JPH04321205A - 超電導装置の電流リード - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超電導装置の電流リード
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４および図５を参照して従来の電流リ
ードについて説明する。

【０００３】図４は代表的な従来の超電導マグネットの
構造であり、超電導コイル１に電流リード本体２、つな
ぎリード３を介して電流が供給される。超電導コイル１
は極低温容器４内に断熱収納されている。極低温容器４
内部の雰囲気と外部雰囲気とは極低温容器４に機械的に
固定されているトップフランジ５で遮蔽されており、ト
ップフランジ５には電流リード本体２が貫通保持され、
その他配管類等（図示せず）が装着されている。極低温
容器４内には液体ヘリウム６が貯液されていて、超電導
コイル１を浸漬することにより超電導コイル１を超電導
状態（約−２６９℃）に冷却する。

【０００４】電流リード本体２の部分は図５に示すよう
に、常温領域にある絶縁フランジ７でトップフランジ５
と電流リード本体２の耐電圧絶縁を保ち、極低温容器４
の内部と外部の雰囲気をガスケット８で密閉シールして
いる。電流リード本体２は通電による抵抗損失により発
熱し、この熱量が電流リード本体２およびつなぎリード
３をとおして液体ヘリウム６へ侵入し液体ヘリウム６の
蒸発量を増大させる。このため電流リード本体２での発
熱量および伝導による液体ヘリウム６への伝熱量を少く
するため、一般的には電流リード本体２内部には冷却流
路（図示せず）が設けられ、液体ヘリウム６の蒸発ガス
９を冷却流路に導いて電流リード本体２を冷却する方法
がとられている。電流リード本体２には外部電源へ接続
するための端子板１０が常温側に設けてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】コイル通電にともない
電流リード本体２に発生する抵抗損失による液体ヘリウ
ム６の蒸発ガス９は電流リード本体２の冷却流路を通っ
て常温側ヘ排出されるが、電流リード本体２内で完全に
熱交換はされず低温の蒸発ガスが排出される。このため
端子板１０、フランジ１１および、これらの近傍にある
部材は低温となり、これらの表面は大気中の水分が霜と
なって付着する。そして、超電導コイル１の運転サイク
ルの間において付着した霜の表面は溶けて絶縁フランジ
７の表面を水で覆い、電流リード本体２のフランジ１１
とトップフランジ５間の絶縁耐圧を低下させる。

【０００６】従来の比較的小型の直流超電導マグネット
においては発生する電圧も低いため多小、絶縁フランジ
７が水で濡れていても絶縁耐圧は確保されて問題はない
が、近年、超電導コイルはその用途が拡大され、例えば
電力貯蔵システムや超電導トランス等においては発生電
圧力も数ＫＶと高くなり霜や水分が付着した状態では絶
縁耐圧を確保することはできず正常な運転を行うことは
不可能となる。また、高電圧部分がトップフランジ５の
上部空間に露出している状態は人間が誤って接近した場
合、感電事故に致る恐れがある。従って、本発明は電流
リードの常温側に霜の付着がなく、かつ人間が接近して
も安全な電流リードを提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、電流リード本体の常温側を絶縁ケースで覆
い、このケース内を真空にしあるいは乾燥ガスを流す構
成とする。

【０００８】

【作用】このような構成の電流リードにあっては、常温
側の部分は絶縁ケースにより覆われ、内部を窒素ガス等
の絶縁特性のよい乾燥ガスで置換し、流すことにより電
流リードの端子板、フランジ等の表面に霜が発生、付着
するのを防ぐことができる。また乾燥ガスを流すことに
より端子板等が過度に冷却されるのを防ぐことができる
。この他、人間が誤って接近しても安全である。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図面を参照
して説明する。

【００１０】図１は本発明の第１の実施例における電流
リードの構成を示す断面図で、図４および図５の同一部
分には同一記号を付して示し、ここでは図４および図５
と異なる点について述へる。

【００１１】本実施例では電流リード本体２の筒部に絶
縁フランジ７と一体化した絶縁管１２をかぶせ、筒部と
絶縁管１２間はエポキシ樹脂等で密閉シールする。電流
リード本体２は絶縁フランジ７を使用しトップフランジ
５に取付、フランジ間にガスケットを挿入し、極低温容
器４の内部空間雰囲気と遮蔽シールする。又、電流リー
ド本体２の常温側全体を覆う絶縁ケース１３をトップフ
ランジ５上に設け、接続部をシール接続する。

【００１２】電流リード本体２の上部には蒸発ガス９の
排出用パイプ１４が接続され、絶縁ケース１３の壁面を
貫通して外部に導く構造である。貫通部は気密シールを
行うため図２に示すようにガスケット１５、パッキン押
え１６、袋ナット１７で構成する。電源へつながる給電
ケーブル１８はフレキシブル導体１９により端子板１０
に接続される。ケーブル１８の気密シールはスリーブ２
０、袋ナット２１、ガスケット２２、シール材２３によ
り行う。絶縁ケース１３には乾燥ガスの導入、排出のた
めのポート２４を設ける。

【００１３】次に作用を説明する。蒸発ガス９は電流リ
ード本体２の内部冷却流路を通り、上部の排出用パイプ
１４から絶縁ケース１３の外部へ排出される。絶縁ケー
ス１３の内部には絶縁特性のよい乾燥ガスをポート２４
から導入し、排出させることにより内部空間は置換され
る。

【００１４】従って、常温側部材が０℃以下に冷却され
ても、乾燥ガス雰囲気であるため、霜の発生、付着はな
い。また、乾燥ガスを強制的に流すので、常温側部材は
加温され過度に冷却されることを防ぐことができる。こ
の他、高電圧がかかる電流リードにおいては、誤って人
間が接近しても直接電流リードに触れることがないので
感電事故を防ぐこともできる。 （実施例２）第２の実施例は図３に示すように絶縁ケー
ス１３に底板２５を設け、これに電流リード本体２を絶
縁フランジ７により取付けたものである。このような構
成にしても実施例１と同じ作用がある。 （実施例３）第３の実施例は図１、図３においてポート
２４の１ケ所以上から真空排気し、絶縁ケース内を真空
雰囲気にするものである。このような構成にしても実施
例１と同じ作用がある。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電流
リードの常温側に霜が付着せず耐電圧絶縁を保つことが
でき、かつ安全な超電導装置の電流リードを提供できる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図。

【図２】上記実施例における気密シール部を示す拡大図
。

【図３】第２の実施例を示す断面図。

【図４】従来の超電導マグネットの構成を示す縦断面図
。

【図５】従来の電流リードの構成を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…超電導コイル　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２…電流リード本体 ３…つなきリード　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４…極低温容器５…トップフランジ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　６…液体ヘリウム ７…絶縁フランジ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　８…ガスケット９…蒸発ガス　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１０…端子板１１…フ
ランジ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１２…絶縁管１３…絶縁ケース　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１４…排出用パイプ １５，２２…ガスケット　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１６…パッキン押え １７，２１…袋ナット　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１８…ケーブル１９…フレキシブル導体　　
　　　　　　　　　　　　　　２０…スリーブ２３…シ
ール材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２４…ポート２５…底板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一端に常温側ターミナルを有し他端に
   低温側ターミナルを有するリード外管と、このリード外
   管の中空部に設置され端部が前記両ターミナルに導電接
   合されたリード本体とからなり、低温容器に気密に挿入
   されて超電導機器に電流を供給し、前記中空部を通る冷
   媒液の気化ガスによって冷却されるものにおいて、前記
   リード本体の常温側を覆う絶縁ケースを備え、この絶縁
   ケース内を真空にしあるいは乾燥ガスを流すようにした
   ことを特徴とする超電導装置の電流リード。