JP6395645B2 - Superconducting cable termination structure - Google Patents
Superconducting cable termination structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP6395645B2 JP6395645B2 JP2015051010A JP2015051010A JP6395645B2 JP 6395645 B2 JP6395645 B2 JP 6395645B2 JP 2015051010 A JP2015051010 A JP 2015051010A JP 2015051010 A JP2015051010 A JP 2015051010A JP 6395645 B2 JP6395645 B2 JP 6395645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive
- plate
- current
- superconducting cable
- conductive plate
- 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.)
- Active
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
本発明は、超電導ケーブルの終端部構造に関する。 The present invention relates to a termination structure of a superconducting cable.
特許文献1には、超電導ケーブルの端部に接続された電流リードと接続される導電フランジにスリットを形成することで、電流パス(電流経路)を長くとる超電導ケーブルの終端部構造が開示されている。 Patent Document 1 discloses a termination structure of a superconducting cable that takes a long current path (current path) by forming a slit in a conductive flange connected to a current lead connected to the end of the superconducting cable. Yes.
しかしながら、特許文献1に開示された超電導ケーブルの終端部構造では、肉厚な金属製の導電フランジにスリットを形成するため、スリットの加工に手間と時間を要する。 However, in the termination structure of the superconducting cable disclosed in Patent Document 1, since a slit is formed in a thick metal conductive flange, it takes time and labor to process the slit.
本発明は上記事実を考慮し、簡易な構造で熱侵入を低減できる超電導ケーブルの終端部構造を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a termination structure of a superconducting cable that can reduce heat penetration with a simple structure.
請求項1に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、超電導ケーブルの端部に接続された略円柱状の電流導出部材と、導電プレートが離間して積層され、板面と前記電流導出部材の外周面とが対面して配置された積層プレートと、前記電流導出部材の周囲に配置された電流引出部と、前記導電プレート同士を接続すると共に、前記電流導出部材側の前記導電プレートと該電流導出部材を接続する第1接続部材と、前記電流引出部側の前記導電プレートと該電流引出部を接続する第2接続部材と、を有する。 The terminal structure of the superconducting cable according to claim 1 is a substantially cylindrical current deriving member connected to the end of the superconducting cable and a conductive plate spaced apart from each other, and the plate surface and the outer periphery of the current deriving member A laminated plate arranged so as to face the surface, a current extraction part arranged around the current deriving member, and the conductive plates are connected to each other, and the conductive plate on the current deriving member side and the current deriving A first connecting member that connects the members; and a second connecting member that connects the conductive plate on the current extraction portion side and the current extraction portion.
請求項1に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、板面が電流導出部材の外周面と対面して配置された積層プレートを介して電流導出部材と電流引出部が電気的に接続されている。
積層プレートは、導電プレートを離間して積層することで構成されている。そして、第1接続部材が導電プレート同士を接続すると共に、電流導出部材側の導電プレートと電流導出部材を接続している。また、第2接続部材が、電流引出部側の導電プレートと電流引出部を接続している。
このように、電流導出部材と電流引出部との間に複数の導電プレートで構成される積層プレートを配置することで、電流導出部材から電流引出部までの電流経路が長くなると共に熱伝達経路が長くなり、電流導出部材から電流引出部に掛けて温度勾配を作り出すことができる。これにより、通常、外部に配置されている電流引出部から電流導出部材を介して低温状態の超電導ケーブルへの熱侵入を低減できる。
また、上記超電導ケーブルの終端部構造では、例えば、肉厚な金属部材にスリットを加工して電流経路と熱伝達経路を長くする構成と比べて、積層プレート、第1接続部材及び第2接続部材を用いる簡易な構造で超電導ケーブルへの熱侵入を低減できる。
In the termination structure of the superconducting cable according to claim 1, the current deriving member and the current leading portion are electrically connected via a laminated plate in which the plate surface is arranged to face the outer peripheral surface of the current deriving member. .
The stacked plate is configured by stacking conductive plates apart from each other. The first connecting member connects the conductive plates to each other and connects the conductive plate on the current deriving member side and the current deriving member. Moreover, the 2nd connection member has connected the electrically-conductive plate by the side of an electric current extraction part, and an electric current extraction part.
Thus, by arranging the laminated plate composed of a plurality of conductive plates between the current deriving member and the current extracting portion, the current path from the current deriving member to the current extracting portion becomes longer and the heat transfer path becomes longer. The temperature gradient becomes longer by applying the current extraction member to the current extraction portion. Thereby, the heat penetration | invasion to the superconducting cable of a low-temperature state can be reduced normally through the electric current derivation member from the electric current extraction part arrange | positioned outside.
Moreover, in the termination | terminus part structure of the said superconducting cable, a laminated plate, a 1st connection member, and a 2nd connection member are compared with the structure which processes a slit in a thick metal member and lengthens a current path and a heat transfer path, for example It is possible to reduce the heat intrusion into the superconducting cable with a simple structure.
なお、上記超電導ケーブルの終端部構造では、電流導出部材から引き出される電流容量が増えても、導電プレートの板厚や長さを変えることで、積層プレートの抵抗を適切な値とすることができる。 In the terminal structure of the superconducting cable, the resistance of the laminated plate can be set to an appropriate value by changing the thickness and length of the conductive plate even if the current capacity drawn from the current deriving member increases. .
請求項2に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、請求項1に記載の超電導ケーブルの終端部構造において、前記第1接続部材は、前記導電プレートの面方向が電流路となるように該導電プレート同士を接続している。
The termination structure of the superconducting cable according to
請求項2に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、第1接続部材が導電プレートの面方向が電流路となるように導電プレート同士を接続していることから、電流経路と熱伝達経路がさらに長くなるため、電流導出部材を介して低温状態の超電導ケーブルへの熱侵入をさらに低減できる。
In the termination structure of the superconducting cable according to
請求項3に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、請求項1に記載の超電導ケーブルの終端部構造において、前記導電プレートは、一方の面に対面する前記導電プレートとの接続位置と、他方の面に対面する前記導電プレートとの接続位置とが異なるように前記第1接続部材で接続されている。
The termination structure of the superconducting cable according to
請求項3に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、導電プレートが第1接続部材によって、一方の面に対面する導電プレートとの接続位置と、他方の面に対面する導電プレートとの接続位置とが異なるように接続されている。このように、接続位置が異なることで、電流経路と熱伝達経路がさらに長くなるため、電流導出部材を介して低温状態の超電導ケーブルへの熱侵入をさらに低減できる。
In the termination structure of the superconducting cable according to
請求項4に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の超電導ケーブルの終端部構造において、隣り合う前記導電プレートの間には絶縁断熱部材が積層されている。 The termination structure of the superconducting cable according to claim 4 is the termination structure of the superconducting cable according to any one of claims 1 to 3, wherein an insulating heat insulating member is laminated between the adjacent conductive plates. ing.
請求項4に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、隣り合う導電プレートの間に絶縁断熱部材を積層している、すなわち、絶縁断熱部材を間において導電プレートを積層することで積層プレートが構成されている。このため、隣り合う導電プレート間の熱伝達を抑制することができる。 In the termination structure of the superconducting cable according to claim 4, the insulating heat insulating member is stacked between the adjacent conductive plates, that is, the stacked plate is configured by stacking the conductive plates between the insulating heat insulating members. ing. For this reason, heat transfer between adjacent conductive plates can be suppressed.
請求項5に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の超電導ケーブルの終端部構造において、前記積層プレートは、前記導電プレートを脱着可能に積層して構成されている。 The termination structure of the superconducting cable according to claim 5 is the termination structure of the superconducting cable according to any one of claims 1 to 4, wherein the laminated plate is configured such that the conductive plate is detachably laminated. It is configured.
請求項5に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、導電プレートを離間させた状態で脱着可能に積層して積層プレートを構成している。このため、必要に応じて積層プレートを構成する導電プレートの枚数を変えることができる。なお、積層プレートを構成する導電プレートの枚数を変えることで、積層プレートの抵抗を適切な値とすることができ、さらに、熱伝達経路も長くすることができる。 In the termination structure of the superconducting cable according to the fifth aspect, the laminated plate is formed by detachably laminating the conductive plates in a separated state. For this reason, the number of conductive plates constituting the laminated plate can be changed as necessary. Note that by changing the number of conductive plates constituting the laminated plate, the resistance of the laminated plate can be set to an appropriate value, and the heat transfer path can be lengthened.
請求項6に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の超電導ケーブルの終端部構造において、前記導電プレートは、同心円上に配置される円弧プレートであり、円柱状とされた前記電流導出部材の外周部を取り囲むように配置されている。 The termination structure of the superconducting cable according to claim 6 is the termination structure of the superconducting cable according to any one of claims 1 to 5, wherein the conductive plate is an arc plate arranged on a concentric circle. These are arranged so as to surround the outer peripheral portion of the current deriving member having a cylindrical shape.
請求項6に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、電流導出部材と電流引出部の間に形成されたスペースに積層プレートをコンパクトに収めることができる。 In the termination structure of the superconducting cable according to the sixth aspect, the laminated plate can be compactly accommodated in a space formed between the current lead-out member and the current lead-out portion.
請求項7に記載の超電導ケーブルの終端部構造は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の超電導ケーブルの終端部構造において、前記第2接続部材は、可撓性の端子である。 The termination structure of the superconducting cable according to claim 7 is the termination structure of the superconducting cable according to any one of claims 1 to 6, wherein the second connection member is a flexible terminal.
請求項7に記載の超電導ケーブルの終端部構造では、温度変化によって、積層プレートと電流引出部が熱膨張又は熱収縮しても、電気的な接続を維持できる。 In the termination structure of the superconducting cable according to claim 7, electrical connection can be maintained even if the laminated plate and the current extraction portion are thermally expanded or contracted due to a temperature change.
以上説明したように、本発明は、簡易な構造で熱侵入を低減できる超電導ケーブルの終端部構造を提供することができる。 As described above, the present invention can provide a termination structure of a superconducting cable that can reduce heat intrusion with a simple structure.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る超電導ケーブルの終端部構造20を図1〜図4を用いて説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the
図1に示されるように、第1実施形態の超電導ケーブルの終端部構造20(以下、単に「終端部構造20」と称する。)は、超電導ケーブル21の端部に接続された電流導出部材の一例としての電流リード24と、導電プレート26(図3及び図4参照)が絶縁断熱部材の一例としての絶縁部材28(図3及び図4参照)を間において積層され、板面30Aが電流リード24の外周面と対面して配置された積層プレート30と、電流リード24の周囲に配置された電流引出部の一例としての導電フランジ32と、導電プレート26の面方向が電流路となるように導電プレート26同士を接続すると共に、電流リード24側の導電プレート26と電流リード24を接続する第1接続部材の一例としてのねじ部材34(図3及び図4参照)と、導電フランジ32側の導電プレート26と導電フランジ32を接続する第2接続部材の一例としての可撓端子36と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態で用いる超電導ケーブル21は、断熱管23内に一心のケーブルコア22を収納した単心型の超電導ケーブルである。
The
ケーブルコア22としては、公知の超電導ケーブルで用いられるケーブルコアと同様のものを用いることができるが、本実施形態では、一例としてフォーマに超電導導体層、電気絶縁層、超電導シールド層、常電導シールド層及び保護層等を順次巻き付けて構成されたケーブルコアを用いている。
The
断熱管23としては、公知の超電導ケーブルで用いられる断熱管と同様のものを用いることができるが、本実施形態では、一例として内管23A及び外管23Bを備える二重管を用いている。内管23Aは、ステンレス製のコルゲート管であり、内部にケーブルコア22が収容されるとともに液体冷媒(本実施形態では、液体窒素)が充填される。また、外管23Bは、ステンレス製のコルゲート管であり、内管23Aとの間に隙間をあけた状態で内管23Aの外周を覆っている。内管23Aと外管23Bとの間には、図示しない断熱材が配設されている。この断熱材としては、例えば、アルミを蒸着したPETフィルムと不織布の積層体(いわゆるスーパーインシュレーション)を用いることができる。また、内管23Aと外管23Bとの間は、断熱材が配設された状態で真空状態に保持されている。なお、外管23Bの外周はポリ塩化ビニルなどの防食層で被覆されている。
As the
図1に示されるように、超電導ケーブル21の終端部は、低温容器38内に収容され、可動接続端子40を介して電流リード24に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the terminal portion of the
低温容器38としては、ステンレス製の二重構造の容器を用いている。この低温容器38は、容器内側を構成する冷媒槽38Aと、容器外側を構成する真空槽38Bとを備えている。真空槽38Bには、断熱管23の外管23Bが接合(例えば、溶接)されている。一方、冷媒槽38Aには、断熱管23の内管23Aが接合(例えば、溶接)されている。そして、中空とされた冷媒槽38Aと真空槽38Bとの間の領域と、断熱管23の内管23Aと外管23Bとの間の領域とがそれぞれ真空吸引されて真空断熱層を形成している。また、冷媒槽38Aの内部領域と断熱管23の内管23Aの内部領域とが連通し、これらの領域には、液体冷媒(本実施形態では、液体窒素)が充填されている。
As the
また、低温容器38には、上部に円筒状の開口部38Cが形成されている。この開口部38Cには、円筒状の碍子管42が接続されている。また、碍子管42の上端部には、円筒状の碍子管44が間に板状の導電フランジ32を挟んで接続されている。この碍子管44の上部は、閉塞板45によって閉塞されている。
The
導電フランジ32は、図3に示されるように、金属材料(例えば、アルミや銅)で形成された円環状部材であり、上述のように碍子管42の上端部と碍子管44の下端部とで挟まれ、かつ図示しないねじ部材によって碍子管42の上端部と碍子管44の下端部とともに締結固定されている。また、導電フランジ32には、外周部から径方向外側へ突出した端子接続部33が形成されている。この端子接続部33には、変電所などの実系統側の図示しない端子がねじ止めされる。
As shown in FIG. 3, the
電流リード24は、金属材料(例えば、アルミや銅)で形成された略円柱状の部材であり、下端部が低温容器38内に収容されるとともに可動接続端子40に接続され、上端部が碍子管44内に収容されている。また、電流リード24は、中心軸が碍子管42及び碍子管44の中心軸と略一致するように、碍子管42及び碍子管44の内部に配設されている。なお、本実施形態では、一例として直径80mmの電流リードを用いている。また、ここでいう略円柱状とは、正円柱状、楕円柱状、内部に穴が形成された円柱状(例えば、円筒状)などを含む。
The
電流リード24の下端部側には、電流リード24の外周部を取り囲むように絶縁部材の一例としての絶縁ブロック体46が取り付けられている。この絶縁ブロック体46は、円筒状とされ、下端部が低温容器38の開口部38Cの奥側に形成された径方向内側に張り出す円環状の台座部48によって支持されると共に台座部48に固定されている。
An insulating
碍子管42,44のそれぞれの内部領域には、液体窒素(LN2)と窒素ガス(GN2)があり、液体窒素は開口部38Cに至るまでに窒素ガスとなる。このため、碍子管42の上部及び碍子管44は常温部に相当する。
There are liquid nitrogen (LN 2 ) and nitrogen gas (GN 2 ) in the respective inner regions of the
積層プレート30は、図2及び図3に示されるように、電流リード24の上端部側に板面30Aが電流リード24の外周面と対面するように配置されている。具体的には、積層プレート30は、電流リード24の上端部側の外周部を取り囲むように配置されている。この積層プレート30は、板状の絶縁部材28を間において導電プレート26を積層して形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
導電プレート26は、金属材料(例えば、アルミ、銅)を円弧状に形成した円弧プレートである。なお、本実施形態では、5枚の導電プレート26を積層して積層プレート30を形成している。これらの導電プレート26は、板厚及び長さ(電流リード24の軸方向に沿った長さ)がいずれも同じものとされているが、本発明はこの構成に限定されない。以下では、5枚の導電プレート26を電流リード24に近い順に26A,26B,26C,26D,26Eと適宜称する。
The
図3及び図4に示されるように、ねじ部材34は、導電プレート26の面方向が電流路となるように隣り合う導電プレート26同士を機械的かつ電気的に接続している。具体的には、導電プレート26Aと導電プレート26Bの一方の端部同士を間に板状の導電部材50を挟んだ状態でねじ部材34を用いて機械的かつ電気的に接続している。同様に、導電プレート26Bと導電プレート26Cの他方の端部同士を間に導電部材50を挟んだ状態でねじ部材34を用いて機械的かつ電気的に接続し、導電プレート26Cと導電プレート26Dの一方の端部同士を間に導電部材50を挟んだ状態でねじ部材34を用いて機械的かつ電気的に接続し、導電プレート26Dと導電プレート26Eの他方の端部同士を間に導電部材50を挟んだ状態でねじ部材34を用いて機械的かつ電気的に接続している。
言い換えると、導電プレート26(一例として導電プレート26B)は、一方の面に対面する導電プレート26(一例として導電プレート26A)との接続位置と、他方の面に対面する導電プレート26(一例として導電プレート26C)との接続位置とが異なるようにねじ部材34で接続されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
In other words, the conductive plate 26 (for example, the
また、導電プレート26Aの面方向が電流路となるように導電プレート26Aの他端部と電流リード24を間に導電部材50を挟んだ状態でねじ部材34を用いて機械的かつ電気的に接続している。
Further, the
なお、絶縁部材28は、導電部材50が配置される側と反対側の導電プレート26の端部同士の間に配設されている。また、導電部材50は、絶縁部材28と同じ板厚とされ、導電プレート26の積層間隔を一定の状態に保持している。さらに導電部材50は、隣り合う導電プレート26同士をねじ部材34とともに電気的に接続している。このため、導電部材50と導電プレート26との接触面積を変えることで電流リード24から導電フランジ32までの抵抗(R)を変えることができる。また、導電部材50と電流リード24との接触面積を変えることでも同様に抵抗(R)を変えることができる。
なお、本実施形態では、ねじ部材34が導電部材50を板厚方向に貫通し、その先端部が絶縁部材28に捩じ込まれている。
The insulating
In the present embodiment, the
可撓端子36は、可撓性の端子であり、導電プレート26Eと導電フランジ32を電気的に接続している。具体的には、可撓端子36は、一方の端部が導電プレート26にねじ部材52を用いて接続され、他方の端部が導電フランジ32の内周部にねじ部材53を用いて接続されている。また、本実施形態では、12本の可撓端子36によって導電プレート26Eと導電フランジ32が電気的に接続されている。なお、本発明は上記構成に限定されない。可撓端子36は12本より多くても、少なくてもよいし、一部又は全部の可撓端子の断面積が異なっていてもよい。可撓端子36の本数や断面積を異ならせることで、電流リード24から導電フランジ32までの抵抗(R)を変化させることができる。
The
ここで、本実施形態の電流リード24から導電フランジ32までの電流経路(電流パス)について説明する。
図3に示されるように、まず、電流リード24からの電流は、導電部材50及びねじ部材34を通って導電プレート26Aの他端部に流れる。この電流は、導電プレート26Aの他端部から一端部に向かって導電プレート26Aの面方向に沿って流れる(図3では反時計回りに電流が流れる)。次に、電流は、導電プレート26Aの一端部から導電プレート26Bの一端部へ導電部材50及びねじ部材34を通って流れ、その後、導電プレート26Bの面方向に沿って流れる(図3では時計回りに電流が流れる。)。同様に、電流は、導電プレート26Bの他端部から導電プレート26Cの他端部へ導電部材50及びねじ部材34を通って流れ、その後、導電プレート26Cの面方向に沿って流れ(図3では反時計回りに電流が流れる。)、導電プレート26Cの一端部から導電プレート26Dの一端部へ導電部材50及びねじ部材34を通って流れ、その後、導電プレート26Dの面方向に沿って流れ(図3では時計回りに電流が流れる。)、導電プレート26Dの他端部から導電プレート26Eの他端部へ導電部材50及びねじ部材34を通って流れる。
Here, a current path (current path) from the
As shown in FIG. 3, first, the current from the
そして、導電プレート26Eに流れた電流は、可撓端子36を通って導電フランジ32に流れる。導電フランジ32に流れた電流は、端子接続部33に取り付けられる端子を通って実系統側に流れることが可能となる。
Then, the current that flows through the
次に、本実施形態の終端部構造20の作用並びに効果を説明する。
終端部構造20では、積層プレート30を介して電流リード24と導電フランジ32が電気的に接続されている。この積層プレート30は、絶縁部材28を間において5枚の導電プレート26を積層することで構成されており、ねじ部材34及び導電部材50によって導電プレート26の面方向が電流路となるように導電プレート26同士が接続されると共に、電流リード24側の導電プレート26(導電プレート26A)と電流リード24が接続されている。また、可撓端子36によって導電フランジ32側の導電プレート26(導電プレート26E)と導電フランジ32が接続されている。
このように、導電プレート26の面方向を電流路とすることで、電流経路が長くなると共に熱伝達経路が長くなり、電流リード24から導電フランジ32に掛けて温度勾配を作り出すことができる。これにより、外部に配置されている導電フランジ32から電流リード24を介して低温状態の超電導ケーブル21への熱侵入を低減できる。
Next, the operation and effect of the
In the
Thus, by making the surface direction of the
また、終端部構造20では、例えば、肉厚な金属部材にスリットを加工して電流経路と熱伝達経路を長くする構成と比べて、積層プレート30、ねじ部材34及び可撓端子36を用いる簡易な構造で超電導ケーブル21への熱侵入を低減できる。
Moreover, in the termination |
さらに、終端部構造20では、例えば、電流リードそれ自体を長くして温度勾配を作り出す構成と比べて、積層プレート30を電流リード24の外周面と対面して配置するので、電流リード24を過剰に長くする必要がない。これにより、終端部構造20の大型化を抑制でき、低温容器38の設置が不安定とならない。また、コストの上昇も抑制できる。
Further, in the
なお、終端部構造20では、電流リード24から引き出される電流容量が増えても、導電プレート26の板厚や長さを変えることで、積層プレート30の抵抗(R)を適切な値とすることができる。
In the
終端部構造20では、絶縁部材28を間において導電プレート26を積層して積層プレート30を構成しているため、隣り合う導電プレート26間の熱伝達を抑制することができる。
In the
また、終端部構造20では、導電プレート26を円弧プレートとすることで、電流リード24と導電フランジ32の間に形成されたスペースに積層プレート30をコンパクトに収めることができる。
Moreover, in the termination |
さらに、終端部構造20では、可撓性の可撓端子36を用いることから、温度変化によって積層プレート30と導電フランジ32が熱膨張又は熱収縮しても、積層プレート30と導電フランジ32との間の電気的な接続を維持できる。
またさらに、終端部構造20は、可撓端子36の本数を変化させることで、抵抗(R)を変えられるため、仕様に応じて抵抗(R)を適切な値とすることができる。なお、可撓端子36の本数を変化させられるように、導電プレート26Eに可撓端子36の接続に用いるねじ穴をあらかじめ複数設けておき、導電フランジ32に可撓端子36の接続に用いるねじ穴をあらかじめ複数設けておくことが望ましい。
Furthermore, since the
Furthermore, since the
またさらに、終端部構造20では、ねじ部材34によって隣り合う導電プレート26同士を電気的かつ機械的に接続している。このため、このため、必要に応じて積層プレート30を構成する導電プレート26の枚数を変えることができる。なお、積層プレート30を構成する導電プレート26の枚数を変えることで、積層プレート30の抵抗を適切な値とすることができ、さらに、熱伝達経路も長くすることができる。
Furthermore, in the termination |
本実施形態の終端部構造20では、5枚の導電プレート26の板厚と長さをいずれも同じものとしているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、電流リード24側の導電プレート26よりも導電フランジ32側の導電プレート26の板厚を厚くした場合には、電流リード24から導電フランジ32までの抵抗(R)を適切な値にしやすくなるという効果が得られる。また、電流リード24側の導電プレート26よりも導電フランジ32側の導電プレート26の長さを長くした場合には、板厚を厚くした場合と同様に、電流リード24から導電フランジ32までの抵抗(R)を適切な値にしやすくなるという効果が得られる。なお、上記構成については、後述する第2実施形態及び第3実施形態に適用してもよい。
In the
さらに、本実施形態の終端部構造20では、隣り合う導電プレート26の片側の端部同士をねじ部材34及び導電部材50によって電気的に接続しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、一部の絶縁部材28を導電部材50に変える構成としてもよい。このように、一部の絶縁部材28を導電部材50に変えた場合には、電流経路が変わり、その結果、抵抗(R)だけでなく、インダクタンス(L)も変えることができる。なお、上記構成については、後述する第2実施形態及び第3実施形態に適用してもよい。
Furthermore, in the termination |
また、本実施形態の終端部構造20では、ねじ部材34によって隣り合う導電プレート26同士を電気的かつ機械的に接続しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、絶縁部品で導電プレート26同士を機械的に接続し、端子などの導電部品で導電プレート26同士を電気的に接続してもよい。なお、上記構成については、後述する第2実施形態及び第3実施形態に適用してもよい。
Moreover, in the termination |
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る超電導ケーブルの終端部構造60(以下、単に「終端部構造60」と称する。)について図5に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。
Second Embodiment
Next, a termination structure 60 (hereinafter, simply referred to as “
図5に示されるように、本実施形態の終端部構造60は、積層プレート62の構成を除き、第1実施形態と同様の構成である。
As shown in FIG. 5, the
積層プレート62は、電流リード24の上端部側に板面62Aが電流リード24の外周面と対面するように電流リード24を挟んで両側にそれぞれ配置されている。具体的には、両側の積層プレート62は、電流リード24の上端部側の外周部を取り囲むように配置されている。この積層プレート62は、板状の絶縁部材28を間において導電プレート64を積層して形成されている。
The
導電プレート64は、金属材料(例えば、アルミ、銅)を円弧状に形成した円弧プレートである。なお、本実施形態では、5枚の導電プレート64を積層して積層プレート62を形成している。以下では、5枚の導電プレート64を電流リード24に近い順に64A,64B,64C,64D,64Eと適宜称する。また、絶縁部材28と導電部材50の配置及びねじ部材34による導電プレート64同士の機械的かつ電気的な接続などについては、第1実施形態の積層プレート30と同様である。
The
次に、本実施形態の終端部構造60の作用並びに効果について説明する。なお、第1実施形態に係る終端部構造60と同様の構成で得られる作用並びに効果については説明を省略する。
Next, the operation and effect of the
終端部構造60では、電流リード24を挟んで両側に積層プレート62をそれぞれ配置する構成としていることから、片側の積層プレート62を構成する導電プレート64の板厚や長さを変えることで抵抗(R)を適切にすることができる。また、電流リード24を挟んで両側に積層プレート62を配置する構成のため、例えば、第1実施形態の積層プレート30のように内部に電流リード24の上端部を挿入させることで電流リード24の周囲に配置する構成のものと比べて、積層プレートの取り付け作業(機械的な接続作業)が簡易になる。
In the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る超電導ケーブルの終端部構造70(以下、単に「終端部構造70」と称する。)について図6に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。
<Third Embodiment>
Next, a termination structure 70 (hereinafter simply referred to as “
図6に示されるように、本実施形態の終端部構造70では、積層プレート72の構成を除き、第1実施形態と同様の構成を用いている。
As shown in FIG. 6, the
積層プレート72は、電流リード24の上端部側に板面72Aが電流リード24の外周面と対面するように電流リード24の外周に複数(本実施形態では4つ)配置されている。具体的には、複数の積層プレート72は、電流リード24の上端部側の外周部を取り囲むように配置されている。この積層プレート72は、板状の絶縁部材28を間において導電プレート74を積層して形成されている。
A plurality of (four in this embodiment) laminated
導電プレート74は、金属材料(例えば、アルミ、銅)を平板状に形成したプレートである。なお、本実施形態では、4枚の導電プレート74を積層して積層プレート72を形成している。以下では、4枚の導電プレート74を電流リード24に近い順に74A,74B,74C,74Dと適宜称する。また、絶縁部材28と導電部材50の配置及びねじ部材34による導電プレート74同士の機械的かつ電気的な接続などについては、第1実施形態の積層プレート30と同様である。なお、本実施形態では、導電プレート74Aの一部を段付きとなるように折り曲げている。
The
次に、本実施形態の終端部構造70の作用並びに効果について説明する。なお、第1実施形態に係る終端部構造70と同様の構成で得られる作用並びに効果については説明を省略する。
Next, the operation and effect of the
終端部構造70では、複数の平板状の導電プレート74を積層して積層プレート72を形成するため、例えば、第1実施形態の積層プレート30のように円弧状に導電プレート26を形成するものと比べて、導電プレートの加工が簡易であり、コストの上昇を抑制できる。また、終端部構造70では、第2実施形態の終端部構造60と同様に、一部の積層プレート72を構成する導電プレート74の板厚や長さを変えることで抵抗(R)を適切にすることができかつ、積層プレート72の取り付け作業(機械的な接続作業)が簡易になる。
In the
第1実施形態では、超電導ケーブル21から一つの電流リード24で電流を引き出す構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、超電導ケーブル21から複数の電流リード24で電流を引き出す構成としてもよい。この場合には、各電流リード24に接続される積層プレート30の抵抗(R)を異ならせたり、可撓端子36の本数を変えたりすることで、各電流リード24に流れる電流を均一に近づけたり、偏らせたりすることができる。なお、上記構成については、第2実施形態及び第3実施形態に適用してもよい。
In the first embodiment, the current is drawn from the
また、第1実施形態では、絶縁部材28を間において複数枚の導電プレート26を積層することで積層プレート30を構成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、複数枚の導電プレート26を互いに離間させた状態、すなわち、隣り合う導電プレート26間に空気層を配置した状態で積層して積層プレート30を構成してもよい。なお、上記構成については、第2実施形態及び第3実施形態に適用してもよい。
In the first embodiment, the
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that the scope of rights of the present invention is not limited to these embodiments.
20,60,70 終端部構造
21 超電導ケーブル
24 電流リード(電流導出部材)
26,64,74 導電プレート
28 絶縁部材(絶縁断熱部材)
30,62,72 積層プレート
30A,62A,72A 板面
32 導電フランジ(電流引出部)
34 ねじ部材(第1接続部材)
36 可撓端子(第2接続部材)
20, 60, 70
26, 64, 74
30, 62, 72
34 Screw member (first connecting member)
36 Flexible terminal (second connecting member)
Claims (7)
導電プレートが離間して積層され、板面と前記電流導出部材の外周面とが対面して配置された積層プレートと、
前記電流導出部材の周囲に配置された電流引出部と、
前記導電プレート同士を接続すると共に、前記電流導出部材側の前記導電プレートと該電流導出部材を接続する第1接続部材と、
前記電流引出部側の前記導電プレートと該電流引出部を接続する第2接続部材と、
を有する超電導ケーブルの終端部構造。 A substantially cylindrical current deriving member connected to the end of the superconducting cable;
A laminated plate in which the conductive plates are spaced apart and laminated so that the plate surface and the outer peripheral surface of the current deriving member face each other;
A current extraction portion disposed around the current deriving member;
Connecting the conductive plates to each other, and a first connecting member for connecting the conductive plate on the current deriving member side and the current deriving member;
A second connecting member that connects the conductive plate on the side of the current extraction unit and the current extraction unit;
A terminal structure of a superconducting cable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015051010A JP6395645B2 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Superconducting cable termination structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015051010A JP6395645B2 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Superconducting cable termination structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016171025A JP2016171025A (en) | 2016-09-23 |
JP6395645B2 true JP6395645B2 (en) | 2018-09-26 |
Family
ID=56984054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015051010A Active JP6395645B2 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Superconducting cable termination structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6395645B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018129889A (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | Normally conducting connecting member and terminal structure of superconducting cable |
JP6947509B2 (en) * | 2017-02-06 | 2021-10-13 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | Terminal structure of normal conductive connection member and superconducting cable |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004034494A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-16 | Nexans | end termination |
JP5810925B2 (en) * | 2012-01-10 | 2015-11-11 | 住友電気工業株式会社 | Room-temperature insulated superconducting cable connection structure |
JP5418620B2 (en) * | 2012-02-16 | 2014-02-19 | 信越化学工業株式会社 | Thermal conduction member |
-
2015
- 2015-03-13 JP JP2015051010A patent/JP6395645B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016171025A (en) | 2016-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3416111A (en) | Superconductive spool with refrigerant-holding spool carrier | |
JP5977056B2 (en) | Superconducting cable | |
DK2523291T3 (en) | Branching element intended for a superconductor cable unit | |
JP2010187520A (en) | Cryostat of superconductive cable | |
JP6395645B2 (en) | Superconducting cable termination structure | |
RU2552633C2 (en) | Device with three superconducting phase wires | |
JP4374613B2 (en) | Intermediate connection structure of superconducting cable | |
JP2017168354A (en) | Partial-pressure capacitor | |
JP6482358B2 (en) | Superconducting cable terminal structure | |
JPS62264683A (en) | Current lead for superconductive equipment | |
WO2009010715A1 (en) | A superconducting fault current limiter | |
JP2016226143A (en) | Terminal connector for cryogenic cable | |
JP2015162495A (en) | high-temperature superconducting coil | |
US12073991B2 (en) | Superconducting coil device and electric current introduction line | |
JP2017062982A (en) | Superconductive cable heat insulation tube and superconductive cable | |
JP6947509B2 (en) | Terminal structure of normal conductive connection member and superconducting cable | |
US20110180293A1 (en) | Shielding conductor connecting structure of terminal for super-conductor cable | |
JPWO2014049842A1 (en) | Superconducting coil and superconducting magnet device | |
JP2001257114A (en) | Superconductive coil and connection method for superconductor | |
US11543056B2 (en) | Tube | |
JP5537761B2 (en) | Electrical lead-in wire for connecting superconducting devices with devices at room temperature | |
JP5252323B2 (en) | Room-temperature insulated superconducting cable and manufacturing method thereof | |
JP5742006B2 (en) | End structure of room temperature insulated superconducting cable | |
KR20160128655A (en) | Connecting Box of Superconducting Device | |
JP2019120517A (en) | Superconducting magnetic shield device and magnetoencephalographic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180803 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180814 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180828 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6395645 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |