JPH0582188A - 交流超電導機器の端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 口出し部の端子の分流距離を十分に確保でき
るような改良を加え、よりクエンチンしにくい交流超電
導機器の端子を実現する。 【構成】 複数の超電導素線をより合せるか又は少より
線（５）にして更により合せた交流超電導線（１）の端
部をより戻して、端子板（２）の表皮電流密度の分布に
従い、前記より戻した素線又は少より線（５）の電流密
度がほぼ均一かつ接続部のジュール発熱が設計許容値内
となるように各素線又は少より線（５）を端子板（２）
へ分布して接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は交流超電導機器の端子に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に交流超電導線は多数の超電導素線
をそのままより合せるか又は複数の少より線にして更に
より合せて構成される。従来、その口出し部の端子は図
２に示すように交流超電導線（１）を銅、あるいはアル
ミニウムからなる端子板（２）に一体のままろう付（半
田付を含む）していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】超電導線と云えども、
直流と異なり商用周波の交流の場合、従来の口出し端子
構造においては表皮効果のため電流は図３に示すように
いきなり、端子板（２）の表面全体に拡散する。

【０００４】図３において端子板（２）上の表皮電流分
布（４）は点線で示す様相を呈する。そのため直流の場
合のように超電導線から端子板へ徐々に電流が分流せ
ず、電流の大半が図３において短い区間Ｌの間で分流せ
ざるを得ない。よって十分な分流距離が確保されないこ
とにもとづくクエンチ発生の可能性が大きいといった難
点をもっていた。

【０００５】本発明は口出し部の端子の分流距離を十分
に確保できるような改良を加え、よりクエンチしにくい
交流超電導機器の端子を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、複数の超電導素線をより合せる
か又は少より線にして更により合せた交流超電導線の端
部をより戻して、端子板の表皮電流密度の分布に従い、
前記より戻した素線又は少より線の電流密度がほぼ均一
となるように各素線又は少より線を端子板へ分布して接
合した。

【０００７】

【作用】このような口出し構造において、表皮電流は接
合された各超電導素線又は各少より線を流れ徐々に接続
板へ分流する。従って超電導材と常電導材間の分流距離
を長くとることが可能となり、又、分流領域でのジュー
ル発熱密度も小さくできる。そのため口出し部でのクエ
ンチ発生の可能性を低減することが可能となる。

【０００８】なお、超電導素線又は少より線が接続され
る各経路に沿って端子板に溝を設けた中で半田付すれ
ば、接着性が向上し、接着強度が増す。

【０００９】また、端子板を円筒形状とすれば、電流密
度の解析が比較的簡単になり、解析精度が向上する。

【００１０】さらにまた、端子板を円筒形状とし、接続
部にスリットを等配状に設け、各接続経路に沿って溝を
設ければ、各超電導素線又は少より線の電流経路のイン
ダクタンスが均一化され、その電流分布も均一化され
る。そのため局所的なジュール発熱が生せず、クエンチ
発生を抑制することができる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図１
を参照して説明する。

【００１２】図１は本発明にもとづく実施例１の交流超
電導機器の口出し部の端子を示す。多数の超電導素線又
は少より線（５）をより合せて構成される交流超電導線
（１）を端子板（２）に接続する際、その手前でより戻
し、バラバラにした状態で半田付（一般にろう付と云
う）する。（６）は半田付された超電導素線又は少より
線を示す。但し、予じめ解析により端子板（２）内の電
流密度分布を求めておき、その分布に応じ、各々半田付
された超電導素線又は少より線（６）の電流密度がほぼ
均一かつ接続部のジュール発熱が設計許容値内になるよ
うに各超電導素線又は少より線（５）を接続板（２）に
分布して半田付するものとする。

【００１３】次に上記実施例の作用を説明する。

【００１４】以上のような接続構造によれば、従来の口
出し部端子構造と異なり運転電流が交流超電導線（１）
から端子板へ徐々に分流するため、超電導材と常電導材
間の分流距離が図３に示す従来構造のそれに比べ長くな
る。また、そのため分流区間のジュール発熱も低減され
る。

【００１５】以上のように分流距離が長くなることによ
り、交流超電導線（１）自身内のジュール発熱が低減さ
れる一方、この分流区間での端子板（２）のジュール発
熱も低減されるため、交流超電導線（１）のクエンチ発
生の抑制が可能となる。

【００１６】なお、ろう付のほかに超音波接合を用いる
こともできる。

【００１７】（実施例２）図４に示す第２の実施例は、
超電導素線又は少より線（５）が接続される各経路に沿
って端子板（２）に溝（７）を設けた中で半田付するも
のとする。他は実施例１と同様である。

【００１８】溝（７）を設けることにより、接着性が向
上し接着強度が増す。

【００１９】（実施例３）図５に示す第３の実施例は、
端子板（２）を円筒形状とする。他は実施例１と同様で
ある。

【００２０】円筒形状の場合、円筒の中心軸に関し、接
続部の幾何学的配置が対称となるため、前述の電流密度
の解析が比較的簡単になり、解析精度が向上する。

【００２１】（実施例４）図６に示す第４の実施例は、
端子板（２）を円筒形状とし、かつ接続部にスリット
（８）を等配状に設ける。そして各接続経路に沿って各
々溝（７）を設ける。この溝（７）にそって超電導素線
又は少より線（５）を接続する。スリット（８）の各寸
法及び溝（７）の形状・寸法は接続部のジュール発熱が
設計値内に収まるよう、予じめ解析にて決定しておくも
のとする。

【００２２】交流の場合、各超電導素線又は少より線
（５）の電流分布の均一さは前述の表皮効果すなわち各
接続抵抗より各電流経路毎のインダクタンスの均一さに
より支配される傾向がある。よって図６のような端子板
（２）の形状とすることにより、各超電導素線又は少よ
り線（５）の電流経路のインダクタンスが均一化され、
その電流分布も均一化される。そのため局所的なジュー
ル発熱が発生せず、クエンチ発生を抑制することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明は複数の超電導線をより合せるか
又は少より線にして更により合せ構成される交流超電導
機器の口出し部端子において、交流超電導線の端部をよ
り戻し後、予じめ計算で求められた表皮電流の電流密度
分布に従って各超電導素線又は少より線を端子板に接合
するため、口出し部の端子におけるクエンチを抑制する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す斜視図。

【図２】従来例を示す斜視図。

【図３】図２に示した従来例の表皮電流分布を示す説明
図。

【図４】実施例２を示す端子板の斜視図。

【図５】実施例３を示す端子板の斜視図。

【図６】実施例４を示す端子板の斜視図。

【符号の説明】

１…交流超電導線 ２…端子板 ３…半田 ４…表皮電流分布 ５…超電導素線又は少より線 ６…半田付された超電導素線又は少より線 ７…溝 ８…スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船木 和夫 福岡県福岡市東区みどりが丘一丁目１番７ 号 (72)発明者 藤岡 勉 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の超電導素線をより合せるか又は少
   より線にして更により合せた交流超電導線の端部をより
   戻して、端子板の表皮電流密度の分布に従い、前記より
   戻した素線又は少より線の電流密度がほぼ均一かつ接続
   部のジュール発熱が設計許容値内となるように各素線又
   は少より線を端子板へ接合したことを特徴とする交流超
   電導機器の端子。