JPH045244B2 - - Google Patents
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- JPH045244B2 JPH045244B2 JP57153254A JP15325482A JPH045244B2 JP H045244 B2 JPH045244 B2 JP H045244B2 JP 57153254 A JP57153254 A JP 57153254A JP 15325482 A JP15325482 A JP 15325482A JP H045244 B2 JPH045244 B2 JP H045244B2
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- Japan
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- current
- refrigerant
- flow
- carrying conductor
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 27
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 24
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は超電導装置における電流リードに関
するものである。
するものである。
従来この種の装置として、第１図に示すものが
あつた。図において、１は超電導コイル、２は超
電導コイル１をフランジ３に吊るサポート、４は
クライオスタツト、５は電流リード、６はブスバ
ー、７は励磁電源、８は超電導コイル１と電流リ
ード５を接続するつなぎ、９は冷媒（通常液体ヘ
リウム）、１１は電流の向きを示す矢印である。
電流リード５は、常温に設置された電源から、極
低温部に設置された超電導コイル１に電流を流し
込む為の装置である。電流リード５の原理を示し
たものが第２図である。図中、１０は電流通流導
体、１２は冷媒流を示す矢印である。電流通流導
体１０には、図中に矢印１１で示した電流による
オーム損失が発生する。この損失は冷媒流１２に
より電流リード５から外部に持ち出される。即
ち、電流通流導体１０は冷媒流１２により冷却さ
れる。従つて、この様な電流リードでは、電流通
流導体１０の断面積を比較的小さくできる。その
結果、電流通流導体１０を通つて常温から極低温
部に流入する伝導熱を小さくでき、超電導コイル
１の冷媒９の消費量が少なくなる。なお、一般に
は、電流通流導体１０と冷媒流１２との熱伝達を
良くする為に、電流通流導体１０をフイン構造に
する場合が多い。
あつた。図において、１は超電導コイル、２は超
電導コイル１をフランジ３に吊るサポート、４は
クライオスタツト、５は電流リード、６はブスバ
ー、７は励磁電源、８は超電導コイル１と電流リ
ード５を接続するつなぎ、９は冷媒（通常液体ヘ
リウム）、１１は電流の向きを示す矢印である。
電流リード５は、常温に設置された電源から、極
低温部に設置された超電導コイル１に電流を流し
込む為の装置である。電流リード５の原理を示し
たものが第２図である。図中、１０は電流通流導
体、１２は冷媒流を示す矢印である。電流通流導
体１０には、図中に矢印１１で示した電流による
オーム損失が発生する。この損失は冷媒流１２に
より電流リード５から外部に持ち出される。即
ち、電流通流導体１０は冷媒流１２により冷却さ
れる。従つて、この様な電流リードでは、電流通
流導体１０の断面積を比較的小さくできる。その
結果、電流通流導体１０を通つて常温から極低温
部に流入する伝導熱を小さくでき、超電導コイル
１の冷媒９の消費量が少なくなる。なお、一般に
は、電流通流導体１０と冷媒流１２との熱伝達を
良くする為に、電流通流導体１０をフイン構造に
する場合が多い。
ところで、第１図に示した様に、超電導コイル
１を励磁する為には、普通２本の電流リード５が
必要である。場合によつては、３本以上必要な時
もある。ここでは、２本の場合について説明す
る。２本の電流リード５に流れる電流は絶対値が
同じで、方向が逆である。従つて、電流通流導体
１０に発生するオーム損失は、２本の電流リード
５において等しい。その為、冷媒流１２の流量も
等しくする必要がある。冷媒流１２の流量はクラ
イオスタツト４内の圧力と外部の圧力の差及び流
路の抵抗によつて決まる。今、電流リード５内の
流路の抵抗について考えてみる。冷媒は、電流リ
ード５の低温端（つなぎ８の側）から流入し、電
流通流導体１０中のオーム発熱を吸収して、それ
自身温度上昇し、外部に出て行く。冷媒流１２は
通常ガス流であるから、温度上昇と共にガスの体
積が膨張する。たとえば、電流リード５の低温端
における冷媒の温度を10K、電流リード５の出口
における冷媒の温度を250Kとすると、冷媒ガス
の体積膨張は25倍である。これは、同一質量の冷
媒を流す為には、流速を25倍にする必要があるこ
とを意味する。流路の圧力損失は流速のほぼ２乗
に比例して増加するから、電流リードの温度が高
くなる程、ある一定の圧力差で電流リード中を流
し得る冷媒の質量が減る。その結果、電流通流導
体１０の冷却が悪くなり、温度が更に上昇する。
この悪循環により、電流リード５が焼損すること
になる。この様に、電流リード５は不安定な平衡
点で使用されている。一方、温度上昇しない電流
リードには、温度上昇した電流リードに流す筈の
冷媒も流れ込み、温度上昇しなかつた電流リード
は益々良く冷却され、益々冷媒が流れ易くなる。
以上の様に、２本の電流リードの一方が極度に加
熱され、他方が極度に冷却されるというアンバラ
ンスが生じる。このアンバランスは、自然に消滅
することはない。
１を励磁する為には、普通２本の電流リード５が
必要である。場合によつては、３本以上必要な時
もある。ここでは、２本の場合について説明す
る。２本の電流リード５に流れる電流は絶対値が
同じで、方向が逆である。従つて、電流通流導体
１０に発生するオーム損失は、２本の電流リード
５において等しい。その為、冷媒流１２の流量も
等しくする必要がある。冷媒流１２の流量はクラ
イオスタツト４内の圧力と外部の圧力の差及び流
路の抵抗によつて決まる。今、電流リード５内の
流路の抵抗について考えてみる。冷媒は、電流リ
ード５の低温端（つなぎ８の側）から流入し、電
流通流導体１０中のオーム発熱を吸収して、それ
自身温度上昇し、外部に出て行く。冷媒流１２は
通常ガス流であるから、温度上昇と共にガスの体
積が膨張する。たとえば、電流リード５の低温端
における冷媒の温度を10K、電流リード５の出口
における冷媒の温度を250Kとすると、冷媒ガス
の体積膨張は25倍である。これは、同一質量の冷
媒を流す為には、流速を25倍にする必要があるこ
とを意味する。流路の圧力損失は流速のほぼ２乗
に比例して増加するから、電流リードの温度が高
くなる程、ある一定の圧力差で電流リード中を流
し得る冷媒の質量が減る。その結果、電流通流導
体１０の冷却が悪くなり、温度が更に上昇する。
この悪循環により、電流リード５が焼損すること
になる。この様に、電流リード５は不安定な平衡
点で使用されている。一方、温度上昇しない電流
リードには、温度上昇した電流リードに流す筈の
冷媒も流れ込み、温度上昇しなかつた電流リード
は益々良く冷却され、益々冷媒が流れ易くなる。
以上の様に、２本の電流リードの一方が極度に加
熱され、他方が極度に冷却されるというアンバラ
ンスが生じる。このアンバランスは、自然に消滅
することはない。
この発明は、上記のような従来の欠点を除去す
るためになされたもので、複数個の電流流通導体
のそれぞれが内周壁を構成するとともに絶縁材料
を介して互いに電気的の絶縁されるように、複数
個の電流流通導体からなる中空体構造をとり、中
空体構造の中空部を冷媒の流路としているので、
従来の欠点を除去できる電流リードを提供するこ
とを目的としている。
るためになされたもので、複数個の電流流通導体
のそれぞれが内周壁を構成するとともに絶縁材料
を介して互いに電気的の絶縁されるように、複数
個の電流流通導体からなる中空体構造をとり、中
空体構造の中空部を冷媒の流路としているので、
従来の欠点を除去できる電流リードを提供するこ
とを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図はこの発明の一実施例を示し、同図に
おいて、第１図、第２図と同符号は同一の機能を
もつものを示し、１３は絶縁物である。第４図は
第３図を断面図で表示したものである。同図に示
した様に、絶縁物１３を介して２個の電流流通導
体１０を対向配置し、２本の電流リードが一体化
された中空体構造を形成している。電流流通導体
１０のそれぞれは、中空体構造の内周壁を構成
し、中空部を流れる冷媒流１２により同時に冷却
されるようになつている。本電流リードの動作を
説明する。電流通流導体１０の冷却回路は１回路
であるから、電流通流導体１０の温度が上昇し、
冷媒ガスが流れにくくなつた場合、クライオスタ
ツト内に冷媒ガスが溜ることになる。その結果、
クライオスタツト内の圧力が上昇し、クライオス
タツト内部と外部の間の圧力差が増加する。この
圧力差の増加は、電流リード中を流れる冷媒ガス
流を増加させ、電流通流導体１０の冷却を良く
し、電流通流導体１０の温度を下げる。かくし
て、本発明の電流リードは安定な平衡点で運転で
きる。なお、第３図、第４図には、パイプ状の電
流通流導体１０を示しているが、フイン構造にす
れば、電流通流導体１０と冷媒流１２間の熱伝達
が向上するので好ましい。
る。第３図はこの発明の一実施例を示し、同図に
おいて、第１図、第２図と同符号は同一の機能を
もつものを示し、１３は絶縁物である。第４図は
第３図を断面図で表示したものである。同図に示
した様に、絶縁物１３を介して２個の電流流通導
体１０を対向配置し、２本の電流リードが一体化
された中空体構造を形成している。電流流通導体
１０のそれぞれは、中空体構造の内周壁を構成
し、中空部を流れる冷媒流１２により同時に冷却
されるようになつている。本電流リードの動作を
説明する。電流通流導体１０の冷却回路は１回路
であるから、電流通流導体１０の温度が上昇し、
冷媒ガスが流れにくくなつた場合、クライオスタ
ツト内に冷媒ガスが溜ることになる。その結果、
クライオスタツト内の圧力が上昇し、クライオス
タツト内部と外部の間の圧力差が増加する。この
圧力差の増加は、電流リード中を流れる冷媒ガス
流を増加させ、電流通流導体１０の冷却を良く
し、電流通流導体１０の温度を下げる。かくし
て、本発明の電流リードは安定な平衡点で運転で
きる。なお、第３図、第４図には、パイプ状の電
流通流導体１０を示しているが、フイン構造にす
れば、電流通流導体１０と冷媒流１２間の熱伝達
が向上するので好ましい。
以上のように、この発明によれば、複数個の電
流流通導体のそれぞれが内周壁を構成するととも
に絶縁材料を介して互いに電気的の絶縁されるよ
うに、複数個の電流流通導体からなる中空体構造
をとり、中空体構造の中空部を冷媒の流路として
いるので、構造がコンパクトとなるとともに、安
定に動作する電流リードが得られる効果がある。
流流通導体のそれぞれが内周壁を構成するととも
に絶縁材料を介して互いに電気的の絶縁されるよ
うに、複数個の電流流通導体からなる中空体構造
をとり、中空体構造の中空部を冷媒の流路として
いるので、構造がコンパクトとなるとともに、安
定に動作する電流リードが得られる効果がある。
第１図は従来の電流リードを用いた超電導装置
を示す原理図、第２図は従来の電流リードの断面
図、第３図はこの発明の一実施例を示す斜視図、
第４図は第３図の縦断面図である。 １０…電流通流導体、１２…冷媒流。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
を示す原理図、第２図は従来の電流リードの断面
図、第３図はこの発明の一実施例を示す斜視図、
第４図は第３図の縦断面図である。 １０…電流通流導体、１２…冷媒流。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 複数個の電流流通導体からなり、前記電流流
通導体のそれぞれが、内周壁を構成するとともに
絶縁材料を介して互いに電気的に絶縁されてなる
中空体構造をとり、前記中空体構造の中空部を前
記電流流通導体を冷却する冷媒の流路としたこと
を特徴とする電流リード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153254A JPS5942707A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 電流リ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153254A JPS5942707A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 電流リ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942707A JPS5942707A (ja) | 1984-03-09 |
| JPH045244B2 true JPH045244B2 (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=15558432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153254A Granted JPS5942707A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 電流リ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942707A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242209U (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-13 | ||
| JPH02256206A (ja) * | 1988-12-10 | 1990-10-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導パワーリード |
| JPH0285971U (ja) * | 1988-12-15 | 1990-07-06 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56134785A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-21 | Hitachi Ltd | Super conductive device |
| JPS56150882A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-21 | Toshiba Corp | Superconductive magnet current supplying device |
| JPS5787106A (en) * | 1980-11-20 | 1982-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Super conductive magnet device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5689209U (ja) * | 1979-12-12 | 1981-07-16 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP57153254A patent/JPS5942707A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56134785A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-21 | Hitachi Ltd | Super conductive device |
| JPS56150882A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-21 | Toshiba Corp | Superconductive magnet current supplying device |
| JPS5787106A (en) * | 1980-11-20 | 1982-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Super conductive magnet device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5942707A (ja) | 1984-03-09 |
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