JPH01161810A - 超伝導装置用パワーリード - Google Patents
超伝導装置用パワーリードInfo
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- JPH01161810A JPH01161810A JP62320440A JP32044087A JPH01161810A JP H01161810 A JPH01161810 A JP H01161810A JP 62320440 A JP62320440 A JP 62320440A JP 32044087 A JP32044087 A JP 32044087A JP H01161810 A JPH01161810 A JP H01161810A
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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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、超電導装置用パワーリードに係り。
特に、自身がジュール熱を発生することがなく。
しかも自身を介しての熱侵入を抑制でき、そのうえ十分
な機械的強度性を発揮する超電導装置用パワーリードに
関する。
な機械的強度性を発揮する超電導装置用パワーリードに
関する。
（従来の技術）
周知のように、超電導コイル装置は、クライオスタット
内に、超電導コイル本体と、このコイル本体を冷却する
ための液体ヘリウムで代表される極低温冷媒とを収容し
たものとなっている。このような超電導コイル装置にお
いて、超電導コイル本体に電流を供給する方法には幾つ
かあるが。
内に、超電導コイル本体と、このコイル本体を冷却する
ための液体ヘリウムで代表される極低温冷媒とを収容し
たものとなっている。このような超電導コイル装置にお
いて、超電導コイル本体に電流を供給する方法には幾つ
かあるが。
一般にはリード線法が採用されている。リード線法を採
用したものでは、超電導コイル本体の両線端にそれぞれ
パワーリードの一端側を接続し、これらパワーリードの
他端側をクライオスタットの壁を気密に貫通させて外部
に導き、これをクライオスタット外に設けられた電流源
に選択的に接続する構造となっている。したがって、リ
ード線法を採用すると、クライオスタット外からパワー
リードを介してクライオスタット内に熱が侵入し易い。
用したものでは、超電導コイル本体の両線端にそれぞれ
パワーリードの一端側を接続し、これらパワーリードの
他端側をクライオスタットの壁を気密に貫通させて外部
に導き、これをクライオスタット外に設けられた電流源
に選択的に接続する構造となっている。したがって、リ
ード線法を採用すると、クライオスタット外からパワー
リードを介してクライオスタット内に熱が侵入し易い。
このため１通常は、中空の銅パイプでパワーリードを構
成し、これらパワーリードの内部に冷媒ガスを通流させ
たり、これと併用させてパワーリードの常温側に位置す
る部分を液体□窒素で冷却したりして侵入する熱量を抑
える方法が採られている。
成し、これらパワーリードの内部に冷媒ガスを通流させ
たり、これと併用させてパワーリードの常温側に位置す
る部分を液体□窒素で冷却したりして侵入する熱量を抑
える方法が採られている。
しかしながら、銅は良熱伝導材であるため、パワーリー
ドを介して侵入する熱量を抑えるには限界があった。ま
た１通電時にパワーリードで発生するジュール熱を抑え
るには、パワーリードの断面積を大きくする必要がある
ため、熱侵入を抑制することが一層困難であった。この
ため、クライオスタット内の冷媒液の蒸発が多大となり
、これが原因して超電導装置の運転に多くの維持費を必
要とする問題があった。
ドを介して侵入する熱量を抑えるには限界があった。ま
た１通電時にパワーリードで発生するジュール熱を抑え
るには、パワーリードの断面積を大きくする必要がある
ため、熱侵入を抑制することが一層困難であった。この
ため、クライオスタット内の冷媒液の蒸発が多大となり
、これが原因して超電導装置の運転に多くの維持費を必
要とする問題があった。
（発明が解決しようとする問題点）
上述の如く、銅で形成された従来のパワーリードにあっ
ては１本質的に自身でのジュール熱の発生抑制化と、自
身を介しての熱侵入抑制化とを実現することができない
問題があった。
ては１本質的に自身でのジュール熱の発生抑制化と、自
身を介しての熱侵入抑制化とを実現することができない
問題があった。
そこで本発明は、自身でのジュール熱の発生抑制化と、
自身を介しての熱侵入抑制化とを同時に実現でき、もっ
て超電導装置の運転維持費の軽減化に寄与できる超電導
装置用パワーリードを提供することを目的としている。
自身を介しての熱侵入抑制化とを同時に実現でき、もっ
て超電導装置の運転維持費の軽減化に寄与できる超電導
装置用パワーリードを提供することを目的としている。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明に係る超電導装置用パワーリードは。
内部に補強材としてのカーボン繊維またはクォーツ繊維
が充填されるとともにパイプ状に形成された酸化物系超
電導線と、この酸化物系超電導線の両端部にそれぞれ設
けられた導電性のメッキ層と。
が充填されるとともにパイプ状に形成された酸化物系超
電導線と、この酸化物系超電導線の両端部にそれぞれ設
けられた導電性のメッキ層と。
これらメッキ層にそれぞれ半田付けされた良導電材製の
電流端子と、前記酸化物系超電導線の露出面を覆うよう
に設けられた絶縁性の樹脂層とで構成されている。
電流端子と、前記酸化物系超電導線の露出面を覆うよう
に設けられた絶縁性の樹脂層とで構成されている。
（作 用）
酸化物系超電導線は１組成がＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０などで
代表される超電導線であり、液体窒素温度以上の温度で
超電導状態を示す。また、酸化物系超電導線は、熱伝導
率が銅に比べて２桁以上低いと言う特性を有している。
代表される超電導線であり、液体窒素温度以上の温度で
超電導状態を示す。また、酸化物系超電導線は、熱伝導
率が銅に比べて２桁以上低いと言う特性を有している。
したがって、超電導状態下においてはジュール熱の発生
がなく、また熱伝導率が極めて小さいので、パワーリー
ドを構成するのに適した線材と言える。酸化物系超電導
線は。
がなく、また熱伝導率が極めて小さいので、パワーリー
ドを構成するのに適した線材と言える。酸化物系超電導
線は。
いわゆる焼き物であるため曲げ荷重に対しては極めて脆
い。このため、そのままではパワーリードとして使用で
きない。一方１機械的強度性を確保するために金属製の
被覆管を設けた場合には、被覆管を介しての熱伝導が起
こるので銅製のパワーリードと何等変わらないことにな
る。しかし９本発明のように補強材としてカーボン繊維
またはクォーツ繊維を充填しておくと、このカーボン繊
維によって機械的強度性を発揮させることが可能となる
。この場合、カーボン繊維やクォーツ繊維は。
い。このため、そのままではパワーリードとして使用で
きない。一方１機械的強度性を確保するために金属製の
被覆管を設けた場合には、被覆管を介しての熱伝導が起
こるので銅製のパワーリードと何等変わらないことにな
る。しかし９本発明のように補強材としてカーボン繊維
またはクォーツ繊維を充填しておくと、このカーボン繊
維によって機械的強度性を発揮させることが可能となる
。この場合、カーボン繊維やクォーツ繊維は。
超電導特性に影響を与えないし、また熱伝導特性にも影
響を与えない。したがって、ジュール熱の発生がなく、
シかも熱伝導率が低く、そのうえ機械的強度性に勝れた
パワーリードが得られることになる。また、全体をパイ
プ状に形成しているので、内面からも冷却が可能となり
、−層使い易いものが得られる。
響を与えない。したがって、ジュール熱の発生がなく、
シかも熱伝導率が低く、そのうえ機械的強度性に勝れた
パワーリードが得られることになる。また、全体をパイ
プ状に形成しているので、内面からも冷却が可能となり
、−層使い易いものが得られる。
（実施例）
以下８図面を参照しなから一実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るパワーリードを示すも
のである。このパワーリードは、大きく別けて、酸化物
系超電導線１と、この酸化物系超電導線１の両端に取付
けられた電流端子２ａ。
のである。このパワーリードは、大きく別けて、酸化物
系超電導線１と、この酸化物系超電導線１の両端に取付
けられた電流端子２ａ。
２ｂとで構成されている。
酸化物系超電導線１は、パイプ状に形成されている。す
なわち、この酸化物系超電導線１は１次のような製法で
形成されている。まず、酸化物系の化合物超電導体を合
成し得る原料、たとえば酸化イツトリウム、炭酸バリウ
ムおよび酸化銅を所定の割合いに混合してなる原料を有
機溶剤で溶解して溶液を作る。つぎに、溶液中にカーボ
ン繊維３を混入させ、この混入溶液を遠心成型機に導入
してパイプ状に成型する。成型後に乾燥させて有機溶媒
を蒸発させ、続いて酸素中で所定の温度で熱処理して上
記原料で化合物超電導体を合成させる。
なわち、この酸化物系超電導線１は１次のような製法で
形成されている。まず、酸化物系の化合物超電導体を合
成し得る原料、たとえば酸化イツトリウム、炭酸バリウ
ムおよび酸化銅を所定の割合いに混合してなる原料を有
機溶剤で溶解して溶液を作る。つぎに、溶液中にカーボ
ン繊維３を混入させ、この混入溶液を遠心成型機に導入
してパイプ状に成型する。成型後に乾燥させて有機溶媒
を蒸発させ、続いて酸素中で所定の温度で熱処理して上
記原料で化合物超電導体を合成させる。
酸化物系超電導線１の両端縁部には銀メッキ層４ａ、４
ｂが形成されており、この銀メッキ層４ａ、４ｂに対し
て前記電流端子２ａ、２ｂがそれぞれ半田付けされてい
る。電流端子２ａ、２ｂは、銅で形成されており、その
中心部には酸化物系超電導１１１の内部空間に通じる冷
媒導入用の孔５ａ、５ｂが形成されている。また、酸化
物系超電導線１の露出している面には絶縁材としてのエ
ポキシ樹脂層６が形成されている。
ｂが形成されており、この銀メッキ層４ａ、４ｂに対し
て前記電流端子２ａ、２ｂがそれぞれ半田付けされてい
る。電流端子２ａ、２ｂは、銅で形成されており、その
中心部には酸化物系超電導１１１の内部空間に通じる冷
媒導入用の孔５ａ、５ｂが形成されている。また、酸化
物系超電導線１の露出している面には絶縁材としてのエ
ポキシ樹脂層６が形成されている。
このような構成であると、酸化物系超電導線１内に充填
されたカーボン繊維３の存在によって。
されたカーボン繊維３の存在によって。
酸化物系超電導材単体の場合に比べて酸化物系超電導線
１の機械的強度を大幅に向上させることができる。また
、酸化物系超電導線１が液体窒素温度程度の冷媒中に置
かれると、この酸化物系超電導線１は内外面から冷却さ
れて超電導特性を示し。
１の機械的強度を大幅に向上させることができる。また
、酸化物系超電導線１が液体窒素温度程度の冷媒中に置
かれると、この酸化物系超電導線１は内外面から冷却さ
れて超電導特性を示し。
抵抗が零となる。したがって、ジュール熱の発生は起こ
らない。また、酸化物゛系超電導線１は１本質的に熱伝
導率が小さい。そして、この実施例の場合には、？！！
流端子５ａ、５ｂ間における熱伝導率を悪化させるよう
な要素は何も存在していない。
らない。また、酸化物゛系超電導線１は１本質的に熱伝
導率が小さい。そして、この実施例の場合には、？！！
流端子５ａ、５ｂ間における熱伝導率を悪化させるよう
な要素は何も存在していない。
したがって、このパワーリードを液体ヘリウム中に浸漬
されて冷却される超電導コイルの両端と液体窒素で冷却
されるボートとの間を結ぶパワーリードとして使用すれ
ば、このパワーリードを介して液体ヘリウム中へ侵入す
る熱量を大幅に抑制できることになり、超電導装置の運
転維持費の軽減化に寄与できることになる。
されて冷却される超電導コイルの両端と液体窒素で冷却
されるボートとの間を結ぶパワーリードとして使用すれ
ば、このパワーリードを介して液体ヘリウム中へ侵入す
る熱量を大幅に抑制できることになり、超電導装置の運
転維持費の軽減化に寄与できることになる。
なお１本発明は、上記実施例に限定されるものではない
。すなわち、第２図に示すように、パイプ状に形成され
た径の異なる２本の酸化物系超電導線１ａ、ｌｂを同心
的に並列状態に設けてもよい。また、第３図に示すよう
に、酸化物系超電導線ＩＣの一端側の外径より他端側の
外径を細くして全体的にテーバ状の形状としてもよい。
。すなわち、第２図に示すように、パイプ状に形成され
た径の異なる２本の酸化物系超電導線１ａ、ｌｂを同心
的に並列状態に設けてもよい。また、第３図に示すよう
に、酸化物系超電導線ＩＣの一端側の外径より他端側の
外径を細くして全体的にテーバ状の形状としてもよい。
このような構成であると、大径側を高温側に位置させ。
小径側を低温側に位置させることによって、酸化物系超
電導線ＩＣを介して外部から侵入しようとする熱量を一
層少なくすることができる。
電導線ＩＣを介して外部から侵入しようとする熱量を一
層少なくすることができる。
なお１本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、イツトリウム系の酸化物系超電導線を
使用しているが、他の酸化物系超電導線を用いるように
してもよい。また、カーボン繊維の代りにクォーツ繊維
を用いてもよい。また１本発明に係るパワーリードは超
電導コイルのパワーリードだけにその使用例を限定され
るものではない。
使用しているが、他の酸化物系超電導線を用いるように
してもよい。また、カーボン繊維の代りにクォーツ繊維
を用いてもよい。また１本発明に係るパワーリードは超
電導コイルのパワーリードだけにその使用例を限定され
るものではない。
［発明の効果］
以上述べように１本発明によれば、自身でのジュール熱
の発生がなく、シかも自身を介しての熱侵入を抑制でき
、そのうえ機械的強度性に富んだ超電導装置用パワーリ
ードを提供できる。
の発生がなく、シかも自身を介しての熱侵入を抑制でき
、そのうえ機械的強度性に富んだ超電導装置用パワーリ
ードを提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係る超電導装置用パワーリ
ードの縦断面図、第２図は本発明の別の実施例に係る超
電導装置用パワーリードの縦断面図、第３図は本発明の
さらに別の実施例に係る超電導装置用パワーリードの縦
断面図である。 １、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・酸化物系超電導線。 ２ａ、２ｂ・・・電流端子、３・・・カーボン繊維、４
ａ。 ４ｂ・・・銀メッキＪＷ、５ａ、５ｂ・・・孔、６・・
・エポキシ樹脂層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
ードの縦断面図、第２図は本発明の別の実施例に係る超
電導装置用パワーリードの縦断面図、第３図は本発明の
さらに別の実施例に係る超電導装置用パワーリードの縦
断面図である。 １、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・酸化物系超電導線。 ２ａ、２ｂ・・・電流端子、３・・・カーボン繊維、４
ａ。 ４ｂ・・・銀メッキＪＷ、５ａ、５ｂ・・・孔、６・・
・エポキシ樹脂層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
Claims (5)
- （１）内部に補強材としてのカーボン繊維またはクオー
ツ繊維が充填されるとともにパイプ状に形成された酸化
物系超電導線と，この酸化物系超電導線の両端部にそれ
ぞれ設けられた導電性のメッキ層と，これらメッキ層に
それぞれ半田付けされた良導電材製の電流端子と，前記
酸化物系超電導線の露出面を覆うように設けられた絶縁
性の樹脂層とを具備してなることを特徴とする超電導装
置用パワーリード。 - （２）前記酸化物系超電導線は，同心的に複数本設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
超電導装置用パワーリード。 - （３）前記酸化物系超電導線は，一端側から他端側に向
けて徐々に小径に形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項記載の超電導装置用パワ
ーリード。 - （４）前記電流端子は，前記酸化物系超電導線の内側空
間へ冷媒を導く冷媒通路を備えていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の超電導装置用パワーリード
。 - （５）前記酸化物系超電導線は，化合物超電導体の組成
がＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏで表わされるものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導装置用パワ
ーリード。。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320440A JPH01161810A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超伝導装置用パワーリード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320440A JPH01161810A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超伝導装置用パワーリード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161810A true JPH01161810A (ja) | 1989-06-26 |
Family
ID=18121472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62320440A Pending JPH01161810A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超伝導装置用パワーリード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01161810A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04168705A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導線を用いた電流リードおよびその使用方法 |
| WO1992022915A1 (en) * | 1991-06-10 | 1992-12-23 | Sumitomo Jukikaikogyo Co., Ltd | Current lead of an oxide superconductor |
| EP0596249A2 (en) * | 1992-10-20 | 1994-05-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd | Compact superconducting magnet system free from liquid helium |
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