JP2845905B2 - 交流通電用化合物系電導撚線 - Google Patents
交流通電用化合物系電導撚線Info
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- JP2845905B2 JP2845905B2 JP63257603A JP25760388A JP2845905B2 JP 2845905 B2 JP2845905 B2 JP 2845905B2 JP 63257603 A JP63257603 A JP 63257603A JP 25760388 A JP25760388 A JP 25760388A JP 2845905 B2 JP2845905 B2 JP 2845905B2
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- 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」 この発明は、超電導発電機用の界磁巻線などとして好
適な交流通電用化合物系超電導撚線に関する。
適な交流通電用化合物系超電導撚線に関する。
「従来の技術」 超電導線においては量子磁束線の運動などに起因して
発熱を生じる場合があり、このような場合に超電導線に
部分的に常電導の芽が発生し、超電導線の全体が常電導
状態に転位するおそれがある。そこで従来、このような
磁気的不安定性および常電導転位などを防止して超電導
線を安定化するために、以下に記載する技術が採用され
ている。
発熱を生じる場合があり、このような場合に超電導線に
部分的に常電導の芽が発生し、超電導線の全体が常電導
状態に転位するおそれがある。そこで従来、このような
磁気的不安定性および常電導転位などを防止して超電導
線を安定化するために、以下に記載する技術が採用され
ている。
超電導体を銅などの良導電性の安定化母材の内部に埋
設する。特に、安定化母材を極低温において電気抵抗の
小さい高純度の銅から形成する。
設する。特に、安定化母材を極低温において電気抵抗の
小さい高純度の銅から形成する。
超電導体を数μ〜数10μｍの径のフィラメント状に極
細化する。
細化する。
極細化した超電導フィラメントを有する多心線をツイ
スト加工する。
スト加工する。
編組や成形撚線の構造を採用する。
超電導線を交流用として使用する場合、Cu−Ni合金な
どの高抵抗の金属材料から安定化母材を構成し、超電導
フィラメント間に生じる結合電流を抑制する。
どの高抵抗の金属材料から安定化母材を構成し、超電導
フィラメント間に生じる結合電流を抑制する。
化合物系などの超電導体は機械歪が加わると超電導特
性が劣化するので、超電導線に補強材を添設して機械歪
が加わることを阻止する。
性が劣化するので、超電導線に補強材を添設して機械歪
が加わることを阻止する。
このような背景から、従来、交流用の化合物系超電導
線の一例として第２図に示す断面構造の超電導線Ａが提
供されている。この超電導線Ａは、銅からなる安定化母
材の内部に多数の化合物系超電導フィラメントを配して
超電導素線２を構成し、この超電導素線２を複数本、無
酸素銅製の安定化材３の周囲に撚線化して添設し、各超
電導素線２をはんだなどのろう付け金属４で安定化材３
に固定した構造となっている。
線の一例として第２図に示す断面構造の超電導線Ａが提
供されている。この超電導線Ａは、銅からなる安定化母
材の内部に多数の化合物系超電導フィラメントを配して
超電導素線２を構成し、この超電導素線２を複数本、無
酸素銅製の安定化材３の周囲に撚線化して添設し、各超
電導素線２をはんだなどのろう付け金属４で安定化材３
に固定した構造となっている。
即ち、この構造の超電導線Ａにあっては、安定化材３
が各超電導素線２の安定化をなすとともに超電導素線２
の補強材ともなっている。
が各超電導素線２の安定化をなすとともに超電導素線２
の補強材ともなっている。
「発明が解決しようとする課題」 ところで近年、超電導技術の電力エネルギー分野への
応用の一環として、超電導発電機の試作研究が進めら
れ、超電導発電機の界磁巻線として用いられる交流用超
電導線の開発も進められている。
応用の一環として、超電導発電機の試作研究が進めら
れ、超電導発電機の界磁巻線として用いられる交流用超
電導線の開発も進められている。
ところが、第２図に示す構造の従来の超電導線Ａを交
流用、特に超電導発電機の界磁巻線用として検討した場
合、安定化材３の外部に固定されている超電導素線２
が、ろう付け金属４を介して安定化材３に固定された構
造であるために、超電導特性の安定化の効果は十分では
ない問題があり、交流用として更に望ましい構造の超電
導線の開発が進められている。
流用、特に超電導発電機の界磁巻線用として検討した場
合、安定化材３の外部に固定されている超電導素線２
が、ろう付け金属４を介して安定化材３に固定された構
造であるために、超電導特性の安定化の効果は十分では
ない問題があり、交流用として更に望ましい構造の超電
導線の開発が進められている。
本発明は、前記課題を解決するためになされたもの
で、交流用として損失の少ない優れた構造の交流通電用
化合物系超電導撚線を提供することを目的とする。
で、交流用として損失の少ない優れた構造の交流通電用
化合物系超電導撚線を提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」 本発明は、前記課題を解決するために、繊維状の化合
物超電導フィラメントを金属基地の内部に分散してなる
芯部と、この芯部を囲んで設けられた安定化導体部とこ
の安定化導体部を囲んで設けられた純銅よりも高電気抵
抗のCu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金
からなる金属層を具備してなり、前記安定化導体部は、
安定化導体部を周回りに３つ以上に分割して構成される
純銅製の安定化導体と、これらの安定化導体の個々の周
面を覆い、各安定化導体を区分した純銅よりも高融点か
つ高電気抵抗のTaまたはNbからなる被覆層とから構成さ
れて化合物系超電導線が形成され、この化合物系超電導
線が複数相互の金属層を接触させて撚り合わされてなる
ものである。
物超電導フィラメントを金属基地の内部に分散してなる
芯部と、この芯部を囲んで設けられた安定化導体部とこ
の安定化導体部を囲んで設けられた純銅よりも高電気抵
抗のCu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金
からなる金属層を具備してなり、前記安定化導体部は、
安定化導体部を周回りに３つ以上に分割して構成される
純銅製の安定化導体と、これらの安定化導体の個々の周
面を覆い、各安定化導体を区分した純銅よりも高融点か
つ高電気抵抗のTaまたはNbからなる被覆層とから構成さ
れて化合物系超電導線が形成され、この化合物系超電導
線が複数相互の金属層を接触させて撚り合わされてなる
ものである。
「作用」 安定化導体部がその周回りに３つ以上に分割された安
定化導体からなり、超電導部を囲むために、交流損失が
低減されて超電導部の安定性が高まる。また、各安定化
導体が高融点金属であるTaまたはNbの被覆層で覆われて
いるために、化合物超電導体を生成させるために行う拡
散熱処理時に、不要元素による安定化母材の汚染が防止
される。更に、安定化導体が高抵抗のTaまたはNbの被覆
層で区分されるために、交流通電時の損失が減少する。
化合物系超電導撚線の外周部に純銅よりも高電気抵抗の
Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金から
なる金属層を配したので、複数の化合物系超電導線を撚
線化した構造において交流通電時に隣接する化合物系超
電導線どうしの間に生じようとする結合損失を減少させ
ることができる。
定化導体からなり、超電導部を囲むために、交流損失が
低減されて超電導部の安定性が高まる。また、各安定化
導体が高融点金属であるTaまたはNbの被覆層で覆われて
いるために、化合物超電導体を生成させるために行う拡
散熱処理時に、不要元素による安定化母材の汚染が防止
される。更に、安定化導体が高抵抗のTaまたはNbの被覆
層で区分されるために、交流通電時の損失が減少する。
化合物系超電導撚線の外周部に純銅よりも高電気抵抗の
Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金から
なる金属層を配したので、複数の化合物系超電導線を撚
線化した構造において交流通電時に隣接する化合物系超
電導線どうしの間に生じようとする結合損失を減少させ
ることができる。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
第１図（Ａ）は、Nb3Sn系に適用した本発明の超電導
線の一構造例を示し、第１図（Ｂ）〜（Ｊ）は、Nb3Sn
系に適用した本発明の超電導線の製造方法を説明するた
めのものである。
線の一構造例を示し、第１図（Ｂ）〜（Ｊ）は、Nb3Sn
系に適用した本発明の超電導線の製造方法を説明するた
めのものである。
この例の超電導線Ｂは、金属基地の内部に化合物超電
導体の極細のフィラメントを配してなる超電導部５と、
この超電導部５を囲んで設けられた安定化導体部６と、
この安定化導体部６を囲んで設けられた金属層７を主体
として構成されている。前記超電導部５はCuまたはCu−
Sn合金からなる基地の内部に、Nb3Sn極細の超電導フィ
ラメントを多数配して構成されている。そして、前記安
定化導体部６は安定化導体部６をその周回りに複数に分
割（この例では８分割）してなる断面扇型環状体状の安
定化導体6aと、これらの安定化導体6aの周囲を個々に囲
んで設けられた高融点の高抵抗金属材料からなる被覆層
6bとから構成されている。前記安定化導体6aは純銅から
なり、被覆層6bを構成する材料としては800℃以上の融
点を有し、銅よりも電気抵抗の高いTaまたはNbが選択さ
れる。更に前記金属層７は、Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、
Cu−Ni合金などの銅合金から形成されている。
導体の極細のフィラメントを配してなる超電導部５と、
この超電導部５を囲んで設けられた安定化導体部６と、
この安定化導体部６を囲んで設けられた金属層７を主体
として構成されている。前記超電導部５はCuまたはCu−
Sn合金からなる基地の内部に、Nb3Sn極細の超電導フィ
ラメントを多数配して構成されている。そして、前記安
定化導体部６は安定化導体部６をその周回りに複数に分
割（この例では８分割）してなる断面扇型環状体状の安
定化導体6aと、これらの安定化導体6aの周囲を個々に囲
んで設けられた高融点の高抵抗金属材料からなる被覆層
6bとから構成されている。前記安定化導体6aは純銅から
なり、被覆層6bを構成する材料としては800℃以上の融
点を有し、銅よりも電気抵抗の高いTaまたはNbが選択さ
れる。更に前記金属層７は、Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、
Cu−Ni合金などの銅合金から形成されている。
前記構造の超電導線Ｂを製造するには、まず、所定成
分のCu−Nb合金を溶製して第１図（Ｂ）に示すインサイ
チュインゴット８を作製し、このインサイチュインゴッ
ト８に孔あけ加工することにより第１図（Ｃ）に示すイ
ンサイチュ筒体９を作成する。前記インサイチュインゴ
ットは、銅あるいはCu−Sn合金製の金属基地の内部に、
Nbからなる無数の樹枝状晶が分散された構造をなす加工
性に富むものである。次にこのインサイチュ筒体９の内
部に、Snからなる棒体10を挿入して第１図（Ｄ）に示す
複合体11を得、次いでこの複合体11を縮径して第１図
（Ｅ）に示す超電導素材12を得る。この縮径加工により
インサイチュ筒体９の内部のNbの樹枝状晶はNbのフィラ
メント状に加工される。
分のCu−Nb合金を溶製して第１図（Ｂ）に示すインサイ
チュインゴット８を作製し、このインサイチュインゴッ
ト８に孔あけ加工することにより第１図（Ｃ）に示すイ
ンサイチュ筒体９を作成する。前記インサイチュインゴ
ットは、銅あるいはCu−Sn合金製の金属基地の内部に、
Nbからなる無数の樹枝状晶が分散された構造をなす加工
性に富むものである。次にこのインサイチュ筒体９の内
部に、Snからなる棒体10を挿入して第１図（Ｄ）に示す
複合体11を得、次いでこの複合体11を縮径して第１図
（Ｅ）に示す超電導素材12を得る。この縮径加工により
インサイチュ筒体９の内部のNbの樹枝状晶はNbのフィラ
メント状に加工される。
一方、第１図（Ｆ）に示すような無酸素銅製のロッド
状の安定化母材13の外周に、第１図（Ｇ）に示すように
NbあるいはTaなどの銅より電気抵抗が高く、融点が800
℃以上の加工性の良好な高融点金属からなる拡散防止管
14を被せて複合体15を得る。ここで拡散防止管14の構成
材料としてTaあるいはNbを選択した理由は、後工程で行
う縮径加工が容易であることと、後工程で施す超電導体
生成用の拡散熱処理時に、安定化母材13側に不要な元素
が拡散することを阻止して安定化母材13の汚染を防止す
る目的と、拡散熱処理時に安定化母材13の構成元素との
間で不要な化合物を生じないようにする目的でTaあるい
はNbを選択した。
状の安定化母材13の外周に、第１図（Ｇ）に示すように
NbあるいはTaなどの銅より電気抵抗が高く、融点が800
℃以上の加工性の良好な高融点金属からなる拡散防止管
14を被せて複合体15を得る。ここで拡散防止管14の構成
材料としてTaあるいはNbを選択した理由は、後工程で行
う縮径加工が容易であることと、後工程で施す超電導体
生成用の拡散熱処理時に、安定化母材13側に不要な元素
が拡散することを阻止して安定化母材13の汚染を防止す
る目的と、拡散熱処理時に安定化母材13の構成元素との
間で不要な化合物を生じないようにする目的でTaあるい
はNbを選択した。
次に前記複合体15を縮径して第１図（Ｈ）に示す安定
化素材16を得、この安定化素材16を複数本（図面では８
本）集合して超電導素材12の外周に配置し、更に、Cu−
Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金からなる
管体17に挿入して第１図（Ｉ）に示す２次複合体18を得
る。次にこの２次複合体18を最終的に得るべき超電導線
の線径と同等になるまで縮径して第１図（Ｊ）に示す素
線22を作製する。この素線22にあっては、その最外周部
に銅合金からなる金属層７が形成され、その内部側には
安定化導体部６が形成され、さらにその内側に導電導素
材12の圧密体が形成されている。
化素材16を得、この安定化素材16を複数本（図面では８
本）集合して超電導素材12の外周に配置し、更に、Cu−
Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金からなる
管体17に挿入して第１図（Ｉ）に示す２次複合体18を得
る。次にこの２次複合体18を最終的に得るべき超電導線
の線径と同等になるまで縮径して第１図（Ｊ）に示す素
線22を作製する。この素線22にあっては、その最外周部
に銅合金からなる金属層７が形成され、その内部側には
安定化導体部６が形成され、さらにその内側に導電導素
材12の圧密体が形成されている。
次にこの素線22を500〜700℃に数10〜数100時間加熱
する拡散熱処理を施し、インサイチュ筒体９の内側に複
合されている棒体10のSnをインサイチュ筒体９の内部に
拡散させてNbの極細フィラメントと反応させ、Nb3Sn超
電導金属間化合物のフィラメントを生成させて超電導部
５を形成し、第１図（Ａ）に示す超電導線Ｂを得る。な
お、超電導線Ｂの中心部には棒体10のSnの在留分からSn
−Cu合金の芯体25が残留する。
する拡散熱処理を施し、インサイチュ筒体９の内側に複
合されている棒体10のSnをインサイチュ筒体９の内部に
拡散させてNbの極細フィラメントと反応させ、Nb3Sn超
電導金属間化合物のフィラメントを生成させて超電導部
５を形成し、第１図（Ａ）に示す超電導線Ｂを得る。な
お、超電導線Ｂの中心部には棒体10のSnの在留分からSn
−Cu合金の芯体25が残留する。
前記拡散熱処理時にインサイチュ筒体９側に拡散され
たSnはインサイチュ筒体９を通過してその外側まで拡散
しようとするが、安定化導体6aの内外周部側に存在する
被覆層6bによって拡散を阻止され、安定化導体6aのSnに
よる汚染が防止される。なお、安定化導体6aがSnで汚染
されると極低温における安定化導体6aの電気抵抗が上昇
するので好ましくない。
たSnはインサイチュ筒体９を通過してその外側まで拡散
しようとするが、安定化導体6aの内外周部側に存在する
被覆層6bによって拡散を阻止され、安定化導体6aのSnに
よる汚染が防止される。なお、安定化導体6aがSnで汚染
されると極低温における安定化導体6aの電気抵抗が上昇
するので好ましくない。
以上のように製造された超電導線Ｂの超電導部５は、
インサイチュ筒体９を基に製造されているので、臨界電
流特性に優れ、機械歪を受けても超電導特性の劣化が少
ないなど機械強度の面でも優れている。また、超電導線
Ｂは超電導部５の外方に安定化導体部６と金属層７を配
しているのでこれらで補強された構造となっており、機
械強度も高い構造となっている。
インサイチュ筒体９を基に製造されているので、臨界電
流特性に優れ、機械歪を受けても超電導特性の劣化が少
ないなど機械強度の面でも優れている。また、超電導線
Ｂは超電導部５の外方に安定化導体部６と金属層７を配
しているのでこれらで補強された構造となっており、機
械強度も高い構造となっている。
前記超電導線Ｂは液体ヘリウムなどの冷媒で極低温に
冷却された状態で使用される。そして、超電導部５の一
部が何等かの原因で常電導状態に転位しようとした場合
に安定化導体6aに電流を流して発熱を防止できるように
なっている。
冷却された状態で使用される。そして、超電導部５の一
部が何等かの原因で常電導状態に転位しようとした場合
に安定化導体6aに電流を流して発熱を防止できるように
なっている。
更に、前記超電導線Ｂを交流用として使用し、超電導
部５の一部が常電導状態に転位しようとした場合、安定
化導体6a…に交流電流が流れようとするが、安定化導体
6aを純銅よりも高電気抵抗の被覆層6bで分離し、しか
も、断面扇型環状体に分割した構造となっているため
に、安定化導体6a…間に生じようとする交流損失を減少
することができる。このために超電導線Ｂは交流用とし
て極めて優れた安定性を発揮する。
部５の一部が常電導状態に転位しようとした場合、安定
化導体6a…に交流電流が流れようとするが、安定化導体
6aを純銅よりも高電気抵抗の被覆層6bで分離し、しか
も、断面扇型環状体に分割した構造となっているため
に、安定化導体6a…間に生じようとする交流損失を減少
することができる。このために超電導線Ｂは交流用とし
て極めて優れた安定性を発揮する。
ところで前記の例では本発明の構造をNb3Sn径の超電
導線の構造に適用した例に着いて説明したが、本発明の
構造をV3Ga系、Nb3Ge、Nb3Alなどの化合物系超電導線の
構造として適用できることは勿論である。また、安定化
導体30は８分割構造に限るものではなく、３分割以上の
分割構造であれば良い。
導線の構造に適用した例に着いて説明したが、本発明の
構造をV3Ga系、Nb3Ge、Nb3Alなどの化合物系超電導線の
構造として適用できることは勿論である。また、安定化
導体30は８分割構造に限るものではなく、３分割以上の
分割構造であれば良い。
更に、この例では、第１図（Ｈ）に示す断面円形状の
安定化素材16を加工して断面扇型環状体の安定化導体6a
を形成したが、安定化素材16を予め断面扇型環状体に成
形加工した後に超電導素材12の外周に配置し、この後に
縮径加工を施して第１図（Ｊ）に示す素線22を作製して
も良い。
安定化素材16を加工して断面扇型環状体の安定化導体6a
を形成したが、安定化素材16を予め断面扇型環状体に成
形加工した後に超電導素材12の外周に配置し、この後に
縮径加工を施して第１図（Ｊ）に示す素線22を作製して
も良い。
第２図は本発明の超電導線Ｂを用いて構成された超電
導撚線の一構造例を示している。
導撚線の一構造例を示している。
この例の超電導撚線Ｃは超電導線ＢとくCu−13％Sn合
金からなる線材30を交互に撚り合わせて構成した例であ
る。
金からなる線材30を交互に撚り合わせて構成した例であ
る。
この構造の超電導撚線Ｃを製造するには、拡散熱処理
前の素線22を線材30と撚り合わせ、その後に拡散熱処理
することにより製造される。このように製造する理由は
Nb3Snは極めて硬く脆いのでNb3Sn生成後の撚線加工が困
難なためである。
前の素線22を線材30と撚り合わせ、その後に拡散熱処理
することにより製造される。このように製造する理由は
Nb3Snは極めて硬く脆いのでNb3Sn生成後の撚線加工が困
難なためである。
この例の超電導撚線Ｃは線材30…で超電導線Ｂ…を補
強した構造であるので撚線全体の機械強度を高めた構造
になっている。また、各超電導線Ｂの最外周には抵抗の
高い銅合金からなる金属層７が形成されているので、交
流通電時の超電導線Ｂ…間の結合損失を減少させること
ができる。
強した構造であるので撚線全体の機械強度を高めた構造
になっている。また、各超電導線Ｂの最外周には抵抗の
高い銅合金からなる金属層７が形成されているので、交
流通電時の超電導線Ｂ…間の結合損失を減少させること
ができる。
また、超電導撚線の構造として第３図に示すように超
電導線Ｂのみを撚りあわせて超電導撚線Ｄを製造しても
良い。
電導線Ｂのみを撚りあわせて超電導撚線Ｄを製造しても
良い。
第３図に示す構造の超電導撚線Ｄを製造する場合にお
いても第１図（Ｊ）に示した素線22を撚り合わせた後に
拡散熱処理を施すことにより製造される。
いても第１図（Ｊ）に示した素線22を撚り合わせた後に
拡散熱処理を施すことにより製造される。
「実施例」 直径150mm、長さ300mmのCu−Nb合金からなるインサイ
チュインゴットをるつぼ溶解法により作成し、このイン
サイチュインゴットの中心軸に沿って直径30mmの孔あけ
加工を行ってインサイチュ筒体を作成し、このインサイ
チュ筒体に純Snの棒体を挿入して複合体を得、これを更
に直径50mmになるまで縮径して超電導素材を作製した。
チュインゴットをるつぼ溶解法により作成し、このイン
サイチュインゴットの中心軸に沿って直径30mmの孔あけ
加工を行ってインサイチュ筒体を作成し、このインサイ
チュ筒体に純Snの棒体を挿入して複合体を得、これを更
に直径50mmになるまで縮径して超電導素材を作製した。
次に残留抵抗値RRRが200の無酸素銅からなる直径50mm
の棒体を用意し、この棒体の周囲に肉厚2mmのTaからな
る拡散防止管を被せ、スウェージング装置により、外径
30mmに縮径して安定化素材を得た。
の棒体を用意し、この棒体の周囲に肉厚2mmのTaからな
る拡散防止管を被せ、スウェージング装置により、外径
30mmに縮径して安定化素材を得た。
次いで前記超電導素材の外周に前記安定化素材を８本
配し、全体を外径135mm、内径115mmのCu−６％Sn合金か
らなる管体内に挿入し、適宜中間焼鈍処理を施しながら
冷間加工により縮径して外径0.3mmの素線を得た。
配し、全体を外径135mm、内径115mmのCu−６％Sn合金か
らなる管体内に挿入し、適宜中間焼鈍処理を施しながら
冷間加工により縮径して外径0.3mmの素線を得た。
そして前記素線を600℃で200時間加熱する熱処理を施
してSnを拡散して、Nb3Sn超電導金属間化合物のフィラ
メントを生成させて超電導線を製造した。
してSnを拡散して、Nb3Sn超電導金属間化合物のフィラ
メントを生成させて超電導線を製造した。
このようにして製造された超電導線は、安定化銅部分
を分割構造にしていない超電導線に比較して交流損失を
数分の一に低減することができた。
を分割構造にしていない超電導線に比較して交流損失を
数分の一に低減することができた。
「発明の効果」 以上説明したように本発明は、周方向に３つ以上に分
割した分割型の安定化導体を具備し、安定化導体の内部
に超電導部を設けているので交流用として使用した場
合、交流損失を低減することができる。しかも超電導部
は機械加工性に優れるインサイチュ導体からなるので、
縮径加工が容易であり、超電導線に機械歪が加わった場
合でも超電導特性の劣化が少ない特徴がある。また、安
定化導体を高融点金属の被覆層で覆った構造の安定化導
体部で超電導部を覆った構造を採用しているので、拡散
熱処理時に安定化導体が拡散元素で汚染されることが防
止され、更に、高融点で高電気抵抗の被覆層により囲ま
れて安定化導体の結合損失も低減した構造となっている
ので、この発明の超電導線は臨界電流密度が高く交流用
として優れた特徴がある。更に、超電導部の外側に純銅
製の安定化導体と金属層が配されているので機械的に強
く、かつ、コンパクトな構造となっている。更にまた、
化合物系超電導撚線の外周部に純銅よりも高電気抵抗の
Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金から
なる金属層を配したので、複数の化合物系超電導線を撚
線化した構造において金属層どうしが接触して交流通電
時に化合物系超電導撚線どうしの間に生じようとする結
合損失を減少させることができる。従ってこの発明の交
流用化合物系超電導撚線は超電導発電機の界磁巻線など
の交流用超電導撚線として極めて優れている。
割した分割型の安定化導体を具備し、安定化導体の内部
に超電導部を設けているので交流用として使用した場
合、交流損失を低減することができる。しかも超電導部
は機械加工性に優れるインサイチュ導体からなるので、
縮径加工が容易であり、超電導線に機械歪が加わった場
合でも超電導特性の劣化が少ない特徴がある。また、安
定化導体を高融点金属の被覆層で覆った構造の安定化導
体部で超電導部を覆った構造を採用しているので、拡散
熱処理時に安定化導体が拡散元素で汚染されることが防
止され、更に、高融点で高電気抵抗の被覆層により囲ま
れて安定化導体の結合損失も低減した構造となっている
ので、この発明の超電導線は臨界電流密度が高く交流用
として優れた特徴がある。更に、超電導部の外側に純銅
製の安定化導体と金属層が配されているので機械的に強
く、かつ、コンパクトな構造となっている。更にまた、
化合物系超電導撚線の外周部に純銅よりも高電気抵抗の
Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Ni合金などの銅合金から
なる金属層を配したので、複数の化合物系超電導線を撚
線化した構造において金属層どうしが接触して交流通電
時に化合物系超電導撚線どうしの間に生じようとする結
合損失を減少させることができる。従ってこの発明の交
流用化合物系超電導撚線は超電導発電機の界磁巻線など
の交流用超電導撚線として極めて優れている。
第１図（Ａ）はこの発明の超電導線の一実施例を示す断
面図、第１図（Ｂ）ないし第１図（Ｊ）は、本発明の超
電導線を製造する方法の一例を説明するためのもので、
第１図（Ｂ）はインサイチュインゴットの横断面図、第
１図（Ｃ）はインサイチュ筒体の横断面図、第１図
（Ｄ）は複合体の横断面図、第１図（Ｅ）は超電導素材
の横断面図、第１図（Ｆ）は安定化母材を示す断面図、
第１図（Ｇ）は１次複合体を示す横断面図、第１図
（Ｈ）は安定化素材の断面図、第１図（Ｉ）は２次複合
体の横断面図、第１図（Ｊ）は素線の断面図、第２図は
本発明の超電導素子を用いて構成された超電導素線の斜
視図、第３図は本発明の超電導線を用いて構成された超
電導線の斜視図、第４図は従来の化合物系超電導線の一
構造例を示す断面図である。 Ｂ……超電導線、C,D……超電導撚線、５……超電導
部、６……安定化導体部、6a……安定化導体、6b……被
覆層、７……金属層、８……インサイチュインゴット、
９……インサイチュ筒体、10……Snロッド、12……超電
導素材、16……安定化素材、22……素線、30……線材。
面図、第１図（Ｂ）ないし第１図（Ｊ）は、本発明の超
電導線を製造する方法の一例を説明するためのもので、
第１図（Ｂ）はインサイチュインゴットの横断面図、第
１図（Ｃ）はインサイチュ筒体の横断面図、第１図
（Ｄ）は複合体の横断面図、第１図（Ｅ）は超電導素材
の横断面図、第１図（Ｆ）は安定化母材を示す断面図、
第１図（Ｇ）は１次複合体を示す横断面図、第１図
（Ｈ）は安定化素材の断面図、第１図（Ｉ）は２次複合
体の横断面図、第１図（Ｊ）は素線の断面図、第２図は
本発明の超電導素子を用いて構成された超電導素線の斜
視図、第３図は本発明の超電導線を用いて構成された超
電導線の斜視図、第４図は従来の化合物系超電導線の一
構造例を示す断面図である。 Ｂ……超電導線、C,D……超電導撚線、５……超電導
部、６……安定化導体部、6a……安定化導体、6b……被
覆層、７……金属層、８……インサイチュインゴット、
９……インサイチュ筒体、10……Snロッド、12……超電
導素材、16……安定化素材、22……素線、30……線材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 謙次 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−24712（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−194404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−46886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−138008（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 12/10
Claims (1)
- 【請求項１】繊維状の化合物超電導フィラメントを金属
基地の内部に分散してなる芯部と、この芯部を囲んで設
けられた安定化導体部とこの安定化導体部を囲んで設け
られた純銅よりも高電気抵抗のCu−Sn合金、Cu−Zn合
金、Cu−Ni合金などの銅合金からなる金属層を具備して
なり、前記安定化導体部が、安定化導体部を周回りに３
つ以上に分割して構成される純銅製の安定化導体と、こ
れらの安定化導体の個々の周面を覆い、各安定化導体を
区分した純銅よりも高融点かつ高電気抵抗のTaまたはNb
からなる被覆層とから構成されて化合物系超電導線が形
成され、この化合物系超電導線が複数相互の金属層を接
触させて撚り合わされてなることを特徴とする交流通電
用化合物系超電導撚線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257603A JP2845905B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 交流通電用化合物系電導撚線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257603A JP2845905B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 交流通電用化合物系電導撚線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103812A JPH02103812A (ja) | 1990-04-16 |
| JP2845905B2 true JP2845905B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17308562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257603A Expired - Lifetime JP2845905B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 交流通電用化合物系電導撚線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845905B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1394724A (en) * | 1972-08-04 | 1975-05-21 | Atomic Energy Authority Uk | Superconducting members and methods of mahufacture thereof |
| JPS5624712A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-09 | Hitachi Ltd | Composite superconductor and method of manufacturing same |
| JPS57194404A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-30 | Fujikura Ltd | Method of producing compound series extrafine multicore superconductive wire |
| JPS59138008A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-08 | 株式会社日立製作所 | 化合物複合超電導線材 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63257603A patent/JP2845905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02103812A (ja) | 1990-04-16 |
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