JP2008047519A - 超電導導体及び超電導導体を備えた超電導ケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁性基板11を有した超電導線材10を中心部材31上に巻きつけて、2層の超電導集合体32からなる超電導導体30が形成されるとき、第2層32bの超電導線材10は超電導層13を外向きに巻き付けて、第1層32aの超電導線材10は超電導層13を内向きに巻きつけて形成する。また、2層以上の超電導集合体32からなる超電導導体30が形成されるとき、最外層の超電導線材10は超電導層10を外向きに巻きつけ、最外層を除く少なくとも1層を形成する超電導線材10は超電導層10を内向きに巻きつけて形成する。
【選択図】図2
Description
1つは、特殊な成膜法により中間層を配向させる技術でIBAD(Ion Beam Assisted Deposition)法と呼ばれる技術であり、もう1つは、金属基板(主にNi基を使用した磁性基板)を配向させる技術でRABiTS(Rolling Assisted Bi−axially Textured Substrate)法と呼ばれる技術である。また、IBAD法によって作成された線材はIBAD線材と、RABiTS法によって作成された線材は配向基板線材(配向基板超電導線材)と呼ばれている。
の態様にかかる超電導導体の外周に電気絶縁層、保護層および断熱管を有していることを特徴とする。
の態様にかかる超電導導体と、前記超電導導体の外側に形成される電気絶縁層と、更に前記電気絶縁層の外側に、前記超電導集合体と同じ構造を有する超電導シールドと、前記超電導シールド層の外側に、保護層および断熱層を有することを特徴とする。
本実施例では、図2のように中外径20mmのFRP(繊維強化プラスチック)からなる中心部材31の周りに、幅約5mmの超電導線材10を2層に巻きつけて形成した2層導体の超電導集合体32からなる超電導導体30に基づいて説明する。なお、本実施例において用いた超電導線材10は、磁性基板11はNi−3at%W配向基板を用い、CeO2シード層、YSZバリア層及びCeO2キャップ層からなる中間層12、YBCO膜からなる超電導層13、Agからなる安定化層14によって形成された磁性基板超電導線材である。また、Ni−3at%W配向基板の飽和磁化は、0.42Tであった。
図3〜6の結果のうち、最も交流損失が低い超電導線材10の巻きつけ方は、スパイラルピッチが無限大の場合は、図3の1層内、2層外の巻きつけ方であり、スパイラル巻きの場合には、図5の第1層32aのスパイラルピッチが800mm、第2層32bのスパイラルピッチが300mmであって、1層内、2層外の巻きつけ方であった。このことから、第1層32aと第2層32bの巻きつけ方としては、1層内、2層外の巻きつけ方が最適であることが分かった。また、図5から分かるように、第1層32aと第2層32bのスパイラルピッチを大きくした方が交流損失の低減が大きい。しかし、図3において2番目に交流損失が低かった1層外2層外に関して、同様にスパイラルピッチを変化させた結果の図6では、スパイラルピッチを大きくしてもほとんど交流損失は低減していない。
11 磁性基板
12 中間層
13 超電導層
14 安定化層(銀)
15 導電テープ
30 超電導導体
31 中心部材
32 超電導集合体
50 超電導ケーブル
51 絶縁層
52 超電導シールド層
53 保護層
54 断熱層
55 内管
56 外管
Claims (5)
- 円筒形状の中心部材と、
基板と、前記基板の上に形成される超電導層と安定化層からなる層部材、または、中間層及び超電導層と安定化層からなる層部材とを備えた超電導線材を、前記中心部材上に巻きつけて形成される少なくとも2層以上の超電導集合体とを有した超電導導体であって、
少なくとも1層の前記超電導集合体を形成する前記超電導線材の前記基板は、磁性基板であり、
最外層の前記超電導集合体を形成する前記超電導線材の前記基板と、前記最外層を除く少なくとも1層の前記超電導集合体を形成する前記超電導線材の前記基板が、対向するように配置されていることを特徴とする超電導導体。 - 前記超電導集合体を形成する前記超電導線材の前記層部材が前記基板よりも前記中心部材の径方向において外側に配置されている場合、前記超電導線材の前記基板に、磁化していない基板を使用することを特徴とする請求項1に記載の超電導導体。
- 前記磁化していない基板を使用した前記超電導線材が、IBAD線材であることを特徴とする請求項1または2に記載の超電導導体。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の前記超電導導体の外周に電気絶縁層、保護層および断熱管を有している超電導ケーブル。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の前記超電導導体と、
前記超電導導体の外側に形成される電気絶縁層と、
更に前記電気絶縁層の外側に、前記超電導集合体と同じ構造を有する超電導シールドと、
前記超電導シールド層の外側に、保護層および断熱層を有することを特徴とする超電導ケーブル。
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