JP3076418B2 - マルチフィラメント超伝導ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

マルチフィラメント超伝導ケーブル及びその製造方法

Info

Publication number
JP3076418B2
JP3076418B2 JP03239676A JP23967691A JP3076418B2 JP 3076418 B2 JP3076418 B2 JP 3076418B2 JP 03239676 A JP03239676 A JP 03239676A JP 23967691 A JP23967691 A JP 23967691A JP 3076418 B2 JP3076418 B2 JP 3076418B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
layer
guidewire
guide wire
filament
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP03239676A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04233108A (ja
Inventor
オーカワ ティヒロ
エイ．オルスタッド ロバート
Original Assignee
ジェネラル アトミックス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジェネラル アトミックス filed Critical ジェネラル アトミックス
Publication of JPH04233108A publication Critical patent/JPH04233108A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3076418B2 publication Critical patent/JP3076418B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/20—Permanent superconducting devices
    • H10N60/203—Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/70—High TC, above 30 k, superconducting device, article, or structured stock
    • Y10S505/704—Wire, fiber, or cable
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/884—Conductor
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/884—Conductor
    • Y10S505/887—Conductor structure
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49014—Superconductor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に超伝導体に関す
る。特に、本発明は導電用ワイヤまたはケーブルとして
形づくられる超伝導体に関する。本発明は特に、しかし
非排他的に、ワイヤまたはケーブル内の渦電流の発生を
減少させるように形づくられた超伝導ワイヤまたはケー
ブルに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電磁石
は現代社会において多くの用途で広く使用されている。
良く知られているように、その最も基本的な意味におい
て、電磁石は中心軸線の周囲にコイル状に巻かれる１個
または複数個のケーブルリードを有する。電気が電流
（普通、運搬電流［トランスポートカレント］と呼ばれ
ている）の形式でリードを通過させられるとき、磁界が
中心軸線の方向に発生させられる。比較的高臨界温度超
伝導体、即ち、窒素の沸点を超える温度に冷却されると
き電気的に超伝導状態になる超伝導体、の出現ととも
に、超伝導ケーブル及び、従って、比較的より進歩した
“超伝導”電磁石及び送電線が生産され得る。
【０００３】マルチフィラメント超伝導ケーブルにおけ
る固有の一問題は、超伝導ケーブルが変化する横磁界に
さらされるとき、エネルギを浪費する渦電流が超伝導ケ
ーブル内において誘導されることである。そのような変
化する磁界は、超伝導磁石が充電または放電されると
き、パルスを発生させられるとき、またはそれが動作間
に交番磁界内に在るとき生じる。同様に、そのような変
化する磁界は超伝導送電線が交流電流を送るのに使用さ
れるとき生じる。このような渦電流の発生は超伝導ケー
ブルを使用する電磁石の場合において三つの理由から特
にいらだたしい。第１に、超伝導ケーブル内の渦電流は
熱の形式で消散され、それにより超伝導ケーブルが熱せ
られ、従って超伝導ケーブルの電流容量を減じさせる。
実際上、もし渦電流消散によって発生される熱が十分に
大きいならば、超伝導ケーブルはその臨界温度より高く
加熱され、従って、その超伝導性を全く失う。この熱の
蓄増の当然の結果としてエネルギの消散が必要になり、
従って有効動作レベルの達成において時間遅れを生じ
る。第２に、特定温度において超伝導ケーブルは限定さ
れた総電流量を伝導するに過ぎない。従って、超伝導ケ
ーブルにおける渦電流が高いほど、磁界の発生のため超
伝導ケーブルによって搬送され得る有効運搬電流の量は
小さい。第３に、渦電流の存在は渦電流が消散するまで
超伝導電磁石の安定した動作を妨害し、従ってこの消散
を生じさせるため短い時定数を有することが望ましい。
【０００４】以上の検討に鑑みて、電磁石の超伝導ケー
ブルのコイル内での渦電流の発生は最小限化されること
が好ましい。マルチフィラメント超伝導ケーブルにおい
て誘導される渦電流を減少させる一方法は、超伝導ケー
ブルを構成する超伝導フィラメントを転位させることで
あることは既知である。用語“転位させる”によって、
超伝導ケーブルを構成する個々の超伝導フィラメントが
前記ケーブルの全長に沿って相互に場所を周期的に変更
することが意味される。そのような転位を行うために、
各超伝導フィラメントの軸方向経路は、出発座標から、
該出発座標と半径方向１８０°反対の座標まで延び、そ
して次ぎに、連続して長手方向軸線を中心として前記出
発座標と半径方向において同じである一座標へ復する。
超伝導ケーブルにおいて各超伝導フィラメントのための
転位される経路は、超伝導ケーブルの全長に沿って必要
とされる回数繰り返される。さらに、超伝導ケーブルの
単位長さについての超伝導ケーブルの長手方向軸線を中
心とする各超伝導フィラメントのそのような転位の回数
が増加されるに従って、超伝導ケーブルにおける望まし
くない渦電流効果は減少されることが判明した。
【０００５】しかし、超伝導ケーブルの単位長さについ
ての超伝導フィラメントの転位回数を増加することは、
超伝導ケーブルの長手方向軸線に関する各超伝導フィラ
メントにおける曲げ角度をより鋭くすることを必要にす
る。残念なことに、超伝導フィラメントを作るのに使用
される超伝導物質は典型的にセラミックであり、従って
極めて砕け易い。重要なこととして、そのようなセラミ
ックフィラメントは或る程度の圧縮には耐え得るが、大
きな引張りには耐えられない。明確に言えば、これらセ
ラミックフィラメントはワイヤが曲げられるときフィラ
メントに及ぼされる引張応力にさらされるとき容易に折
れる。従って、もし超伝導フィラメントの許容引張り限
度を曲げ作業間に超えるならば、フィラメントは弱化
し、亀裂しそして折れる。この結果として、言うまでも
なく、ワイヤはその超伝導特性を喪失する。これに反
し、単位長さにつき殆どまたは全く転位が行われずに直
線に延ばされたワイヤの場合、望ましくない渦電流が増
加される。
【０００６】これらの短所に鑑み、本発明は望ましくな
い渦電流を減少させるための超伝導フィラメントの転位
は、超伝導フィラメントの可撓性と脆性との欠如に対す
る拮抗する関心によって均衡されなくてはならないこと
を認識する。本発明は超伝導フィラメントのための容認
可能の機械的応力限界内に止どまりつつ、超伝導フィラ
メント転位の利益を確保する超伝導ケーブルにおける超
伝導フィラメントの配列によって前記拮抗する関心を調
和させる。
【０００７】従って、本発明の目的は、望ましからざる
渦電流による損失を効果的に減少させるために転位を使
用するマルチフィラメント超伝導ケーブルを提供するこ
とである。本発明の他の一目的は、超伝導性の欠如を生
じさせることなしに所望の形状に形成され得るように十
分な可撓性を有するマルチフィラメント超伝導ケーブル
を提供することである。本発明のさらにもう一つの目的
は、耐久性を有しそして動作時に信頼性を有するマルチ
フィラメント超伝導ケーブルを提供することである。本
発明のさらにもう一つの他の目的は、所望の性能を発揮
ししかもその製造において費用に対し最も効率の良いマ
ルチフィラメント超伝導ケーブルを提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に基づくマルチフ
ィラメント超伝導ケーブルは、２本の平行して離間され
たガイドワイヤを有しそしてこれらガイドワイヤ間に編
まれた超伝導フィラメントの第１の層と第２の層とを有
する。一層明細に述べると、超伝導フィラメントの各層
は互いに平行する複数の細長い並置された超伝導フィラ
メントから形成される。超伝導フィラメントの第１の層
はガイドワイヤに対し傾斜した予決定角度を以て交互に
ガイドワイヤの下と上とを通るように編まれる。同様
に、超伝導フィラメントの第２の層はガイドワイヤに対
し傾斜した予決定角度を以て交互にガイドワイヤの下と
上とを通るように編まれる。かくして、超伝導フィラメ
ントの各層は、転位されたブレードパターンを以てガイ
ドワイヤの回りに部分的にそれらの間で巻き付けられ
る。本発明の一好的実施例においては、超伝導フィラメ
ントの２層は、部分的に転位されたパターンのブレード
を確立するように２本のガイドワイヤ間の区域において
互いに交互にオーバラップする。一代替実施例において
は、超伝導フィラメントの第１の層は、転位されたパタ
ーンのブレードを確立するように２本のガイドワイヤ間
の区域において超伝導フィラメントの第２の層に対して
常にオーバラップする。かようにして形成された超伝導
ケーブルは実質的に平坦である。即ち、該超伝導ケーブ
ルはその厚さより実質的に大きい幅を有する。
【０００９】重要なこととして、２本のガイドワイヤと
超伝導フィラメントの２層とを有する超伝導ケーブル全
体は、曲げられ得る中空の銅製のダクト内に収容され
る。曲げられるとき、ダクトは内方へ指向される部分と
外方へ指向される部分とを有しそして“平坦な”超伝導
ケーブルは内方へ指向された部分に配置されることが重
要である。螺旋に曲げられるとき、ダクトによって形成
される螺旋はガイドワイヤのそれぞれの特定の方向を決
定し、従ってガイドワイヤのおのおのは螺旋形の銅製の
ダクトと同軸の螺旋を形成する。螺旋形のダクトの外方
へ指向される部分は硬い銅から形成され、一方、螺旋形
のダクトの内方へ指向される部分は軟らかい銅から形成
される。このようなダクト構成によってダクトの曲げの
中立面はその外方へ指向される部分へ移動され、その結
果、ダクトの内方へ指向される部分に配置される比較的
脆いセラミック超伝導ケーブルにおける引張力が減じら
れる。
【００１０】本発明の新規の特徴、並びに本発明それ自
体は、その構造と動作とに関して、同一符号が同一部分
を示す全添付図面から、付随する説明と共に検討される
とき、最も明らかに理解されるであろう。
【００１１】
【実施例】初めに図１を参照すると、超伝導ケーブルが
全体として１０を以て示される。図示されるように、超
伝導ケーブル１０は第１のガイドワイヤ１２と第２のガ
イドワイヤ１４とを有し、第２のガイドワイヤは第１の
ガイドワイヤ１２と実質的に平行である。ガイドワイヤ
１２、１４は任意の好適な材料、好ましくは導電性の
銅、から形成される。超伝導ケーブル１０は複数の互い
に平行する超伝導フィラメント１８から形成される第１
の超伝導フィラメント層１６と、複数の超伝導フィラメ
ント２２から形成される第２の超伝導フィラメント層２
０とを有することも示される。各超伝導フィラメント１
８、２２は好ましくは比較的高い（即ち、７７Ｋを上ま
わる）臨界温度を有する好適な超伝導物質、例えばビス
マス系またはタリウム系の超伝導物質、または化学記号
ＲＥＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-X 、但しＲＥは希土類元素そして
Ｏ≦Ｘ≦１、を有する超伝導体から構成される。さら
に、各超伝導フィラメント１８、２２は実質的に完全に
超伝導物質から構成され得または中心の細長非超伝導サ
ブストレートの周囲に超伝導物質を配置されたものから
構成され得る。
【００１２】さらに、図１は螺旋形に形づくられた銅製
のダクト２４内に前記ガイドワイヤ１２、１４と超伝導
フィラメント層１６、２０とが包囲されていることを示
す。従って、ガイドワイヤ１２、１４もダクト２４の螺
旋形と合致する平行螺旋形に形づくられる。図１に示さ
れるように、ダクト２４は好ましくは軟銅から形成され
る内方へ指向されたケース部分２６と、好ましくは硬銅
から形成される蓋部分２８とを有する。超伝導ケーブル
１０は実質的に完全にケース部分２６内に配置されるも
のとして示される。比較的高い熱伝導率と導電率とを有
するその他の材料、例えばアルミニウム、はダクト２４
として使用され得ることが理解さるべきである。他のそ
のような材料、例えばアルミニウム、を使用する一実施
例において、ケース部分２６は依然として蓋部分２８よ
り相対的に軟らかい。何れにせよ、蓋部分２８をケース
部分２６上に確保するため、蓋部分２８はケース部分２
６にボンド結合またはクリンプ結合される。
【００１３】蓋部分２８はダクト２４によって確立され
る螺旋の外側に形成されることが重要である。これは超
伝導ケーブル１０の曲げの中立軸線を蓋部分２８へ移転
するためである。かくして、比較的硬い蓋部分２８は引
張力を及ぼされ、一方、より多くの比較的軟らかいケー
ス部分（従って、超伝導フィラメント１８、２０）は圧
縮力を及ぼされる。この状態は超伝導フィラメント１
８、２２が引張応力よりも圧縮応力に対してより耐える
から望ましい。
【００１４】最後に、流動可能の充填材３０がダクト２
４内に配置されて図示される。充填材３０は任意の好適
な流動性充填材であって導電性を有しそしてガイドワイ
ヤ１２、１４及び超伝導フィラメント層１６、２０を安
定させるように固化し得るものである。任意の標準はん
だ材が好ましい。図示のごとく、充填材３０はガイドワ
イヤ１２、１４間及びそれらに隣接して形成されるダク
ト２４内の実質的に全ての空隙を満たす。
【００１５】図２、３及び４はそれぞれ超伝導ケーブル
１０の提示及び代替実施例の細部を示す。これら実施例
のおのおのにおいて、超伝導フィラメント層１６、２０
は特定転位パターンを以てガイドワイヤ１２、１４の間
に織られるまたは編まれるものとして図示される。本発
明の目的のため、“転位”ブレードとして編まれる超伝
導フィラメントは、非直線循環ブレードパターンを以て
ガイドワイヤ１２、１４に沿って延びるフィラメントで
ある。例えば、図２、３または４において示される単一
のフィラメント１８について検討すると、転位長さＤを
有する転位ブレードに超伝導フィラメント１８を編むた
めには、互いから軸方向距離Ｄを以て離される超伝導フ
ィラメント１８上の任意の２点の半径方向位置は同じで
なくてはならない。従って、単に例として、転位ブレー
ドに編まれるフィラメントは、図２及び３に示されるご
とく、“数字８”ブレードとして編まれるか、または図
４に示されるごとく、螺旋ブレードとして編まれる。
【００１６】図２に示される“数字８”ブレードを明細
に検討すると、超伝導フィラメント層１６の超伝導フィ
ラメント１８は、図示のごとく、“数字８”パターンを
形成するようにガイドワイヤ１２、１４の軸線に対して
傾斜した予決定ピッチ角３２を以てガイドワイヤ１２、
１４の上と下とを交互に平行シーケンスを以て通過す
る。同様に、超伝導フィラメント層２０の超伝導フィラ
メント２２も“数字８”パターンを形成するようにガイ
ドワイヤ１２、１４に対し同じ傾斜ピッチ角３２を以て
ガイドワイヤ１２、１４の上と下とを交互に平行シーケ
ンスを以て通過させられる。かくして、超伝導フィラメ
ント層１６は超伝導フィラメント層２０によって形成さ
れるブレードと同軸であるブレードを形成する。重要な
こととして、ピッチ角３２は二つの拮抗する考慮に照ら
して決定される。第１に、比較的大きいピッチ角（即
ち、１８０°に近い）は比較的硬いが脆い超伝導フィラ
メント１８、２２における応力を最小限にする。これに
反して、比較的小さいピッチ角３２（即ち、９０°に近
い）は超伝導ケーブル１０に発生されるエネルギーを浪
費する渦電流を減じることにおいて、より大きいピッチ
角に比して、比較的より効果的である。従って、ピッチ
角が鈍角であるかぎり、前記拮抗する渦電流−応力の考
慮間の効果的均衡が提供され得ることが認められた。
【００１７】さらに図２を検討すると、超伝導フィラメ
ント層１６、２０は（図２を見下ろすとき）互いに交互
にオーバラップすることが見られる。図２及び３はおの
おの単に三つのオーバラップ区域を示すにすぎないが、
典型的長さの超伝導ケーブル１０はさらに多くのオーバ
ラップ区域を有することは理解されるであろう。換言す
ると、超伝導ケーブル１０が長いほど、それはより多く
のオーバラップ区域を有する。図２に示されるように、
超伝導フィラメント層１６は区域３４、３６において超
伝導フィラメント層２０に対しオーバラップし、一方、
超伝導フィラメント層２０は区域３８において超伝導フ
ィラメント層１６に対しオーバラップする。図２に示さ
れる特定ブレードパターンの結果として、超伝導フィラ
メント層１６の側面４０は、区域３４、３６、３８にお
いて（即ち、オーバラップ／アンダラップ区域におい
て）常に超伝導フィラメント層２０に面する超伝導フィ
ラメント層１６の側面である。同様に、超伝導フィラメ
ント層２０の側面４２は、区域３４、３６、３８におい
て常に超伝導フィラメント層１６の側面４０に面する超
伝導フィラメント層２０の側面である。超伝導フィラメ
ント層１６の側面４４は区域３４、３６、３８において
超伝導フィラメント層２０に決して対面せず、超伝導フ
ィラメント層２０の側面４６は区域３４、３６、３８に
おいて超伝導フィラメント層１６に決して対面しない。
【００１８】対照的に、図３に示される超伝導ケーブル
１０の代替実施例の場合、ケーブル１０はガイドワイヤ
１２、１４の間の超伝導フィラメント層１６、２０の部
分的に転位された異なる“数字８”ブレードによって形
成される。より明細に検討すると、図３は（それを見下
ろすとき）超伝導フィラメント層１６が常に超伝導フィ
ラメント層２９に対しオーバラップすることを示す。実
例として、超伝導フィラメント層１６は連続するオーバ
ラップ区域４８、５０、５２において超伝導フィラメン
ト層２０に対しオーバラップする。この特定ブレード
は、図３に示されるようにオーバラップ区域において超
伝導フィラメント層１６、２０のそれぞれの交互の側面
が互いに対面するという結果になる。例えば、区域４
８、５２において、超伝導フィラメント層１６の側面５
４は超伝導フィラメント層２０の側面５６と対面する。
逆に、区域５０においては、超伝導フィラメント層１６
の側面５８は超伝導フィラメント層２０の側面６０と対
面する。図２に示された実施例の場合と同様に、図３に
おける超伝導フィラメント層１６は超伝導フィラメント
層２０によって形成されるブレードと同軸であるブレー
ドを形成する。
【００１９】図２及び図３に示される実施例とは対照的
に、図４は超伝導フィラメント層１６、２０が、相互に
平行する平坦化された螺旋ブレードとしてガイドワイヤ
１２、１４を回って編まれる超伝導ケーブル１０の一実
施例を示す。図４に示されるように、超伝導フィラメン
ト層１６、２０のおのおのは、ガイドワイヤ１２、１４
の周囲に螺旋状に編まれている。従って、超伝導フィラ
メント層１６、２０は互いに交互にオーバラップする。
例えば、超伝導フィラメント層１６は区域６２において
超伝導フィラメント層２０に対しオーバラップする。一
方、超伝導フィラメント層２０は区域６４、６６におい
て超伝導フィラメント層１６に対しオーバラップする。
図４において示されるように、超伝導フィラメント層１
６によって形成される螺旋は、超伝導フィラメント層２
０によって形成される螺旋と同軸である。しかし、超伝
導フィラメント層１６、２０は同じ組織を得るためにガ
イドワイヤ１２、１４の周囲に巻きつけられる一つの連
続する超伝導フィラメント層を形成するように統合され
得ることは理解されるであろう。
【００２０】重要なこととして、使用される転位ブレー
ドの特定タイプと無関係に、超伝導フィラメント層１
６、２０は実質的に平坦なブレード組織を形成する。よ
り明細に検討すると、図１に最も明らかに示されるよう
に、超伝導フィラメント層１６の幅６８はその厚さ７０
より大きい。同様に、超伝導フィラメント層１６の幅６
８に等しい超伝導フィラメント層２０の幅は、超伝導フ
ィラメント層１６の厚さ７０に等しい超伝導フィラメン
ト層２０の厚さより大きい。従って、並置された“平坦
化された”超伝導フィラメント層１６、２０は既に説明
されたようにダクト２４の蓋部分２８へ向かって移動さ
れる超伝導ケーブル１０の曲げの中立軸線から遠ざかっ
てダクト２４のケース部分２６内に収容され得る。従っ
て超伝導ケーブル１０が図１に示される螺旋輪郭に形づ
くられるとき、超伝導フィラメント層１６、２０は圧縮
される。
【００２１】超伝導ケーブル１０の製造に関して、初め
に図１及び図２が参照される。最初に、個々の超伝導フ
ィラメント１８、２２が好適な手段によって、例えば、
高臨界温度超伝導物質を好適なサブストレート上に配置
することによって形成される。次ぎに、超伝導フィラメ
ント１８は相互に平行して同一平面上に位置する関係に
互いにグループ化されて超伝導フィラメント層１６を確
立する。同様に、超伝導フィラメント２２は相互に平行
して同一平面上に位置する関係に互いにグループ化され
て超伝導フィラメント層２０を確立する。
【００２２】次ぎに、前記超伝導フィラメント層１６、
２０は、転位ブレードパターンを以て、平行するガイド
ワイヤ１２、１４の間に編まれる。例えば、超伝導フィ
ラメント層１６、２０は図２及び３に示される“数字
８”ブレードパターンを以て、または図４に示される螺
旋ブレードパターンを以て編まれ得る。より詳細に述べ
ると、超伝導フィラメント層１６の超伝導フィラメント
１８はガイドワイヤ１２、１４の軸線に対し傾斜するピ
ッチ角３２を以て交互にガイドワイヤ１２、１４の上と
下とをつぎつぎに通過させられる。同様に、超伝導フィ
ラメント層２０の超伝導フィラメント２２はピッチ角３
２を以て交互にガイドワイヤ１２、１４の上と下とをつ
ぎつぎに通過させられる。超伝導フィラメント層１６、
２０は、図２に示されるごとく、“数字８”ブレードを
以て交互に互いにオーバラップしてガイドワイヤ１２、
１４の間に編まれ得る。さらに明確に言えば、超伝導フ
ィラメント層１６、２０は、層１６がオーバラップ区域
３４において層２０に対しオーバラップし、層２０がオ
ーバラップ区域３６において層１６に対しオーバラップ
し、層１６がオーバラップ区域３８において層２０に対
し再びオーバラップし、そして以下同様にオーバラップ
が反復される。代替的に、超伝導フィラメント層１６、
２０は、図３に示されるごとく、層１６が常に層２０に
対しオーバラップするようにして“数字８”ブレードパ
ターンを以てガイドワイヤ１２、１４の間に編まれ得
る。さらに明細に述べると、図３に示されるごとく、超
伝導フィラメント層１６、２０は、層１６が連続オーバ
ラップ区域４８、５０、５２において層２０に対しオー
バラップするように編まれ得る。最後に、超伝導フィラ
メント層１６、２０は、図４に示されるごとく、相互平
行螺旋ブレードパターンを以て編まれ得る。
【００２３】超伝導フィラメント１８、２２のそれぞれ
の層１６、２０が、上に説明されたごとく、ガイドワイ
ヤ１２、１４の間に編まれたならば、ガイドワイヤ１
２、１４及び超伝導フィラメント層１６、２０は銅製の
ダクト２４内に収容される。より明細に述べると、ガイ
ドワイヤ１２、１４及び層１６、２０はダクト２４のケ
ース部分内に配置される。次いで、ダクト２４の蓋部分
２８が図１に示されるようにケース部分２６上に配置さ
れ、そしてケース部分２６に接着またはクリンプ結合さ
れる。好適な充填材３０、例えばはんだ、がそれを熔融
することによって流動可能にされる。次いで、充填材３
０はガイドワイヤ１２、１４または超伝導フィラメント
層１６、２０によって充満されていないダクト２４内の
空隙を満たすためにダクト２４内に配置され得る。充填
材３０はいったん冷却して固化したならばガイドワイヤ
１２、１４及び超伝導フィラメント層１６、２０を安定
させる。最後に、ダクト２４は図１に示されるように螺
旋形に曲げられる。
【００２４】以上詳細に図示されそして説明された特定
の相互転位されたマルチフィラメントから成る超伝導ケ
ーブルは完全に既述の諸目的を達成しそして言及された
諸利点を提供し得るが、それは本発明の現在好ましいと
される実施例を単に説明するものであるにすぎないこと
と、特許請求の範囲に記載される以外のいかなる限定
も、示された構造または設計の細部に関して意図されな
いこととが理解さるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチフィラメント超伝導ケーブルの
カッタウエイ斜視図。
【図２】超伝導フィラメントの一部分が切取られ、銅ダ
クトが図示の明瞭を期するため除去され、図解目的のた
めガイドワイヤが実質的に直線輪郭を以て形づくられて
いる本発明のマルチフィラメント超伝導ケーブルの好的
実施例の斜視図。
【図３】超伝導フィラメントの一部分が切取られ、銅ダ
クトが図示の明瞭を期するため除去され、図解目的のた
めガイドワイヤが実質的に直線輪郭を以て形づくられて
いる本発明のマルチフィラメント超伝導ケーブルの代替
実施例の斜視図。
【図４】超伝導フィラメントの一部分が切取られ、銅ダ
クトが図示の明瞭を期するため除去され、図解目的のた
めガイドワイヤが実質的に直線輪郭を以て形づくられて
いる本発明のマルチフィラメント超伝導ケーブルのさら
に他の一実施例の斜視図。
【符号の説明】
１０ 超伝導ケーブル １２ ガイドワイヤ １４ ガイドワイヤ １６ 超伝導フィラメント層 １８ 超伝導フィラメント ２０ 超伝導フィラメント層 ２２ 超伝導フィラメント ２４ ダクト ２６ ケース部分 ２８ 蓋部分 ３０ 充填材 ３２ ピッチ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 12/08 H01B 13/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のガイドワイヤと；前記第１のガイ
    ドワイヤに実質的に平行に配置された第２のガイドワイ
    ヤと；複数の互いに平行な超伝導フィラメントを有する
    第１の層であって、それぞれの予じめ定められた斜めの
    角度を以て前記第１のガイドワイヤ及び前記第２のガイ
    ドワイヤの上と下とをつぎつぎに交互に通された該第１
    の層と；複数の互いに平行な超伝導フィラメントを有す
    る第２の層であって、前記予じめ定められた斜めの角度
    を以て前記第２のガイドワイヤ及び前記第１のガイドワ
    イヤの下と上とをつぎつぎに交互に通された第２の層と
    を有し、前記第１と第２の層が、前記第１と第２のガイ
    ドワイヤの間を前記それぞれの層が通過するに従って交
    互に互いにオーバラップする、マルチフィラメント超伝
    導ケーブル。
  2. 【請求項２】 第１のガイドワイヤと；前記第１のガイ
    ドワイヤに実質的に平行な第２のガイドワイヤと；複数
    の互いに平行な超伝導フィラメントを有する第１の層と
    を有し、前記第１の層がそれぞれの予じめ定められた斜
    めの角度を以て前記第１のガイドワイヤ及び前記第２の
    ガイドワイヤの下と上とをつぎつぎに交互に通される、
    マルチフィラメント超伝導ケーブル。
  3. 【請求項３】 マルチフィラメント高臨界温度超伝導ケ
    ーブルを製造する方法において：第１の細長いガイドワ
    イヤを第２の細長いガイドワイヤに隣接且つ平行に配置
    する過程と；互いに平行な超伝導フィラメントの第１の
    層を、前記第１のガイドワイヤの上と下とに斜めにそし
    て前記第２のガイドワイヤの上と下とに該第１及び第２
    のガイドワイヤに対してそれぞれの予じめ定められた斜
    めの角度を以てつぎつぎに通す過程と；互いに平行する
    超伝導フィラメントの第２の層を、前記第１のガイドワ
    イヤの上と下とにそして前記第２のガイドワイヤの上と
    下とに該第１及び第２のガイドワイヤに対してそれぞれ
    の予じめ定められた斜めの角度を以てつぎつぎに通して
    前記第１の層に対してオーバラップさせ以て転位ブレー
    ドパターンを確立する過程とを有する、マルチフィラメ
    ント高臨界温度超伝導ケーブルを製造する方法。
JP03239676A 1990-09-21 1991-09-19 マルチフィラメント超伝導ケーブル及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3076418B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/586,535 US5057489A (en) 1990-09-21 1990-09-21 Multifilamentary superconducting cable with transposition
US586535 1990-09-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04233108A JPH04233108A (ja) 1992-08-21
JP3076418B2 true JP3076418B2 (ja) 2000-08-14

Family

ID=24346143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03239676A Expired - Lifetime JP3076418B2 (ja) 1990-09-21 1991-09-19 マルチフィラメント超伝導ケーブル及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5057489A (ja)
EP (1) EP0476824A1 (ja)
JP (1) JP3076418B2 (ja)
CA (1) CA2049559C (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3149441B2 (ja) * 1991-01-19 2001-03-26 住友電気工業株式会社 ビスマス系酸化物超電導線材の製造方法
US5661114A (en) 1993-04-01 1997-08-26 American Superconductor Corporation Process of annealing BSCCO-2223 superconductors
US5360599A (en) * 1993-06-21 1994-11-01 General Electric Company Crucible support heater for the control of melt flow pattern in a crystal growth process
US6194352B1 (en) 1994-01-28 2001-02-27 American Superconductor Corporation Multifilament composite BSCCO oxide superconductor
EP0828606A4 (en) 1995-05-19 1999-09-08 American Superconductor Corp MULTI-FILAMENT SUPERCONDUCTING COMPOSITE AND MANUFACTURING METHOD
JP3658844B2 (ja) * 1996-03-26 2005-06-08 住友電気工業株式会社 酸化物超電導線材およびその製造方法ならびにそれを用いた酸化物超電導撚線および導体
US5781581A (en) * 1996-04-08 1998-07-14 Inductotherm Industries, Inc. Induction heating and melting apparatus with superconductive coil and removable crucible
US6397454B1 (en) 1996-09-26 2002-06-04 American Superconductor Corp. Decoupling of superconducting elements in high temperature superconducting composites
US6428635B1 (en) 1997-10-01 2002-08-06 American Superconductor Corporation Substrates for superconductors
US6458223B1 (en) 1997-10-01 2002-10-01 American Superconductor Corporation Alloy materials
US6475311B1 (en) 1999-03-31 2002-11-05 American Superconductor Corporation Alloy materials
US20080210454A1 (en) * 2004-03-31 2008-09-04 Michael Fee Composite Superconductor Cable Produced by Transposing Planar Subconductors
US7608785B2 (en) * 2004-04-27 2009-10-27 Superpower, Inc. System for transmitting current including magnetically decoupled superconducting conductors
US7816303B2 (en) * 2004-10-01 2010-10-19 American Superconductor Corporation Architecture for high temperature superconductor wire
GB0519882D0 (en) * 2005-09-29 2005-11-09 Oxford Instr Superconductivity Superconducting electromagnet
GB0806090D0 (en) * 2008-04-04 2008-05-14 Rolls Royce Plc A superconducting fault current limiter
JP5724328B2 (ja) * 2010-11-30 2015-05-27 富士電機株式会社 超電導コイル
CN109923621B (zh) 2016-11-08 2021-02-09 株式会社自动网络技术研究所 电线导体、被覆电线、线束

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1581205A (ja) * 1967-08-17 1969-09-12
US3638154A (en) * 1970-03-26 1972-01-25 Atomic Energy Commission Braided superconductor
FR2119205A5 (ja) * 1970-12-23 1972-08-04 Thomson Brandt
FR2183537B1 (ja) * 1972-05-09 1974-12-20 Comp Generale Electricite
FR2334182A1 (fr) * 1975-12-03 1977-07-01 Furukawa Electric Co Ltd Cable comportant un compose supraconducteur et procede de fabrication d'un tel cable
US4161062A (en) * 1976-11-02 1979-07-17 Agency Of Industrial Science And Technology Method for producing hollow superconducting cables
JPS5626673A (en) * 1979-08-07 1981-03-14 Furukawa Electric Co Ltd:The Continuous immersion soldering method
DE3112372A1 (de) * 1981-03-28 1982-10-07 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Stabilisierte multifilament-supraleiter aus sproeden, vorreagierten nb(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)sn-filamenten in bronze-matrix
US4431862A (en) * 1982-03-15 1984-02-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Multiwire conductor having increased interwire resistance and good mechanical stability and method for making same
JPS612307A (ja) * 1984-06-15 1986-01-08 Japan Atom Energy Res Inst 超電導機器用ガス冷却型電流リ−ド
JPS63245816A (ja) * 1987-03-31 1988-10-12 Sumitomo Electric Ind Ltd シ−ルド電線
DE3711842A1 (de) * 1987-04-08 1988-10-27 Asea Brown Boveri Faserbuendel und verfahren zu seiner herstellung
FR2628256A1 (fr) * 1988-03-07 1989-09-08 Comp Generale Electricite Conducteur assimilable a un bobinage, en materiau supraconducteur
US4994633A (en) * 1988-12-22 1991-02-19 General Atomics Bend-tolerant superconductor cable

Also Published As

Publication number Publication date
US5057489A (en) 1991-10-15
CA2049559C (en) 2000-07-25
CA2049559A1 (en) 1992-03-22
EP0476824A1 (en) 1992-03-25
JPH04233108A (ja) 1992-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3076418B2 (ja) マルチフィラメント超伝導ケーブル及びその製造方法
US3749811A (en) Superconducting cable
US5932523A (en) Superconducting cable conductor
KR101782177B1 (ko) 멀티필라멘트 도체 및 그의 제조 방법
Vase et al. Current status of high-Tc wire
KR101213775B1 (ko) 초전도체 케이블
JP5738440B2 (ja) 超電導ケーブル及びその製造方法
KR101276668B1 (ko) 접합 초전도 제품
JP3215697B2 (ja) 故障電流を限流する超伝導コイル
US5689223A (en) Superconducting coil
KR101156972B1 (ko) 자기적으로 분리된 초전도 전도체를 포함하는 전류 전송시스템
US4079187A (en) Superconductor
JP3342739B2 (ja) 酸化物超電導導体とその製造方法およびそれを備えた酸化物超電導電力ケーブル
US4994633A (en) Bend-tolerant superconductor cable
KR102098005B1 (ko) 코일 권선들 및 접촉부들을 포함하는 초전도 코일 장치
JP2004319093A (ja) 超電導ケーブル
AU702118B2 (en) Electric conductors and cables
WO2007001383A2 (en) Superconductor components
JP2005085612A (ja) 超電導テープ導体、超電導テープ導体の製造方法、及び超電導テープ導体を備える装置
JP2004200178A (ja) 酸化物超電導導体およびその製造方法
JPH0377607B2 (ja)
JP2008282566A (ja) ビスマス系酸化物超電導素線、ビスマス系酸化物超電導導体、超電導コイル、およびそれらの製造方法
JPH0644421B2 (ja) 超電導導体
JP2000067663A (ja) 超電導導体
JP3363164B2 (ja) 超電導導体