JPH10162664A - 被覆超電導線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な装置で、歪を与えず超電導線材に絶縁
被覆を施す被覆超電導線の製造方法を得る。 【解決手段】 周面に溝７ａ，７ｂが形成された複数の
ロール５ａ，５ｂを、これらの溝７ａ，７ｂが全体とし
て超電導線材１の外周を包囲するように配置し、超電導
線材１を走行させながら、超電導線材１とそれぞれの溝
７ａ，７ｂとの間に絶縁テープ２ａ，２ｂを供給し、超
電導線材１を長さ方向に被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超電導線材を絶縁
テープで被覆する際に発生する歪みに起因する超電導特
性の劣化を防止することができる被覆超電導線の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】交流超電導コイル、超電導変圧器、超電
導マグネット、超電導スイッチ、磁気分離装置などの各
種超電導機器に用いられる超電導線の材質としては、臨
界温度Ｔc と臨界磁場Ｈc が他の金属元素超電導体や合
金超電導体に比べ比較的高いＮｂ₃Ｓｎ、Ｎｂ₃Ａｌ、Ｖ
₃Ｇａなどの化合物超電導体が多く用いられている。

【０００３】これらの化合物超電導体は、例えばＮｂ₃
Ｓｎ超電導体の場合について一例を示せば、Ｃｕ−Ｓｎ
合金の線材をマトリクスとし、この中に多数本のＮｂ細
線を埋め込んで複合線材を形成し、これを延伸して極細
のＮｂフィラメントを含む多心線を作成し、この多心線
を、例えば５００℃〜７００℃程度の温度で熱処理し
て、Ｃｕ−Ｓｎ合金中のＳｎとＮｂとを反応させ、Ｎｂ
₃Ｓｎを生成させて製造される。

【０００４】得られた化合物超電導体を絶縁する方法と
しては、絶縁テープを巻く方法、有機物系の絶縁体で被
覆する方法、導体の表面に酸化皮膜を形成する方法など
が知られている。この内、絶縁テープを巻く方法は、従
来、図４に示すように、例えば２個のストックロール１
１ａ，１１ｂを超電導線材１を挟んで対向させ、それぞ
れのストックロール１１ａ，１１ｂから絶縁テープ１２
ａ，１２ｂを引き出して、超電導線材１にそれぞれ螺旋
状に巻き、超電導線材１を走行させながら、双方のスト
ックロール１１ａ，１１ｂかまたは超電導線材１かのい
ずれかを軸回転させることによって螺旋巻きに被覆して
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数のストッ
クロールかまたは超電導線材かのいずれかを軸回転させ
る装置は複雑で高価であるうえに、テープ切れなどの故
障も起こりやすく、生産効率が悪かった。また、化合物
超電導体は極めて脆いので、絶縁テープを巻き付けて被
覆する際に、走行する超電導線材の周囲にストックロー
ルを回転させることによって超電導線材が歪みを受け、
臨界電流Ｉｃなどの超電導特性が劣化するという問題が
あった。

【０００６】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、従ってその目的は、絶縁テープで
被覆する際に超電導線材に歪を与えない簡易な被覆超電
導線の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として本発明は、周面を周回して溝が形成された複数
のロールを、これらの溝が全体として超電導線材の外周
を包囲するように配置し、超電導線材を走行させなが
ら、超電導線材とそれぞれのロールの溝との間に絶縁テ
ープを供給し、複数の並列された絶縁テープで超電導線
材を長さ方向に被覆することからなる被覆超電導線の製
造方法を提供する。

【０００８】前記において、絶縁テープの超電導線材と
接触する面には、予め粘着材を施すと共に、ロールの溝
面には軟質部材を配し、この軟質部材を絶縁テープを挟
んで超電導線材に押しつけながら絶縁テープを超電導線
材の周面に貼付けて、超電導線材を被覆することが好ま
しい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により図面を用いて説明する。図１（ａ）（ｂ）は、
本発明の被覆超電導線の製造方法の一実施例を示してい
る。図１（ａ）（ｂ）において、超電導線材１は一定方
向に一定速度で走行している。この超電導線材１を挟ん
で互いに対向する位置に、２個のロール５ａ，５ｂが配
設されている。これらのロール５ａ，５ｂには、それぞ
れの周面を周回して溝７ａ，７ｂが形成され、これらの
溝７ａ，７ｂの表面には軟質部材としてゴムが貼られて
いる。そして、これら溝７ａ，７ｂが全体として超電導
線材１の外周を密に包囲するように、ロール５ａ，５ｂ
が配置されている。

【００１０】走行する超電導線材１とロールの溝７ａ，
７ｂとの間には、絶縁テープ２ａ，２ｂが供給されるよ
うになっている。この絶縁テープ２ａ，２ｂは、それぞ
れ、少なくとも超電導線材１の断面の半周を覆うことが
できる幅を有し、片面に粘着剤３が塗布されている。こ
れらの絶縁テープ２ａ，２ｂはそれぞれ、ストックロー
ル８ａ，８ｂから、粘着剤３が超電導線材１側に向くよ
うに巻き出されて供給される。

【００１１】この状態で、超電導線材１を一定方向に走
行させながら絶縁テープ２ａ，２ｂをそれぞれ、超電導
線材１とロールの溝７ａ，７ｂとの間に供給すると、絶
縁テープ２ａ，２ｂは、超電導線材１と溝７ａ，７ｂと
の間で、超電導線材１の断面形状に沿って幅方向に湾曲
され、粘着剤３によって超電導線材１の周面に貼着され
る。超電導線材１は一定方向に走行しているので、連続
的にストックロール８ａ，８ｂから繰り出される絶縁テ
ープ２ａ，２ｂによってその長さ方向に連続的に被覆さ
れ、被覆超電導線１０が製造される。

【００１２】得られた被覆超電導線１０は、図２（ａ）
（ｂ）に示すように、超電導線材１が、並列された２枚
の絶縁テープ２ａ，２ｂによって長さ方向に被覆された
構成になっている。この絶縁テープ２ａ，２ｂは、片面
に粘着剤３が塗布されているので、この粘着剤３によっ
て絶縁テープ２ａ，２ｂは超電導線材１の外周に貼着さ
れている。

【００１３】前記の被覆超電導線１０の製造方法によれ
ば、超電導線材１は、対向するロール５ａ，５ｂに支持
されて一定方向に走行するだけで、横方向の振動を受け
ることがないので、歪みを生じることがなく、従って臨
界電流Ｉｃなどの超電導特性が劣化することがない。ま
た、前記の製造方法は、従来の被覆方法のように超電導
線材１を軸にして２個のストックロールを互いに回転さ
せる必要がないので、構造が簡単であり、安価に製造で
きるばかりでなく、被覆速度も比較的速くできるので、
生産効率も向上する。

【００１４】本発明の製造方法において、用いるロール
の数は２個に限定されるものではない。必要に応じて、
例えば３個のロールを超電導線材１の断面に対してそれ
ぞれ１２０°の角度となるように配置して、これら３個
のロールの溝が全体として超電導線材１の外周を包囲す
るようにしてもよい。

【００１５】

【実施例】図１（ａ）（ｂ）に示す方法によって被覆超
電導線１０を製造した。超電導線材１として、直径１ｍ
ｍのＮｂ₃Ｓｎ超電導線を用い、絶縁テープ２ａ，２ｂ
は、片面に粘着剤が塗布された幅１．５７ｍｍのものを
用いた。ロール５ａ，５ｂとしては、外径が３００ｍ
ｍ、周面幅が２０ｍｍであり、その周面の中央を周回し
て、半径０．５ｍｍの半円形の溝が形成された縦幅５ｍ
ｍのゴム製環状体が装着されたものを用いた。超電導線
材１の線速は１０ｃｍ／ｍｉｎとし、ロール５ａ，５ｂ
の超電導線材１に対する押圧は、５ｋｇｆ／ｍｍ² とし
た。

【００１６】前記の条件で超電導線材１を絶縁テープ２
ａ，２ｂで被覆し、被覆超電導線１０を得た。この被覆
超電導線１０について超電導特性（臨界電流Ｉｃ）を測
定した。結果を図３に示す。図３には、被覆前の超電導
線材１の臨界電流Ｉｃ、および比較例として、従来の、
絶縁テープを超電導線材に螺旋巻きした被覆超電導線の
臨界電流Ｉｃも併記した。

【００１７】図３から、実施例の製造方法で得られた被
覆超電導線１０の臨界電流Ｉｃは、被覆前の超電導線材
１のそれと同等であり、図３のタテ軸目盛１で表示した
規格値を満たしていることがわかる。これは、被覆工程
において超電導線材１に歪みが発生しなかったことを示
している。また、絶縁テープ２ａ，２ｂは超電導線材１
によく密着し、コイル巻きなどの後加工を行っても剥が
れることはなかった。これに対して、比較例の従来型被
覆超電導線は、超電導線材に歪みが発生したために臨界
電流Ｉｃが低下し、規格に合格しなかった。

【００１８】

【発明の効果】本発明の被覆超電導線の製造方法は、周
面に溝が形成された複数のロールを、これらロールの溝
が全体として超電導線材の外周を包囲するように配置
し、超電導線材を走行させながら、超電導線材とそれぞ
れのロールの溝との間に絶縁テープを供給し、超電導線
材を長さ方向に被覆するものであるので、被覆工程で超
電導線材が振動や衝撃を受けることがなく、従って内部
歪みが発生せず、超電導特性が損なわれない。また被覆
設備が簡単で、テープ切れなどの故障も起こり難く、被
覆速度を上げることができるので、生産効率が向上し、
製造費が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の被覆超電導線の製造方法の一実施例
を示す側面図（ａ）、と図１（ａ）のＸ方向から見た正
面図（ｂ）。

【図２】 本発明の製造方法により製造された被覆超電
導線の一例を示す側面図（ａ）、と断面図（ｂ）。

【図３】 超電導特性（臨界電流値Ｉｃ）を示すグラ
フ。

【図４】 従来の被覆超電導線の製造方法の一例を示す
側面図。

【符号の説明】

１…超電導線材、２ａ，２ｂ…絶縁テープ、５ａ，５ｂ
…ロール、７ａ，７ｂ…溝、１０…被覆超電導線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 隆 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面を周回して溝が形成された複数のロ
   ールを、これらの溝が全体として超電導線材の外周を包
   囲するように配置し、超電導線材を走行させながら、超
   電導線材とそれぞれのロールの溝との間に絶縁テープを
   供給し、複数の並列された絶縁テープで超電導線材を長
   さ方向に被覆することを特徴とする被覆超電導線の製造
   方法。
2. 【請求項２】 絶縁テープの超電導線材と接触する面に
   粘着材を施すと共に、ロールの溝面に軟質部材を配し、
   この軟質部材を絶縁テープを挟んで超電導線材に押しつ
   けながら絶縁テープを超電導線材の周面に貼付けること
   を特徴とする請求項１に記載の被覆超電導線の製造方
   法。