JPH07211365A - 超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置 - Google Patents
超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置Info
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- JPH07211365A JPH07211365A JP6002244A JP224494A JPH07211365A JP H07211365 A JPH07211365 A JP H07211365A JP 6002244 A JP6002244 A JP 6002244A JP 224494 A JP224494 A JP 224494A JP H07211365 A JPH07211365 A JP H07211365A
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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
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導線の接続部分に流れる電流の安定化を
図り、永久電流スイッチに流れる電流が偏流するのを防
ぐ。 【構成】 超電導コイル装置１０は、超電導線を巻回し
た超電導コイル１１と、超電導コイル１１と並列接続さ
れる４つの永久電流スイッチ２０と、永久電流スイッチ
２０から延びるリード線と超電導コイル１１から延びる
リード線１２、１３とを接続した接続部２１、２２と、
各接続部２１、２２の付近に配置される磁性体２３とを
備える。接続部２１、２２に流れる電流が増加すると、
電流による磁場が増加して、磁性体２３の磁化作用によ
って磁場がさらに増大する。同時に、磁気抵抗によって
接続部２１、２２の電気抵抗が増加して、この結果、接
続部２１、２２に流れる電流が減少して、電流の増加に
対して負のフィードバックが作用する。
図り、永久電流スイッチに流れる電流が偏流するのを防
ぐ。 【構成】 超電導コイル装置１０は、超電導線を巻回し
た超電導コイル１１と、超電導コイル１１と並列接続さ
れる４つの永久電流スイッチ２０と、永久電流スイッチ
２０から延びるリード線と超電導コイル１１から延びる
リード線１２、１３とを接続した接続部２１、２２と、
各接続部２１、２２の付近に配置される磁性体２３とを
備える。接続部２１、２２に流れる電流が増加すると、
電流による磁場が増加して、磁性体２３の磁化作用によ
って磁場がさらに増大する。同時に、磁気抵抗によって
接続部２１、２２の電気抵抗が増加して、この結果、接
続部２１、２２に流れる電流が減少して、電流の増加に
対して負のフィードバックが作用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの超電導線を接続
するための接続方法および装置に関し、また超電導電磁
石を永久電流運転する超電導コイル装置に関する。
するための接続方法および装置に関し、また超電導電磁
石を永久電流運転する超電導コイル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の超電導コイル装置の一例
を示す構成図である。超電導コイル装置７０は、ＮｂＴ
ｉ、Ｎｂ3Ｓｎ、Ｎｂ3Ｇｅなどの超電導線を巻回した超
電導コイル７１と、超電導コイル７１と並列接続される
４つの永久電流スイッチ（Persistent Current Switch)
８０と、永久電流スイッチ８０から延びるリード線と超
電導コイル７１から延びるリード線７２、７３とを接続
した接続部８１、８２とを備え、装置全体が液体ヘリウ
ムなどの極低温冷媒に浸漬されることによって超電導線
の電気抵抗が０に保持される。永久電流スイッチ８０の
構成例が特開昭５９−８８８８２号公報に開示されてお
り、電気ヒータによって超電導線を臨界温度以上に加熱
して、電気抵抗が制御される。
を示す構成図である。超電導コイル装置７０は、ＮｂＴ
ｉ、Ｎｂ3Ｓｎ、Ｎｂ3Ｇｅなどの超電導線を巻回した超
電導コイル７１と、超電導コイル７１と並列接続される
４つの永久電流スイッチ（Persistent Current Switch)
８０と、永久電流スイッチ８０から延びるリード線と超
電導コイル７１から延びるリード線７２、７３とを接続
した接続部８１、８２とを備え、装置全体が液体ヘリウ
ムなどの極低温冷媒に浸漬されることによって超電導線
の電気抵抗が０に保持される。永久電流スイッチ８０の
構成例が特開昭５９−８８８８２号公報に開示されてお
り、電気ヒータによって超電導線を臨界温度以上に加熱
して、電気抵抗が制御される。
【０００３】超電導コイル７１と永久電流スイッチ８０
とで閉ループを形成しており、この閉ループに電流が流
れると、ジュール熱損失が無いため、一定の電流が永久
に流れ、しかも大電流を流すことによって、超電導コイ
ル７１から強力な磁場を発生させることができる。
とで閉ループを形成しており、この閉ループに電流が流
れると、ジュール熱損失が無いため、一定の電流が永久
に流れ、しかも大電流を流すことによって、超電導コイ
ル７１から強力な磁場を発生させることができる。
【０００４】このような超電導コイル装置７０におい
て、たとえば１０００Ａという大電流を流す場合、１つ
の永久電流スイッチ８０だけでは電流容量が不足するこ
とがあるため、複数の永久電流スイッチ８０を並列接続
することによって容量不足を解消している。
て、たとえば１０００Ａという大電流を流す場合、１つ
の永久電流スイッチ８０だけでは電流容量が不足するこ
とがあるため、複数の永久電流スイッチ８０を並列接続
することによって容量不足を解消している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超電導コイル装置７０において、永久電流スイッチ８０
の両側に形成される接続部８１、８２に微小の電気抵抗
が残留し、しかも残留抵抗値が各接続部８１、８２ごと
に若干の差が生ずるため、各永久電流スイッチ８０に流
れる電流が同一にならず、残留抵抗の大きさに応じて電
流の偏流が起こるようになる。
超電導コイル装置７０において、永久電流スイッチ８０
の両側に形成される接続部８１、８２に微小の電気抵抗
が残留し、しかも残留抵抗値が各接続部８１、８２ごと
に若干の差が生ずるため、各永久電流スイッチ８０に流
れる電流が同一にならず、残留抵抗の大きさに応じて電
流の偏流が起こるようになる。
【０００６】ここで、４つの永久電流スイッチ８０に流
れる電流をそれぞれｉａ、ｉｂ、ｉｃ、ｉｄとして、さ
らに接続部８１、８２の合成残留抵抗をそれぞれＲａ、
Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄとおくと、たとえば超電導コイル７１
に流れる電流ｉが１０００Ａであって、Ｒａ＝２×１０
-3μΩ、Ｒｂ＝３×１０-3μΩ、Ｒｃ＝１×１０-3μ
Ω、Ｒｄ＝２×１０-3μΩと仮定すると、キルヒホッフ
の法則を用いて計算した結果、ｉａ＝２１４Ａ、ｉｂ＝
１４４Ａ、ｉｃ＝４２８Ａ、ｉｄ＝２１４Ａという電流
の偏りが求まる。そこで、永久電流スイッチ８０の仕様
を設計する際、電流の最大値４２８Ａを基準として、そ
こから余裕を見て決定することになる。
れる電流をそれぞれｉａ、ｉｂ、ｉｃ、ｉｄとして、さ
らに接続部８１、８２の合成残留抵抗をそれぞれＲａ、
Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄとおくと、たとえば超電導コイル７１
に流れる電流ｉが１０００Ａであって、Ｒａ＝２×１０
-3μΩ、Ｒｂ＝３×１０-3μΩ、Ｒｃ＝１×１０-3μ
Ω、Ｒｄ＝２×１０-3μΩと仮定すると、キルヒホッフ
の法則を用いて計算した結果、ｉａ＝２１４Ａ、ｉｂ＝
１４４Ａ、ｉｃ＝４２８Ａ、ｉｄ＝２１４Ａという電流
の偏りが求まる。そこで、永久電流スイッチ８０の仕様
を設計する際、電流の最大値４２８Ａを基準として、そ
こから余裕を見て決定することになる。
【０００７】このように接続部の残留抵抗によって永久
電流スイッチに流れる電流が偏るため、永久電流スイッ
チの設計仕様が過剰になる傾向にあり、装置の大型化や
コスト上昇を招いているという課題がある。また、永久
電流スイッチの容量が大きくなると、抵抗制御用の電気
ヒータの発熱量も多くなり、冷媒の消費量が増加すると
いう課題がある。
電流スイッチに流れる電流が偏るため、永久電流スイッ
チの設計仕様が過剰になる傾向にあり、装置の大型化や
コスト上昇を招いているという課題がある。また、永久
電流スイッチの容量が大きくなると、抵抗制御用の電気
ヒータの発熱量も多くなり、冷媒の消費量が増加すると
いう課題がある。
【０００８】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、各永久電流スイッチに流れる電流が偏流するのを
防ぐことができる超電導線の接続方法および装置ならび
に超電導コイル装置を提供することである。
ため、各永久電流スイッチに流れる電流が偏流するのを
防ぐことができる超電導線の接続方法および装置ならび
に超電導コイル装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１超電導線
と第２超電導線とを接続して、該接続部分の付近に磁性
体を配置することを特徴とする超電導線の接続方法であ
る。
と第２超電導線とを接続して、該接続部分の付近に磁性
体を配置することを特徴とする超電導線の接続方法であ
る。
【００１０】また本発明は、第１超電導線と第２超電導
線とを接続する接続手段と、該接続部分の付近に配置さ
れる磁性体とを備えることを特徴とする超電導線の接続
装置である。
線とを接続する接続手段と、該接続部分の付近に配置さ
れる磁性体とを備えることを特徴とする超電導線の接続
装置である。
【００１１】また本発明は、超電導線を巻回した超電導
コイルと、前記超電導コイルと並列接続される複数の永
久電流スイッチと、各永久電流スイッチから延びるリー
ド線と前記超電導コイルから延びるリード線とを接続す
るための接続手段と、該接続部分の付近に配置される磁
性体とを備えることを特徴とする超電導コイル装置であ
る。
コイルと、前記超電導コイルと並列接続される複数の永
久電流スイッチと、各永久電流スイッチから延びるリー
ド線と前記超電導コイルから延びるリード線とを接続す
るための接続手段と、該接続部分の付近に配置される磁
性体とを備えることを特徴とする超電導コイル装置であ
る。
【００１２】
【作用】本発明に従えば、第１超電導線と第２超電導線
とを接続して、該接続部分の付近に磁性体を配置するこ
とによって、接続部分に流れる電流が増加しようとする
と、この電流によって形成される磁場が増加して、磁性
体の磁化作用によって接続部分と磁性体の間に磁気回路
が形成され、磁場がさらに増大する。同時に、磁気抵抗
によって接続部分の電気抵抗が増加するようになり、こ
の結果、該接続部分に流れる電流が減少する。したがっ
て、電流の増加に対して負のフィードバックが作用する
ため、接続部分の電流が一定に保持されることになる。
とを接続して、該接続部分の付近に磁性体を配置するこ
とによって、接続部分に流れる電流が増加しようとする
と、この電流によって形成される磁場が増加して、磁性
体の磁化作用によって接続部分と磁性体の間に磁気回路
が形成され、磁場がさらに増大する。同時に、磁気抵抗
によって接続部分の電気抵抗が増加するようになり、こ
の結果、該接続部分に流れる電流が減少する。したがっ
て、電流の増加に対して負のフィードバックが作用する
ため、接続部分の電流が一定に保持されることになる。
【００１３】また本発明に従えば、第１超電導線と第２
超電導線とを接続する接続手段と、該接続部分の付近に
配置される磁性体とを備えることによって、前述と同様
に、電流の増加→磁場の増加→磁性体の磁化→磁場の増
大→磁気抵抗の増加→電流の減少というフィードバック
が作用するため、接続部分の電流が一定に保持されるこ
とになる。
超電導線とを接続する接続手段と、該接続部分の付近に
配置される磁性体とを備えることによって、前述と同様
に、電流の増加→磁場の増加→磁性体の磁化→磁場の増
大→磁気抵抗の増加→電流の減少というフィードバック
が作用するため、接続部分の電流が一定に保持されるこ
とになる。
【００１４】また本発明に従えば、ある１つの永久電流
スイッチに流れる電流が増加すると、該永久電流スイッ
チと同一経路の接続部分で、前述と同様に、電流の増加
→磁場の増加→磁性体の磁化→磁場の増大→磁気抵抗の
増加→電流の減少というフィードバックが作用するた
め、該接続部分の電流増加が抑制される。したがって、
電流の偏流が防止され、各永久電流スイッチに流れる電
流が平均化するため、永久電流スイッチの電流容量を過
剰に見積らなくてもよく、最適な容量選択によってスイ
ッチの小型化が可能になる。さらに、永久電流スイッチ
の容量を最大限に利用できるため、永久電流スイッチの
個数を減らすことが可能になる。また、電流偏流に起因
して定格以上の電流が流れて永久電流スイッチが破壊さ
れるのを防止することができる。
スイッチに流れる電流が増加すると、該永久電流スイッ
チと同一経路の接続部分で、前述と同様に、電流の増加
→磁場の増加→磁性体の磁化→磁場の増大→磁気抵抗の
増加→電流の減少というフィードバックが作用するた
め、該接続部分の電流増加が抑制される。したがって、
電流の偏流が防止され、各永久電流スイッチに流れる電
流が平均化するため、永久電流スイッチの電流容量を過
剰に見積らなくてもよく、最適な容量選択によってスイ
ッチの小型化が可能になる。さらに、永久電流スイッチ
の容量を最大限に利用できるため、永久電流スイッチの
個数を減らすことが可能になる。また、電流偏流に起因
して定格以上の電流が流れて永久電流スイッチが破壊さ
れるのを防止することができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である超電導コイ
ル装置１０を示す構成図である。超電導コイル装置１０
は、ＮｂＴｉ、Ｎｂ3Ｓｎ、Ｎｂ3Ｇｅなどの超電導線を
巻回した超電導コイル１１と、超電導コイル１１と並列
接続される４つの永久電流スイッチ２０と、永久電流ス
イッチ２０から延びるリード線と超電導コイル１１から
延びるリード線１２、１３とを接続した接続部２１、２
２と、各接続部２１、２２の付近に配置される磁性体２
３とを備え、装置全体が容器６内に貯留された液体ヘリ
ウムなどの極低温冷媒７に浸漬されることによって超電
導線の電気抵抗が０に保持される。
ル装置１０を示す構成図である。超電導コイル装置１０
は、ＮｂＴｉ、Ｎｂ3Ｓｎ、Ｎｂ3Ｇｅなどの超電導線を
巻回した超電導コイル１１と、超電導コイル１１と並列
接続される４つの永久電流スイッチ２０と、永久電流ス
イッチ２０から延びるリード線と超電導コイル１１から
延びるリード線１２、１３とを接続した接続部２１、２
２と、各接続部２１、２２の付近に配置される磁性体２
３とを備え、装置全体が容器６内に貯留された液体ヘリ
ウムなどの極低温冷媒７に浸漬されることによって超電
導線の電気抵抗が０に保持される。
【００１６】超電導コイル１１から延びるリード線１
２、１３は、冷媒７の液面付近に設置された電極４、５
にそれぞれ接続される。直流電源１と接続されたリード
電極２、３が、電極４、５に対して着脱可能に接続され
る。
２、１３は、冷媒７の液面付近に設置された電極４、５
にそれぞれ接続される。直流電源１と接続されたリード
電極２、３が、電極４、５に対して着脱可能に接続され
る。
【００１７】永久電流スイッチ２０は、外部からの操作
によって超電導状態と常電導状態を切替えて、電気抵抗
が０または有限値に変化するものであり、たとえばＮｂ
Ｔｉ、Ｎｂ3Ｓｎなどの超電導材料から成る多芯フィラ
メントをＣｕＳｎなどの常電導材料から成るマトリック
スに埋め込んで線引した超電導線を、無誘導巻きとなる
ようにコイル状に巻回して、その周囲を電気絶縁材で包
囲して、さらに周囲を電気ヒータ線で巻回して構成され
る。超電導状態と常電導状態との切替えは、電気ヒータ
線に通電して、多芯フィラメントを臨界温度以上に加熱
することで操作する。なお、図１では、電気ヒータ線の
図示を省略している。
によって超電導状態と常電導状態を切替えて、電気抵抗
が０または有限値に変化するものであり、たとえばＮｂ
Ｔｉ、Ｎｂ3Ｓｎなどの超電導材料から成る多芯フィラ
メントをＣｕＳｎなどの常電導材料から成るマトリック
スに埋め込んで線引した超電導線を、無誘導巻きとなる
ようにコイル状に巻回して、その周囲を電気絶縁材で包
囲して、さらに周囲を電気ヒータ線で巻回して構成され
る。超電導状態と常電導状態との切替えは、電気ヒータ
線に通電して、多芯フィラメントを臨界温度以上に加熱
することで操作する。なお、図１では、電気ヒータ線の
図示を省略している。
【００１８】次に、超電導コイル１１に永久電流を発生
させる手順を説明する。１）まず、永久電流スイッチ２
０の電気ヒータを通電して、永久電流スイッチ２０をオ
フ（抵抗値が有限）に設定する。２）次に、リード電極
２、３を電極４、５にそれぞれ接続して、直流電源１の
出力電流を上昇させて、超電導コイル１１に所定電流を
流す。３）次に、永久電流スイッチ２０の電気ヒータの
通電を止めて、永久電流スイッチ２０をオン（抵抗値が
０）に設定する。４）次に、直流電源１の出力電流を徐
々に減少させていくと、永久電流スイッチ２０に流れる
電流が徐々に増加していく。５）次に、直流電源１の出
力電流を下げ切ってほぼゼロになった時点で超電導コイ
ル１１と永久電流スイッチから形成される閉回路に永久
電流が流れ続ける。この時点で外部通電のためのリード
電極２，３を電極４，５から引き抜くことが可能にな
る。
させる手順を説明する。１）まず、永久電流スイッチ２
０の電気ヒータを通電して、永久電流スイッチ２０をオ
フ（抵抗値が有限）に設定する。２）次に、リード電極
２、３を電極４、５にそれぞれ接続して、直流電源１の
出力電流を上昇させて、超電導コイル１１に所定電流を
流す。３）次に、永久電流スイッチ２０の電気ヒータの
通電を止めて、永久電流スイッチ２０をオン（抵抗値が
０）に設定する。４）次に、直流電源１の出力電流を徐
々に減少させていくと、永久電流スイッチ２０に流れる
電流が徐々に増加していく。５）次に、直流電源１の出
力電流を下げ切ってほぼゼロになった時点で超電導コイ
ル１１と永久電流スイッチから形成される閉回路に永久
電流が流れ続ける。この時点で外部通電のためのリード
電極２，３を電極４，５から引き抜くことが可能にな
る。
【００１９】この状態で、超電導コイル１１および永久
電流スイッチ２０が閉ループを形成しており、この閉ル
ープはジュール熱損失を招く電気抵抗が殆ど０であるた
め、一定の永久電流が持続して流れ、しかも大電流を流
すことによって、超電導コイル１１から強力な磁場を発
生させることができる。
電流スイッチ２０が閉ループを形成しており、この閉ル
ープはジュール熱損失を招く電気抵抗が殆ど０であるた
め、一定の永久電流が持続して流れ、しかも大電流を流
すことによって、超電導コイル１１から強力な磁場を発
生させることができる。
【００２０】図２（ａ）は、図１の接続部２１、２２を
示す部分斜視図であり、図２（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った
断面図である。リボン状の超電導線３１、３２が一定の
長さで重なって、両者の隙間に銀入りハンダなどのハン
ダ合金３３が介在して、超電導線３１、３２を電気的に
接続している。さらに、超電導線３１、３２が重なる部
分を縛るように銅線３４を巻付けて、接続強度を向上さ
せている。
示す部分斜視図であり、図２（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った
断面図である。リボン状の超電導線３１、３２が一定の
長さで重なって、両者の隙間に銀入りハンダなどのハン
ダ合金３３が介在して、超電導線３１、３２を電気的に
接続している。さらに、超電導線３１、３２が重なる部
分を縛るように銅線３４を巻付けて、接続強度を向上さ
せている。
【００２１】図２（ｂ）に示すように、超電導線３１、
３２の接続部２１、２２を所定間隔で上下から挟むよう
に、断面Ｃ字状の磁性体２３を配置する。磁性体２３
は、超電導線３１、３２に流れる電流によって形成され
る磁場を導入する磁気回路を構成しており、磁性体２３
の磁化作用によって電流によって発生した磁場を集束増
大させる役割を持つ。したがって、磁性体２３の材料と
して、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、珪素鋼、鉄ニッケル合金など
透磁率が高いものが好ましい。
３２の接続部２１、２２を所定間隔で上下から挟むよう
に、断面Ｃ字状の磁性体２３を配置する。磁性体２３
は、超電導線３１、３２に流れる電流によって形成され
る磁場を導入する磁気回路を構成しており、磁性体２３
の磁化作用によって電流によって発生した磁場を集束増
大させる役割を持つ。したがって、磁性体２３の材料と
して、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、珪素鋼、鉄ニッケル合金など
透磁率が高いものが好ましい。
【００２２】次に接続部２１、２２の作用について説明
する。接続部２１、２２に流れる電流が増加しようとす
ると、この電流によって形成される磁場が増加して、磁
性体２３の磁化作用によって磁場がさらに増大する。そ
のため、超電導線３１、３２やハンダ合金３３の磁気抵
抗が増加して、接続部２１、２２の電気抵抗が増加する
ようになり、この結果、接続部２１、２２に流れる電流
が減少する。こうして電流の増加に対して負のフィード
バックが作用するため、接続部２１、２２に流れる電流
が一定に保持される。したがって、電流の偏流が防止さ
れ、各永久電流スイッチ２０に流れる電流が平均化す
る。
する。接続部２１、２２に流れる電流が増加しようとす
ると、この電流によって形成される磁場が増加して、磁
性体２３の磁化作用によって磁場がさらに増大する。そ
のため、超電導線３１、３２やハンダ合金３３の磁気抵
抗が増加して、接続部２１、２２の電気抵抗が増加する
ようになり、この結果、接続部２１、２２に流れる電流
が減少する。こうして電流の増加に対して負のフィード
バックが作用するため、接続部２１、２２に流れる電流
が一定に保持される。したがって、電流の偏流が防止さ
れ、各永久電流スイッチ２０に流れる電流が平均化す
る。
【００２３】図３は、温度に対する銅の抵抗率の変化を
示すグラフである。図３中、カーブ３Ａは半硬化銅、カ
ーブ３Ｂは焼きなまし銅、カーブ３Ｃは純度９９．９９
９％銅、カーブ３Ｄは不純物の無い銅の理論計算、カー
ブ３Ｅは磁場５Ｔが印加された焼きなまし銅の理論計算
をそれぞれ示している。全体の傾向として、温度が高温
から低くなるにつれて銅の抵抗率が小さくなるが、温度
２０Ｋ〜３０Ｋより低温では不純物の影響を受けて、一
定の抵抗率が残留するようになり、温度４Ｋ付近でも超
電導状態にならない。特に焼きなまし銅に関して、磁場
０のカーブ３Ｂと磁場５Ｔのカーブ３Ｅとを比較する
と、磁場が印加すると抵抗率が増加することが判る。
示すグラフである。図３中、カーブ３Ａは半硬化銅、カ
ーブ３Ｂは焼きなまし銅、カーブ３Ｃは純度９９．９９
９％銅、カーブ３Ｄは不純物の無い銅の理論計算、カー
ブ３Ｅは磁場５Ｔが印加された焼きなまし銅の理論計算
をそれぞれ示している。全体の傾向として、温度が高温
から低くなるにつれて銅の抵抗率が小さくなるが、温度
２０Ｋ〜３０Ｋより低温では不純物の影響を受けて、一
定の抵抗率が残留するようになり、温度４Ｋ付近でも超
電導状態にならない。特に焼きなまし銅に関して、磁場
０のカーブ３Ｂと磁場５Ｔのカーブ３Ｅとを比較する
と、磁場が印加すると抵抗率が増加することが判る。
【００２４】図４は、磁場に対する銅の抵抗率の変化を
示すグラフである。図４中、カーブ４Ａは硬化銅、カー
ブ４Ｂは半硬化銅、カーブ４Ｃは焼きなまし銅、カーブ
４Ｄは純度９９．９９９％銅をそれぞれ示している。全
体の傾向として、印加磁場が強くなるにつれてほぼ比例
的に銅の抵抗率が増加することが判る。
示すグラフである。図４中、カーブ４Ａは硬化銅、カー
ブ４Ｂは半硬化銅、カーブ４Ｃは焼きなまし銅、カーブ
４Ｄは純度９９．９９９％銅をそれぞれ示している。全
体の傾向として、印加磁場が強くなるにつれてほぼ比例
的に銅の抵抗率が増加することが判る。
【００２５】図５は、温度に対するアルミニウムの抵抗
率の変化を示すグラフである。図５中、カーブ５Ａは純
度９９．７％アルミニウム、カーブ５Ｂは純度９９．９
％アルミニウム、カーブ５Ｃは純度９９．９９９％アル
ミニウム、カーブ５Ｄは純度９９．９９９８％アルミニ
ウム、カーブ５Ｅは不純物の無いアルミニウムの理論計
算、カーブ５Ｆは磁場５Ｔが印加された純度９９．９９
９％アルミニウムの理論計算をそれぞれ示している。全
体の傾向として、温度が高温から低くなるにつれてアル
ミニウムの抵抗率が小さくなるが、温度２０Ｋ〜３０Ｋ
より低温では不純物の影響を受けて、一定の抵抗率が残
留するようになり、温度４Ｋ付近でも超電導状態になら
ない。特に純度９９．９９９％アルミニウムに関して、
磁場０のカーブ５Ｃと磁場５Ｔのカーブ５Ｆとを比較す
ると、磁場が印加すると抵抗率が増加することが判る。
率の変化を示すグラフである。図５中、カーブ５Ａは純
度９９．７％アルミニウム、カーブ５Ｂは純度９９．９
％アルミニウム、カーブ５Ｃは純度９９．９９９％アル
ミニウム、カーブ５Ｄは純度９９．９９９８％アルミニ
ウム、カーブ５Ｅは不純物の無いアルミニウムの理論計
算、カーブ５Ｆは磁場５Ｔが印加された純度９９．９９
９％アルミニウムの理論計算をそれぞれ示している。全
体の傾向として、温度が高温から低くなるにつれてアル
ミニウムの抵抗率が小さくなるが、温度２０Ｋ〜３０Ｋ
より低温では不純物の影響を受けて、一定の抵抗率が残
留するようになり、温度４Ｋ付近でも超電導状態になら
ない。特に純度９９．９９９％アルミニウムに関して、
磁場０のカーブ５Ｃと磁場５Ｔのカーブ５Ｆとを比較す
ると、磁場が印加すると抵抗率が増加することが判る。
【００２６】このように本発明は、材料に磁場が印加さ
れると電気抵抗が増加するという磁気抵抗の現象を利用
することによって、電流の安定化を図ることができる。
れると電気抵抗が増加するという磁気抵抗の現象を利用
することによって、電流の安定化を図ることができる。
【００２７】なお本実施例では、接続部２１、２２の付
近に磁性体２３を配置する例を説明したが、図６に示す
ように、磁性体２３の周囲にコイル２４を巻回させて、
電流源２５から電流を供給して、磁場を追加的に発生さ
せることによって、接続部２１、２２の磁気抵抗を制御
する構成でも構わない。
近に磁性体２３を配置する例を説明したが、図６に示す
ように、磁性体２３の周囲にコイル２４を巻回させて、
電流源２５から電流を供給して、磁場を追加的に発生さ
せることによって、接続部２１、２２の磁気抵抗を制御
する構成でも構わない。
【００２８】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、第
１超電導線と第２超電導線とを接続した接続部分の電流
を安定化させることができる。
１超電導線と第２超電導線とを接続した接続部分の電流
を安定化させることができる。
【００２９】また、複数の永久電流スイッチを用いて電
流を分流する場合、電流の偏流が防止され、各永久電流
スイッチに流れる電流が平均化するため、永久電流スイ
ッチの小型化および個数の低減化が可能になる。さら
に、過剰電流による永久電流スイッチの破壊を防止でき
る。
流を分流する場合、電流の偏流が防止され、各永久電流
スイッチに流れる電流が平均化するため、永久電流スイ
ッチの小型化および個数の低減化が可能になる。さら
に、過剰電流による永久電流スイッチの破壊を防止でき
る。
【００３０】また、永久電流スイッチの小型化によっ
て、抵抗制御用のヒータ発熱量も少なくなり、冷媒の蒸
発量を減少させることができる。
て、抵抗制御用のヒータ発熱量も少なくなり、冷媒の蒸
発量を減少させることができる。
【図１】本発明の一実施例である超電導コイル装置１０
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の接続部２１、２２を示す
部分斜視図であり、図２（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面
図である。
部分斜視図であり、図２（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った断面
図である。
【図３】温度に対する銅の抵抗率の変化を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】磁場に対する銅の抵抗率の変化を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】温度に対するアルミニウムの抵抗率の変化を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】図１に示す磁性体２３の他の例を示す構成図で
ある。
ある。
【図７】従来の超電導コイル装置の一例を示す構成図で
ある。
ある。
１ 直流電源 ２、３ リード電極 ４、５ 電極 ６ 容器 ７ 冷媒 １０ 超電導コイル装置 １１ 超電導コイル １２、１３ リード線 ２０ 永久電流スイッチ ２１、２２ 接続部 ２３ 磁性体 ２４ コイル ２５ 電流源 ３１、３２ 超電導線 ３３ ハンダ合金 ３４ 銅線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｆ 41/10 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 第１超電導線と第２超電導線とを接続し
て、該接続部分の付近に磁性体を配置することを特徴と
する超電導線の接続方法。 - 【請求項２】 第１超電導線と第２超電導線とを接続す
る接続手段と、 該接続部分の付近に配置される磁性体とを備えることを
特徴とする超電導線の接続装置。 - 【請求項３】 超電導線を巻回した超電導コイルと、 前記超電導コイルと並列接続される複数の永久電流スイ
ッチと、 各永久電流スイッチから延びるリード線と前記超電導コ
イルから延びるリード線とを接続するための接続手段
と、 該接続部分の付近に配置される磁性体とを備えることを
特徴とする超電導コイル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002244A JP2889485B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002244A JP2889485B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211365A true JPH07211365A (ja) | 1995-08-11 |
| JP2889485B2 JP2889485B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=11523948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002244A Expired - Fee Related JP2889485B2 (ja) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | 超電導線の接続方法および装置ならびに超電導コイル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2889485B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2447183B (en) * | 2006-01-06 | 2010-10-27 | Quantum Design Inc | A magnet system, a switch for use with a superconducting magnet and a method for generating magnetic fields |
| JP2011113757A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Nexans | 超伝導ケーブルを備える装置 |
| WO2015092996A1 (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 超電導ケーブルの端末構造体の製造方法及び超電導ケーブルの端末構造体 |
| EP4239354A1 (en) * | 2022-03-02 | 2023-09-06 | Canon Medical Systems Corporation | Permanent current switch apparatus and magnetic resonance imaging apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04277606A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導磁石 |
-
1994
- 1994-01-13 JP JP6002244A patent/JP2889485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04277606A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導磁石 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2447183B (en) * | 2006-01-06 | 2010-10-27 | Quantum Design Inc | A magnet system, a switch for use with a superconducting magnet and a method for generating magnetic fields |
| JP2011113757A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Nexans | 超伝導ケーブルを備える装置 |
| WO2015092996A1 (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 超電導ケーブルの端末構造体の製造方法及び超電導ケーブルの端末構造体 |
| JP2015118803A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 超電導ケーブルの端末構造体の製造方法及び超電導ケーブルの端末構造体 |
| EP4239354A1 (en) * | 2022-03-02 | 2023-09-06 | Canon Medical Systems Corporation | Permanent current switch apparatus and magnetic resonance imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2889485B2 (ja) | 1999-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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