JP2013036843A - 超電導ケーブル用ケーブルコアの試験方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試験対象として、超電導導体層を具えるケーブルコア100であって、ドラム10に巻き取られたものを準備する。冷却容器1に上記試験対象を収納し、冷却容器1に充填した液体冷媒2Lによって超電導導体層を冷却して超電導状態に維持しながら、コア100の全長の特性を調べる。液体冷媒2Lは、流通路14に導入してドラム10の巻胴11を冷却した後、流通路14を経た冷媒によってコア100を冷却するようにして、冷却容器1に液体冷媒2Lを充填する。巻胴11がコア100よりも先に冷却されて熱収縮することで、コア100が熱収縮しても巻胴11を締め付け難く、コア100の損傷を防止できる。
【選択図】図1
Description
準備工程:試験対象として、超電導導体層を具えるケーブルコアであって、ドラムに巻き取られたものを準備する工程。
検査工程:冷却容器に上記試験対象を収納し、上記冷却容器に充填した冷媒により上記超電導導体層を冷却して超電導状態に維持しながら、上記ケーブルコアの全長の特性を調べる工程。
そして、本発明試験方法では、上記冷媒を上記冷却容器に充填するとき、上記ドラムの巻胴を冷却した後、上記ケーブルコアを冷却するように上記冷媒を導入する。
図4を参照してケーブルコアを説明する。ケーブルコア100は、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。
図1〜図3を参照して、ケーブルコア100を巻き取るドラム10を説明する。ドラム10は、円筒状の巻胴11と、巻胴11の各周縁からそれぞれ、巻胴11の外方に突出する円環状の鍔部12A(図2),12Bとを具える。
冷却容器1は、一方が開口した箱状体である本体部2と、本体部2の開口部を塞ぐ蓋部3とを具える(図1,図2(D))。
ドラム10に巻き取られたケーブルコア100を冷却容器1に収納して冷媒によって冷却する、或いは冷却後昇温するにあたり、コア100をできるだけゆっくりと冷却又は昇温して、単位時間当たりの熱収縮量又は熱膨張量が過大になることを防止すると、熱収縮や熱膨張によるコア100の損傷を効果的に防止できる。例えば、コア100が少しずつ熱収縮又は熱膨張するように、冷却速度又は昇温速度を調整することが好適である。そこで、図1に示すようにコア100の温度を把握し、測定した温度に応じて、冷却速度又は昇温速度を調整する制御装置4を具えた形態とすることができる。コア100には、温度を測定するために温度センサ(図1においてT字を丸囲みしたもの)を取り付ける。温度センサは、冷媒温度でも使用可能な適宜なもの、例えば、白金測温抵抗体が挙げられる。ドラム10の巻胴11にも温度センサを取り付けてもよい。
上述のケーブルコア100に対して、全長に亘って電気的特性を調べる試験を行う手順を説明する。まず、図2(A)に示すようにコア100をドラム10に巻き取っておく。このとき、ドラム10は、その軸が水平面に対して平行するように配置し、適宜な回転機構(図示せず)によって回転させながらコア100を巻き取ると、巻取り時、コア100の各ターンに加わる自重が均一的になって好ましい。製造されたコア100を順次、ドラム10によって巻き取るようにしてもよい。多層巻きとする場合には、各層ごとに上述の巻胴部材を取り付ける。
ドラム10に巻き取られたケーブルコア100を冷却容器1に収納して、コア100を超電導状態に維持して、種々の特性を調べるにあたり、本発明試験方法では、まず、ドラム10の巻胴11を冷却するように冷媒を供給して、巻胴11を熱収縮させる。冷却された巻胴11は、その径が小さくなるように熱収縮する(縮径する)。そして、本発明試験方法では、巻胴11を縮径させた状態でコア100が冷却されるように冷媒を供給する。そのため、冷却されたコア100が、その巻き径が小さくなるように熱収縮しても(縮径しても)、巻胴11の外径が縮径していることで、巻胴11を締め付けることが実質的にない。このように本発明試験方法では、コア100の熱収縮前において、ドラム10の巻胴11の外径とコア100の巻き径とが実質的に同一であっても、コア100の熱収縮時には、巻胴11の外径を冷却前よりも十分に小さくすることができる。
4 制御装置 41 入力インターフェース 42 演算手段 43 判定手段
44 命令手段 45 記憶手段 46 表示手段
10 ドラム 11 巻胴 12A,12B 鍔部 13 形状保持部材 14 流通路
14i 導入口 14o 排出口
100 ケーブルコア 101 フォーマ 102 超電導導体層 103 電気絶縁層
104 外側超電導層 105 保護層
200 接続部 210 リード電極 220,230 リード線
300 電源 310 昇温用電源
Claims (5)
- 試験対象として、超電導導体層を具えるケーブルコアであって、ドラムに巻き取られたものを準備する準備工程と、
冷却容器に前記試験対象を収納し、前記冷却容器に充填した冷媒により前記超電導導体層を冷却して超電導状態に維持しながら、前記ケーブルコアの全長の特性を調べる検査工程とを具え、
前記冷媒を前記冷却容器に充填するとき、前記ドラムの巻胴を冷却した後、前記ケーブルコアを冷却するように前記冷媒を導入することを特徴とする超電導ケーブル用ケーブルコアの試験方法。 - 前記ケーブルコアの温度を測定し、前記ケーブルコアの冷媒速度が所定の範囲内となるように前記冷媒の供給状態を調整することを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブル用ケーブルコアの試験方法。
- 前記ドラムの巻胴に設けられた冷媒の流通路に前記冷媒を導入して前記巻胴を冷却し、
前記流通路を経た冷媒を前記冷却容器内に充填することで前記ケーブルコアを冷却することを特徴とする請求項1又は2に記載の超電導ケーブル用ケーブルコアの試験方法。 - 前記試験対象を所定の温度に昇温する昇温工程を更に具え、
前記昇温工程では、前記ケーブルコアを所定の温度に昇温した後、前記ドラムの巻胴を昇温することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の超電導ケーブル用ケーブルコアの試験方法。 - 前記ケーブルコアは、前記超電導導体層を支持するフォーマを具えており、
前記フォーマは、常電導材料から構成され、
前記ケーブルコアの昇温は、前記フォーマに通電することで行うことを特徴とする請求項4に記載の超電導ケーブル用ケーブルコアの試験方法。
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