JPS5818906A - 極低温用電気巻線の製造方法 - Google Patents
極低温用電気巻線の製造方法Info
- Publication number
- JPS5818906A JPS5818906A JP56116377A JP11637781A JPS5818906A JP S5818906 A JPS5818906 A JP S5818906A JP 56116377 A JP56116377 A JP 56116377A JP 11637781 A JP11637781 A JP 11637781A JP S5818906 A JPS5818906 A JP S5818906A
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- JP
- Japan
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- insulator
- winding
- conductor
- liquid refrigerant
- vessel
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
-
- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (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、例えばトカマク形核融合炉の超電導トロイダ
ル磁場コイルのような極低温用電気会−の製造方法に関
する。
ル磁場コイルのような極低温用電気会−の製造方法に関
する。
従来、トロイダル磁場コイルの絶縁製造方法については
、レジンリッチ絶縁による方法があった。
、レジンリッチ絶縁による方法があった。
この公知の方法はコイル導体にレジンを含んだテープ状
もしくはシート状の絶縁材料を巻回し、これを加熱、成
形するものであったが、この公知の方法には加熱、成形
の工程があるために、大形あるいは複雑な形状をしたト
ロイダル磁場コイル等の仕上り寸法の精度を向上させる
ことは害鳥でないという問題点があった。
もしくはシート状の絶縁材料を巻回し、これを加熱、成
形するものであったが、この公知の方法には加熱、成形
の工程があるために、大形あるいは複雑な形状をしたト
ロイダル磁場コイル等の仕上り寸法の精度を向上させる
ことは害鳥でないという問題点があった。
本発明は巻線の仕上り寸法の精度を問題にすることなく
、電気巻線とそれを収納する真空容器との空間を液体冷
媒を凝固して充填し、大きな磁力による絶縁物の圧縮疲
労を小さくシ、また絶縁物の耐クラツク性を向上した極
低温用電気巻線の製造方法を提供することを目的とする
。
、電気巻線とそれを収納する真空容器との空間を液体冷
媒を凝固して充填し、大きな磁力による絶縁物の圧縮疲
労を小さくシ、また絶縁物の耐クラツク性を向上した極
低温用電気巻線の製造方法を提供することを目的とする
。
以下、本発明の一実施例について、図面を参照してｌＩ
！明する。この図面はトロイダル磁場コイルの場合を示
したものであり、（！）は帯状の超電導導体で、内１１
に複数個（図では９個）の冷却孔（２）を有し、アラミ
ツド紙（ノーメックスというデュポン社商品名のものを
使用）を巻付けて層間絶縁層（３）を形成する。これを
複数回（図では１０回）巻回して巻線（４）とし、この
巻線（４）の周囲にアラミツド紙を巻付けて対地絶縁層
（５）を形成し、真空容器（６）内に装着する。その後
真空容器（６）の内部に液体窒素からなる筐体冷媒を入
れ、層間絶縁層（３）、対地絶縁層（５）Ｋ含浸し、ま
た真空容器（６）内の残りの空間に充填する。次に導体
（１）の内部の冷却孔（２）に極低温ヘリウムガスを流
し、先に含浸および充填した液体冷媒を徐々に冷却して
凝固させ、固体状の凝固絶縁物（７）に変化させる。淘
、この場合、液体窒素が常圧で凝固する６３に以下の所
定の温度で真空容１） （６）と導体（１）との間の誘
電率あるいは絶縁抵抗等の電気特性を測定し、所定の電
気特性が発揮されなかったならば、極低温ヘリウムガス
の注入を止め、冷却孔（２）に温度６５〜７５にのヘリ
ウムガスを流して凝固絶縁物（７）となっている窒素を
溶融させる。固体状の窒素が溶融したら、再び極低温ヘ
リウムガスを冷却孔（２）に流して、層間絶縁層（３）
および対地絶縁層（５）Ｋ空隙が残らないように溶融し
た液体窒素を徐々に凝固させて凝固絶縁物（７）を形成
させる。
！明する。この図面はトロイダル磁場コイルの場合を示
したものであり、（！）は帯状の超電導導体で、内１１
に複数個（図では９個）の冷却孔（２）を有し、アラミ
ツド紙（ノーメックスというデュポン社商品名のものを
使用）を巻付けて層間絶縁層（３）を形成する。これを
複数回（図では１０回）巻回して巻線（４）とし、この
巻線（４）の周囲にアラミツド紙を巻付けて対地絶縁層
（５）を形成し、真空容器（６）内に装着する。その後
真空容器（６）の内部に液体窒素からなる筐体冷媒を入
れ、層間絶縁層（３）、対地絶縁層（５）Ｋ含浸し、ま
た真空容器（６）内の残りの空間に充填する。次に導体
（１）の内部の冷却孔（２）に極低温ヘリウムガスを流
し、先に含浸および充填した液体冷媒を徐々に冷却して
凝固させ、固体状の凝固絶縁物（７）に変化させる。淘
、この場合、液体窒素が常圧で凝固する６３に以下の所
定の温度で真空容１） （６）と導体（１）との間の誘
電率あるいは絶縁抵抗等の電気特性を測定し、所定の電
気特性が発揮されなかったならば、極低温ヘリウムガス
の注入を止め、冷却孔（２）に温度６５〜７５にのヘリ
ウムガスを流して凝固絶縁物（７）となっている窒素を
溶融させる。固体状の窒素が溶融したら、再び極低温ヘ
リウムガスを冷却孔（２）に流して、層間絶縁層（３）
および対地絶縁層（５）Ｋ空隙が残らないように溶融し
た液体窒素を徐々に凝固させて凝固絶縁物（７）を形成
させる。
次に作用について説明する。上記のようにして得た電気
巻線をトロイダル磁場コイルとして被−合炉に使用する
には、冷却孔（２１に液体ヘリウムを流し、超電導電気
巻線とすればよい。この場合、絶縁層（３）、（５）の
内部および外部は固体窒素からなる凝固絶縁物（７）で
充填されているから、巻線に大きな磁力が生じても、絶
縁層＋３）、 （５）および凝固絶縁物（７）が均一に
力を受け、そのまま真空容Ｉ！（６）Ｋ力を伝達し、結
局真９容器（６）が磁力を支持することＫなり、絶縁層
（３）、（５）および凝固絶縁物（７）の圧縮疲労を小
さくシ、耐クラツク性を向上する。そして、加熱、成形
の工程が不要であるため、製造工程が非常に簡単になり
、従って品質の安定したトロイダル磁場コイルを製造で
きる。また従来のレジンリッチ絶縁では、絶縁層を一体
に固着するために、絶縁の修理、分解が容易でないが、
本実施例によって製造されたトロイダル磁場コイルの絶
縁は、常１で固着せず、窒素を気化させるととによって
アラミツド紙を１枚宛分解できるため、絶縁層の修理、
分解が非常に容易である。さらに運転終了時に固体状の
窒素を液化することにより運転中に絶縁層が受けた圧縮
疲労を除去することができるため、長期的に信頼性の高
いトロイダル磁場コイルを提供できる。
巻線をトロイダル磁場コイルとして被−合炉に使用する
には、冷却孔（２１に液体ヘリウムを流し、超電導電気
巻線とすればよい。この場合、絶縁層（３）、（５）の
内部および外部は固体窒素からなる凝固絶縁物（７）で
充填されているから、巻線に大きな磁力が生じても、絶
縁層＋３）、 （５）および凝固絶縁物（７）が均一に
力を受け、そのまま真空容Ｉ！（６）Ｋ力を伝達し、結
局真９容器（６）が磁力を支持することＫなり、絶縁層
（３）、（５）および凝固絶縁物（７）の圧縮疲労を小
さくシ、耐クラツク性を向上する。そして、加熱、成形
の工程が不要であるため、製造工程が非常に簡単になり
、従って品質の安定したトロイダル磁場コイルを製造で
きる。また従来のレジンリッチ絶縁では、絶縁層を一体
に固着するために、絶縁の修理、分解が容易でないが、
本実施例によって製造されたトロイダル磁場コイルの絶
縁は、常１で固着せず、窒素を気化させるととによって
アラミツド紙を１枚宛分解できるため、絶縁層の修理、
分解が非常に容易である。さらに運転終了時に固体状の
窒素を液化することにより運転中に絶縁層が受けた圧縮
疲労を除去することができるため、長期的に信頼性の高
いトロイダル磁場コイルを提供できる。
淘、本発明は上記し、かつ図面に示した実施例のみに限
定されるものではなく、例えば必らずしも超電導の巻線
でなくてもよいし、液体冷媒は液体酸素又は液体アルゴ
ン等を用いてもよいし、それらの液体冷媒を凝固させる
冷媒はヘリウムガスでなくてもよいし、層間絶縁層（３
）や対地絶縁層（５）の一部もしくは全部をフッ素樹脂
（テフロンというデュポン社商品名のものあり）の角材
からなるスペーサにて置き換えてもよいし、層間絶縁層
（３）対地絶縁層（５）、スペーサ等の絶縁物の一部も
しくは全部を相互又は導体に樹脂で固着しておいてもよ
い等、その要旨を変更しない範囲で、種々変形して実施
できることは勿論である。
定されるものではなく、例えば必らずしも超電導の巻線
でなくてもよいし、液体冷媒は液体酸素又は液体アルゴ
ン等を用いてもよいし、それらの液体冷媒を凝固させる
冷媒はヘリウムガスでなくてもよいし、層間絶縁層（３
）や対地絶縁層（５）の一部もしくは全部をフッ素樹脂
（テフロンというデュポン社商品名のものあり）の角材
からなるスペーサにて置き換えてもよいし、層間絶縁層
（３）対地絶縁層（５）、スペーサ等の絶縁物の一部も
しくは全部を相互又は導体に樹脂で固着しておいてもよ
い等、その要旨を変更しない範囲で、種々変形して実施
できることは勿論である。
以上説明したように１本発明によれば、真空容器内の電
気導体の巻線の周囲の絶縁層あるいはスペーサ等の絶縁
物と空間に５０に８にの温度で凝固する液体冷媒を含浸
又は充填し、導体の冷却孔に低温冷媒を扼して前記液体
冷媒を凝固させるので、絶縁層あるいはスペーサ等の絶
縁物と凝固絶縁物とが一体となって真空容器内を雛める
ことにより、巻線に大きな磁力が生じても、これら一体
となった絶縁物が均一に力を受け、そのまま真空容器に
力を伝達し、結局真空容器が磁力を支持することになり
、これら絶縁物の圧縮疲労を小さくし、耐クラツク性を
向上する。そして、加熱成形の工程が不要であるため、
製造工程が非常に簡単になる。さらに１１）！Ｉの運転
終了時に凝固絶縁物を液化することにより、運転中に絶
縁物が受けた圧縮疲労を除去することができるため、長
期的に信頼性の高い極低温用電気巻線を提供できる。
気導体の巻線の周囲の絶縁層あるいはスペーサ等の絶縁
物と空間に５０に８にの温度で凝固する液体冷媒を含浸
又は充填し、導体の冷却孔に低温冷媒を扼して前記液体
冷媒を凝固させるので、絶縁層あるいはスペーサ等の絶
縁物と凝固絶縁物とが一体となって真空容器内を雛める
ことにより、巻線に大きな磁力が生じても、これら一体
となった絶縁物が均一に力を受け、そのまま真空容器に
力を伝達し、結局真空容器が磁力を支持することになり
、これら絶縁物の圧縮疲労を小さくし、耐クラツク性を
向上する。そして、加熱成形の工程が不要であるため、
製造工程が非常に簡単になる。さらに１１）！Ｉの運転
終了時に凝固絶縁物を液化することにより、運転中に絶
縁物が受けた圧縮疲労を除去することができるため、長
期的に信頼性の高い極低温用電気巻線を提供できる。
図面は本発明の方法の一実施例によって製造された極低
温用電気巻線を示す断面図である。 １・・・電気導体 ２ ・・冷 却 孔３・・
・絶縁物の一部である層間絶縁層４・・・巻 線 Ｓ・・・絶縁物の一部である対地絶縁層６・・・真空容
器 ７・・・凝固絶縁物代理人 弁理士 井
上 −男
温用電気巻線を示す断面図である。 １・・・電気導体 ２ ・・冷 却 孔３・・
・絶縁物の一部である層間絶縁層４・・・巻 線 Ｓ・・・絶縁物の一部である対地絶縁層６・・・真空容
器 ７・・・凝固絶縁物代理人 弁理士 井
上 −男
Claims (5)
- （１）内部に冷却孔を有する電気導体の巻線を絶縁物を
介して真空容器内に装着し、真空容器内の電気導体の周
囲の絶縁物と空間にＳＯＫ程度の温度で凝固する液体冷
媒を含浸又は充填し、導体の冷却孔に低温冷媒を流して
液体冷媒を凝固させることを特徴とする極低温用電気巻
線の製造方法。 - （２）絶縁物はアラミツド紙を層状に用いた絶縁層とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極低温
用電気巻線の製造方法。 - （３）絶縁物の少なくとも一部を絶縁スペーサとしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の極低温用電
気巻線の製造方法。 - （４） 絶縁物の少なくとも一部を相互又は導体に樹
脂で固着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項いずれかに記載の極低温用電気巻線の製造方
法。 - （５）電気導体は超電導導体とし、液体冷媒は液体窒素
とし、低温冷媒は極低温ヘリウムガスとしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第４項いずれかに記
載の極低温用電気巻線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116377A JPS5818906A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 極低温用電気巻線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116377A JPS5818906A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 極低温用電気巻線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818906A true JPS5818906A (ja) | 1983-02-03 |
Family
ID=14685480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56116377A Pending JPS5818906A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 極低温用電気巻線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818906A (ja) |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56116377A patent/JPS5818906A/ja active Pending
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