JPH04340206A - ガス冷却式電流リード - Google Patents
ガス冷却式電流リードInfo
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- JPH04340206A JPH04340206A JP3004430A JP443091A JPH04340206A JP H04340206 A JPH04340206 A JP H04340206A JP 3004430 A JP3004430 A JP 3004430A JP 443091 A JP443091 A JP 443091A JP H04340206 A JPH04340206 A JP H04340206A
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- 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
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- Insulated Conductors (AREA)
- 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
【０００１】
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば極低温に冷却
された超電導マグネットと室温にある電源とを電気的に
接続する超電導マグネット用のガス冷却式電流リードに
関する。
された超電導マグネットと室温にある電源とを電気的に
接続する超電導マグネット用のガス冷却式電流リードに
関する。
【０００３】
【従来の技術】周知のように超電導の最大の特徴は、無
損失で大電流を流すことができることであり、超電導マ
グネットはその代表的な応用例といえる。ところで、こ
の種の超電導マグネットにおいては、室温に置かれる電
源から極低温に置かれる超電導マグネットに電流を供給
するため、電流リードが必要となる。
損失で大電流を流すことができることであり、超電導マ
グネットはその代表的な応用例といえる。ところで、こ
の種の超電導マグネットにおいては、室温に置かれる電
源から極低温に置かれる超電導マグネットに電流を供給
するため、電流リードが必要となる。
【０００４】前記電流リードとしては、通常図２（ａ）
に縦断面的に、また図２（ｂ） に横断面的に示すよ
うな構成のガス冷却式電流リードが使用されている。す
なわち、銅を材料とした電流導体２は、通電中ジュール
発熱を伴い導電性の低下を招くので、所要の配管１内に
電流導体２ａ，２ｂ を互いに電気的に絶縁して配置・
貫挿させ、この配管１内を前記電流導体２ａ，２ｂ自身
の発熱もしくは他の熱源を利用してガス化したたとえば
ヘリウムガスを流すことによって、配管１内に互いに電
気的に絶縁して配置・貫挿させた電流導体２ａ，２ｂ
を冷却するガス冷却式電流リードが一般的に使用されて
いる。なお、図２（ａ），（ｂ） において、３は配管
１内に同心円的に装着された絶縁体であり、この絶縁体
は中央部に電流導体２ａ，２ｂ を配置・貫挿するとと
もに、冷却用ガスを流通するガス流路４が全長に亘って
形設されている。
に縦断面的に、また図２（ｂ） に横断面的に示すよ
うな構成のガス冷却式電流リードが使用されている。す
なわち、銅を材料とした電流導体２は、通電中ジュール
発熱を伴い導電性の低下を招くので、所要の配管１内に
電流導体２ａ，２ｂ を互いに電気的に絶縁して配置・
貫挿させ、この配管１内を前記電流導体２ａ，２ｂ自身
の発熱もしくは他の熱源を利用してガス化したたとえば
ヘリウムガスを流すことによって、配管１内に互いに電
気的に絶縁して配置・貫挿させた電流導体２ａ，２ｂ
を冷却するガス冷却式電流リードが一般的に使用されて
いる。なお、図２（ａ），（ｂ） において、３は配管
１内に同心円的に装着された絶縁体であり、この絶縁体
は中央部に電流導体２ａ，２ｂ を配置・貫挿するとと
もに、冷却用ガスを流通するガス流路４が全長に亘って
形設されている。
【０００５】また、前記ガス冷却式電流リードは、通常
相分（極数分）だけ、つまり単相の場合は２本、３相の
場合は３本、電流導体２が配管１内に配置・貫挿されて
いるが、単極の場合でも電流導体２を複数本に分割した
形とし、それぞれ別の配管１内に配置・貫挿して構成す
る場合もある。
相分（極数分）だけ、つまり単相の場合は２本、３相の
場合は３本、電流導体２が配管１内に配置・貫挿されて
いるが、単極の場合でも電流導体２を複数本に分割した
形とし、それぞれ別の配管１内に配置・貫挿して構成す
る場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した構成
のガス冷却式電流リードの場合は、次のような問題が認
められる。たとえば液体ヘリウム槽から蒸発して供給さ
れる冷却用ヘリウムガスが、複数のガス冷却式電流リー
ド（各配管内）を常に一様に流れるとは限らない。しか
して、これら複数のガス冷却式電流リードに流れるヘリ
ウムガス流に一旦流量差が生じると、流量の大きいガス
冷却式電流リードの低温化が速いため、配管１内の流路
抵抗も小さくなってガスは益々流れ易くなり、逆に流量
の小さいガス冷却式電流リードでは、配管１内の流路抵
抗が小さくなり難いので、ガスの流れが悪くなる。つま
り、各電流導体２（２ａ，２ｂ …）の温度分布は等し
くならず、流量の小さい配管１内の電流導体２が温度上
昇し、最悪の場合には焼損も起る。 前記複数のガス
冷却式電流リード（各配管内）に冷却用ガスを一様に流
すため、各ガス冷却式電流リードの配管１ごとに、バル
ブを設置（室温側に）してガス流量をそれぞれ調整する
ことも考えられるが、構造の複雑化と操作の繁雑化とな
り実用的とはいえない。
のガス冷却式電流リードの場合は、次のような問題が認
められる。たとえば液体ヘリウム槽から蒸発して供給さ
れる冷却用ヘリウムガスが、複数のガス冷却式電流リー
ド（各配管内）を常に一様に流れるとは限らない。しか
して、これら複数のガス冷却式電流リードに流れるヘリ
ウムガス流に一旦流量差が生じると、流量の大きいガス
冷却式電流リードの低温化が速いため、配管１内の流路
抵抗も小さくなってガスは益々流れ易くなり、逆に流量
の小さいガス冷却式電流リードでは、配管１内の流路抵
抗が小さくなり難いので、ガスの流れが悪くなる。つま
り、各電流導体２（２ａ，２ｂ …）の温度分布は等し
くならず、流量の小さい配管１内の電流導体２が温度上
昇し、最悪の場合には焼損も起る。 前記複数のガス
冷却式電流リード（各配管内）に冷却用ガスを一様に流
すため、各ガス冷却式電流リードの配管１ごとに、バル
ブを設置（室温側に）してガス流量をそれぞれ調整する
ことも考えられるが、構造の複雑化と操作の繁雑化とな
り実用的とはいえない。
【０００７】一方、図２（ａ），（ｂ） に図示した場
合のように、１本の配管（冷却用ガス流路）内に複数本
の電流導体２（２ａ，２ｂ…）を配置・貫挿した構成の
場合も同様の問題が生じる。すなわち、冷却用ガス流路
４内においても、その断面（流れ方向面内）で流量分布
が生じたりするため、冷却度合いに差が生じ、冷却され
た側（より低温側）を冷却用ガスが多く流れるようにな
り、益々温度差を生じて電流導体２ａ，２ｂ …がそれ
ぞれ所要の機能を十分に果たし得ないという問題がある
。
合のように、１本の配管（冷却用ガス流路）内に複数本
の電流導体２（２ａ，２ｂ…）を配置・貫挿した構成の
場合も同様の問題が生じる。すなわち、冷却用ガス流路
４内においても、その断面（流れ方向面内）で流量分布
が生じたりするため、冷却度合いに差が生じ、冷却され
た側（より低温側）を冷却用ガスが多く流れるようにな
り、益々温度差を生じて電流導体２ａ，２ｂ …がそれ
ぞれ所要の機能を十分に果たし得ないという問題がある
。
【０００８】本発明は上記問題の解決を図ったもので、
１本の配管内に複数本の電流導体を配置・貫挿した構成
のガス冷却式導電リードにおいて、冷却用ガスの流量差
による電流導体の温度分布を容易に、かつ適確に解消し
て所要の導電機能を果たし得るガス冷却式電流リードの
提供を目的とする。
１本の配管内に複数本の電流導体を配置・貫挿した構成
のガス冷却式導電リードにおいて、冷却用ガスの流量差
による電流導体の温度分布を容易に、かつ適確に解消し
て所要の導電機能を果たし得るガス冷却式電流リードの
提供を目的とする。
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のガス冷却式電流
リードは、管内を冷却用ガスが軸方向に流れるガス流路
とする配管本体と、前記配管本体を貫挿してガス流路内
に互いに電気的に絶縁して配置された複数本の電流導体
と、前記貫挿して配置された電流導体を軸方向に離隔し
た複数箇所で互いに熱的に接続する熱伝導性電気絶縁体
片とを具備して成ることを特徴とする。
リードは、管内を冷却用ガスが軸方向に流れるガス流路
とする配管本体と、前記配管本体を貫挿してガス流路内
に互いに電気的に絶縁して配置された複数本の電流導体
と、前記貫挿して配置された電流導体を軸方向に離隔し
た複数箇所で互いに熱的に接続する熱伝導性電気絶縁体
片とを具備して成ることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明によれば、ガス流路内に貫挿して配置さ
れた電流導体は、熱伝導性電気絶縁体片によって軸方向
（長手方向）に離隔した複数箇所で熱的に接続されてい
る。したがって、各電流導体は互いに長手方向に亘り全
体的に温度差が容易に解消される。つまり、各電流導体
周辺部は勿論のことガス流路も、長手方向および断面方
向とも容易に温度が均一化し、流路抵抗の差がなくなっ
てガス流もほぼ一様になる。
れた電流導体は、熱伝導性電気絶縁体片によって軸方向
（長手方向）に離隔した複数箇所で熱的に接続されてい
る。したがって、各電流導体は互いに長手方向に亘り全
体的に温度差が容易に解消される。つまり、各電流導体
周辺部は勿論のことガス流路も、長手方向および断面方
向とも容易に温度が均一化し、流路抵抗の差がなくなっ
てガス流もほぼ一様になる。
【００１２】
【実施例】以下図１（ａ） および（ｂ） を参照して
本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例を説明する。
【００１３】図１（ａ） は縦断面的に、また図１（ｂ
） は横断面的に本発明に係るガス冷却式電流リードを
示したもので、１は管内を冷却用ガスが軸方向に流れる
ガス流路４とする配管本体、２（２ａ，２ｂ） は前記
配管本体１を貫挿してガス流路４内に互いに電気的に絶
縁して配置された複数本の電流導体、３は前記配管本体
１内に同軸的に配設された筒状の絶縁体、５は前記貫挿
して配置された電流導体２ａ，２ｂ を軸方向に離隔し
た複数箇所で互いに熱的に接続する熱伝導性電気絶縁体
片である。しかして、前記筒状の絶縁体３は中央部が同
軸的に空洞化しており、この空洞部に電流導導体２ａ，
２ｂ が貫挿して配置されるとともに、前記冷却用のガ
スが流れるガス流路４を成す構成となっている。
） は横断面的に本発明に係るガス冷却式電流リードを
示したもので、１は管内を冷却用ガスが軸方向に流れる
ガス流路４とする配管本体、２（２ａ，２ｂ） は前記
配管本体１を貫挿してガス流路４内に互いに電気的に絶
縁して配置された複数本の電流導体、３は前記配管本体
１内に同軸的に配設された筒状の絶縁体、５は前記貫挿
して配置された電流導体２ａ，２ｂ を軸方向に離隔し
た複数箇所で互いに熱的に接続する熱伝導性電気絶縁体
片である。しかして、前記筒状の絶縁体３は中央部が同
軸的に空洞化しており、この空洞部に電流導導体２ａ，
２ｂ が貫挿して配置されるとともに、前記冷却用のガ
スが流れるガス流路４を成す構成となっている。
【００１４】換言すると、配管本体１内の冷却用ガスが
軸方向に流れるガス流路４内に、筒状の絶縁体３を介し
て配管本体１との間を電気的に絶縁するとともに、互い
に離隔して電気的に絶縁した状態で、室温側においては
電源と、また極低温側においては超電導マグネットなど
に電気的に接続する複数本の電流導体２ａ，２ｂ が貫
挿・配置されており、この基本的な構成は従来のガス冷
却式電流リードの場合と同様といえる。本発明に係るガ
ス冷却式電流リードは、前記貫挿して配置された電流導
体２ａ，２ｂ を軸方向に離隔した複数箇所に、前記冷
却用ガスの一様な流れを実質的に損なわないように、貫
通孔５ａを形設した熱伝導性の高い電気絶縁体片５を装
着して、前記電流導体２ａ，２ｂ を互いに熱的に接続
したことを骨子としている。
軸方向に流れるガス流路４内に、筒状の絶縁体３を介し
て配管本体１との間を電気的に絶縁するとともに、互い
に離隔して電気的に絶縁した状態で、室温側においては
電源と、また極低温側においては超電導マグネットなど
に電気的に接続する複数本の電流導体２ａ，２ｂ が貫
挿・配置されており、この基本的な構成は従来のガス冷
却式電流リードの場合と同様といえる。本発明に係るガ
ス冷却式電流リードは、前記貫挿して配置された電流導
体２ａ，２ｂ を軸方向に離隔した複数箇所に、前記冷
却用ガスの一様な流れを実質的に損なわないように、貫
通孔５ａを形設した熱伝導性の高い電気絶縁体片５を装
着して、前記電流導体２ａ，２ｂ を互いに熱的に接続
したことを骨子としている。
【００１５】この熱伝導性の高い電気絶縁体片５は、た
とえば焼き嵌めもしくは冷やし嵌め、あるいは機械的に
ボルト締め名度の手段によって、電流導体２ａ，２ｂ
に装着し得る。しかして、前記熱伝導性の高い電気絶縁
体片５に形設する貫通孔５ａは、上記したように冷却用
の一様なガスの流を実質的に損なわないように、適宜分
散して形設しておくことが望ましく、また熱伝導性の高
い電気絶縁体片５の装着箇所ないし位置は、電流導体２
ａ，２ｂ を流れる電流容量などによっても異なるが、
一般的に１０〜５０ｃｍ程度の間隔でよい。
とえば焼き嵌めもしくは冷やし嵌め、あるいは機械的に
ボルト締め名度の手段によって、電流導体２ａ，２ｂ
に装着し得る。しかして、前記熱伝導性の高い電気絶縁
体片５に形設する貫通孔５ａは、上記したように冷却用
の一様なガスの流を実質的に損なわないように、適宜分
散して形設しておくことが望ましく、また熱伝導性の高
い電気絶縁体片５の装着箇所ないし位置は、電流導体２
ａ，２ｂ を流れる電流容量などによっても異なるが、
一般的に１０〜５０ｃｍ程度の間隔でよい。
【００１６】なお、上記では電流導体を２本配置・貫挿
した構成を例示したが、電流導体を３本を、たとえば正
３角形の各頂点に対応した形で配置・貫挿した構成とし
てもよいし、あるいは電流導体を棒状および筒状に形成
して同心円的に配置・貫挿した構成としてもよい。
した構成を例示したが、電流導体を３本を、たとえば正
３角形の各頂点に対応した形で配置・貫挿した構成とし
てもよいし、あるいは電流導体を棒状および筒状に形成
して同心円的に配置・貫挿した構成としてもよい。
【００１７】このように構成された本発明に係るガス冷
却式電流リードは、配管本体内の冷却用ガス流路に配置
・貫挿された電流導体間の温度分布差が、容易にかつ確
実に解消され、配管本体内つまり冷却用ガス流路内で各
電流導体の温度を全体的に一様に冷却保持し得る。
却式電流リードは、配管本体内の冷却用ガス流路に配置
・貫挿された電流導体間の温度分布差が、容易にかつ確
実に解消され、配管本体内つまり冷却用ガス流路内で各
電流導体の温度を全体的に一様に冷却保持し得る。
【００１８】
【発明の効果】上記説明したように、本発明に係るガス
冷却式電流リードにおいては、配管本体内の冷却用ガス
流路に配置・貫挿された電流導体が互いに熱的に接続し
ているため、それら電流導体間の温度差も容易に解消さ
れる。つまり、冷却用ガス流路内において、各電流導体
は全体的にほぼ一様な温度に冷却保持されので、電流導
体の一部が焼損したりする恐れも全面的になくなり、各
電流導体はともに、一様な電流導体としての機能を呈す
ることになる。したがって、本発明に係るガス冷却式電
流リードは、たとえば超電導マグネット用として用いた
場合も、常にかつ確実に所用の電流供給機能を保持発揮
する。
冷却式電流リードにおいては、配管本体内の冷却用ガス
流路に配置・貫挿された電流導体が互いに熱的に接続し
ているため、それら電流導体間の温度差も容易に解消さ
れる。つまり、冷却用ガス流路内において、各電流導体
は全体的にほぼ一様な温度に冷却保持されので、電流導
体の一部が焼損したりする恐れも全面的になくなり、各
電流導体はともに、一様な電流導体としての機能を呈す
ることになる。したがって、本発明に係るガス冷却式電
流リードは、たとえば超電導マグネット用として用いた
場合も、常にかつ確実に所用の電流供給機能を保持発揮
する。
【図１】 （ａ） は本発明に係るガス冷却式電流リ
ードの構成例を示す縦断面図、（ｂ） は本発明に係る
ガス冷却式電流リードの構成例を示す横断面図。
ードの構成例を示す縦断面図、（ｂ） は本発明に係る
ガス冷却式電流リードの構成例を示す横断面図。
【図２】 （ａ） は従来のガス冷却式電流リードの
構成を示す縦断面図、（ｂ）は従来のガス冷却式電流リ
ードの構成を示す横断面図。
構成を示す縦断面図、（ｂ）は従来のガス冷却式電流リ
ードの構成を示す横断面図。
１…配管本体 ２（２ａ，２ｂ） …電流導体
３…筒状の絶縁体
３…筒状の絶縁体
Claims (1)
- 【請求項１】 管内を冷却用ガスが軸方向に流れるガ
ス流路とする配管本体と、前記配管本体を貫挿してガス
流路内に互いに電気的に絶縁して配置された複数本の電
流導体と、前記貫挿して配置された電流導体を軸方向に
離隔した複数箇所で互いに熱的に接続する熱伝導性電気
絶縁体片とを具備して成ることを特徴とするガス冷却式
電流リード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3004430A JPH04340206A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | ガス冷却式電流リード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3004430A JPH04340206A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | ガス冷却式電流リード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340206A true JPH04340206A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=11584031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3004430A Withdrawn JPH04340206A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | ガス冷却式電流リード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340206A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243908A (zh) * | 2011-03-21 | 2011-11-16 | 中国电力科学研究院 | 一种气冷引线的低温绝缘结构 |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP3004430A patent/JPH04340206A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243908A (zh) * | 2011-03-21 | 2011-11-16 | 中国电力科学研究院 | 一种气冷引线的低温绝缘结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |