JPH1082807A - 超電導導体およびその交流損失測定方法 - Google Patents
超電導導体およびその交流損失測定方法Info
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- JPH1082807A JPH1082807A JP23887596A JP23887596A JPH1082807A JP H1082807 A JPH1082807 A JP H1082807A JP 23887596 A JP23887596 A JP 23887596A JP 23887596 A JP23887596 A JP 23887596A JP H1082807 A JPH1082807 A JP H1082807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 はんだ付けによって電圧端子を設けることな
く、正確に超電導導体の交流損失を測定できる方法を提
供する。 【解決手段】 円筒形の芯材と、該芯材に螺旋状に巻き
付けられた複数本の超電導線とを備える超電導導体に対
し、回路ＡＢＣＤを設ける。回路ＡＢＣＤのうち、辺Ａ
Ｂは該導体に通電する際に電場および磁場が０である位
置に設けられる。辺ＤＣは辺ＡＢと平行である。導体を
構成する超電導線に交流電流を流す際に発生する磁場に
よって回路ＡＢＣＤに誘起される電圧を測定し、得られ
た電圧から超電導導体の交流損失を算出する。
く、正確に超電導導体の交流損失を測定できる方法を提
供する。 【解決手段】 円筒形の芯材と、該芯材に螺旋状に巻き
付けられた複数本の超電導線とを備える超電導導体に対
し、回路ＡＢＣＤを設ける。回路ＡＢＣＤのうち、辺Ａ
Ｂは該導体に通電する際に電場および磁場が０である位
置に設けられる。辺ＤＣは辺ＡＢと平行である。導体を
構成する超電導線に交流電流を流す際に発生する磁場に
よって回路ＡＢＣＤに誘起される電圧を測定し、得られ
た電圧から超電導導体の交流損失を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、簡便に交流損失を
測定することのできる超電導導体およびその導体につい
て交流損失を測定する方法に関する。
測定することのできる超電導導体およびその導体につい
て交流損失を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流通電時の超電導導体に発生するヒス
テリシス損失を測定する方法として、冷媒の蒸発量等で
損失を見積もる熱的測定方法と、導体の発生電圧から損
失を見積もる電気的測定方法がある。
テリシス損失を測定する方法として、冷媒の蒸発量等で
損失を見積もる熱的測定方法と、導体の発生電圧から損
失を見積もる電気的測定方法がある。
【０００３】熱的測定方法の場合、外部からの熱侵入等
の影響を測定値より除去する必要がある。したがって、
この方法で正確な測定を行なおうとすると、電流端末か
らの熱侵入を阻止するための対策、測定容器を断熱する
ための対策等を細心の注意を払って講じる必要が生じ、
どうしても測定系が大がかりなものになってしまう。
の影響を測定値より除去する必要がある。したがって、
この方法で正確な測定を行なおうとすると、電流端末か
らの熱侵入を阻止するための対策、測定容器を断熱する
ための対策等を細心の注意を払って講じる必要が生じ、
どうしても測定系が大がかりなものになってしまう。
【０００４】一方、電気的測定方法では、正弦波交流電
流を通電した際に発生する電圧から、ロックインアンプ
等により電流と同位相の抵抗性電圧成分を読取ることに
より、損失を見積もることができる。この測定方法は、
熱的測定方法と比較して簡易な設備で測定が可能であ
る。従来の電気的測定方法では、電圧検出のための端子
が測定の対象となる導体に設けられる。
流を通電した際に発生する電圧から、ロックインアンプ
等により電流と同位相の抵抗性電圧成分を読取ることに
より、損失を見積もることができる。この測定方法は、
熱的測定方法と比較して簡易な設備で測定が可能であ
る。従来の電気的測定方法では、電圧検出のための端子
が測定の対象となる導体に設けられる。
【０００５】複数の線材を集合してなる超電導導体のヒ
ステリシス損失を電気的方法によって測定するため、通
常ははんだ処理を行なっている。しかしながら、はんだ
処理によって線材の超電導特性が変化したり、はんだ処
理による接触抵抗の不均一化等により、正確な交流損失
の測定ができなくなることがあった。
ステリシス損失を電気的方法によって測定するため、通
常ははんだ処理を行なっている。しかしながら、はんだ
処理によって線材の超電導特性が変化したり、はんだ処
理による接触抵抗の不均一化等により、正確な交流損失
の測定ができなくなることがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、はん
だ処理による線材の超電導特性の変化や導体外観の変化
を与えることなく、正確に交流損失を測定できる構造を
有する超電導導体を提供することである。
だ処理による線材の超電導特性の変化や導体外観の変化
を与えることなく、正確に交流損失を測定できる構造を
有する超電導導体を提供することである。
【０００７】本発明のさらなる目的は、そのような構造
を有する超電導導体を用いて交流損失を正確に測定でき
る方法を提供することにある。
を有する超電導導体を用いて交流損失を正確に測定でき
る方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従う超電導導体
は、円筒形の芯材と、芯材に螺旋状に巻き付けられた複
数本の超電導線とを備える超電導導体において、芯材と
超電導線との間に、芯材の長手方向に所定の長さを有す
るよう芯材に密着して設けられた、外部回路に接続可能
な絶縁被覆電線を備えることを特徴とする。
は、円筒形の芯材と、芯材に螺旋状に巻き付けられた複
数本の超電導線とを備える超電導導体において、芯材と
超電導線との間に、芯材の長手方向に所定の長さを有す
るよう芯材に密着して設けられた、外部回路に接続可能
な絶縁被覆電線を備えることを特徴とする。
【０００９】本発明に従う交流損失の測定方法は、円筒
形の芯材と、芯材に螺旋状に巻き付けられた複数本の超
電導線とを備える超電導導体の交流損失を測定するため
の方法である。この方法では、複数本の超電導線に交流
電流を流す際に芯材の周囲に発生する、該芯材の中心軸
からほぼｒ0 （ｒ0 は該芯材の半径）離れた位置からＲ
（Ｒ≧ｒ1 、ｒ1 は超電導導体の半径）離れた位置まで
の磁場によって誘起される電圧を測定する。この測定さ
れた電圧から、超電導導体の交流損失を算出する。
形の芯材と、芯材に螺旋状に巻き付けられた複数本の超
電導線とを備える超電導導体の交流損失を測定するため
の方法である。この方法では、複数本の超電導線に交流
電流を流す際に芯材の周囲に発生する、該芯材の中心軸
からほぼｒ0 （ｒ0 は該芯材の半径）離れた位置からＲ
（Ｒ≧ｒ1 、ｒ1 は超電導導体の半径）離れた位置まで
の磁場によって誘起される電圧を測定する。この測定さ
れた電圧から、超電導導体の交流損失を算出する。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず、図１に示すような円筒形で
ある超電導導体を考える。交流損失は一般に次のような
式によって定義することができる。
ある超電導導体を考える。交流損失は一般に次のような
式によって定義することができる。
【００１１】
【数１】
【００１２】上式は次のように変形することができる。
【００１３】
【数２】
【００１４】図１に示すような円筒導体に電流を流す場
合、図２に示すような座標系をとると、次のような関係
が成立する。
合、図２に示すような座標系をとると、次のような関係
が成立する。
【００１５】
【数３】
【００１６】したがって、Ｉ＝ＩP ｃｏｓωｔであれ
ば、次式が成立する。
ば、次式が成立する。
【００１７】
【数４】
【００１８】［数２］に従って損失を求めるため、［数
２］に［数３］を代入し、ｒ＝Ｒｍの円筒面について積
分を行なえば、次のとおりとなる。
２］に［数３］を代入し、ｒ＝Ｒｍの円筒面について積
分を行なえば、次のとおりとなる。
【００１９】
【数５】
【００２０】したがって、［数５］中のＥZ （Ｒｍ，
ｔ）を求めれば、損失Ｗを算出することができる。従来
法によれば、電圧端子を導体の表面に取付け、２点間の
電位差という形でＥZ （Ｒ，ｔ）（Ｒは導体の外径）を
計測することになる。
ｔ）を求めれば、損失Ｗを算出することができる。従来
法によれば、電圧端子を導体の表面に取付け、２点間の
電位差という形でＥZ （Ｒ，ｔ）（Ｒは導体の外径）を
計測することになる。
【００２１】既知の正弦波交流電流を通電した際に発生
する電場が導体の長手方向に平行であり、発生する磁場
が円環状であれば、理論的には、電場Ｅz の値を測定す
ることにより損失Ｗが得られる。そして本発明者らは、
誘導電圧Ｖｍと通電電流Ｉ（ｔ）より次式の形で求める
Ｗ′が、求めたい損失Ｗと一致することを見出し、それ
を測定に応用することを考えた。
する電場が導体の長手方向に平行であり、発生する磁場
が円環状であれば、理論的には、電場Ｅz の値を測定す
ることにより損失Ｗが得られる。そして本発明者らは、
誘導電圧Ｖｍと通電電流Ｉ（ｔ）より次式の形で求める
Ｗ′が、求めたい損失Ｗと一致することを見出し、それ
を測定に応用することを考えた。
【００２２】
【数６】
【００２３】たとえば、図３（ａ）および（ｂ）に示す
ように、導体の長手方向に平行な２辺を有する回路を設
ける。辺ＡＢは導体上において磁場および電場が０であ
る位置に置かれる。辺ＡＢと辺ＣＤとは平行である。す
なわち、点ＣおよびＤの導体の中心軸からの距離は等し
い。辺ＡＤおよびＢＣの長さをＲｍとし、図３（ｂ）に
示す斜線内の磁束をΦとしたとき、電磁誘導により回路
ＡＢＣＤに誘起される電圧（誘導起電力）Ｖｍは、次の
式で表わすことができる。
ように、導体の長手方向に平行な２辺を有する回路を設
ける。辺ＡＢは導体上において磁場および電場が０であ
る位置に置かれる。辺ＡＢと辺ＣＤとは平行である。す
なわち、点ＣおよびＤの導体の中心軸からの距離は等し
い。辺ＡＤおよびＢＣの長さをＲｍとし、図３（ｂ）に
示す斜線内の磁束をΦとしたとき、電磁誘導により回路
ＡＢＣＤに誘起される電圧（誘導起電力）Ｖｍは、次の
式で表わすことができる。
【００２４】
【数７】
【００２５】一方、マックスウェルの方程式により次の
関係が成立する。
関係が成立する。
【００２６】
【数８】
【００２７】超電導体の場合、［数８］は次のように変
形することができる。
形することができる。
【００２８】
【数９】
【００２９】したがって、回路ＡＢＣＤにおいて計測す
ることができるＶｍはＥZ （Ｒｍ，ｔ）に等しくなり、
誘導電圧を計測することによって損失を求めることがで
きる。
ることができるＶｍはＥZ （Ｒｍ，ｔ）に等しくなり、
誘導電圧を計測することによって損失を求めることがで
きる。
【００３０】本発明者らは、上述した原理が円筒形の芯
材上に超電導線を螺旋状に巻きつけた導体にも適用でき
ると考え、本発明を完成させるに至った。この場合、芯
材の直上、すなわち芯材の中心からほぼｒ0 （ｒ0 は芯
材の半径）離れた位置が、電場＝０、磁場＝０の位置に
相当する。この位置に、上述した辺ＡＢに相当する電路
を予め導体に設けておけば、上述したような回路を形成
し、誘導電圧を容易に測定することができる。
材上に超電導線を螺旋状に巻きつけた導体にも適用でき
ると考え、本発明を完成させるに至った。この場合、芯
材の直上、すなわち芯材の中心からほぼｒ0 （ｒ0 は芯
材の半径）離れた位置が、電場＝０、磁場＝０の位置に
相当する。この位置に、上述した辺ＡＢに相当する電路
を予め導体に設けておけば、上述したような回路を形成
し、誘導電圧を容易に測定することができる。
【００３１】本発明の超電導導体は、上述した辺ＡＢに
相当する電路を備えていることを特徴としている。この
ような電路は、芯材の長手方向に所定の長さを有するよ
う芯材に密着して設けられておれば、その配置方法は特
に限定されるものではない。芯材の長手方向に沿う電路
の長さは、芯材に巻き付けられる超電導線のピッチより
も長いことが望ましい。電路の配置の仕方は、たとえば
図４および５に示すとおりである。図４では、芯材１０
上に、その長手方向と平行に電路１２が設けられてい
る。電路１２は、芯材１０の表面に設けられる。図５で
は、電路１２は、芯材１０の表面において螺旋状に設け
られている。いずれの場合でも、電路１２は、導体に電
流を流したときに電場および磁場が０となる位置、すな
わち芯材の表面に設けられる。一方、図６に示すよう
に、電路１２′の部分が芯材１０の表面から離れたとこ
ろに配置されるのは望ましくない。芯材１０から離れた
部分は、上述した電場および磁場が０とならないからで
ある。
相当する電路を備えていることを特徴としている。この
ような電路は、芯材の長手方向に所定の長さを有するよ
う芯材に密着して設けられておれば、その配置方法は特
に限定されるものではない。芯材の長手方向に沿う電路
の長さは、芯材に巻き付けられる超電導線のピッチより
も長いことが望ましい。電路の配置の仕方は、たとえば
図４および５に示すとおりである。図４では、芯材１０
上に、その長手方向と平行に電路１２が設けられてい
る。電路１２は、芯材１０の表面に設けられる。図５で
は、電路１２は、芯材１０の表面において螺旋状に設け
られている。いずれの場合でも、電路１２は、導体に電
流を流したときに電場および磁場が０となる位置、すな
わち芯材の表面に設けられる。一方、図６に示すよう
に、電路１２′の部分が芯材１０の表面から離れたとこ
ろに配置されるのは望ましくない。芯材１０から離れた
部分は、上述した電場および磁場が０とならないからで
ある。
【００３２】芯材上に設けられるこのような電路は、半
径の比較的小さい絶縁被覆電線からなることが好まし
い。このような電線は、上述した回路を形成することが
できるよう、導体の芯材上に設けられる。たとえば図４
に示すように芯材上に絶縁被覆電線を設ける場合、図７
に示すように、電線２２の上から絶縁テープ２４を巻け
ば、芯材１０上に電線２２を固定することができる。一
方、図５に示すように芯材１０上に電線を巻き付けれ
ば、絶縁テープを用いることなく芯材上に電線を固定す
ることができる。
径の比較的小さい絶縁被覆電線からなることが好まし
い。このような電線は、上述した回路を形成することが
できるよう、導体の芯材上に設けられる。たとえば図４
に示すように芯材上に絶縁被覆電線を設ける場合、図７
に示すように、電線２２の上から絶縁テープ２４を巻け
ば、芯材１０上に電線２２を固定することができる。一
方、図５に示すように芯材１０上に電線を巻き付けれ
ば、絶縁テープを用いることなく芯材上に電線を固定す
ることができる。
【００３３】電線に使用される絶縁材料は、液体窒素中
でも割れ等の劣化を生じないものが好ましい。このよう
な材料として、エナメル、テフロン等を用いることがで
きる。電線を構成する導電材料は、たとえば銅等とする
ことができる。絶縁被覆電線の直径は、その上に巻き付
けられる超電導線に変形や座屈等の悪影響を与えない範
囲であることが好ましい。たとえば、電線の線径は超電
導線材の厚みまたは直径以下とすることが望ましい。よ
り好ましい線径は、たとえば５００μｍ以下であり、よ
り好ましい線径の範囲は、たとえば１００〜５００μｍ
である。
でも割れ等の劣化を生じないものが好ましい。このよう
な材料として、エナメル、テフロン等を用いることがで
きる。電線を構成する導電材料は、たとえば銅等とする
ことができる。絶縁被覆電線の直径は、その上に巻き付
けられる超電導線に変形や座屈等の悪影響を与えない範
囲であることが好ましい。たとえば、電線の線径は超電
導線材の厚みまたは直径以下とすることが望ましい。よ
り好ましい線径は、たとえば５００μｍ以下であり、よ
り好ましい線径の範囲は、たとえば１００〜５００μｍ
である。
【００３４】図８および図９に本発明に従う超電導導体
の一具体例を示す。芯材３０上には、上述した回路を形
成することができるように絶縁被覆電線３２が設けられ
ている。絶縁被覆電線３２は、芯材３０上に巻かれた絶
縁テープ３４によって固定される。絶縁テープ３４上に
は、テープ状の超電導線３６および３８が、２層で螺旋
状に巻き付けられている。各層には、複数本のテープ状
超電導線が配置されている。このような導体において、
電線３２を用いて図３に示すような回路を形成して誘導
電圧を測定し、導体に通電する電流と同相の抵抗性電圧
を読取れば、上述した原理に基づいて交流損失を算出す
ることができる。
の一具体例を示す。芯材３０上には、上述した回路を形
成することができるように絶縁被覆電線３２が設けられ
ている。絶縁被覆電線３２は、芯材３０上に巻かれた絶
縁テープ３４によって固定される。絶縁テープ３４上に
は、テープ状の超電導線３６および３８が、２層で螺旋
状に巻き付けられている。各層には、複数本のテープ状
超電導線が配置されている。このような導体において、
電線３２を用いて図３に示すような回路を形成して誘導
電圧を測定し、導体に通電する電流と同相の抵抗性電圧
を読取れば、上述した原理に基づいて交流損失を算出す
ることができる。
【００３５】上記具体例では、テープ状超電導線が用い
られているが、その形状は特に限定されるものではな
く、たとえば丸線を同様に用いることもできる。また、
以下の実施例ではテープ状酸化物超電導線、特にビスマ
ス系酸化物超電導線を芯材に巻き付けた導体について説
明するが、用いられる超電導線はこれに限定されるもの
ではなく、金属系および金属間化合物系超電導体等の他
の超電導体を用いた線材で構成される導体にも本発明を
適用することができる。以下、実施例により本発明をよ
り詳細に説明する。
られているが、その形状は特に限定されるものではな
く、たとえば丸線を同様に用いることもできる。また、
以下の実施例ではテープ状酸化物超電導線、特にビスマ
ス系酸化物超電導線を芯材に巻き付けた導体について説
明するが、用いられる超電導線はこれに限定されるもの
ではなく、金属系および金属間化合物系超電導体等の他
の超電導体を用いた線材で構成される導体にも本発明を
適用することができる。以下、実施例により本発明をよ
り詳細に説明する。
【００３６】
実施例１ Ｂｉ2 Ｏ3 、ＰｂＯ、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 およびＣ
ｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８
１：０．３０：１．９２：２．０１：３．０３の組成比
になるようにこれらを配合した。得られた粉末を、複数
回、熱処理した。なお、各熱処理後において粉砕を行な
った。熱処理および粉砕を経て得られた粉末をさらにボ
ールミルにより粉砕しサブミクロンの粉末を得た。得ら
れた粉末を８００℃で２時間熱処理した後、外径１２ｍ
ｍ、内径１０ｍｍの銀パイプ中に充填した。粉末を充填
したパイプを伸線加工した後、切断した。得られた線材
を７本、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイプに嵌合
し、直径１ｍｍとなるまで伸線加工を行なった。得られ
た線材に複数回の圧延加工および熱処理を施し、厚さ
０．２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状７芯超電導線を得た。
ｕＯを用いて、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８
１：０．３０：１．９２：２．０１：３．０３の組成比
になるようにこれらを配合した。得られた粉末を、複数
回、熱処理した。なお、各熱処理後において粉砕を行な
った。熱処理および粉砕を経て得られた粉末をさらにボ
ールミルにより粉砕しサブミクロンの粉末を得た。得ら
れた粉末を８００℃で２時間熱処理した後、外径１２ｍ
ｍ、内径１０ｍｍの銀パイプ中に充填した。粉末を充填
したパイプを伸線加工した後、切断した。得られた線材
を７本、外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの銀パイプに嵌合
し、直径１ｍｍとなるまで伸線加工を行なった。得られ
た線材に複数回の圧延加工および熱処理を施し、厚さ
０．２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状７芯超電導線を得た。
【００３７】長さが１．５ｍ、外径が１９ｍｍφの銅パ
イプ上に、０．１ｍｍφのエナメル絶縁リード線を設け
た。リード線は、銅パイプの長手方向にほぼ平行に配置
した。エナメル絶縁リード線をポリイミドからなる絶縁
テープで固定した後、その上に得られた超電導線を５０
０ｍｍのピッチで螺旋状に巻き付けた。図９に示すよう
に超電導線を銅パイプ上に２層巻き付けて、２層超電導
導体を作製した。なお、第１層の上に絶縁紙を巻き付
け、その上に第２層の超電導線を巻き付けた。これによ
り、第１層と第２層とを電気的に絶縁した。
イプ上に、０．１ｍｍφのエナメル絶縁リード線を設け
た。リード線は、銅パイプの長手方向にほぼ平行に配置
した。エナメル絶縁リード線をポリイミドからなる絶縁
テープで固定した後、その上に得られた超電導線を５０
０ｍｍのピッチで螺旋状に巻き付けた。図９に示すよう
に超電導線を銅パイプ上に２層巻き付けて、２層超電導
導体を作製した。なお、第１層の上に絶縁紙を巻き付
け、その上に第２層の超電導線を巻き付けた。これによ
り、第１層と第２層とを電気的に絶縁した。
【００３８】エナメル絶縁リード線を用いて図１０に示
すような回路を構成した。用いたエナメル絶縁リード線
のうち６００ｍｍの長さの部分を芯材の表面に固定し、
その他の部分を導体の表面に引き出した。図１０に示す
ように、リード線４２によって回路を形成し、その回路
に誘起される電圧を測定できるようロックインアンプ５
２にリード線４２を接続した。また比較例として、導体
を構成する銅パイプの両端からそれぞれ４００ｍｍの場
所にある複数本の超電導線をはんだによって一体化する
ことにより２つの電圧端子を構成し、それぞれにリード
線をはんだ付けした。図１０に示すように、電圧端子６
０ａと６０ｂとの間の電圧を測定できるよう、両端子に
はんだ付けされたリード線６２ａおよび６２ｂをロック
インアンプ５４に接続した。超電導導体５０をシャント
５６を介して交流電源５８に接続し、導体５０に通電を
行なった。また、シャント５６の両端子は、ロックイン
アンプ５２および５４にそれぞれ接続された。図に示す
ように、通電電流の波形（正弦波）をレファレンス、リ
ード線４２および６２にそれぞれ発生する電圧をシグナ
ルとして、ロックインアンプ５２および５４にそれぞれ
信号を入力した。通電電流と同相の電圧成分をロックイ
ンアンプにより分離し、得られた抵抗性電圧と通電電流
との積により、導体単位長さ当りの損失を見積もった。
その結果、超電導導体の臨界電流（Ｉｃ）値以下で通電
を行なった場合、リード線４２によって形成された回路
に生ずる電圧を測定して得られる結果と端子間の電圧を
測定して得られる結果とはほぼ一致することが確認でき
た。
すような回路を構成した。用いたエナメル絶縁リード線
のうち６００ｍｍの長さの部分を芯材の表面に固定し、
その他の部分を導体の表面に引き出した。図１０に示す
ように、リード線４２によって回路を形成し、その回路
に誘起される電圧を測定できるようロックインアンプ５
２にリード線４２を接続した。また比較例として、導体
を構成する銅パイプの両端からそれぞれ４００ｍｍの場
所にある複数本の超電導線をはんだによって一体化する
ことにより２つの電圧端子を構成し、それぞれにリード
線をはんだ付けした。図１０に示すように、電圧端子６
０ａと６０ｂとの間の電圧を測定できるよう、両端子に
はんだ付けされたリード線６２ａおよび６２ｂをロック
インアンプ５４に接続した。超電導導体５０をシャント
５６を介して交流電源５８に接続し、導体５０に通電を
行なった。また、シャント５６の両端子は、ロックイン
アンプ５２および５４にそれぞれ接続された。図に示す
ように、通電電流の波形（正弦波）をレファレンス、リ
ード線４２および６２にそれぞれ発生する電圧をシグナ
ルとして、ロックインアンプ５２および５４にそれぞれ
信号を入力した。通電電流と同相の電圧成分をロックイ
ンアンプにより分離し、得られた抵抗性電圧と通電電流
との積により、導体単位長さ当りの損失を見積もった。
その結果、超電導導体の臨界電流（Ｉｃ）値以下で通電
を行なった場合、リード線４２によって形成された回路
に生ずる電圧を測定して得られる結果と端子間の電圧を
測定して得られる結果とはほぼ一致することが確認でき
た。
【００３９】実施例２ 芯材上に設けるリード線として０．８ｍｍφのテフロン
被覆リード線および０．５ｍｍφのテフロン被覆リード
線をそれぞれ用いた以外は、実施例１と同様の構造を有
する超電導導体を作製した。得られた導体の外観をチェ
ックした結果、０．８ｍｍφのテフロン被覆リード線上
に巻き付けた超電導導体には若干の座屈が見られた。一
方、０．５ｍｍφのテフロン被覆リード線上に巻き付け
た線材には座屈が見られなかった。
被覆リード線および０．５ｍｍφのテフロン被覆リード
線をそれぞれ用いた以外は、実施例１と同様の構造を有
する超電導導体を作製した。得られた導体の外観をチェ
ックした結果、０．８ｍｍφのテフロン被覆リード線上
に巻き付けた超電導導体には若干の座屈が見られた。一
方、０．５ｍｍφのテフロン被覆リード線上に巻き付け
た線材には座屈が見られなかった。
【００４０】実施例３ 超電導線材を４層で巻き付けた以外は、実施例１と同様
の構造を有する超電導導体を作製した。導体のＩｃを測
定したところ、１μＶ／ｃｍ定義でＩｃは１０００Ａで
あり、線材の性能から予想されるＩｃ（２０００Ａ）よ
りも低いことを確認した。導体を分解して線材の劣化箇
所を調査したところ、はんだ付けにより電圧端子を設け
た部分に劣化箇所が認められた。一方、本発明に従って
回路を構成するためのリード線を設けた部分には劣化箇
所は認められなかった。
の構造を有する超電導導体を作製した。導体のＩｃを測
定したところ、１μＶ／ｃｍ定義でＩｃは１０００Ａで
あり、線材の性能から予想されるＩｃ（２０００Ａ）よ
りも低いことを確認した。導体を分解して線材の劣化箇
所を調査したところ、はんだ付けにより電圧端子を設け
た部分に劣化箇所が認められた。一方、本発明に従って
回路を構成するためのリード線を設けた部分には劣化箇
所は認められなかった。
【００４１】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、はんだを用いて電圧端子を形成することなく、超電
導導体の交流損失を測定することができる。本発明は、
超電導導体の外観および特性に悪影響を与えることな
く、交流損失を測定できる技術を提供するものである。
本発明では、４端子法で行なうよりもより正確に導体の
交流損失を測定することが可能である。したがって、本
発明は、交流損失を逐次チェックする必要がある分野、
たとえば交流用電力ケーブル等の分野で効果的である。
ば、はんだを用いて電圧端子を形成することなく、超電
導導体の交流損失を測定することができる。本発明は、
超電導導体の外観および特性に悪影響を与えることな
く、交流損失を測定できる技術を提供するものである。
本発明では、４端子法で行なうよりもより正確に導体の
交流損失を測定することが可能である。したがって、本
発明は、交流損失を逐次チェックする必要がある分野、
たとえば交流用電力ケーブル等の分野で効果的である。
【図１】円筒形の導体を示す斜視図である。
【図２】円筒形の導体に発生する磁場および電場を求め
るための座標系を示す模式図である。
るための座標系を示す模式図である。
【図３】円筒形の導体に発生する交流損失を求めるため
の回路を示す図である。
の回路を示す図である。
【図４】本発明において、芯材上に交流損失を求めるた
めの電路を配置する一具体例を示す斜視図である。
めの電路を配置する一具体例を示す斜視図である。
【図５】本発明において、芯材上に交流損失を求めるた
めの電路を配置するもう１つの具体例を示す斜視図であ
る。
めの電路を配置するもう１つの具体例を示す斜視図であ
る。
【図６】芯材上に設けられる望ましくない電路の例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図７】芯材上に設けられる絶縁被覆電線を固定するた
めの一具体例を示す斜視図である。
めの一具体例を示す斜視図である。
【図８】本発明に従う超電導導体の一具体例を示す斜視
図である。
図である。
【図９】本発明に従う超電導導体の一具体例を示す断面
図である。
図である。
【図１０】本発明の実施例において、交流損失を求める
ための回路を示す図である。
ための回路を示す図である。
１０、２０、３０ 芯材 １２、１２′ 電路 ２２、３２ 絶縁被覆電線 ２４、３４ 絶縁テープ ３６、３８ 超電導線 ４２、６２ リード線 ５０ 超電導導体 ５２、５４ ロックインアンプ ６０ａ、６０ｂ はんだ付け端子
フロントページの続き (72)発明者 石井 英雄 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 岩田 良浩 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 原 築志 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 円筒形の芯材と、前記芯材に螺旋状に巻
き付けられた複数本の超電導線とを備える超電導導体に
おいて、 前記芯材と前記超電導線との間に、前記芯材の長手方向
に所定の長さを有するよう前記芯材に密着して設けられ
た、外部回路に接続可能な絶縁被覆電線を備えることを
特徴とする、超電導導体。 - 【請求項２】 前記超電導線がテープ状の酸化物超電導
線であることを特徴とする、請求項１記載の超電導導
体。 - 【請求項３】 円筒形の芯材と、前記芯材に螺旋状に巻
き付けられた複数本の超電導線とを備える超電導導体の
交流損失を測定するための方法であって、 前記複数本の超電導線に交流電流を流す際に前記芯材の
周囲に発生する、前記芯材の中心軸からほぼｒ0 （ｒ0
は前記芯材の半径）離れた位置からＲ（Ｒ≧ｒ 1 、ｒ1
は前記超電導導体の半径）離れた位置までの磁場によっ
て誘起される電圧を測定し、 前記測定された電圧から、前記超電導導体の交流損失を
求めることを特徴とする、超電導導体の交流損失測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23887596A JPH1082807A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 超電導導体およびその交流損失測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23887596A JPH1082807A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 超電導導体およびその交流損失測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082807A true JPH1082807A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17036568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23887596A Withdrawn JPH1082807A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 超電導導体およびその交流損失測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082807A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002747A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の損失の測定方法および測定装置 |
| CN104597317A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-06 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导线圈交流损耗的测量装置 |
| CN105044449A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导电缆交流损耗测量装置 |
| CN105277798A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-01-27 | 国家电网公司 | 一种高温超导单元交流损耗补偿测量方法 |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP23887596A patent/JPH1082807A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002747A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線材の損失の測定方法および測定装置 |
| CN105277798A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-01-27 | 国家电网公司 | 一种高温超导单元交流损耗补偿测量方法 |
| CN104597317A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-06 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导线圈交流损耗的测量装置 |
| CN105044449A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-11-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导电缆交流损耗测量装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |