JP2599269B2 - 超電導線 - Google Patents
超電導線Info
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- JP2599269B2 JP2599269B2 JP62214221A JP21422187A JP2599269B2 JP 2599269 B2 JP2599269 B2 JP 2599269B2 JP 62214221 A JP62214221 A JP 62214221A JP 21422187 A JP21422187 A JP 21422187A JP 2599269 B2 JP2599269 B2 JP 2599269B2
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- Japan
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- superconducting wire
- superconductor
- superconductors
- metal conductor
- temperature
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高温超電導状態時においても安定な特性を
有する超電導線に関するものである。
有する超電導線に関するものである。
［従来の技術］ 近年、液体窒素温度（−196℃:77K）以上の臨界温度
を有する超電導材料（高温超電導体）が盛んに開発され
ているが、この高温超電導体を電磁石やケーブル等の線
材に使用するためには、不慮の事故にも対処し得るよう
な構造とする必要がある。従来の液体ヘリウム温度（−
269℃:4K）程度で使用する超電導線の場合には、超電導
状態が破れても高電導率材料、例えば銅やアルミニウム
で作成された補助線路がその電流を肩代わりすることに
よって安定化が行われている。しかし、液体ヘリウム温
度における銅やアルミニウムの電気抵抗は常温時の1/10
0〜1/1000であるのに対して、液体窒素温度における電
気抵抗は常温時の1/10程度であり、液体窒素温度におい
て銅やアルミニウムを用いて安定化を行おうとすると、
液体ヘリウム温度時の10倍以上の銅やアルミニウムを使
用しなけばならず、体積、重量共に大きなものにってし
まうという問題点ある。
を有する超電導材料（高温超電導体）が盛んに開発され
ているが、この高温超電導体を電磁石やケーブル等の線
材に使用するためには、不慮の事故にも対処し得るよう
な構造とする必要がある。従来の液体ヘリウム温度（−
269℃:4K）程度で使用する超電導線の場合には、超電導
状態が破れても高電導率材料、例えば銅やアルミニウム
で作成された補助線路がその電流を肩代わりすることに
よって安定化が行われている。しかし、液体ヘリウム温
度における銅やアルミニウムの電気抵抗は常温時の1/10
0〜1/1000であるのに対して、液体窒素温度における電
気抵抗は常温時の1/10程度であり、液体窒素温度におい
て銅やアルミニウムを用いて安定化を行おうとすると、
液体ヘリウム温度時の10倍以上の銅やアルミニウムを使
用しなけばならず、体積、重量共に大きなものにってし
まうという問題点ある。
［発名の目的］ 本発明の目的は、液体窒素温度においても安定に作動
し、かつ小型、軽量である超電導線を提供することにあ
る。
し、かつ小型、軽量である超電導線を提供することにあ
る。
［会社の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、臨界温
度が異なり個々に定格電流容量を有する複数の超電導体
同士を直接又は金属導体を介して接するようにしたこと
を特徴とする超電導線である。
度が異なり個々に定格電流容量を有する複数の超電導体
同士を直接又は金属導体を介して接するようにしたこと
を特徴とする超電導線である。
［発明の実施例］ 本発明を図示の実地例に基づいて詳細に説明する。
第１図は、第１の実施例の超電導線の断面図であり、
第１の超電導体１を内側から第１の金属導体２、第２の
超電導体３、第２の金属導体４の順に同心円状に覆った
構造になっている。この超電導線は第１、第２の金属導
体２、４から成る支持材に第１、第２の超電導体１、３
を埋め込むか、或いは第１の超電導体１に金属導体２を
コーティングし、その上に第２の超電導体３、第２の金
属導体４を順次にコーティングしている。
第１の超電導体１を内側から第１の金属導体２、第２の
超電導体３、第２の金属導体４の順に同心円状に覆った
構造になっている。この超電導線は第１、第２の金属導
体２、４から成る支持材に第１、第２の超電導体１、３
を埋め込むか、或いは第１の超電導体１に金属導体２を
コーティングし、その上に第２の超電導体３、第２の金
属導体４を順次にコーティングしている。
第１、第２の超電導体１、３の臨界温度はそれぞれTC
1、TC3であり、この超電導線を冷却する冷媒温度をTcと
すると、TC1＞TC3＞Tc又はTC3＞TC1＞Tcであり、特にTC
1≠TC3の関係を満足しているものとする。なお、第１、
第２の超電導体１、３はそれぞれ単独で定格電流及び不
慮の事故時に生ずる電流を流せるように構成されている
ものとし、第１、第２の金属導体２、４は高電導率を有
する金属、例えば銅、アルミニウム、金、銀、ステンレ
ススチール等が用いられる。
1、TC3であり、この超電導線を冷却する冷媒温度をTcと
すると、TC1＞TC3＞Tc又はTC3＞TC1＞Tcであり、特にTC
1≠TC3の関係を満足しているものとする。なお、第１、
第２の超電導体１、３はそれぞれ単独で定格電流及び不
慮の事故時に生ずる電流を流せるように構成されている
ものとし、第１、第２の金属導体２、４は高電導率を有
する金属、例えば銅、アルミニウム、金、銀、ステンレ
ススチール等が用いられる。
このように構成された超電導線において、例えばTC3
＞TC1＞Tcの関係を満たす場合には超電導線を温度Tcの
冷媒で冷し、通常時には第１の超電導体１を通して定格
電流以下の電流を流す。このとき、第１の超電導体１は
超電導状態、即ち電気抵抗が零であるのに対して第１の
金属導体２は高電導率を有する金属導体ではあるが、僅
かながら電気抵抗を持つため第１の金属導体２には電流
は流れない。しかし、不慮の事故等によって第１の超電
導体１の超電導状態が破れると第１の超電導体１の電気
抵抗が高くなり、第１の超電導体１を流れていた電流の
一部は第１の金属導体２を介して第２の超電導体３に流
れ込む。第２の超電導体３では第１の超電導体１よりも
臨界温度が高い物質で形成してあるので、第１の超電導
体１の超電導状態が破れた時もなお超電導状態にあり、
電気抵抗は零である。このため、第１の超電導体１の超
電導状態が破れることによって、第１の金属導体２を通
って第２の超電導体３に流れ込んだ電流は第２の超電導
体３を介して導通し、超電導線全体としての電気抵抗及
び電流量に変化は殆ど生ぜず安定して通電がなされる。
＞TC1＞Tcの関係を満たす場合には超電導線を温度Tcの
冷媒で冷し、通常時には第１の超電導体１を通して定格
電流以下の電流を流す。このとき、第１の超電導体１は
超電導状態、即ち電気抵抗が零であるのに対して第１の
金属導体２は高電導率を有する金属導体ではあるが、僅
かながら電気抵抗を持つため第１の金属導体２には電流
は流れない。しかし、不慮の事故等によって第１の超電
導体１の超電導状態が破れると第１の超電導体１の電気
抵抗が高くなり、第１の超電導体１を流れていた電流の
一部は第１の金属導体２を介して第２の超電導体３に流
れ込む。第２の超電導体３では第１の超電導体１よりも
臨界温度が高い物質で形成してあるので、第１の超電導
体１の超電導状態が破れた時もなお超電導状態にあり、
電気抵抗は零である。このため、第１の超電導体１の超
電導状態が破れることによって、第１の金属導体２を通
って第２の超電導体３に流れ込んだ電流は第２の超電導
体３を介して導通し、超電導線全体としての電気抵抗及
び電流量に変化は殆ど生ぜず安定して通電がなされる。
また、TC1＞TC3＞Tcの温度関係を満たす場合には、通
常時には第２の超電導体３を通して定格電流以下の電流
を流しておく。すると、不慮の事故時には第１の金属導
体２、第１の超電導体１を介して電流が流れることによ
って安定化がなされる。
常時には第２の超電導体３を通して定格電流以下の電流
を流しておく。すると、不慮の事故時には第１の金属導
体２、第１の超電導体１を介して電流が流れることによ
って安定化がなされる。
第２図は２の実施例の超電導線の断面図であり、断面
が長方形の第１の超電導体１を断面が四角枠状の第１の
金属導体２、第２の超電導体３、第２の金属導体４で覆
った構造になっており、この動作は第１の実施例と同様
である。
が長方形の第１の超電導体１を断面が四角枠状の第１の
金属導体２、第２の超電導体３、第２の金属導体４で覆
った構造になっており、この動作は第１の実施例と同様
である。
第３図は第３の実施例の超電導線線の断面図であり、
板状の第１、第２の超電導体１、３、金属導体４を層状
に形成したものである。この場合、金属導体４は支持材
としての役割のみを持っている。このような超電導線に
おいて、TC1＞TC3＞Tc、TC3＞TC1＞Tcの何れの温度関係
を満たす場合においても、臨界温度の低い方の超電導体
の超電導状態が破れると、臨界温度の高い方の超電導体
がその超電導状態が破れた超電導体に流れていた電流の
一部を肩代りすることによって安定化がなされる。
板状の第１、第２の超電導体１、３、金属導体４を層状
に形成したものである。この場合、金属導体４は支持材
としての役割のみを持っている。このような超電導線に
おいて、TC1＞TC3＞Tc、TC3＞TC1＞Tcの何れの温度関係
を満たす場合においても、臨界温度の低い方の超電導体
の超電導状態が破れると、臨界温度の高い方の超電導体
がその超電導状態が破れた超電導体に流れていた電流の
一部を肩代りすることによって安定化がなされる。
第４図は第４の実施例の超電導線の断面図であり、金
属導体４の中に第１、第２の超電導体１、３をフィラメ
ント状にして埋め込んでいる。このような超電導線にお
いては、第１の実施例と同様に臨界温度の低い方の超電
導体を介して電流を流しておく。そして、この超電導体
の低い方の超電導体の超電導状態が破れると、電流の一
部が金属導体４を通して臨界温度の高い方の超電導体に
流れ込み、超電導線全体としての電気抵抗、電流量の変
化を抑え安定化がなされる。
属導体４の中に第１、第２の超電導体１、３をフィラメ
ント状にして埋め込んでいる。このような超電導線にお
いては、第１の実施例と同様に臨界温度の低い方の超電
導体を介して電流を流しておく。そして、この超電導体
の低い方の超電導体の超電導状態が破れると、電流の一
部が金属導体４を通して臨界温度の高い方の超電導体に
流れ込み、超電導線全体としての電気抵抗、電流量の変
化を抑え安定化がなされる。
第５図は第５の実施例の超電導線の構成図であり、第
１の実施例の超電導線の第１、第２の金属導体２、４の
間にを放射状に高電導率を有する金属導体から成る支持
用ひれ５を設けた構成になっており、その動作は第１の
実施例と同様である。
１の実施例の超電導線の第１、第２の金属導体２、４の
間にを放射状に高電導率を有する金属導体から成る支持
用ひれ５を設けた構成になっており、その動作は第１の
実施例と同様である。
なお上述した実施例において、第１、第２の金属導体
２、４として高電導率を有する金属導体を用いている
が、２種類の超電導体を分離する層を形成しない、即ち
支持材としての機能のみを有するものについては、高電
導率を有する金属導体でなくてもよい。また、２種類の
超電導体を分離する層を形成する金属導体はなくとも超
電導線の安定化はなされる。更に、超電導体は３種以上
あれば更に信頼性が向上する。
２、４として高電導率を有する金属導体を用いている
が、２種類の超電導体を分離する層を形成しない、即ち
支持材としての機能のみを有するものについては、高電
導率を有する金属導体でなくてもよい。また、２種類の
超電導体を分離する層を形成する金属導体はなくとも超
電導線の安定化はなされる。更に、超電導体は３種以上
あれば更に信頼性が向上する。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る超電導線は、臨界温
度の異なる複数の超電導体を用いることによって、臨界
温度の低い超電導体の超電導状態が破れても、それより
も臨界温度の高い超電導体が電流を肩代りすることによ
って安定化を行うことができるという効果がある。
度の異なる複数の超電導体を用いることによって、臨界
温度の低い超電導体の超電導状態が破れても、それより
も臨界温度の高い超電導体が電流を肩代りすることによ
って安定化を行うことができるという効果がある。
図面は本発明に係る超電導線の実地例を示し、第１図〜
第５図はそれぞれ第１〜第５の実施例の構成図である。 符号１、３は超電導体、２、４は金属導体、５は支持用
ひれである。
第５図はそれぞれ第１〜第５の実施例の構成図である。 符号１、３は超電導体、２、４は金属導体、５は支持用
ひれである。
Claims (6)
- 【請求項１】臨界温度が異なり個々に定格電流容量を有
する複数の超電導体同士を直接又は金属導体を介して接
するようにしたことを特徴とする超電導線。 - 【請求項２】前記複数の超電導体及び金属導体を交互に
同心円状に重ねて配置した特許請求の範囲第１項に記載
の超電導線。 - 【請求項３】前記複数の超電導体及び金属導体を交互に
四角枠状に重ねて配した特許請求の範囲第１項に記載の
超電導線。 - 【請求項４】前記複数の超電導体を層状に形成した特許
請求の範囲第１項に記載の超電導線。 - 【請求項５】前記複数の超電導体をフィラメント状に形
成し，前記金属導体中に埋め込んだ特許請求の範囲第１
項に記載の超電導線。 - 【請求項６】前記複数の超電導体間の金属導体に支持部
材を設けた特許請求の範囲第１項に記載の超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62214221A JP2599269B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62214221A JP2599269B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6459708A JPS6459708A (en) | 1989-03-07 |
| JP2599269B2 true JP2599269B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=16652214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62214221A Expired - Lifetime JP2599269B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599269B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6280033A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-13 | 東レ株式会社 | 不燃断熱複合材料 |
| JPS62102915A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Aida Eng Ltd | 棒鋼切断機におけるスクラツプ処理装置 |
-
1987
- 1987-08-28 JP JP62214221A patent/JP2599269B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6459708A (en) | 1989-03-07 |
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