JPS58172813A - 超電導導体 - Google Patents
超電導導体Info
- Publication number
- JPS58172813A JPS58172813A JP57053892A JP5389282A JPS58172813A JP S58172813 A JPS58172813 A JP S58172813A JP 57053892 A JP57053892 A JP 57053892A JP 5389282 A JP5389282 A JP 5389282A JP S58172813 A JPS58172813 A JP S58172813A
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- Japan
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- superconducting
- flow path
- conductor
- refrigerant flow
- refrigerant
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導導体に係り、４ＩＫ核融合用の如く大型
超電導コイルに採用される内部冷却ｍＶｃ好適な超電導
導体に関する。
超電導コイルに採用される内部冷却ｍＶｃ好適な超電導
導体に関する。
一般に導体内部に冷媒流路を有する内部冷却型超電導導
体は、第１図に示す如き様々な構造の本のが提案されて
いる。しかし、いずれの場合も一長一短があり、核融合
に用いられる大型超電導導体としては不十分である。
体は、第１図に示す如き様々な構造の本のが提案されて
いる。しかし、いずれの場合も一長一短があり、核融合
に用いられる大型超電導導体としては不十分である。
即ち、第１図（（転）に示すものは、冷媒管壁４の外周
に複合超電導線１が巻付けられ、更にその外周に安定化
材２を配置して超電導導体５ａ（（形成し、この超電導
導体５１の横断面中央部に大きな冷媒流路３ｔ−備えて
いる構造であるが、冷媒流路３の断面に比較して冷媒管
壁４０周長が短いため、通電容量の大きい大型超電導導
体になればなる楢安定化をはかる仁とが困難となる。例
え安定化しても超電導導体５ａ全体の電流密度を著しく
低下させる欠点がある。また、第１図（ｂ） Ｋ示すも
のは、複合超電導線ｌの両側に２つの冷媒管壁４ｔｌ−
有し、その冷媒管壁４の内部に安定化材２の編線を配置
して冷媒流路３を多数に分割すると共に、冷却局長を大
きくした超電導導体５ｂであるが、複合超電導線１内で
の発熱が、この冷却局長を通してどれだけ有効に冷媒中
へ除去出来るか疑問がある。
に複合超電導線１が巻付けられ、更にその外周に安定化
材２を配置して超電導導体５ａ（（形成し、この超電導
導体５１の横断面中央部に大きな冷媒流路３ｔ−備えて
いる構造であるが、冷媒流路３の断面に比較して冷媒管
壁４０周長が短いため、通電容量の大きい大型超電導導
体になればなる楢安定化をはかる仁とが困難となる。例
え安定化しても超電導導体５ａ全体の電流密度を著しく
低下させる欠点がある。また、第１図（ｂ） Ｋ示すも
のは、複合超電導線ｌの両側に２つの冷媒管壁４ｔｌ−
有し、その冷媒管壁４の内部に安定化材２の編線を配置
して冷媒流路３を多数に分割すると共に、冷却局長を大
きくした超電導導体５ｂであるが、複合超電導線１内で
の発熱が、この冷却局長を通してどれだけ有効に冷媒中
へ除去出来るか疑問がある。
更に、第１図（Ｃ）に示すものは、いわゆるバンドル型
導体で、握合超４導ｌＩｉ！ｌを３本ずつ撚線とし、こ
れらを更に撚線するか、もしくは束ねて冷媒管壁４中に
挿入して成形した超電導導体５Ｃで、複合超電導線１間
、及び撚線と撚紐との空間が冷媒流路３となる構造であ
る。この超電導導体５０は冷却性はよいが、狭い多数の
冷媒流路３である丸め冷媒流量を大きくして安定化をは
かろうとすると冷媒の圧力損失が大きくなり、大型コイ
ルでは多数の冷媒流路の接続が必要となる欠点がある。
導体で、握合超４導ｌＩｉ！ｌを３本ずつ撚線とし、こ
れらを更に撚線するか、もしくは束ねて冷媒管壁４中に
挿入して成形した超電導導体５Ｃで、複合超電導線１間
、及び撚線と撚紐との空間が冷媒流路３となる構造であ
る。この超電導導体５０は冷却性はよいが、狭い多数の
冷媒流路３である丸め冷媒流量を大きくして安定化をは
かろうとすると冷媒の圧力損失が大きくなり、大型コイ
ルでは多数の冷媒流路の接続が必要となる欠点がある。
また、第１図（ａ） 、 （ｂ）及び（Ｃ）いずれの超
電導導体にゝ“ても・＠１図０如きｑ、４面０完成した
も０を用イテコイル巻線するめで、大型超電導コイルで
は必ず多数の冷媒流路の接続が必要となる。
電導導体にゝ“ても・＠１図０如きｑ、４面０完成した
も０を用イテコイル巻線するめで、大型超電導コイルで
は必ず多数の冷媒流路の接続が必要となる。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、大部超電導コイルに採用するものであって
も、その性能を損うことなく冷媒流路の接続のない安定
性に優れた超電導導体全提供するにある。
るところは、大部超電導コイルに採用するものであって
も、その性能を損うことなく冷媒流路の接続のない安定
性に優れた超電導導体全提供するにある。
本発明Ｆｉ超電導線を安定化するための安定化材に少く
と４１個の冷媒流路を設け、該冷媒流路とは異なる冷媒
流路を超電導−関で形成することにより所期の目的を達
成するように成したものである。
と４１個の冷媒流路を設け、該冷媒流路とは異なる冷媒
流路を超電導−関で形成することにより所期の目的を達
成するように成したものである。
以下、図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。同、符号は従来と同一のものは同符号を旋用する。
。同、符号は従来と同一のものは同符号を旋用する。
第２図に本発明の超電導導体の一実施例を示す。
線図に示す本実施例では、門型安定化材１ｏの溝中ＫＷ
数の超電導撚線１１ｔ−積層し、その超電導撚線１１の
相互間、及び門型安定化材１０の内壁と超電導撚線１１
との閣で冷媒流路１２を形成し、□・１．。
数の超電導撚線１１ｔ−積層し、その超電導撚線１１の
相互間、及び門型安定化材１０の内壁と超電導撚線１１
との閣で冷媒流路１２を形成し、□・１．。
更に門型安定化材ｌＯの関口Ｓを塞ぐ安定化材１３に冷
媒流路１４を設けて超電導導体５全形成し、これら冷媒
流路１２と１４との断面積は各々異なっている。
媒流路１４を設けて超電導導体５全形成し、これら冷媒
流路１２と１４との断面積は各々異なっている。
本実施例での超電導導体５は、例えば次の如き方法で製
作することが出来る。まず、門型安定化材１０をコイル
巻線し、次いでこの門型安定化材１０Ｏ＃Ｉ中に超電導
撚線１１ｔ−挿入しながらコイル巻線し、この超電導撚
ｇｉｎ積層しながら巻線する。次いで冷媒流路゛１４を
有する安定化材１３ｔ１既に巻線した超電導撚線１１を
言む門型安定化材１０の上に開口部を塞ぐよう重ねて巻
線しながら接合する。冷媒流路１４を有する安定化材１
３は更に必要本数繰返して重ねて巻線しながら接合する
。
作することが出来る。まず、門型安定化材１０をコイル
巻線し、次いでこの門型安定化材１０Ｏ＃Ｉ中に超電導
撚線１１ｔ−挿入しながらコイル巻線し、この超電導撚
ｇｉｎ積層しながら巻線する。次いで冷媒流路゛１４を
有する安定化材１３ｔ１既に巻線した超電導撚線１１を
言む門型安定化材１０の上に開口部を塞ぐよう重ねて巻
線しながら接合する。冷媒流路１４を有する安定化材１
３は更に必要本数繰返して重ねて巻線しながら接合する
。
このような本実施例とすることによって、超電導撚ｉ［
１１間の冷媒流路１２と安定化材１３の冷媒流路１４を
分離して製作することが出来；冷媒流路断面に応じて異
なる流量の液体ヘリウムを流すことが出来るし、このよ
うな超電導導体の構成とすることによって、大型超電導
コイルになっても冷媒流路の接続のない内部冷却型超電
導導体にすることが出来、安定性に優れる。勿論、用い
られる超電導導体の大きさなどによって電気的接続は必
要となるが、同−導体断面内での接続であり、冷媒流路
の圧力損失が大きくなるための冷媒流路の接続は不要と
なる。従って通電容菫の大きい大型超電導導体となって
も安定化を図れ、１を流密度の低下もなく、シかも、十
分に冷却可能となる。
１１間の冷媒流路１２と安定化材１３の冷媒流路１４を
分離して製作することが出来；冷媒流路断面に応じて異
なる流量の液体ヘリウムを流すことが出来るし、このよ
うな超電導導体の構成とすることによって、大型超電導
コイルになっても冷媒流路の接続のない内部冷却型超電
導導体にすることが出来、安定性に優れる。勿論、用い
られる超電導導体の大きさなどによって電気的接続は必
要となるが、同−導体断面内での接続であり、冷媒流路
の圧力損失が大きくなるための冷媒流路の接続は不要と
なる。従って通電容菫の大きい大型超電導導体となって
も安定化を図れ、１を流密度の低下もなく、シかも、十
分に冷却可能となる。
次に本発明の具体例を述べる。
具体例１
第２図と類似の導体横断面構造を有する３５．５ミリメ
ートル巾で５５０ミリメートル高さの内部冷却型超電導
導体を製作した。超電導撚４１１１は外径１．８２ミリ
メートルの超電導素線にオブチタン合金のフィラメント
４１．６ミクロンｋ１０６０本含んだ銅被複合超電導線
）を３１本撚つ九ものを門型安定化鋼１０中に挿入しな
がらコイル巻線し、これｔ３０段積層した。次いで、内
面にフィンを有する２５．５ｆリメートル巾で１．０２
ミリメートル高さの冷媒流路１４ｔ−もつ安定化銅１３
ｔ−３段１１次積層し九１本導体は１．８テスラの磁界
中で９００キロアンペアという大電流を流し得る導体で
、冷媒流路１４に４．５にの超臨界ヘリウムを１０００
グラム／秒のｉ菫で、また、超電導撚線１１間の冷媒流
路１２に４，５にの超臨界ヘリウムを２０グラム／秒で
流した結果、惺めて安定に動作することを確認した。ま
た、本導体金２−２キロメートル害線しても冷媒の圧力
損失は、冷媒ｆＬ＃！！１４で１気圧、冷媒流路１２で
１．６気圧であり冷媒流路の接続なしに安定な大型超電
導コイルを製作出来る超電導導体であることがわかった
。
ートル巾で５５０ミリメートル高さの内部冷却型超電導
導体を製作した。超電導撚４１１１は外径１．８２ミリ
メートルの超電導素線にオブチタン合金のフィラメント
４１．６ミクロンｋ１０６０本含んだ銅被複合超電導線
）を３１本撚つ九ものを門型安定化鋼１０中に挿入しな
がらコイル巻線し、これｔ３０段積層した。次いで、内
面にフィンを有する２５．５ｆリメートル巾で１．０２
ミリメートル高さの冷媒流路１４ｔ−もつ安定化銅１３
ｔ−３段１１次積層し九１本導体は１．８テスラの磁界
中で９００キロアンペアという大電流を流し得る導体で
、冷媒流路１４に４．５にの超臨界ヘリウムを１０００
グラム／秒のｉ菫で、また、超電導撚線１１間の冷媒流
路１２に４，５にの超臨界ヘリウムを２０グラム／秒で
流した結果、惺めて安定に動作することを確認した。ま
た、本導体金２−２キロメートル害線しても冷媒の圧力
損失は、冷媒ｆＬ＃！！１４で１気圧、冷媒流路１２で
１．６気圧であり冷媒流路の接続なしに安定な大型超電
導コイルを製作出来る超電導導体であることがわかった
。
具体例２
！２図と類似の導体損Ｗｆｒ面構造を有する４＆０ミリ
メートル巾で１０００ミリメートル高さの超大型の内部
冷却型超電導導体を製作し九。超電導撚４１１１は外径
１．７０ミリメートルの超電導素線にオフ３錫フィラメ
ント４ミクロンｉ３７，０７０本含んだ銅被複合超電導
線）を４５本撚ったものを門型安定化鋼ｌＯ中に挿入し
ながらコイル巻線し、こｎｆ５７段積層した。）次いで
、内面にフィンｔ−有する３８，５ミリメートル巾で１
６６ミリメードル鳩さの冷媒流路１４をもつ安定化鋼１
３１に３段順次積層し友。本導体は、９テスラの磁界中
で１１３０キロアンペアという大電流を流し得る導体で
、冷媒流路１４に４５にの超臨界ヘリウム全１６００グ
ラムフ秒の流量で、また、超電導撚線１１間の冷媒流路
１２に４５にの超臨界ヘリウムｔ−１０グラム／秒で流
した結果、憾めて安定に動作することｔ−確認した。ま
た、本導体金８．３キロメートル巻線しても冷媒の圧力
損失は、冷媒流路１４で１気圧、冷媒流路１２で１．４
気圧であり冷媒流路の接続なしに安定な大型超電導コイ
ルを製作出来る超電導導体であることがわかった。また
、本具体例では超電導撚！１１に加わるコイル巻線時の
曲げ歪を極めて小さくし得るので、ニオブ３錫超電導線
の如き歪に対して極めて弱い超電導線であっても性能を
低下させることなく大型超電導コイルを製作出来る利点
がある。
メートル巾で１０００ミリメートル高さの超大型の内部
冷却型超電導導体を製作し九。超電導撚４１１１は外径
１．７０ミリメートルの超電導素線にオフ３錫フィラメ
ント４ミクロンｉ３７，０７０本含んだ銅被複合超電導
線）を４５本撚ったものを門型安定化鋼ｌＯ中に挿入し
ながらコイル巻線し、こｎｆ５７段積層した。）次いで
、内面にフィンｔ−有する３８，５ミリメートル巾で１
６６ミリメードル鳩さの冷媒流路１４をもつ安定化鋼１
３１に３段順次積層し友。本導体は、９テスラの磁界中
で１１３０キロアンペアという大電流を流し得る導体で
、冷媒流路１４に４５にの超臨界ヘリウム全１６００グ
ラムフ秒の流量で、また、超電導撚線１１間の冷媒流路
１２に４５にの超臨界ヘリウムｔ−１０グラム／秒で流
した結果、憾めて安定に動作することｔ−確認した。ま
た、本導体金８．３キロメートル巻線しても冷媒の圧力
損失は、冷媒流路１４で１気圧、冷媒流路１２で１．４
気圧であり冷媒流路の接続なしに安定な大型超電導コイ
ルを製作出来る超電導導体であることがわかった。また
、本具体例では超電導撚！１１に加わるコイル巻線時の
曲げ歪を極めて小さくし得るので、ニオブ３錫超電導線
の如き歪に対して極めて弱い超電導線であっても性能を
低下させることなく大型超電導コイルを製作出来る利点
がある。
従って、上述した具体例によれば、大型超電導導体を組
立ながら予イル巻ｍｔ行うことが出来る、′１゛・、。
立ながら予イル巻ｍｔ行うことが出来る、′１゛・、。
ので、冷媒流路の接続のない内部冷却型大型超電導コイ
ルを比較的簡単に製造することが出来る。
ルを比較的簡単に製造することが出来る。
特に大型超電導コイルの形状が複雑なヘリカル状であっ
たり非円形状の場合には、冷媒流路の接続の有無は極め
て重要であり、本具体例を用いることによって大型超電
導コイルの製作コスト、運転コストヲ省しく低減し得る
。また、安定化材の内部だけでなく超電導撚線周囲にも
異なった流量の液体ヘリウムを流すことが出来るので、
Ｍｉ寛導導体全体の常電導転移時の安定性だけでなく、
飼えば外部からの変化戯界などによる定常的発熱の除去
或は局部的な常電導転移時の過渡的安定性を著しく向上
させる。このことは大型超電導コイルの信頼性を著しく
高める利点がある。また超電導コイルの運転モードに見
合って冷媒流路に流す冷媒流量を少なくすることが出来
るので、高価な液体ヘリウムの使用１にヲ少なくする利
点がめる。
たり非円形状の場合には、冷媒流路の接続の有無は極め
て重要であり、本具体例を用いることによって大型超電
導コイルの製作コスト、運転コストヲ省しく低減し得る
。また、安定化材の内部だけでなく超電導撚線周囲にも
異なった流量の液体ヘリウムを流すことが出来るので、
Ｍｉ寛導導体全体の常電導転移時の安定性だけでなく、
飼えば外部からの変化戯界などによる定常的発熱の除去
或は局部的な常電導転移時の過渡的安定性を著しく向上
させる。このことは大型超電導コイルの信頼性を著しく
高める利点がある。また超電導コイルの運転モードに見
合って冷媒流路に流す冷媒流量を少なくすることが出来
るので、高価な液体ヘリウムの使用１にヲ少なくする利
点がめる。
以上説明した本発明の超電導導体によれば、超電導素線
を安定化するための安定化材に少くとも１個の冷媒流路
を設け、該冷媒流路とは異なる冷媒流路を超電導線間で
形成し九ものであるから、冷媒流路を谷々単独に形成す
ることができ、大型の超電導コイルに採用する場合であ
っても冷媒流路の接続がないので、大型超電導導体の性
能全損うことなく安定性に優れ九此種超電導導体を得る
ことができる。
を安定化するための安定化材に少くとも１個の冷媒流路
を設け、該冷媒流路とは異なる冷媒流路を超電導線間で
形成し九ものであるから、冷媒流路を谷々単独に形成す
ることができ、大型の超電導コイルに採用する場合であ
っても冷媒流路の接続がないので、大型超電導導体の性
能全損うことなく安定性に優れ九此種超電導導体を得る
ことができる。
第１図（ａ） 、 （ｂ） 、及び（ｃ）は従来の超電
導導体、特に内部冷却型超電導導体を示す横断面図、第
２図は本発明の１屓電導導体の一実施例を示す内部冷却
型超電導導体の横断面図である。 １・・・複合超電導線、２，１３・・・安定化材、３゜
１２．１４・・・冷媒流路、４・・・冷媒管壁、５，５
ａ。 ５ｂ、５Ｃ・・・超電導導体、１０・・・門型安定化材
、第１図 （α） （ｂ）′ （Ｃ） 第２図
導導体、特に内部冷却型超電導導体を示す横断面図、第
２図は本発明の１屓電導導体の一実施例を示す内部冷却
型超電導導体の横断面図である。 １・・・複合超電導線、２，１３・・・安定化材、３゜
１２．１４・・・冷媒流路、４・・・冷媒管壁、５，５
ａ。 ５ｂ、５Ｃ・・・超電導導体、１０・・・門型安定化材
、第１図 （α） （ｂ）′ （Ｃ） 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の超電導線と、該超電導ａｔ安定化するための
安定化材と、前記超電導線を冷却するための冷媒流路と
を備えた超電導導体において、前記安定化材に少くとも
１個の冷媒流路を設け、これとは異る冷媒流路を前記超
電導線間で形成することを特徴とする超電導導体。 ２、Ｍ記安定化材に設けられる冷媒流路と前記超電導線
間で形成される冷媒流路とは、そのＶ！ｌＴ面積が各々
異なっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の超電導導体。 龜 前記超電導線を超電導撚線とし、該超電導撚線を門
型の安定化材溝中に複数挿入することにより超電導撚線
間に冷媒流路を形成し、かつ、前記門型安定化材の開口
部を塞ぐ安定化材に少くとも１個の冷媒流路を設けたこ
とｔ％徴とする特許請求の範囲第１項、又は第２項記載
の超電導導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053892A JPS58172813A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 超電導導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053892A JPS58172813A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 超電導導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172813A true JPS58172813A (ja) | 1983-10-11 |
Family
ID=12955369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053892A Pending JPS58172813A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 超電導導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172813A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4079187A (en) * | 1975-12-15 | 1978-03-14 | Bbc Brown Boveri & Company Limited | Superconductor |
| JPS5667113A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | Superconductor |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP57053892A patent/JPS58172813A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4079187A (en) * | 1975-12-15 | 1978-03-14 | Bbc Brown Boveri & Company Limited | Superconductor |
| JPS5667113A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | Superconductor |
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