JPH10106648A - 超電導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超電導導体間の接続部で生じる渦電流を抑制し
た導体間接続を実現した超電導装置の提供。 【解決手段】複数の超電導素線を撚線してなる超電導導
体を備え該超電導導体間の電気接続部を有する超電導装
置において、一の超電導導体の超電導素線と、他の超電
導導体の超電導素線とを、１又は複数本対毎に電気的に
接続する接続用導電部材と、接続用導電部材相互間を電
気的に絶縁する絶縁部材と、を一体化してなる接続部材
を介して超電導導体間を電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超電導装置に関し、特
に、複数の超電導素線を撚線した超電導導体を用い該超
電導導体間の電気接続部を有する超電導装置に関する。

【０００２】この種の従来の超電導装置として、例えば
特公平７−４８４２０公報に示された従来の超電導装置
における電気接続部の構成を図２３に示す。図２３を参
照すると、超電導素線１ａ、１ｂを撚線して超電導導体
２ａ、２ｂが形成されており、符号３は超電導導体間の
導体接続部を示している。

【０００３】図２４は、図２３に示した超電導素線間の
単位の接続部を示し、３ａは導体接続部の一部である超
電導素線接続部、４は超電導素線１ａと１ｂを接続する
ハンダ、５は接続部を包むさやをそれぞれ示している。
導体接続部において、超電導素線接続部３ａは互いに他
と接触することなく配置されている。

【０００４】次にこの従来技術の動作について説明す
る。超電導導体２を用いた超電導装置に通電される電流
または超電導装置に発生する磁界が高速変動すると、導
体接続部３には渦電流が誘起される。しかし、この従来
技術においては、図２３及び図２４に示したように、導
体接続部３は、超電導素線毎に対応して設けられる超電
導素線接続部３ａに分割されているため、誘起される渦
電流を低く抑制できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術に係
る超電導装置においては、このように構成されているの
で、導体１本あたり数百〜数千本の超電導素線１をもつ
超電導導体２間を接続するには、超電導素線を１本ある
いは複数本ずつ接合することが必要とされている。この
ため、超電導装置を組み立てる際に作業時間が大とな
り、製造費用が上昇するという問題点を有している。

【０００６】また、例えばＮｂ３Ｓｎを用いた超電導導
体では、線材にひずみが加わって超電導特性が劣化する
という問題点を有している。その理由は以下の通りであ
る。

【０００７】図２５に、刊行物（「超電導・低温工学ハ
ンドブック」、低温工学協会編、オーム社刊、１９９３
年）に記載された、あるＮｂ３Ｓｎ線材の臨界電流−歪
特性の磁界依存性を示す。図２５を参照すると、この線
材においては、歪が０．３２％のとき、臨界電流が最大
となる。そして、これ以上の歪を加えていくと、臨界電
流は低下し続け、約０．８％の歪を加えると、線材の臨
界電流は永久劣化している。

【０００８】このため、このような線材を用いて超電導
導体を構成した場合、上記した従来技術に係る導体接続
の方法では、素線１本ごと、あるいは複数本ごとに超電
導素線を曲げて接続するため、超電導素線に繰り返し、
曲げ歪みが加わり、その結果、超電導素線の超電導特性
が劣化もしくは永久劣化してしまうことになる。

【０００９】したがって、本発明は、上記した問題点を
解消するためになされたものであって、その目的は、超
電導導体間の接続部で生じる渦電流を抑制した導体間接
続を実現した超電導装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、超電導装置の
組立時に作業性の良い簡便な導体接続法を提供すること
にある。

【００１１】本発明のさらに別の目的は、超電導導体間
の接続時に超電導素線に歪みを加えない導体接続法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願請求項１記載の発明に係る超電導装置は、複数
の超電導素線を撚線してなる超電導導体を備え該超電導
導体間の電気接続部を有する超電導装置において、一の
超電導導体の超電導素線と、他の超電導導体の超電導素
線とを、１又は複数本対毎に電気的に接続する接続用導
電部材と、前記接続用導電部材相互間を電気的に絶縁す
る絶縁部材と、を一体化してなる接続部材を備え、前記
超電導導体間を前記接続部材を介して電気的に接続した
ことを特徴としたものである。

【００１３】本願請求項２記載の発明に係る超電導装置
は、前記超電導素線を１本又は複数本対毎に電気的に接
続をする、表面に高抵抗金属を被覆してなる複数の接続
用導体を一体化してなる接続部材にて前記超電導導体間
を電気接続したことを特徴とする。

【００１４】また本発明は、好ましくは以下の実施の形
態に説明される特徴を備えている。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を以
下に説明する。本発明に係る超電導装置は、その好まし
い実施の形態において、超電導素線（図１の１ａ、１
ｂ）を１本あるいは複数本対毎に電気的に接続する接続
用導体及び前記接続用導体相互間を電気的に絶縁する絶
縁体（図１の１０）を一体化してなる接続部材（図１の
６）を備え、この接続部材により電導導体（図１の２
ａ、２ｂ）間を電気的に接続したものである。このよう
に、本発明の実施の形態においては、超電導導体間を一
体化した接続部材（図１の６）で接続する構成としたこ
とにより、接続作業が簡便になるという作用効果を奏す
る。

【００１６】また本発明は、別の好ましい実施の形態に
おいて、表面に高抵抗金属をメッキしてなる導体で構成
される接続部材を用いて、複数の超電導素線を撚線して
なる超電導導体の超電導素線を１本あるいは複数本毎に
電気接続するようにしたものである。

【００１７】また本発明の実施の形態において、複数の
超電導素線（図１の１ａ、１ｂ）を撚線してなる超電導
導体（図１の２ａ、２ｂ）間を電気接続する一体化した
接続部材（図１の６）における導体は、好ましくはパイ
プ型形状（図１の８）として構成され、一側の超電導素
線（図１の１ａ）端部と、他側の超電導素線（図１の１
ｂ）端部とは、パイプ導体（図１の８）の両端開口側か
ら対向して挿入される。このように、本発明の実施の形
態においては、組立時、超電導導体の複数の超電導素線
を、一体化した接続部材のパイプ導体（図１の８）に挿
入して接続すればよく、接続作業が簡便化され、作業時
間を短縮するという作用効果を奏する。

【００１８】本発明の実施の形態においては、複数の超
電導素線を撚線してなる超電導導体間を電気接続する一
体化した接続部材（図１の６）における接続導体は、常
電導導体で構成してもよい。この場合、接続部材の体積
（寸法）が小さくなるという利点を有する。

【００１９】あるいは、本発明は、別の実施の形態にお
いて、複数の超電導素線を撚線してなる超電導導体間を
電気接続する一体化した接続部材（図１の６）における
接続導体を超電導導体で構成してもよい。この場合、通
電時に、接続部材で生じる損失が減少する。

【００２０】そして、本発明は、さらに別の実施の形態
として、互いに電気的に接続される前記超電導導体（図
８の２ａ，２ｂ）の接続端部同士が並設され、接続部材
（図８の６）は、超電導導体の接続端部の導入口が、超
電導導体の接続端部に対向するような折り返し構造とさ
れる。すなわち、複数の超電導素線を撚線してなる超電
導導体（図８の２ａ、２ｂ）の接続される端部同士は並
列に配置され、超電導導体間を、曲げ加工された一体化
した接続部材（図８の８）で電気的に接続するように構
成され、導体接続時に超電導導体を折り曲げることは不
要とされる。

【００２１】本発明の実施の形態においては、複数の超
電導素線を撚線してなる超電導導体間を電気的に接続す
る一体化した接続部材の接続導体は、好ましくは、一定
の抵抗値とされ、これにより、超電導素線の電流が均一
化される。

【００２２】本発明の実施の形態においては、複数の超
電導素線を撚線してなる超電導導体の端部から引き出し
た超電導素線を、好ましくは、電気的良導体（図１４の
３８）で保護するようにしてもよい。このような構成と
することにより、超電導素線の破損を回避している。

【００２３】本発明の実施の形態において、複数の超電
導素線を撚線してなる超電導導体の端部から超電導素線
を引き出し、引き出した超電導素線を電気的良電導で保
護し、この電気的良導体の一部に切り欠き（図１６、図
１７の３８）を設け、超電導素線の一部を露出するよう
にしてもよい。これにより、この実施の形態において
は、導体接続において、超電導素線同士を直接対向させ
て接続することができる。

【００２４】また、本発明の実施の形態においては、超
電導素線と接続する一体化した接続部材の接続部に予め
ハンダメッキを施しておくようにしてもよい。これによ
り、導体間の接続作業がより簡便となる。

【００２５】さらに、本発明の実施の形態においては、
複数の超電導素線を撚線してなる超電導導体間を接続す
る一体化した接続部材に可撓性を持たせている（図１９
参照）。このため、本発明の実施の形態においては、導
体間の接続のために超電導導体の端部の位置を正確に決
定する必要がない。

【００２６】さらにまた、本発明の実施の形態において
は、複数の超電導素線を撚線した方形コンジット導体か
ら超電導素線を階段状に引き出し、電気接続部に超電導
素線を支持する溝付きスペーサ（図２０の４４）を設置
して、超電導素線を１本あるいは複数本対毎に電気接続
する。これにより、超電導素線を破損することなく、超
電導素線間の接続が容易になるという作用効果を奏す
る。

【００２７】

【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例を図面を参照して以
下に説明する。

【００２８】［実施例１］図１は、本発明の第１の実施
例の構成を示す側断面図である。図１において、符号１
ａ、１ｂは超電導素線、符号２ａ、２ｂは複数の超電導
素線を撚線して形成された超電導導体をそれぞれ示して
いる。また符号６は超電導導体２ａ、２ｂを接続する一
体化された接続部材を示しており、符号８は超電導素線
１ａ、１ｂを電気的に接続する接続導体として作用する
パイプ導体を示し、さらに符号１０はパイプ導体８間を
電気的に絶縁するための絶縁部材を示している。図１を
参照して、接続部材６は、複数のパイプ導体８、絶縁部
材１０、及びパイプ導体８と絶縁体１０の外周を被覆す
るさや１２と、から構成されている。パイプ導体８は、
例えば、銅等の良導体で構成されている。

【００２９】次に第１の実施例の接続動作について説明
する。図１を参照して、本実施例においては、一体化し
た接続部材６で、超電導導体２ａ、２ｂ間を接続してい
る。一体化した接続部材６のパイプ導体８内部に、超電
導導体２ａ、２ｂの超電導素線１ａ、１ｂを挿入した
後、パイプ導体８にハンダ付け等により接合すること
で、超電導導体２ａ、２ｂ間における超電導素線１ａ、
１ｂ毎の電気的接続を得ることができる。

【００３０】本実施例においては、従来方式のように作
業者が一本ずつ超電導素線同士を接合することは不要と
されており、簡便に、超電導素線１ａ、１ｂ毎の電気的
接続を得ることができる。このため、超電導装置の組立
て工数を縮減し、作業時間の短縮、ひいては製造コスト
の低減を達成するものである。

【００３１】また、図１に示した本実施例においては、
超電導素線１ａ、１ｂ毎にパイプ導体８に挿入されて電
気的に接続され、パイプ導体８同士はいずれも絶縁部材
１０で電気的に絶縁されているので、超電導導体２ａ、
２ｂを用いた超電導装置に通電される電流または超電導
装置に発生する磁界が高速に変動した場合でも、誘起さ
れる渦電流を低く抑制することができる。

【００３２】本実施例においては、図１に示すように、
「コンジット導体」と呼ばれる構成の超電導導体を例に
説明したが、本発明は、複数本の素線を撚線してなる、
他の種類の導体に適用した場合にも、上記と同様の作用
効果が得られることは勿論である。

【００３３】［実施例２］図２、及び図３は、上記した
第１の実施例の簡便な超電導導体接続を得るための超電
導素線の成型方法を示す図である。上記第１の実施例で
説明した超電導導体接続法を得るためには、超電導素線
１ａ、１ｂを、接続部材６のパイプ導体８の配列と同じ
配列にして、超電導導体２ａ、２ｂを製作する必要があ
る。

【００３４】このため、図２に示すような、成型部材１
４を用いる。図２を参照して、成型部材１４には、接続
部材６におけるパイプ導体８と同じ配置（接続部材６の
横断面におけるパイプ導体８の配置と同じ配置）で、配
置穴１６が設けられている。

【００３５】超電導導体２の製作時に、超電導導体２の
端部を剥き出しにして、超電導素線１を引き出す。超電
導導体２を最終処理する時に、超電導素線１を、図３に
示すように、成型部材１４の配置穴１６に挿入してお
く。このようにして最終処理を行うと、超電導導体２を
接続部材６を用いて接続するとき、接続部材６のパイプ
導体８中に超電導導体２の超電導素線１が正確に挿入す
ることができるようになり、超電導導体２間の接続を、
容易に且つ正確に、超電導素線毎に接続することができ
る。

【００３６】特に、超電導導体２の超電導素線１が、最
終焼成後に歪が加わると超電導特性が劣化するＮｂ３Ｓ
ｎのような導体である場合、最終焼成前に、超電導素線
１を成型部材１４に差し込んで最終焼成を行うことによ
り、焼成後、超電導導体２間を一体化した接続部材６で
接続する時、この接続部材６のパイプ導体８中に超電導
導体２の超電導素線１を正確に挿入することができるの
で、超電導素線１は位置ずれに起因する変形が加わらな
い。

【００３７】したがって、超電導素線１に歪を加えるこ
と無く、超電導導体２を一体化した接続部材６に接続す
ることができ、超電導導体の特性を維持した接続部を得
ることができる。このため、超電導導体２の性能を十分
に活用できる。また接続作業も楽になって、作業性が向
上する。

【００３８】ところで、酸化物超電導体も歪みが加わる
と超電導特性が劣化するので、最終焼成前に、超電導素
線１を成型部材１４に差し込んで最終焼成を行えば、焼
成後、歪を加えること無く、超電導導体２を一体化した
接続部材６によって接続することができる。このように
して、超電導導体の特性を維持した接続部を得ることが
できる。酸化物超電導導体の焼成温度は、約７００℃か
ら約９００℃とされ、高温となることから、上記成型部
材１４は例えばセラミック等の耐熱材料で構成される。

【００３９】なお図３では、いわゆる「コンジット導
体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複数本
の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効果がある
ことはいうまでもない。

【００４０】［実施例３］図４は、本発明の第３の実施
例の構成を示す図である。超電導装置には、超電導導体
中に超臨界ヘリウムを流して、導体を強制冷却するもの
がある。この導体を強制冷却する超電導装置では、超電
導導体中の超電導素線の束の間に、空隙を設け、この空
隙中に超臨界ヘリウムを流し、導体を強制冷却する。

【００４１】図４は、図１の示した接続構造において、
超電導導体２を接続する一体化した接続部材６に空隙を
設けた場合の接続部材６の横断面を示したものである。
図４を参照して、符号１８は一体化した接続部材６中に
設けられた空隙を示している。導体中を流れてきた超臨
界ヘリウムを一体化した接続部材６中の空隙に流すこと
により、導体接続部における冷却効率が向上する。

【００４２】図４では、いわゆる「コンジット導体」と
呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複数本の素線
を撚線した他の種類の導体にも同様の効果があるという
ことはいうまでもない。

【００４３】［実施例４］図５は、本発明の第４の実施
例を示す図である。上記第１の実施例では、超電導素線
１を１本毎に接続したが、本実施例では、図５に示すよ
うに、複数本の超電導素線２２毎に接続しても良い。さ
らに、複数本の超電導素線２２毎に接続するので、構造
が簡単になる。

【００４４】このように複数本の超電導素線２２毎に接
続しても、導体接続部において生じる渦電流による損失
を低減する効果がある。

【００４５】なお本実施例においては、いわゆる「コン
ジット導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明
は複数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００４６】［実施例５］上記第１〜第４の実施例１で
は、パイプ導体８間を絶縁部材１０にて電気的に絶縁し
たが、パイプ導体６間を絶縁するかわりに、本実施例に
おいては、図６に示すように、パイプ導体６の表面に高
抵抗金属２８をメッキ処理を施すことにより、同様な効
果が得られる。

【００４７】なお本実施例においては、いわゆる「コン
ジット導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明
は複数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００４８】［実施例６］上記第１〜第５の実施例で
は、本発明においては、別の実施例として、素線毎の接
続をパイプ導体８を用いて行ったが、素線の接続を銅線
等の常電導導体線を用いても良い。

【００４９】［実施例７］図７は、本発明の第７の実施
例の構成を示す側断面図である。本実施例においては、
上記各実施例で示した一体化した接続部材６のパイプ導
体８や常電導導体線を、超電導部材で構成したものであ
る。図７を参照して、接続部材６におけるパイプ導体
は、パイプ超電導導体２９を用いて構成されている。こ
のように接続部材６の導体部を超電導体化することで、
接続部材６の導体部が常電導体であったときの発熱、及
び損失を低減でき、低損失の超電導導体間接続が実現で
きる。

【００５０】なお本実施例においては、いわゆる「コン
ジット導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明
は複数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００５１】［実施例８］図８は、本発明の第８実施例
の構成を示す側断面図である。図８を参照すると、本実
施例では、複数の超電導素線１ａ、１ｂを撚線した超電
導導体２ａ、２ｂの接続される端部同士を平行に配置さ
れており、超電導導体２ａ、２ｂは、コの字型に折り曲
げてある、一体化した接続部材６にて電気的に接続され
ている。

【００５２】上記各実施例では、例えば、図１に示した
ように、超電導導体２ａ−接続部材６−超電導導体２ｂ
と、直線上に導体を挿入して接続する。

【００５３】この場合、まず、超電導導体２ａを接続部
材６に挿入する。その際、接続部材６側を移動させて超
電導導体２ａと接続部材６を接続する。

【００５４】次に、超電導導体２ｂを、超電導導体２ａ
と接続部材６の未接続の端部に挿入する。その際、接続
部材６のパイプ導体８の位置と超電導導体２ｂの超電導
素線１ｂの位置が一致するように、超電導導体２ｂまた
は接続部材６の位置を調節しながら挿入する必要があ
る。この方法は、例えば、直径１００ｍｍ程度の小型の
コイルを形成する導体を接続する場合には、簡便に、且
つ超電導素線１ａ、１ｂに歪を加えることなく、素線毎
の接続を得ることができる。

【００５５】しかしながら、直径１ｍ以上、数ｍにもお
よぶ大型コイルの導体を接続しようとした場合、大型コ
イルを動かすことが困難であるので、導体を曲げて接続
する必要があり、超電導素線１ａ、１ｂに繰り返し曲げ
応力が加わることになる。

【００５６】そこで、本実施例では、大型コイルの導体
間を接続する場合には、図８に示すような、接続構造と
する。図８を参照して、超電導導体２ａ、２ｂの端部
を、同一方向を向くように曲げ加工して設置してある。
そして接続部材６をコの字型に折り返す。このような構
成をとることによって、超電導導体２ａ、２ｂを動かす
ことなく接続部材６を差し込むだけで、簡便に接続部を
得ることができる。また超電導導体２ａ、２ｂを予め設
置し、後で、接続部材６で接続するだけで良いので、超
電導導体２ａ、２ｂには、上述したくり返し曲げ応力が
加わることはない。このため、超電導導体２ａ、２ｂの
劣化を回避することが出来る。

【００５７】本実施例においては、いわゆる「コンジッ
ト導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複
数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効果が
あることはいうまでもない。

【００５８】［実施例９］上記実施例では、接続部材６
の導体をパイプ導体８で構成したが、超電導素線と直接
接続する部分以外の導体を、図９に示すように、常電導
導体線３０を用いて構成しても良い。図９において、符
号３２は超電導素線１ａ、１ｂと常電導導体線３０の接
続を簡便にする接続パイプである。

【００５９】一体化した接続部材６の導体部を常電導導
体線３０で構成した場合、パイプ導体８で導体部を構成
したものよりも、接続部の体積が小さくなる。したがっ
て、超電導導体２ａ、２ｂを接続する部位の空間に余裕
のないときは、図９に示すように、導体の接続部の一体
化した接続部材６の導体部を常電導導体線３０で構成す
ると、導体接続部３の占める容積を低減できる。このよ
うに本実施例は、超電導導体２ａ、２ｂの接続部の空間
が狭くても、一体化した接続部材６で超電導導体２ａ、
２ｂを接続できるようにしたものである。

【００６０】本実施例においては、いわゆる「コンジッ
ト導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複
数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効果が
あることはいうまでもない。

【００６１】［実施例１０］上記第８、第９の実施例８
では、一体化した接続部材６の導体が常電導体である例
を示したが、導体は超電導体でも良い。

【００６２】図１０は、常電導体であるパイプ導体８中
に接続部材用超電導導体３４を配置した構成例を示して
いる。このような構成をすることによって、超電導素線
１ａ、１ｂ間を接続部材用超電導導体３４で接続するこ
とができることになり、超電導素線１ａ、１ｂ間の抵抗
が低減できる。したがって、上記第８の実施例におけ
る、接続部材６のパイプ導体８の常電導体部の抵抗によ
る、発熱、損失を抑制できる。

【００６３】また、図１１に示すように、上記第９の実
施例における、常電導導体である常電導導体線３０のか
わりに、接続部材用超電導導体３４で一体化した接続部
材６の導体部を構成することで、接続部の常電導体部を
低減できるので、常電導体部の抵抗による発熱、損失を
低減できる。図１１を参照して、素線が挿入されるパイ
プ導体同士を接続する接続部材用超電導導体３４は撚線
としてコの字型に曲げられている。

【００６４】本実施例における図１０、図１１では、い
わゆるコンジット導体と呼ばれる構成の導体を示した
が、本発明は複数本の素線を撚線した他の種類の導体に
も同様の効果があることはいうまでもない。

【００６５】［実施例１１］図１２は、本発明の実施例
の超電導導体接続構造を等価回路で示したものである。
図１２において、符号１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆは超電導
素線を示し、符号３５ａ、３５ｂはそれぞれ超電導素線
１ｃ、１ｄおよび１ｅ、１ｆの接続部の抵抗を示してい
る。また符号３６は超電導導体に接続した電源である。

【００６６】上記第８、及び第９の実施例で、図８のパ
イプ導体８や図９の常電導導体線３０の常電導体部の抵
抗値が、接続部材６内で不均一となった時、超電導導体
２中の超電導素線１毎に接続部の寄与する抵抗値が異な
ることになる。すなわち、図１２において、電源３６側
からみた素線毎の超電導素線接続部の抵抗３５ａ、３５
ｂの各抵抗値が異なることになる。

【００６７】図１２に示すように、超電導素線１が電源
３６に並列接続され、超電導素線１毎に超電導素線接続
部の抵抗３５が異なることになるので、超電導素線１毎
に流れる電流量が異なる。たとえば、図１２において、
超電導素線接続部の抵抗３５ａの抵抗値が１Ω、超電導
素線接続部の抵抗３５ｂの抵抗値が２Ωで、電源３６の
供給する電圧が２Ｖであるとき、超電導素線１の抵抗は
０Ωであるので、電流は超電導素線１ｃ，１ｅには２
Ａ、超電導素線１ｄ、１ｆには１Ａ流れることになる。
したがって、ある超電導素線では臨界電流程度の大きな
電流が流れ、またある超電導素線には臨界電流よりも小
さい電流が流れるといった現象が生じるので、安定して
超電導導体に電流を通電できない。

【００６８】そこでパイプ導体８や常電導導体３０の太
さ、長さ等を調節することによって、超電導素線１毎に
接続されるパイプ導体８や常電導導体線３４といった常
電導体部の抵抗値を一定にする。超電導素線に接続され
たパイプ導体８や常電導導体線３０の抵抗が一定になる
ので、電源側からみた超電導素線１毎の抵抗が一定とな
り、超電導素線毎に接続された上記常電導体部の抵抗値
が異なることによって生じる、偏流を抑制できる。

【００６９】図１３は、本発明の第１１の実施例とし
て、常電導導体線３０の抵抗を均一化し、撚線すること
によって、常電導体部の抵抗を一定化した構成を示して
いる。

【００７０】本実施例においては、いわゆる「コンジッ
ト導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複
数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効果が
あることはいうまでもない。

【００７１】［実施例１２］図１４は、本発明の第１２
の実施例の構成を示す側断面図である。図１４を参照し
て、超電導素線１を撚線して超電導導体２が形成されて
いる。図１４において、符号３７は超電導導体２を接続
する一体化した接続部材６の端部、符号３８は超電導素
線１の端部を被覆する超電導素線保護導体を示してい
る。また符号４０は超電導素線保護導体３８間を電気的
に絶縁する絶縁体である。超電導素線保護導体３８は対
応するもの同士が対向面に係合用突起（凸部）、係合用
溝（凹部）を、備えている。

【００７２】図１４に示すように、本実施例において
は、超電導導体２の端部の超電導素線１を超電導素線保
護導体３８にて被覆している。このため、超電導素線１
に直接外力が加わって破損する恐れが無い。また、超電
導素線保護導体３８は、銅、銀などの電気的良導体で構
成されるので、一体化した接続部材６と超電導導体１を
電気的に良好に接続することができる。超電導導体を接
続する作業者は超電導素線１の破損の心配をせずに導体
間を接続することができるので、作業性が向上し、作業
時間の短縮につながる。

【００７３】さらに、超電導素線１が、Ｎｂ３Ｓｎや酸
化物超電導体等の歪みによって超電導特性が変化する材
料である場合、最終焼成前に超電導素線１を超電導素線
保護導体３８で保護し、最終焼成をおこなう。焼成後、
超電導導体２間を一体化した接続部材６で接続する時、
超電導素線１は外力に起因する変形が加わらない。した
がって、超電導素線１に歪を加えること無く、超電導導
体２を一体化した接続部材６によって接続することがで
きる。超電導導体の特性を維持した接続部を得ることが
できる。このため、超電導導体２の性能を十分に活用で
きる。また、接続作業も楽になって、作業性が向上す
る。

【００７４】図１４に示した例では、超電導素線保護導
体３８間を絶縁体４０で電気的に絶縁したが、超電導素
線保護導体３８が相互に接触する部分に高抵抗金属メッ
キ処理を施しても良い。

【００７５】なお本実施例においては、いわゆる「コン
ジット導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明
は複数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００７６】［実施例１３］上記第１２の実施例では、
一体化した接続部材６の導体部が常電導体である場合を
示したが、導体部を接続部材用超電導導体３４とした場
合には、接続部材用超電導導体３４を保護するため、図
１５に示すような構成とする。接続部材用超電導導体３
４の端部を超電導素線保護導体３８で被覆したことによ
り、上記第１２の実施例と同様に、一体化した接続部材
６の接続部材用超電導導体３４を保護することができ、
作業上の向上、作業時間の短縮といった効果を得ること
ができる。なお、図１５に示すように、超電導素線保護
導体３８は対応するもの同士が対向面に係合用突起（凸
部）、係合用溝（凹部）を、備えている。

【００７７】なお本実施例においては、いわゆる「コン
ジット導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明
は複数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００７８】［実施例１４］上記実施例１３では超電導
体を完全に被覆して、超電導導体２と一体化した接続部
材６を接続したが、被覆材料が常電導体の場合、接続部
に抵抗が生じて、発熱や損失が発生する。そこで、本実
施例では、図１６に示すように、超電導素線の一部を露
出した構造としている。図１７は、図１６に示した超電
導導体２の端部の超電導素線１の接続部を拡大して示し
た斜視図である。

【００７９】図１７に示すように、超電導素線保護導体
３８の一部に切り欠きを設け、超電導素線１を露出す
る。超電導素線保護導体３８の切り欠きの形状は、接続
する相手の超電導保護導体３８と合致するようになって
いる。すなわち、略円柱形状の超電導保護導体３８端部
において、その横断面の中心線から半分の領域が長手方
向に所定長さ分切り欠き部とされ、超電導保護導体３８
開口を挿通する超電導素線１を案内する溝部と相手側の
超電導素線１を案内する溝部とが切り欠き部端面に形成
されている。この結果、露出した超電導素線１や接続部
材用超電導導体３４同士を直接、対向させて接続するこ
とができる。このため、発熱や損失の少ない接続部を得
ることができる。

【００８０】本実施例においては、いわゆる「コンジッ
ト導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複
数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効果が
あることはいうまでもない。

【００８１】［実施例１５］図１８は、本発明の第１５
の実施例の構成を示す側断面図である。図１８におい
て、符号４は予めパイプ導体８中にメッキされているハ
ンダを示している。

【００８２】超電導導体２ａ、２ｂを一体化した接続部
材６で接続後、加熱することにより、パイプ導体８中に
メッキされたハンダ４が溶融し、ハンダ接続が簡単にで
きる。

【００８３】本実施例においては、いわゆる「コンジッ
ト導体」と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複
数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効果が
あることはいうまでもない。

【００８４】［実施例１６］図１９は、本発明の第１９
の実施例の構成を示す側断面図である。図１９におい
て、符号４２は一体化した接続部材６のさや１２の一部
を構成するベローである。一体化した接続部材６は、ベ
ロー４２部にてフレキシブル（可撓的）に動かすことが
できる。このため、超電導導体２ａ、２ｂの端部の位置
を正確に決める必要がなくなる。超電導導体２ａ、２ｂ
の端部の位置が設計位置よりも若干ずれても、ベロー４
２部が可動であるので、一体化した接続部材６で位置ず
れの影響を吸収できる。

【００８５】また、一体化した接続部材６はベロー４２
で密封されており、内部導体部は適度に空隙を設けてい
るので、導体を強制冷却する超臨界ヘリウムを一体化し
た接続部材６内部に流すことができる。

【００８６】本実施例における図１９では、いわゆるコ
ンジット導体と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明
は複数本の素線を撚線した他の種類の導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００８７】［実施例１７］図２０は、本発明の第１７
実施例の構成を示す側断面図である。図２０において、
符号４４は超電導素線接続用スペーサである。図２１
は、方形コンジット超電導導体の横断面図を示すもので
ある。図２１において、符号１は超電導素線、符号２は
超電導導体を示している。図２２は超電導素線接続用ス
ペーサ４４の断面を示す図であり、図中４６は超電導素
線１を配置する溝である。

【００８８】図２１に示す断面を持つ方形コンジット超
電導導体において、超電導素線１ａ、１ｂを、図２０に
示すように、階段状に超電導導体より引き出す。超電導
素線１ａ、１ｂは超電導素線接続用スペーサ４４によっ
て支持されており破損することがない。

【００８９】図２１に示した方形コンジットの超電導導
体を接続する場合、図２０のように超電導素線を階段状
に形成することによって、接続が容易になる。

【００９０】接続の手順について説明する。第一番目に
最下段の超電導素線を接続する。最下段の超電導素線の
下に超電導素線接続用スペーサ４４を差し込み、最下段
の超電導素線１を超電導素線接続用スペーサ４４の溝４
６に設置し支持する。この超電導素線をはんだ等の接合
剤で接合する。このとき、超電導素線１は、図２０で示
すように階段状に形成されているので、上段の超電導素
線が最下段の超電導素線の接合を妨げることなく、さら
に、超電導素線接続用スペーサ４４で超電導素線１を支
持しているので接合が容易になる。

【００９１】次に、上記最下段の超電導素線１の上の段
の超電導素線１の下に超電導素線接続用スペーサ４４を
差し込み同様に超電導素線１を接合する。この接合を繰
り返すことにより、超電導導体２を簡便に超電導素線１
同士で接合できる。

【００９２】図２０、図２１では、いわゆる方形コンジ
ット導体と呼ばれる構成の導体を示したが、本発明は複
数本の素線を撚線した他の種類の方形導体にも同様の効
果があることはいうまでもない。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。

【００９４】請求項１記載の発明によれば、複数の超電
導素線を撚線した超電導導体間を１本あるいは複数本毎
の超電導素線毎に接続するときに、一体化した接続部材
を用いて接続するので、接続作業が簡便になる効果があ
る。

【００９５】請求項２記載の発明によれば、複数の超電
導素線を撚線した超電導導体間を１本あるいは複数本毎
の超電導素線毎に接続するときに、一体化した接続部材
を用いて接続するので、接続作業が簡便になる効果があ
る。

【００９６】請求項３記載の発明によれば、超電導導体
の複数の超電導素線を一体化した接続部材のパイプ導体
に挿入して接続するので、接続作業を簡便にできる効果
がある。

【００９７】請求項４記載の発明によれば、超電導導体
間を電気接続する一体化した接続部材の複数の導体を常
電導導体線で構成するので、接続部材の体積を小さくす
る効果がある。

【００９８】請求項５記載の発明によれば、超電導導体
間を電気接続する一体化した接続部材の導体を超電導導
体で構成するので、接続部材の導体の抵抗が低減でき、
通電時に接続部材で生じる損失を低減する効果がある。

【００９９】請求項６記載の発明によれば、端部同士を
平行に配置した超電導導体を、折り曲げた一体化した接
続部材で電気接続するので、導体接続時に超電導導体に
歪みを加えない効果がある。

【０１００】請求項７記載の発明によれば、複数の超電
導素線を撚線した超電導導体間を電気接続する一体化し
た接続部材の導体の抵抗を一定にするので、超電導素線
に流れる電流を均一にする効果がある。

【０１０１】請求項８記載の発明によれば、超電導導体
の端部から引き出した超電導素線を電気的良導体で保護
するので、超電導素線を破損せず、超電導導体の臨界電
流の劣化を防止する効果がある。

【０１０２】請求項９記載の発明によれば、超電導導体
の端部から引き出した超電導素線を保護する電気的良導
体の一部を切り欠いて、上記超電導素線の一部を露出す
るので、導体接続において超電導素線を直接対抗させて
接続することができ、損失の少ない導体接続ができる効
果がある。

【０１０３】請求項１０記載の発明によれば、超電導素
線と接続する一体化した接続部材の接続部にあらかじめ
ハンダメッキをするので、簡便に導体間を接続できる効
果がある。

【０１０４】請求項１１記載の発明によれば、複数の超
電導素線を撚線した超電導導体間を接続する一体化した
接続部材に可撓性を持たせたので、超電導導体の端部の
位置が正規の位置よりずれることがあっても、超電導素
線を破損することなく、超電導導体間を接続できる効果
がある。

【０１０５】請求項１２記載の発明によれば、方形コン
ジット導体から超電導素線を階段状に引き出し、電気接
続部に超電導素線を支持する溝付きスペーサを設置して
超電導素線を１本あるいは複数本対毎に電気接続するの
で、超電導素線を破損することなく、超電導素線間の接
続を容易に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る超電導装置の導体接続
部を示す側断面図である。

【図２】本発明の実施例２に係る超電導装置の超電導素
線の成型部材を示す図である。

【図３】本発明の実施例２に係る超電導装置の超電導素
線の成型方法を示す図である。

【図４】本発明の実施例３に係る超電導導体の導体接続
部を示す横断面図である。

【図５】本発明の実施例４に係る超電導装置の導体接続
部を示す側断面図である。

【図６】本発明の実施例５に係る超電導装置の導体接続
部を示す側断面図である。

【図７】本発明の実施例７に係る超電導装置の導体接続
部を示す側断面図である。

【図８】本発明の実施例８に係る超電導装置の導体接続
部を示す側断面図である。

【図９】本発明の実施例９に係る超電導装置の導体接続
部を示す側断面図である。

【図１０】本発明の実施例１０に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１１】本発明の実施例１０に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１２】本発明の実施例１１に係る超電導装置の導体
接続の等価回路を示す図である。

【図１３】本発明の実施例１１に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１４】本発明の実施例１２に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１５】本発明の実施例１３に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１６】本発明の実施例１４に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１７】本発明の実施例１４に係る超電導装置の導体
接続部の要部斜視図である。

【図１８】本発明の実施例１５に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図１９】本発明の実施例１６に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図２０】本発明の実施例１７に係る超電導装置の導体
接続部を示す側断面図である。

【図２１】本発明の実施例１７に係る超電導装置の導体
断面を示す図である。

【図２２】本発明の実施例１７に係る超電導装置の導体
接続部品を示す図である。

【図２３】従来の超電導装置の導体接続部を示す図であ
る。

【図２４】従来の超電導装置の導体接続部の要部斜視図
である。

【図２５】Ｎｂ３Ｓｎ線材の臨界電流−歪み特性を示す
図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ 超電導素線 ２、２ａ、２ｂ 超電導導体 ３ 導体接続部 ３ａ 超電導素線接続部 ４ ハンダ ６ 一体化した接続部材 ８ パイプ導体 １０ 絶縁体 １２ さや １４ 成型部材 １６ 配置穴 １８ 空隙 ２２ 複数本の超電導素線 ２８ 高抵抗金属 ２９ パイプ超電導導体 ３０ 常電導導体線 ３２ 接続パイプ ３４ 接続部材用超電導導体 ３５、３５ａ、３５ｂ 超電導素線接続部の抵抗 ３６ 電源 ３７ 一体化した接続部材６の端部 ３８ 超電導素線保護導体 ４０ 絶縁体 ４２ ベロー ４４ 超電導素線接続用スペーサ ４６ 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 太▲ヒュン▼ 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 守田 正夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の超電導素線を撚線してなる超電導導
   体を備え該超電導導体間の電気接続部を有する超電導装
   置において、 一の超電導導体の超電導素線と、他の超電導導体の超電
   導素線とを、１又は複数本対毎に電気的に接続する接続
   用導電部材と、前記接続用導電部材相互間を電気的に絶
   縁する絶縁部材と、を一体化してなる接続部材を介して
   前記超電導導体間を電気的に接続したことを特徴とする
   超電導装置。
2. 【請求項２】複数の超電導素線を撚線してなる超電導導
   体を備え該超電導導体間の電気接続部を有する超電導装
   置において、 前記超電導素線を１本又は複数本対毎に電気的に接続を
   する、表面に高抵抗金属を被覆してなる複数の接続用導
   体を一体化してなる接続部材にて前記超電導導体間を電
   気接続したことを特徴とする超電導装置。
3. 【請求項３】前記接続部材の接続用導体が、パイプ型形
   状として構成されたことを特徴とする請求項１又は２記
   載の超電導装置。
4. 【請求項４】前記接続部材の接続用導体が、常電導導体
   線からなることを特徴とする請求項１又は２記載の超電
   導装置。
5. 【請求項５】前記接続部材の接続用導体が、超電導導体
   からなることを特徴とする請求項１又は２記載の超電導
   装置。
6. 【請求項６】互いに電気的に接続される前記超電導導体
   の接続端部同士が並設され、前記接続部材が、前記超電
   導導体の接続端部の導入口が前記超電導導体の接続端部
   に対向するような折り返し構造とされてなることを特徴
   とする請求項１〜５のいずれか一に記載の超電導装置。
7. 【請求項７】前記接続部材の前記接続用導体の電気抵抗
   値をほぼ同じ値としたことを特徴とする請求項３又は４
   記載の超電導装置。
8. 【請求項８】前記超電導導体端部から引き出された前記
   超電導素線端部を電気的良導体で機械的に保護したこと
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか一に記載の超電導
   装置。
9. 【請求項９】前記電気的良導体が相手の電気的良導体と
   係合する手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の
   超電導装置。
10. 【請求項１０】前記超電導導体の端部から引き出しされ
    た前記超電導素線を保護する電気的良導体の一部を切り
    欠き、前記超電導素線の一部が露出されたことを特徴と
    する請求項８の超電導装置。
11. 【請求項１１】前記接続部材の接続用導体において、前
    記超電導素線との接続部に予めハンダメッキあるいは低
    融点金属メッキを備えたことを特徴とする請求項１〜１
    ０のいずれか一に記載の超電導装置。
12. 【請求項１２】前記接続部材が可撓性を備えたことを特
    徴とする請求項１から１１のいずれか一に記載の超電導
    装置。
13. 【請求項１３】前記超電導導体が方形コンジット導体と
    して構成され、 前記超電導導体間の前記超電導素線を１本又は複数本対
    毎に電気的に接続する接続部材が、複数の前記超電導素
    線を階段状に引き出し、前記電気接続部に超電導素線を
    支持する溝付きスペーサを備えたことを特徴とする超電
    導装置。