JP4908338B2 - 超電導変圧器の金属製熱交換器の発熱防止装置 - Google Patents
超電導変圧器の金属製熱交換器の発熱防止装置 Download PDFInfo
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Description
これらの図において、100は鉄心、101はクライオスタット、102はクライオスタット101内に配置された超電導コイル、103は超電導コイル102に接続される電流リード、104はクライオスタット101内に配置された金属製熱交換器、105は金属製熱交換器104に設けられる冷凍機、106は低温冷媒(例えば、液体窒素)である。
低温冷媒中を磁束に対して直交して金属製熱交換器がある場合は、全て上記と同様に、大ループ渦電流が発生しジュール発熱が起きる。つまり、大きな熱負荷となる。
本発明は、上記状況に鑑みて、金属製熱交換器の大ループ渦電流の発生を阻止する窒化アルミニウムを挟んだ超電導変圧器の金属製熱交換器の発熱防止装置を提供することを目的とする。
〔1〕超電導変圧器の金属製熱交換器の発熱防止装置であって、鉄心と、この鉄心の部位に巻回される超電導コイルと、この超電導コイルを囲むクライオスタットと、磁束が直交する超電導変圧器の金属製熱交換器と、この金属製熱交換器の周回部分に挟み込まれる窒化アルミニウムとを備え、前記超電導コイルに交流電流が流れて前記鉄心に交流磁界が発生しても、前記金属製熱交換器における渦電流の発生を抑え、前記金属製熱交換器の発熱を防止することを特徴とする。
特に、超電導変圧器の金属製熱交換器の周回部分に窒化アルミニウムを挟み込むだけで、熱伝導は良好であり、かつ電気的絶縁をとることができ、構成が簡便でありながら、金属製熱交換器のジュール熱の発熱を防止することができる。
図1は本発明の実施例を示す超電導変圧器の縦断面図、図2は図1に示す超電導変圧器の金属製熱交換器を含む横断面図である。
これらの図において、1は鉄心、2はクライオスタット、3はクライオスタット2内に配置された超電導コイル、4は超電導コイル3に接続される電流リード、5はクライオスタット2内に配置された金属製熱交換器、6は金属製熱交換器5の周回部分(縦断面)に挟まれる窒化アルミニウム、7は金属製熱交換器5に設けられる冷凍機、8は低温冷媒(例えば、液体窒素)である。
ここで、窒化アルミニウム6の熱伝導率はアルミニウムの8倍と良好であるにもかかわらず、電気的には絶縁物質である。そのため金属製熱交換器5の周回部分を遮断するように僅かな窒化アルミニウム6を挟み込むだけで、熱交換器としての熱伝導は良好なままで、大ループの渦電流の発生はなくなる。つまり、大きなジュール発熱はなくなる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
2 クライオスタット
3 超電導コイル
4 電流リード
5 金属製熱交換器
6 窒化アルミニウム
7 冷凍機
8 低温冷媒
Claims (1)
- 鉄心と、該鉄心の部位に巻回される超電導コイルと、該超電導コイルを囲むクライオスタットと、磁束が直交する超電導変圧器の金属製熱交換器と、該金属製熱交換器の周回部分に挟み込まれる窒化アルミニウムとを備え、前記超電導コイルに交流電流が流れて前記鉄心に交流磁界が発生しても、前記金属製熱交換器における渦電流の発生を抑え、前記金属製熱交換器の発熱を防止することを特徴とする超電導変圧器の金属製熱交換器の発熱防止装置。
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