JPH01276706A - 化合物超電導コイル - Google Patents
化合物超電導コイルInfo
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- JPH01276706A JPH01276706A JP63106483A JP10648388A JPH01276706A JP H01276706 A JPH01276706 A JP H01276706A JP 63106483 A JP63106483 A JP 63106483A JP 10648388 A JP10648388 A JP 10648388A JP H01276706 A JPH01276706 A JP H01276706A
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- superconducting
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- Pending
Links
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はパルスまたは交流で使用する化合物超電導の新
規な構造に関するものである。
規な構造に関するものである。
〔従来の技術とその課題］
従来の化合物超電導線は直流モードでの使用が殆どであ
り、交流磁界中においての運転は考慮されていない。し
かし化合物超電導線は超電導特性が合金超電導線より優
れていることから交流磁界において運転することが最近
になって注目されている。
り、交流磁界中においての運転は考慮されていない。し
かし化合物超電導線は超電導特性が合金超電導線より優
れていることから交流磁界において運転することが最近
になって注目されている。
この化合物超電導コイルの構造は第３図にその断面図を
示すようにステンレス鋼などの耐熱性の巻枠の上に例え
ば青銅および銅よりなるマトリックス中に多数のＮｂ芯
を埋め込み、これを細線として外側にガラス編組を施し
た超電導線（２）を多層ソレノイド状に巻き付けてコイ
ルとし、このコイルに６５０〜７００ ’Ｃ程度の熱処
理を施してＮ ｂ ｓＳｎを形成させる、いわゆるＷｉ
ｎｄ＆ＲｅａｃＬ方式を採るものである。このためにコ
イル巻枠およびスペーサーなど（以下コイル部材という
）は高温に耐える材質としてステンレス鋼が用いられる
ものである。
示すようにステンレス鋼などの耐熱性の巻枠の上に例え
ば青銅および銅よりなるマトリックス中に多数のＮｂ芯
を埋め込み、これを細線として外側にガラス編組を施し
た超電導線（２）を多層ソレノイド状に巻き付けてコイ
ルとし、このコイルに６５０〜７００ ’Ｃ程度の熱処
理を施してＮ ｂ ｓＳｎを形成させる、いわゆるＷｉ
ｎｄ＆ＲｅａｃＬ方式を採るものである。このためにコ
イル巻枠およびスペーサーなど（以下コイル部材という
）は高温に耐える材質としてステンレス鋼が用いられる
ものである。
し力）しパルスまたは交流のような変動磁界中において
は、上記のステンレス鋼は導電性や磁性を有しているた
め交流損失が発生し、コイル部材が発熱して、液体ヘリ
ウムの消費や、コイルのクエンチの原因となる問題があ
った。なお化合物形成の熱処理を施した後コイルに巻く
方法があるが、この場合はコイル巻の際に線に歪が生じ
て超電導特性が低下する。
は、上記のステンレス鋼は導電性や磁性を有しているた
め交流損失が発生し、コイル部材が発熱して、液体ヘリ
ウムの消費や、コイルのクエンチの原因となる問題があ
った。なお化合物形成の熱処理を施した後コイルに巻く
方法があるが、この場合はコイル巻の際に線に歪が生じ
て超電導特性が低下する。
本発明は上記の問題について検討の結果、パルスまたは
交流においてコイル部材の熱発生、電気的ショートおよ
びクエンチ時のアークによるコイル破損などの問題がな
く安定な動作をする化合物超電導コイルを開発したもの
である。
交流においてコイル部材の熱発生、電気的ショートおよ
びクエンチ時のアークによるコイル破損などの問題がな
く安定な動作をする化合物超電導コイルを開発したもの
である。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、パ
ルスまたは交流で使用する超電導コイルにおいて、コイ
ル巻枠および眉間スペーサーが絶縁性のセラミックから
なることを特徴とする化合物超電導コイルである。
ルスまたは交流で使用する超電導コイルにおいて、コイ
ル巻枠および眉間スペーサーが絶縁性のセラミックから
なることを特徴とする化合物超電導コイルである。
すなわち本発明は、コイル巻枠および層間スペーサーに
絶縁性のセラミックを用いてこれに化合物超電導線を巻
付けてコイルとしたもので、例えば第１図に示すように
、絶縁性のセラミックの巻枠（１）に青銅および銅のマ
トリックス中にＮｂＴｉ芯を多数理め込んだものを伸線
して細線とし、外側にガラス編組した超電導線（２）を
絶縁性セラミックからなるスペーサー（３）を介して、
冷却チャンネル（４）を設けながらソレノイド状に巻付
けてコイルとし、これに化合物形成の熱処理を施した後
、エポキシ樹脂で真空含浸してコイルを固定したもので
ある。
絶縁性のセラミックを用いてこれに化合物超電導線を巻
付けてコイルとしたもので、例えば第１図に示すように
、絶縁性のセラミックの巻枠（１）に青銅および銅のマ
トリックス中にＮｂＴｉ芯を多数理め込んだものを伸線
して細線とし、外側にガラス編組した超電導線（２）を
絶縁性セラミックからなるスペーサー（３）を介して、
冷却チャンネル（４）を設けながらソレノイド状に巻付
けてコイルとし、これに化合物形成の熱処理を施した後
、エポキシ樹脂で真空含浸してコイルを固定したもので
ある。
しかして本発明において上記の絶縁性セラミックとは、
電気的に絶縁性があり、かつ軟化点が５５０℃以上であ
り、コイル巻に耐える強度を有するものであればよく、
例えばＹ、Ｓ、Ｚ （Ｙｔｔｒｉｕｍ ５ｔａｂｉｉｚ
ｅｄ Ｚｉｒｃｏｎｉａ） 、、 Ａ ｊ２ ｔｏｓの
他、ＡＩＮ、Ｂ ｅＯＳＳ １ｓＮ４などが適用できる
。
電気的に絶縁性があり、かつ軟化点が５５０℃以上であ
り、コイル巻に耐える強度を有するものであればよく、
例えばＹ、Ｓ、Ｚ （Ｙｔｔｒｉｕｍ ５ｔａｂｉｉｚ
ｅｄ Ｚｉｒｃｏｎｉａ） 、、 Ａ ｊ２ ｔｏｓの
他、ＡＩＮ、Ｂ ｅＯＳＳ １ｓＮ４などが適用できる
。
また本発明に用いる化合物超電導線としては上記のＮｂ
、Ｓｎの他ＶｚＧａが適用できる。さらに本発明のコイ
ル構造はソレノイド、レーストラック、或いは鞍型など
のコイルにも適用できる。
、Ｓｎの他ＶｚＧａが適用できる。さらに本発明のコイ
ル構造はソレノイド、レーストラック、或いは鞍型など
のコイルにも適用できる。
本発明は上記したような絶縁性セラミックをコイル部材
の巻枠およびスペーサーを用いた構造としたもので、パ
ルスまたは交流において使用してもコイル部材の熱発生
や電気的シテートおよびクエンチ時のアークによるコイ
ル破損の心配がない。
の巻枠およびスペーサーを用いた構造としたもので、パ
ルスまたは交流において使用してもコイル部材の熱発生
や電気的シテートおよびクエンチ時のアークによるコイ
ル破損の心配がない。
また５ ０／６０Ｈｚの商用周波数下においてもコイル
のロードライン上のＩＣ近くまで安定して運転できるも
のである。
のロードライン上のＩＣ近くまで安定して運転できるも
のである。
以下に本発明の一実施例について説明する。青銅および
銅よりなるマトリックス中にＮｂ線の芯３．６００本を
埋め込み、これを伸線して直径０．３閣φの線材とし、
外側にガラス編組を施して超電導線とした。これを第１
図および第２図に示すようにＡ／！、０．からなる巻枠
（１）に上記の超電導線（２）をソレノイド状に２０層
巻いてコイルとした。なお２層毎にｙ、ｓ、ｚの絶縁セ
ラミックスペーサ−（３）を挿入して、コイル層間に冷
却チャンネル（４）を設けた。このコイルをＡｒ雰囲気
中で約７００°Ｃに加熱してＮｂ、Ｓｎの化合物を形成
させる熱処理を行ない、最後にエポキシ樹脂で真空含浸
し、線材が動かないように固化し、Ｎｂ、Ｓｎを超電導
線とする化合物超電導コイルを作製した。
銅よりなるマトリックス中にＮｂ線の芯３．６００本を
埋め込み、これを伸線して直径０．３閣φの線材とし、
外側にガラス編組を施して超電導線とした。これを第１
図および第２図に示すようにＡ／！、０．からなる巻枠
（１）に上記の超電導線（２）をソレノイド状に２０層
巻いてコイルとした。なお２層毎にｙ、ｓ、ｚの絶縁セ
ラミックスペーサ−（３）を挿入して、コイル層間に冷
却チャンネル（４）を設けた。このコイルをＡｒ雰囲気
中で約７００°Ｃに加熱してＮｂ、Ｓｎの化合物を形成
させる熱処理を行ない、最後にエポキシ樹脂で真空含浸
し、線材が動かないように固化し、Ｎｂ、Ｓｎを超電導
線とする化合物超電導コイルを作製した。
また比較のため上記と同じ超電導線を用い、巻枠および
スペーサーにステンレス鋼を用いた化合物超電導コイル
を作製した。これらのコイルについて５０Ｈｚの交流電
流を通電したときの自己磁場下でのクエンチ電流を測定
した。その結果を第１表に示す。
スペーサーにステンレス鋼を用いた化合物超電導コイル
を作製した。これらのコイルについて５０Ｈｚの交流電
流を通電したときの自己磁場下でのクエンチ電流を測定
した。その結果を第１表に示す。
第１表から明らかなように本発明の化合物超電導コイル
は５０ Ｈｚでのコイルクエンチ電流ピーク値が８５％
と９１％と非常に高く安定性に優れている。これに対し
て比較例の従来のものはクエンチ電流ピーク値が２８％
と低く、クエンチし易いことが判る。
は５０ Ｈｚでのコイルクエンチ電流ピーク値が８５％
と９１％と非常に高く安定性に優れている。これに対し
て比較例の従来のものはクエンチ電流ピーク値が２８％
と低く、クエンチし易いことが判る。
以上に説明したように本発明によれば、パルスまたは交
流において使用するコイルとして、コイル部材の熱発生
や電気的ショートおよびクエンチ時のアークによるコイ
ル破損のおそれがなく、安定して運転可能な化合物超電
導コイルが得られるもので工業上顕著な効果を奏するも
のである。
流において使用するコイルとして、コイル部材の熱発生
や電気的ショートおよびクエンチ時のアークによるコイ
ル破損のおそれがなく、安定して運転可能な化合物超電
導コイルが得られるもので工業上顕著な効果を奏するも
のである。
第１図は本発明の一実施例に係る化合物超電導コイルの
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’部の断面図、第３図
は従来の化合物超電導コイルの断面図である。 １・・・巻枠、 ２・・・超電導線、° ３・・・スペ
ーサー、４・・・冷却チャンネル。
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’部の断面図、第３図
は従来の化合物超電導コイルの断面図である。 １・・・巻枠、 ２・・・超電導線、° ３・・・スペ
ーサー、４・・・冷却チャンネル。
Claims (3)
- （１）パルスまたは交流で使用する超電導コイルにおい
て、コイル巻枠および層間スペーサーが絶縁性のセラミ
ックからなることを特徴とする化合物超電導コイル。 - （２）絶縁性のセラミックスペーサーを用いてコイル層
間に冷却チャンネルを設けたことを特徴とする請求項１
記載の化合物超電導コイル。 - （３）熱処理後エポキシ樹脂で含浸固化したことを特徴
とする請求項１または２記載の化合物超電導コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106483A JPH01276706A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 化合物超電導コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106483A JPH01276706A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 化合物超電導コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276706A true JPH01276706A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14434724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106483A Pending JPH01276706A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 化合物超電導コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276706A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61126205A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼製橋梁における縦桁の鋼主桁への接合工法 |
| JPS62232105A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-12 | Hitachi Cable Ltd | 超電導コイル |
| JPS6336003B2 (ja) * | 1980-06-06 | 1988-07-18 | Suido Kiko Kk |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106483A patent/JPH01276706A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336003B2 (ja) * | 1980-06-06 | 1988-07-18 | Suido Kiko Kk | |
| JPS61126205A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼製橋梁における縦桁の鋼主桁への接合工法 |
| JPS62232105A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-12 | Hitachi Cable Ltd | 超電導コイル |
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