JP2013036840A - 臨界電流の測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試験対象として、超電導導体層102と外側超電導層104とを具えるケーブルコア100を準備する。コア100の一端において、超電導導体層102と外側超電導層104とを電気的に接続して往復通電路を形成し、他端において、超電導導体層102と外側超電導層104とを直流電源50に接続して、往復通電路に直流電流を通電し、コア100の全長の臨界電流を測定する。外側超電導層104には超電導導体層102に流れる電流:導体電流とは逆向きの電流が流れることで、この電流に基づく磁場によって導体電流に基づく磁場を打ち消すことができる。従って、コア100がドラムに巻き取られた状態であっても、磁場の影響による臨界電流の低下を低減して、臨界電流を精度よく測定できる。
【選択図】図1
Description
ケーブルコア100は、図6に示すように、例えば、中心から順にフォーマ101、超電導導体層102、電気絶縁層103、外側超電導層104、保護層105を具える。
本発明は、上述のケーブルコア100の全長の臨界電流を測定するにあたり、超電導導体層102に直流電流を通電すると共に、外側超電導層104に導体電流とは逆向きの電流が流れた状態とする。具体的な手法として、以下の実施形態1〜4が挙げられる。
実施形態1では、図1に示すようにケーブルコア100に具える超電導導体層102と外側超電導層104とを短絡して往復通電を行い、例えば、超電導導体層102には往路電流、外側超電導層には帰路電流を流す。
実施形態2では、図2に示すようにケーブルコア100に具える外側超電導層104を短絡して閉ループとし、この閉ループに、超電導導体層102に流れる導体電流に基づく誘導電流を流す。
実施形態3では、図3に示すように2本のケーブルコア100A,100Bに具える超電導導体層102A,102B同士による往復通電を行うと共に、コア100A,100Bに具える外側超電導層104A,104Bを短絡して一つの閉ループとし、この閉ループに、超電導導体層102A,102Bに流れる導体電流に基づく誘導電流を流す。なお、2本のコア100A,100Bの構成・材質は、ケーブルコア100と同様である。
実施形態4では、図4に示すようにケーブルコア100に具える超電導導体層102と外側超電導層104とのそれぞれに別個の直流電源50C,50Sを取り付け、互いに逆向きの電流を流す。直流電源50C,50Sは、上述の直流電源50と同様のものを利用できる。電源の容量は、適宜変更することができる。
上述の実施形態1〜4を実施する場合には、例えば、図5に示すようにケーブルコア100をドラム10に巻き取ったもの(実施形態3ではコア100A,100B(図3)を共巻きしたもの)を試験対象とすると、長尺なコア100を扱い易い。なお、図5では、実施形態1を示す。
10 ドラム 11 巻胴 12A,12B 鍔部
20,21,22,23,24 短絡接続部 25,26 リード電極 30 ロゴスキーコイル
50,50C,50S 直流電源 51 記録装置
100,100A,100B ケーブルコア 101 フォーマ
102,102A,102B 超電導導体層 103 電気絶縁層
104,104A,104B 外側超電導層 105 保護層
Claims (8)
- 試験対象として、超電導導体層と、前記超電導導体層の外周に外側超電導層とを具えるケーブルコアを準備し、
前記超電導導体層に直流電流を通電し、前記外側超電導層には前記超電導導体層に流れる電流とは逆向きの電流が流れた状態にして、前記ケーブルコアの全長の臨界電流を測定することを特徴とする臨界電流の測定方法。 - 前記ケーブルコアは、ドラムに巻き取られていることを特徴とする請求項1に記載の臨界電流の測定方法。
- 前記ケーブルコアの一端では、前記超電導導体層と前記外側超電導層とを電気的に接続して、当該超電導導体層と当該外側超電導層とによる往復通電路を形成し、
前記ケーブルコアの他端では、前記超電導導体層と前記外側超電導層とを直流電源に接続して、前記往復通電路に直流電流を通電することを特徴とする請求項1又は2に記載の臨界電流の測定方法。 - 前記ケーブルコアの両端において前記外側超電導層を短絡接続部によって電気的に接続して閉ループを形成し、
前記ケーブルコアの両端において前記超電導導体層を直流電源に接続して、当該超電導導体層に直流電流を通電し、
前記外側超電導層を含む閉ループには、前記逆向きの電流として、前記超電導導体層に流れる電流に基づく誘導電流を流すことを特徴とする請求項1又は2に記載の臨界電流の測定方法。 - 複数の前記ケーブルコアが1つのドラムに共巻きされたものを準備し、
前記共巻きされたケーブルコアのうち、2本のケーブルコアに具える前記外側超電導層同士を短絡接続部によって電気的に接続して一つの閉ループを形成し、
前記2本のケーブルコアの一端では、各ケーブルコアに具える前記超電導導体層同士を電気的に接続して、これら超電導導体層による往復通電路を形成し、他端では、各ケーブルコアに具える前記超電導導体層を直流電源に接続して、前記往復通電路に直流電流を通電し、
前記外側超電導層を含む閉ループには、前記逆向きの電流として、前記超電導導体層に流れる電流に基づく誘導電流を流すことを特徴とする請求項1又は2に記載の臨界電流の測定方法。 - 前記ケーブルコアの両端において前記超電導導体層を直流電源に接続して、当該超電導導体層に直流電流を通電し、
前記ケーブルコアの両端において前記外側超電導層を別の直流電源に接続して、当該外側超電導層に前記超電導導体層に流れる電流と逆向きの電流を通電することを特徴とする請求項1又は2に記載の臨界電流の測定方法。 - 前記短絡接続部にロゴスキーコイルを取り付けて、又は前記短絡接続部がシャント抵抗を具えており、前記ロゴスキーコイル又は前記シャント抵抗を用いて前記誘導電流を実測し、
前記超電導導体層への通電電流と、実測した前記誘導電流との差から、前記ケーブルコアの外部に漏れる漏れ磁場によって前記超電導導体層の臨界電流が低下する量を求め、
前記測定した臨界電流を前記低下した量に基づいて補正することを特徴とする請求項4又は5に記載の臨界電流の測定方法。 - 前記ドラムは、非磁性材料によって構成されていることを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の臨界電流の測定方法。
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