting device such as a superconducting coil, a cryogenic cable or a terminal portion (termination portion) of a superconducting cable draws a conductor under cryogenic temperature to room temperature, so that an environment having a very wide temperature range is required. Below. Such a terminal unit has a structure as shown in FIG. 7, for example. In the terminal portion, a conductor extraction rod 121 is used between the extremely low temperature cable main body 120 and the normal temperature range. The conductor extraction rod 121 is extracted from the cable main body 120 into the container 122 containing the refrigerant 123, and is further extracted at room temperature through the insulator tube 125 filled with the insulator 126. Refrigerant 1
In general, a liquid or a high-pressure gas is used for 23, and an insulating oil or SF 6 is used for the insulator 126. In addition, since a portion of the insulator 126 near the refrigerant 123 may be solidified or liquefied to lower the insulation strength, the insulator 126 is circulated and heated externally using the device 129 to reduce the insulation characteristics. To prevent.

【0003】極低温域と常温域とを結ぶ導体引出し棒
に、固体絶縁被覆およびアース電位となるシールド層を
施せば、絶縁耐圧を高めることができる。固体絶縁被覆
の材料としてエチレンプロピレンゴム(EPR)が従来
用いられている。
[0003] The insulation withstand voltage can be increased by providing a solid insulating coating and a shield layer having a ground potential on a conductor extraction rod connecting an extremely low temperature region and a normal temperature region. Ethylene propylene rubber (EPR) has been conventionally used as a material for the solid insulating coating.

【0004】また、超電導コイル等の超電導機器のため
の端末、極低温ケーブルの端末用ブッシングおよび電流
リードの絶縁体には、EPRまたはガラス繊維強化プラ
スチック(FRP)が従来使用されてきた。
In addition, EPR or glass fiber reinforced plastic (FRP) has been conventionally used for terminals for superconducting equipment such as superconducting coils, bushings for terminals of cryogenic cables, and insulators for current leads.

【0005】さらに、押出しEPRの絶縁層を有する超
電導ケーブルが提案されてきた。
Further, superconducting cables having an extruded EPR insulating layer have been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】極低温の用途において
EPRを用いる場合、極低温への急冷によるクラックの
発生や破壊を防止するため、EPRを徐々に極低温にま
で冷却しなければならない。たとえば、液体窒素を冷媒
として用いる場合、EPR絶縁層をすぐに液体窒素に接
触させるのではなく、温度制御された低温窒素ガスによ
り、EPR絶縁層を徐冷した後、液体窒素に接触させる
必要がある。そのような温度制御および徐冷は、面倒な
操作を必要とする。
When an EPR is used in a cryogenic application, the EPR must be gradually cooled to a cryogenic temperature in order to prevent cracks from being generated or broken due to rapid cooling to the cryogenic temperature. For example, when using liquid nitrogen as a refrigerant, it is necessary to gradually cool the EPR insulating layer with a temperature-controlled low-temperature nitrogen gas and then contact the liquid nitrogen, instead of immediately bringing the EPR insulating layer into contact with liquid nitrogen. is there. Such temperature control and slow cooling require cumbersome operations.

【0007】FRP絶縁を施す場合、一般に、導体の上
に基材を巻きつけ、そこに樹脂を流し込み、圧力をかけ
る工程によってFRP絶縁層が形成される。したがっ
て、長尺導体にFRP絶縁層を施す場合、上記工程に使
用される圧力容器が長くなり、大規模な設備が必要にな
ってくる。
When performing FRP insulation, generally, a base material is wound on a conductor, a resin is poured therein, and a pressure is applied to form an FRP insulation layer. Therefore, when applying an FRP insulating layer to a long conductor, the pressure vessel used in the above process becomes long, and large-scale equipment is required.

【0008】本発明の目的は、極低温への急冷に耐える
ことができ、小規模な設備で連続製造可能な電気絶縁材
料を用いて極低温用の導体を提供することである。
An object of the present invention is to provide a conductor for a cryogenic temperature using an electrically insulating material which can withstand rapid cooling to a cryogenic temperature and can be continuously manufactured with a small-scale facility.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、極低温および
/または極低温から常温へと至る温度領域において通電
される導体部と、導体部を覆う電気絶縁材料とを備える
極低温用絶縁導体であって、電気絶縁材料がアイオノマ
ー樹脂を主成分とすることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an insulated conductor for cryogenic use, comprising: a conductor portion energized in a cryogenic temperature and / or a temperature range from cryogenic temperature to normal temperature; and an electrically insulating material covering the conductor portion. Wherein the electrically insulating material is mainly composed of an ionomer resin.

【0010】本発明による極低温用絶縁導体は、導体部
と電気絶縁材料との間に設けられる内部半導電層および
電気絶縁材料を覆う外部半導電層の少なくともいずれか
を備えることが好ましい。内部半導電層および外部半導
電層の少なくともいずれかは、アイオノマー樹脂および
該アイオノマー樹脂中に配合された導電材料を主成分と
することができる。
The insulated conductor for cryogenic use according to the present invention preferably includes at least one of an inner semiconductive layer provided between the conductor portion and the electrically insulating material and an outer semiconductive layer covering the electrically insulating material. At least one of the inner semiconductive layer and the outer semiconductive layer can contain an ionomer resin and a conductive material blended in the ionomer resin as main components.

【0011】本発明による極低温用絶縁導体は、超電導
コイル等の超電導機器のための端末、極低温ケーブルの
端末、超電導ケーブルの端末および電流リードよりなる
群から選ばれたものとすることができる。本発明による
極低温用絶縁導体が、該電気絶縁材料からなるストレス
コーンまたはコンデンサコーンを有してもよい。
The cryogenic insulating conductor according to the present invention may be selected from the group consisting of a terminal for a superconducting device such as a superconducting coil, a terminal of a cryogenic cable, a terminal of a superconducting cable, and a current lead. . The cryogenic insulated conductor according to the present invention may have a stress cone or a condenser cone made of the electrically insulating material.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明者らは、極低温への急冷に
耐えることができ、押出しが可能な電気絶縁材料として
アイオノマー樹脂(イオノマー樹脂)が適当であること
を見出した。アイオノマー樹脂は、イオン架橋結合をも
ったポリマーを総称していう。一般的なアイオノマー樹
脂は、エチレン、プロピレンなどのα−オレフィンと、
アクリル酸、メタクリル酸などからなる共重合体のカル
ボキシル基(陰イオン部)をナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、亜鉛などの金属イオン(陽イオン部)によ
って架橋したものである。エチレンとメタクリル酸また
はアクリル酸との共重合体を亜鉛(Zn)またはナトリ
ウム(Na)などの金属イオンによって架橋したもの
は、本発明において好ましいアイオノマー樹脂である。
アイオノマー樹脂として三井・デュポンポリケミカル社
のハイミラン、たとえばハイミラン1554、155
5、1557、1601、1605、1650、165
2、1702、1705、1706、1707、185
5、1856などがある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have found that an ionomer resin (ionomer resin) is suitable as an electrically insulating material capable of withstanding quenching to extremely low temperatures and extrudable. The ionomer resin is a generic term for polymers having ionic cross-linking. Common ionomer resins are ethylene, α-olefins such as propylene,
It is obtained by crosslinking a carboxyl group (anion portion) of a copolymer composed of acrylic acid, methacrylic acid, or the like with a metal ion (cation portion) such as sodium, potassium, magnesium, or zinc. One obtained by crosslinking a copolymer of ethylene and methacrylic acid or acrylic acid with a metal ion such as zinc (Zn) or sodium (Na) is a preferred ionomer resin in the present invention.
As an ionomer resin, Himilan manufactured by Mitsui-Dupont Polychemical Co., Ltd., for example, Himilan 1554, 155
5, 1557, 1601, 1605, 1650, 165
2, 1702, 1705, 1706, 1707, 185
5, 1856 and the like.

【0013】本発明において好ましく使用されるアイオ
ノマー樹脂について、たとえば、比重は0.91〜0.
97であり、引張強さは20〜35MPaであり、破断
伸びは300〜600%であり、衝撃強さは500〜1
200kg・cm/cm2であり、軟化点は57〜80
℃であり、脆化温度は−50℃以下であり、絶縁耐力
(シートで)は40kV/mm以上である。
The ionomer resin preferably used in the present invention has, for example, a specific gravity of 0.91 to 0.1.
97, the tensile strength is 20-35 MPa, the elongation at break is 300-600%, and the impact strength is 500-1.
200 kg · cm / cm 2 , softening point 57-80
° C, the embrittlement temperature is -50 ° C or lower, and the dielectric strength (in the sheet) is 40 kV / mm or higher.

【0014】本発明に使用される電気絶縁材料は、アイ
オノマー樹脂を主成分とする。アイオノマー樹脂の他
に、必要に応じて、酸化チタン、カーボンブラック、カ
ルシウムシリケート等の着色・色材、4,4’−チオビ
ス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)(4,4'-t
hiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol))等の酸化防止
剤あるいは老化防止剤等を通常の技術に従って添加する
ことができる。また、ポリエチレン樹脂、エチレンプロ
ピレンゴム(EPR)、フッ素樹脂などの他のポリマー
をアイオノマー樹脂に混合したポリマーブレンドからな
る電気絶縁材料を本発明に使用してもよい。
The electrical insulating material used in the present invention contains an ionomer resin as a main component. In addition to the ionomer resin, if necessary, coloring and coloring materials such as titanium oxide, carbon black and calcium silicate, and 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol) (4,4′-t
An antioxidant such as hiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol) or an antioxidant can be added according to a usual technique. Further, an electrically insulating material composed of a polymer blend obtained by mixing another polymer such as a polyethylene resin, an ethylene propylene rubber (EPR), or a fluororesin with an ionomer resin may be used in the present invention.

【0015】また、アイオノマー樹脂または上述したポ
リマーブレンドに、カーボンブラック等の炭素材料など
の導電材料を添加することにより、半導電性材料を得る
ことができる。このような半導電性材料におけるカーボ
ンブラックの含量は、たとえば、30〜40重量%であ
る。後述するように、半導電性材料は、導体表面の電界
の緩和、あるいは導体と絶縁体との間のギャップによっ
て生じる部分放電の防止の目的で、導体と電気絶縁材料
の間、および/または、電気絶縁材料の外側に設けるこ
とができる。
A semiconductive material can be obtained by adding a conductive material such as a carbon material such as carbon black to the ionomer resin or the above-described polymer blend. The content of carbon black in such a semiconductive material is, for example, 30 to 40% by weight. As described below, the semiconductive material is used to reduce the electric field on the surface of the conductor or to prevent partial discharge caused by the gap between the conductor and the insulator, between the conductor and the electrically insulating material, and / or It can be provided outside the electrically insulating material.

【0016】本発明において、電気絶縁材料は、押出し
によって導体上に良好に被覆することができる。また、
テープ状の電気絶縁材料を導体に巻き付けて絶縁層を形
成してもよい。一般に、押出しは、絶縁ケーブルの製造
に通常使用される押出機において、クロスヘッドを介し
て行なう。混練されたアイオノマー樹脂を主成分とする
絶縁材料は、スクリューにより、導体を支えるニップ
ル、ニップルホルダーおよびクロスヘッドが画定する空
間に導入され、チューブ状に展開され、ダイスで所定の
径に成形加工される。導体は、押出し方向の後方より送
り込まれ、ニップルを通過した後、絶縁材料で被覆され
る。アイオノマー樹脂およびカーボン等の導電材料を主
成分とする半導電性材料は、アイオノマー樹脂を主成分
とする電気絶縁材料とともに押出しにより同時に導体上
の被覆することができ、有利である。
In the present invention, the electrically insulating material can be well coated on the conductor by extrusion. Also,
A tape-like electrically insulating material may be wound around a conductor to form an insulating layer. In general, extrusion is carried out via a crosshead in an extruder usually used for the production of insulated cables. The insulating material mainly composed of the kneaded ionomer resin is introduced into the space defined by the nipple supporting the conductor, the nipple holder and the crosshead by a screw, expanded into a tube shape, and formed into a predetermined diameter with a die. You. The conductor is fed from the rear in the extrusion direction, passes through the nipple, and is coated with an insulating material. The semiconductive material mainly composed of an ionomer resin and a conductive material such as carbon can be simultaneously coated with an electrically insulating material mainly composed of an ionomer resin by extrusion and can be coated on a conductor.

【0017】以下、本発明の具体例を図を参照して説明
するが、本発明は、それらに限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【0018】図1は、本発明による極低温ケーブル、超
電導ケーブル等の電力ケーブルの端末部(終端部)を示
している。ケーブル本体1に繋がる端末部2は、断熱容
器3内において冷媒液層4を通り、冷媒ガス層5に延び
ている。冷媒には、たとえば液体窒素が用いられる。端
末部2は、さらにフランジ6を貫通して碍管7内に至
り、絶縁体8を収容する端部絶縁層9を経て常温(室
温)の外部に引出される。絶縁体8には、SF6、絶縁
油等が用いられる。したがって、端末部は、極低温であ
る液体窒素温度(約77K)等の冷媒温度に晒されると
ともに、液体窒素温度等の冷媒温度から常温に至るまで
の温度勾配を有する。
FIG. 1 shows a terminal part (termination part) of a power cable such as a cryogenic cable or a superconducting cable according to the present invention. The terminal portion 2 connected to the cable main body 1 extends through the refrigerant liquid layer 4 to the refrigerant gas layer 5 in the heat insulating container 3. As the refrigerant, for example, liquid nitrogen is used. The terminal portion 2 further penetrates through the flange 6 and reaches the inside of the porcelain pipe 7, and is drawn out of the room temperature (room temperature) through the end insulating layer 9 that accommodates the insulator 8. For the insulator 8, SF 6 , insulating oil, or the like is used. Therefore, the terminal portion is exposed to a refrigerant temperature such as liquid nitrogen temperature (about 77 K) which is an extremely low temperature, and has a temperature gradient from the refrigerant temperature such as liquid nitrogen temperature to normal temperature.

【0019】このような端末部2は、図2に示すような
断面構造を有する。端末部2において、中心には、電気
良導体(たとえば銅)からなる導体10が配置される。
導体10の表面は、その上に形成される内部半導電層1
1によって覆われる。内部半導電層11上には電気絶縁
層12が設けられる。電気絶縁層12上には外部半導電
層13が設けられ、その外には遮蔽層(シールド層)1
4が設けられる。遮蔽層14は、アース電位となる。電
気絶縁層12は、上述したようなアイオノマー樹脂を主
成分とする。内部半導電層11および外部半導電層13
は、たとえば、カーボンブラックが配合されたアイオノ
マー樹脂からなる。層11、12および13がいずれも
アイオノマー樹脂を主成分とする場合、これらの層は、
たとえば3層同時に押出しによって導体上に設けること
ができる。端子部2において、このような積層構造は、
たとえば、矢印で示すような領域、すなわち冷媒液相4
の液面付近から端部絶縁層9の途中まで少なくとも設け
ることが好ましい。また、端末部2において、端部絶縁
層9の途中から上端にかけては被覆のない構造とするこ
とができる。さらに、必要に応じて、冷媒に浸漬された
ケーブル本体1と電気絶縁層の施された端末部との接続
部にストレスコーン15を設けることが好ましく、端部
絶縁層9の端末部において絶縁被覆のない部分と絶縁被
覆のある部分との境界部にストレスコーン16を設ける
ことが好ましい。これらのストレスコーンのいずれも、
アイオノマー樹脂を主成分とする電気絶縁材料で構成す
ることができるが、特に、冷媒に接触するストレスコー
ンをアイオノマー樹脂を主成分とする電気絶縁材料で構
成することが好ましい。
Such a terminal section 2 has a sectional structure as shown in FIG. In the terminal section 2, a conductor 10 made of a good electrical conductor (for example, copper) is arranged at the center.
The surface of the conductor 10 has an inner semiconductive layer 1 formed thereon.
Covered by 1. An electric insulating layer 12 is provided on the inner semiconductive layer 11. An external semiconductive layer 13 is provided on the electric insulating layer 12, and a shielding layer (shield layer) 1
4 are provided. The shielding layer 14 has a ground potential. The electrical insulating layer 12 contains the ionomer resin as described above as a main component. Inner semiconductive layer 11 and outer semiconductive layer 13
Is composed of, for example, an ionomer resin blended with carbon black. When each of the layers 11, 12 and 13 is mainly composed of an ionomer resin, these layers
For example, three layers can be provided on the conductor by extrusion at the same time. In the terminal portion 2, such a laminated structure is as follows:
For example, the region indicated by the arrow, that is, the refrigerant liquid phase 4
Is preferably provided at least from the vicinity of the liquid level to the middle of the end insulating layer 9. Further, in the terminal section 2, a structure having no coating can be provided from the middle to the upper end of the end insulating layer 9. Further, if necessary, it is preferable to provide a stress cone 15 at a connection portion between the cable main body 1 immersed in the refrigerant and the terminal portion provided with the electric insulating layer. It is preferable to provide the stress cone 16 at the boundary between the portion having no insulation and the portion having the insulating coating. Any of these stress cones,
Although it can be made of an electrically insulating material mainly composed of an ionomer resin, it is particularly preferable that the stress cone in contact with the refrigerant is made of an electrically insulating material mainly composed of an ionomer resin.

【0020】図2に示す被覆構造の代わりに図3(a)
〜図3(c)に示す被覆構造を用いてもよい。図3
(a)に示す構造では、導体10の周囲に内部半導電層
11、電気絶縁層12および遮蔽層14が順に設けられ
ている。図3(b)に示す構造では、導体10の周囲に
電気絶縁層12、外部半導電層13および遮蔽層14が
順に設けられている。図3(c)に示す構造では、半導
電層がなく、導体上に直接電気絶縁層12が付与され、
その外側に遮蔽層14が設けられる。
Instead of the covering structure shown in FIG. 2, FIG.
To (c) may be used. FIG.
In the structure shown in FIG. 2A, an inner semiconductive layer 11, an electric insulating layer 12, and a shielding layer 14 are provided around a conductor 10 in this order. In the structure shown in FIG. 3B, an electric insulating layer 12, an outer semiconductive layer 13, and a shielding layer 14 are provided around the conductor 10 in this order. In the structure shown in FIG. 3C, there is no semiconductive layer, and the electric insulating layer 12 is directly provided on the conductor.
The shielding layer 14 is provided on the outside.

【0021】また、図1に示すようなストレスコーンの
代わりに図4に示すようなコンデンサコーンを設けても
よい。図4に示す構造において、導体20の周囲にはケ
ーブル絶縁体22が設けられ、さらにその周囲に補強絶
縁体32およびそのなかに埋設された金属箔33からな
るコンデンサコーン17が設けられる。本発明においい
て、ケーブル絶縁体22および補強絶縁体32をアイオ
ノマー樹脂を主成分とする電気絶縁材料から形成するこ
とができる。
A capacitor cone as shown in FIG. 4 may be provided instead of the stress cone as shown in FIG. In the structure shown in FIG. 4, a cable insulator 22 is provided around the conductor 20, and a reinforcing insulator 32 and a capacitor cone 17 made of a metal foil 33 buried therein are provided around the cable insulator 22. In the present invention, the cable insulator 22 and the reinforcing insulator 32 can be formed from an electrical insulating material whose main component is an ionomer resin.

【0022】図5(a)および図5(b)は、電流リー
ドの一具体例を示している。電流リード50において、
銅等の常電導体、または金属超電導体、金属化合物超電
導体、酸化物超電導体等の超電導体からなる導体40の
両端には、銅等からなる電極44aおよび44bが設け
られている。導体40において両電極間の部分は、アイ
オノマー樹脂を主成分とする電気絶縁層42で被覆され
ている。このような電流リードは、液体窒素温度等の極
低温部に電力を供給するためのリードとして有用であ
る。
FIGS. 5A and 5B show one specific example of the current lead. In the current lead 50,
Electrodes 44a and 44b made of copper or the like are provided at both ends of a conductor 40 made of a normal conductor such as copper, or a superconductor such as a metal superconductor, a metal compound superconductor, or an oxide superconductor. A portion between the two electrodes of the conductor 40 is covered with an electric insulating layer 42 containing an ionomer resin as a main component. Such a current lead is useful as a lead for supplying power to an extremely low temperature portion such as the temperature of liquid nitrogen.

【0023】[0023]

【実施例】エチレン−メタクリル酸共重合体がZnイオ
ンで架橋されたアイオノマー樹脂(ハイミラン170
6、三井・デュポンポリケミカル社)100重量部、色
材としてカーボンブラック1重量部、および酸化防止剤
として4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチ
ルフェノール)0.5重量部を配合し、ロールにより混
練し、カレンダロールによりフィルム状にし、カッター
により裁断してテープを得た。得られたテープを、SU
S304からなる導体に巻き付けた後、加熱、成形し、
被覆導体を得た。被覆の最大厚みは、11mmであっ
た。得られた被覆導体の構造の概略を図6に示す。導体
80の周囲には、上記組成のコンパウンドからなる電気
絶縁層82が設けられている。
EXAMPLE An ionomer resin obtained by crosslinking an ethylene-methacrylic acid copolymer with Zn ions (Himilan 170)
6, 100 parts by weight of Mitsui DuPont Polychemicals), 1 part by weight of carbon black as a coloring material, and 0.5 parts by weight of 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol) as an antioxidant. The mixture was kneaded by a roll, kneaded by a roll, formed into a film by a calendar roll, and cut by a cutter to obtain a tape. The obtained tape is used as SU
After winding around the conductor made of S304, heating and molding,
A coated conductor was obtained. The maximum thickness of the coating was 11 mm. FIG. 6 shows an outline of the structure of the obtained coated conductor. Around the conductor 80, an electric insulating layer 82 made of a compound having the above composition is provided.

【0024】得られた被覆導体を液体窒素(約77K)
に直に浸漬して急冷したが、絶縁層に割れやクラックは
生じなかった。絶縁層(シート状サンプル)の耐圧は、
40kV/mm以上であった。
The obtained coated conductor was converted to liquid nitrogen (about 77K).
And quenched immediately, but no cracks or cracks occurred in the insulating layer. The withstand voltage of the insulating layer (sheet sample)
It was 40 kV / mm or more.

【0025】[0025]

【発明の効果】上述したように、本発明は、極低温への
急冷に耐えることができる電気絶縁材料を使用している
ため、極低温への冷却においてより容易な温度制御を可
能にする。たとえば、徐冷の過程をより簡略化すること
ができるか、あるいは、徐冷の過程を経ずにそのまま本
発明による絶縁導体を液体窒素等の冷媒に接触させるこ
とが可能になる。また、アイオノマー樹脂を主成分とす
る電気絶縁材料は押出し成形が可能であるため、本発明
は、製造が容易であるとともに、長尺の用途を含む種々
の用途に適用することができる。アイオノマー樹脂を主
成分とする電気絶縁材料は、電界コントロール機能のた
めのコンデンサコーン、ストレスコーンの構成にも有用
である。さらに、半導電層にアイオノマー樹脂を使用す
れば、絶縁層とともに半導電層を、同時に押出しによっ
て形成することができ、製造コストを抑えることができ
る。
As described above, since the present invention uses an electrically insulating material that can withstand quenching to cryogenic temperatures, it enables easier temperature control in cryogenic cooling. For example, the slow cooling process can be further simplified, or the insulated conductor according to the present invention can be brought into contact with a refrigerant such as liquid nitrogen without passing through the slow cooling process. In addition, since the electrical insulating material containing an ionomer resin as a main component can be extruded, the present invention can be easily manufactured and can be applied to various uses including long uses. An electrical insulating material mainly composed of an ionomer resin is also useful for forming a condenser cone and a stress cone for an electric field control function. Furthermore, if an ionomer resin is used for the semiconductive layer, the semiconductive layer together with the insulating layer can be formed by extrusion at the same time, and the manufacturing cost can be reduced.

【0026】本発明は、上述したような常温と極低温の
間に設けられる端末または接続構造に特に有用である
他、極低温ケーブル、超電導ケーブルの本体等、極低温
に晒される導体としても適用することができる。アイオ
ノマー樹脂を主成分とする電気絶縁材料は、ケーブル等
の絶縁層を構成することができる。
The present invention is particularly useful for the terminal or connection structure provided between normal temperature and cryogenic temperature as described above, and is also applicable to a conductor exposed to cryogenic temperature, such as a cryogenic cable and a superconducting cable main body. can do. An electrically insulating material mainly composed of an ionomer resin can constitute an insulating layer of a cable or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるケーブル端末の一具体例を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a specific example of a cable terminal according to the present invention.

【図2】図1に示す端末の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of the terminal shown in FIG.

【図3】(a)〜(c)は、本発明による端末の他の具
体例を示す概略断面図である。
3 (a) to 3 (c) are schematic sectional views showing other specific examples of the terminal according to the present invention.

【図4】コンデンサコーンの一具体例を示す概略断面図
である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a specific example of a condenser cone.

【図5】本発明による電流リードの一具体例を示す
(a)断面図および(b)X−X断面図である。
FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view and a cross-sectional view illustrating a specific example of a current lead according to the present invention.

【図6】実施例の被覆導体を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a coated conductor of an example.

【図7】電力ケーブルの端末構造を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a terminal structure of a power cable.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、40、60、80 導体 11 内部半導電層 12、42、62、82 電気絶縁層 13 外部半導電層 14 遮蔽層 10, 20, 40, 60, 80 Conductor 11 Internal semiconductive layer 12, 42, 62, 82 Electrical insulating layer 13 External semiconductive layer 14 Shielding layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 極低温および/または極低温から常温へ
と至る温度領域において通電される導体部と、前記導体
部を覆う電気絶縁材料とを備える極低温用絶縁導体であ
って、 前記電気絶縁材料がアイオノマー樹脂を主成分とするこ
とを特徴とする、極低温用絶縁導体。
1. An insulated conductor for a cryogenic temperature, comprising: a conductor portion energized in a temperature range from a cryogenic temperature and / or a cryogenic temperature to a normal temperature; and an electrically insulating material covering the conductor portion. An insulated conductor for cryogenic use, characterized in that the material is mainly composed of an ionomer resin.
【請求項2】 前記導体部と前記電気絶縁材料との間に
設けられる内部半導電層および前記電気絶縁材料を覆う
外部半導電層の少なくともいずれかを備えることを特徴
とする、請求項1に記載の極低温用絶縁導体。
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising at least one of an inner semiconductive layer provided between said conductor portion and said electrically insulating material and an outer semiconductive layer covering said electrically insulating material. The insulated conductor for cryogenic use according to the above.
【請求項3】 前記内部半導電層および前記外部半導電
層の少なくともいずれかが、アイオノマー樹脂および前
記アイオノマー樹脂中に配合された導電材料を主成分と
することを特徴とする、請求項1または2に記載の極低
温用絶縁導体。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the inner semiconductive layer and the outer semiconductive layer contains an ionomer resin and a conductive material blended in the ionomer resin as main components. 3. The cryogenic insulated conductor according to 2.
【請求項4】 前記極低温用絶縁導体が、極低温ケーブ
ルの端末、超電導コイル等の超電導機器のための端末、
電流リードおよび超電導ケーブルの端末よりなる群から
選ばれたものであることを特徴とする、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の極低温用絶縁導体。
4. A terminal for a superconducting device such as a terminal of a cryogenic cable, a superconducting coil, etc.,
The cryogenic insulated conductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor is selected from the group consisting of a current lead and a terminal of a superconducting cable.
【請求項5】 前記極低温用絶縁導体は、超電導コイル
等の超電導機器のための端末、電流リード、極低温ケー
ブルの端末または超電導ケーブルの端末であり、かつ前
記電気絶縁材料からなるストレスコーンまたはコンデン
サコーンを有することを特徴とする、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の極低温用絶縁導体。
5. The cryogenic insulating conductor is a terminal for a superconducting device such as a superconducting coil, a current lead, a terminal of a cryogenic cable or a terminal of a superconducting cable, and a stress cone or a stress cone made of the electric insulating material. The cryogenic insulated conductor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a condenser cone.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006042421A (en) * 2004-07-22 2006-02-09 Exsym Corp Terminal connection of power cable
US9728950B2 (en) 2010-02-04 2017-08-08 Furukawa Electric Co., Ltd. Cryogenic cable termination connector

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