JPS5916207A - 接続された超電導線 - Google Patents
接続された超電導線Info
- Publication number
- JPS5916207A JPS5916207A JP12657182A JP12657182A JPS5916207A JP S5916207 A JPS5916207 A JP S5916207A JP 12657182 A JP12657182 A JP 12657182A JP 12657182 A JP12657182 A JP 12657182A JP S5916207 A JPS5916207 A JP S5916207A
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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】
本発明は接続された超電導線、特に、超電導線の接続部
分の構成に関するものである。
分の構成に関するものである。
一般の超電導線は、添付図面第１図に示すようＫｔＭ成
されており、図において、符号／は超電導線、コは低抵
抗基材であって、一般に鋼材がよく用いられる。また、
３は低抵抗基材コ内に封入されている多数本の超電導体
フィラメントである。
されており、図において、符号／は超電導線、コは低抵
抗基材であって、一般に鋼材がよく用いられる。また、
３は低抵抗基材コ内に封入されている多数本の超電導体
フィラメントである。
低抵抗基材コは超電導体フィラメント３を電気的、・熱
的に安定化させるために用いられる。
的に安定化させるために用いられる。
超電導線／はこのように構成されているが、これを臨界
温度以下に冷却すると、超電導体フイラメン）Ｊの電気
抵抗が零になる。従って、この状態で超電導ｍ／に電流
を流す上、電流は超電導体フィラメント３の中を流れる
。
温度以下に冷却すると、超電導体フイラメン）Ｊの電気
抵抗が零になる。従って、この状態で超電導ｍ／に電流
を流す上、電流は超電導体フィラメント３の中を流れる
。
一方、超電導線ｌの接続は、従来、添付図面第２図に示
すようにして行なわれていた。すなわち、図において、
符号すは超電導線／を互いに接続するためのはんだ層で
ある。このはんだ層の材料としては、インジウム、鉛、
スズ、銀、鉛、スズ等、種々の金属又は合金が用いられ
る。
すようにして行なわれていた。すなわち、図において、
符号すは超電導線／を互いに接続するためのはんだ層で
ある。このはんだ層の材料としては、インジウム、鉛、
スズ、銀、鉛、スズ等、種々の金属又は合金が用いられ
る。
このように接続された従来の超電導線／の接続部の電流
の流れを、断面図によって示した添付図面第３図に基づ
いて、次に説明する。なお、ここで、超電導ｍ／は超電
導状態で使用されているものとする。
の流れを、断面図によって示した添付図面第３図に基づ
いて、次に説明する。なお、ここで、超電導ｍ／は超電
導状態で使用されているものとする。
図において、矢印は電流の流れを示す。すなわち、一方
の超電導線／の超電導体フィラメントＪから、低抵抗基
材コ、ノ・ンダ層グ、他方の超電導線／′の低抵抗基材
コ′を通って、他方の超電導体フィラメント３′に電流
が流れ込む。低抵抗基材コ。
の超電導線／の超電導体フィラメントＪから、低抵抗基
材コ、ノ・ンダ層グ、他方の超電導線／′の低抵抗基材
コ′を通って、他方の超電導体フィラメント３′に電流
が流れ込む。低抵抗基材コ。
コ′及びハンダ層グは一般に電気抵抗を有している。
このハンダ層りは、低磁界、低電流密度においては、超
電導状態になるが、超電導コイル中では、磁界や電流の
ために、一般には、常電導状態になっている。従って、
超電導線ｌ、／′の接続部では、電流が一方の超電導体
フィラメント３から他方の超電導体フィラメント３′へ
移る際に抵抗損失が発生する。この接続部の電気抵抗は
、一般に、ｌｏ７Ω以下である。
電導状態になるが、超電導コイル中では、磁界や電流の
ために、一般には、常電導状態になっている。従って、
超電導線ｌ、／′の接続部では、電流が一方の超電導体
フィラメント３から他方の超電導体フィラメント３′へ
移る際に抵抗損失が発生する。この接続部の電気抵抗は
、一般に、ｌｏ７Ω以下である。
今、超電導コイルを永久電流運転する場合を考える。こ
の場合の原理図を示すと添付図面第Ｖ図の接続部、／２
は超電導コイル／θと励磁電源７７表を接続部／６を介
して結合するリード、１３は永久電流スイッチ、／Ｖは
ヒータ、ｌ′よは熱絶縁物（ｌｔはヒータ電源、／９及
び２ｏはスイッチであ冬。なお、超電導コイルｌθや永
久電流スイッチ／Ｊ等の主回路は液体ヘリウムによって
冷却されているものとする。
の場合の原理図を示すと添付図面第Ｖ図の接続部、／２
は超電導コイル／θと励磁電源７７表を接続部／６を介
して結合するリード、１３は永久電流スイッチ、／Ｖは
ヒータ、ｌ′よは熱絶縁物（ｌｔはヒータ電源、／９及
び２ｏはスイッチであ冬。なお、超電導コイルｌθや永
久電流スイッチ／Ｊ等の主回路は液体ヘリウムによって
冷却されているものとする。
い塘、スイッチ２０を閉にして、ヒータ／４ｔで永久電
流スイッチ／３を加熱すると、熱絶縁物／３の存在のた
めに、永久スイッチ／Ｊの温度は、超電導線ｌの臨界温
度以上になる。従って、永久電流スイッチ／Ｊは超電導
状態でなくなり、電気抵抗を有するようになる。この状
態で、スイッチ１９を閉にすると、超電導コイル／θは
励磁電源／７により励磁される。この状態を等価回路で
表現したものが添付図面Ｉ？！３図である。ここで、符
号２１は永久電流スイッチ／３Ｑ常電導抵抗と接続部／
／の抵抗との合計を表わしぞいる。
流スイッチ／３を加熱すると、熱絶縁物／３の存在のた
めに、永久スイッチ／Ｊの温度は、超電導線ｌの臨界温
度以上になる。従って、永久電流スイッチ／Ｊは超電導
状態でなくなり、電気抵抗を有するようになる。この状
態で、スイッチ１９を閉にすると、超電導コイル／θは
励磁電源／７により励磁される。この状態を等価回路で
表現したものが添付図面Ｉ？！３図である。ここで、符
号２１は永久電流スイッチ／３Ｑ常電導抵抗と接続部／
／の抵抗との合計を表わしぞいる。
このような超電導コイルＩＯを一定電流工。まで励磁し
た後、スイッチ、２０を開にして、ヒータ／ｌの加熱を
ＩＦめて、永久電流スイッチ／Ｊを冷却し、その温度を
超電導線／の臨界温度以下にする。このようにすれば、
超電導コイル１０の端子は電気抵抗が零の超電導線で短
絡されたことになる。この状態でスイッチ／９を開にす
れば、超電導コイル１０の電流は永久電流スイッチ７．
７を通って循環する。すなわち、超電導コイルｌθは永
久電流運転される。この状態を等価回路で示したものが
添付図面第を図である。図中、矢印は電流を表わし、符
号２．２は接続部／ｌの抵抗を表わす。
た後、スイッチ、２０を開にして、ヒータ／ｌの加熱を
ＩＦめて、永久電流スイッチ／Ｊを冷却し、その温度を
超電導線／の臨界温度以下にする。このようにすれば、
超電導コイル１０の端子は電気抵抗が零の超電導線で短
絡されたことになる。この状態でスイッチ／９を開にす
れば、超電導コイル１０の電流は永久電流スイッチ７．
７を通って循環する。すなわち、超電導コイルｌθは永
久電流運転される。この状態を等価回路で示したものが
添付図面第を図である。図中、矢印は電流を表わし、符
号２．２は接続部／ｌの抵抗を表わす。
このようにして永久電流運転されている時の超電導コイ
ルの電流工の時間を豹変化は、次式によって表わされる
。すなわち、 ただし、工□＝初期電流値 Ｌ ＝超電導コイルのイングクタン インダクタンスＬを／Ｈ，接続部の抵抗ＲをｌθづΩと
すると、超電導コイルの電流工が彷期電流値の９０％に
減衰する期間は、上式から／、２．２日と計算される。
ルの電流工の時間を豹変化は、次式によって表わされる
。すなわち、 ただし、工□＝初期電流値 Ｌ ＝超電導コイルのイングクタン インダクタンスＬを／Ｈ，接続部の抵抗ＲをｌθづΩと
すると、超電導コイルの電流工が彷期電流値の９０％に
減衰する期間は、上式から／、２．２日と計算される。
なお、超電導コイルの電流工の減衰時定数τ（：Ｌ／Ｒ
”）は７０１′秒となる。すなわち、白電導コイルを永
久電流運転してす箇月間経過すると、電流値が９０％に
減っていることになる。超電導コイルの発生磁場は電流
に比例するから、磁場も？θ％に減少している。これは
、超電導線の接続部の電気抵抗の存在のために、超電導
コイルの蓄積エネルギーが抵抗損失として消費されるか
らである。
”）は７０１′秒となる。すなわち、白電導コイルを永
久電流運転してす箇月間経過すると、電流値が９０％に
減っていることになる。超電導コイルの発生磁場は電流
に比例するから、磁場も？θ％に減少している。これは
、超電導線の接続部の電気抵抗の存在のために、超電導
コイルの蓄積エネルギーが抵抗損失として消費されるか
らである。
このような電流減衰は、磁気浮上列車用の超電導コイル
や核磁気共鳴装置用の超電導コイルのように、一定の起
磁力、一定の磁場が要求される超電導コイルにおいては
、好ましくない。
や核磁気共鳴装置用の超電導コイルのように、一定の起
磁力、一定の磁場が要求される超電導コイルにおいては
、好ましくない。
以上のように、従来の超電導線の接続部には電気抵抗が
存在し、従って、超電導コイルを永久′電流運転する状
態の場合にあっては、超電導コイルの電流が超電導線の
接続部のために減衰するという欠点があった。
存在し、従って、超電導コイルを永久′電流運転する状
態の場合にあっては、超電導コイルの電流が超電導線の
接続部のために減衰するという欠点があった。
本発明は、上記のような従来の接続された超電導線にお
ける欠点を除去し、電気抵抗を零にし得る接続された超
電導線を提供することをその目的とするものである。
ける欠点を除去し、電気抵抗を零にし得る接続された超
電導線を提供することをその目的とするものである。
本発明は、この目的を達成するために、接続すべき超電
導線の接続部分の低抵抗基材を除去して露出させた超電
導体フィラメントが相互に重ねられて接続用チューブ内
に収納されると共に、接続用チューブを介して押圧する
ことにより収納された超電導体フィラメントが相互に圧
着しており、かつ、接続用チューブと非接続部分の低抵
抗基材とが電気的導通状態にあることを特徴とするもの
以下、本発明をその一実施例を示す添付図面第７同友、
び第３図に基づいて説明する。
導線の接続部分の低抵抗基材を除去して露出させた超電
導体フィラメントが相互に重ねられて接続用チューブ内
に収納されると共に、接続用チューブを介して押圧する
ことにより収納された超電導体フィラメントが相互に圧
着しており、かつ、接続用チューブと非接続部分の低抵
抗基材とが電気的導通状態にあることを特徴とするもの
以下、本発明をその一実施例を示す添付図面第７同友、
び第３図に基づいて説明する。
図において、矢印は電流を示し、符号Ｊ／、、？／’は
、接続されるコ本の超電導線であって、その端の接続部
分は低抵抗基材Ｊ ２ 、 、？ 、２’を除去しく低
抵抗基材３２．Ｊコ′が銅基材で構成されている場合に
は硝酸によって容易に溶解除去することができる）、超
電導体フィラメントＪ Ｊ 、 ３ Ｊ’を取り出して
露出させる。次いで、この露出した超電導体フィラメン
ト、？Ｊ 、 、？、？’を相互に重ねて接続用チュー
ブ３μ内に収納すると共に、この接続用チューブ３グの
両端を両超電導線、？ ／ 、 、７ ／’の低抵抗基
材Ｊ 、２ 、３．２’に電気的導通状態にする。この
ような状態において、接続用チューブ、？Ｆの外部から
押圧して、重なっている超電導体フィラメントＪ 、？
、 Ｊ 、？’を圧着する。
、接続されるコ本の超電導線であって、その端の接続部
分は低抵抗基材Ｊ ２ 、 、？ 、２’を除去しく低
抵抗基材３２．Ｊコ′が銅基材で構成されている場合に
は硝酸によって容易に溶解除去することができる）、超
電導体フィラメントＪ Ｊ 、 ３ Ｊ’を取り出して
露出させる。次いで、この露出した超電導体フィラメン
ト、？Ｊ 、 、？、？’を相互に重ねて接続用チュー
ブ３μ内に収納すると共に、この接続用チューブ３グの
両端を両超電導線、？ ／ 、 、７ ／’の低抵抗基
材Ｊ 、２ 、３．２’に電気的導通状態にする。この
ような状態において、接続用チューブ、？Ｆの外部から
押圧して、重なっている超電導体フィラメントＪ 、？
、 Ｊ 、？’を圧着する。
本発明の接続された超電導線は、このよった構成されて
いるので、その接続部を液体ヘリウムなどで極低温に冷
却した場合には、電気抵抗が零でコイルを永久電流運転
した場合に、超電導コイル電流の減衰は生じない。
いるので、その接続部を液体ヘリウムなどで極低温に冷
却した場合には、電気抵抗が零でコイルを永久電流運転
した場合に、超電導コイル電流の減衰は生じない。
なお、接続用チューブが低抵抗基材３コ、３２′と同等
又はそれ以下の電気抵抗率を有するものであれば、接続
部の電気的安定性はより一層増す。
又はそれ以下の電気抵抗率を有するものであれば、接続
部の電気的安定性はより一層増す。
また、添付図面第り図は本発明の他の実施例を示すもの
であって、接続部の電気的安定性を良くするために、接
続部に、両側の超電導＃ｉ！Ｊ／、Ｊ／′の低１］（抗
基材、７２ 、 Ｊ ２’と接続用チューブＪＦとにま
たがって、他の超電導線又は電気抵抗の十分小さい線か
ら成る安定用部材Ｇ’／をはんだ付けしたはんだ層ｖ２
により接着したものである。ただし、ここで接続用チュ
ーブ３ｖははんだ伺は可能な材料によって構成されてい
ることが必要である。
であって、接続部の電気的安定性を良くするために、接
続部に、両側の超電導＃ｉ！Ｊ／、Ｊ／′の低１］（抗
基材、７２ 、 Ｊ ２’と接続用チューブＪＦとにま
たがって、他の超電導線又は電気抵抗の十分小さい線か
ら成る安定用部材Ｇ’／をはんだ付けしたはんだ層ｖ２
により接着したものである。ただし、ここで接続用チュ
ーブ３ｖははんだ伺は可能な材料によって構成されてい
ることが必要である。
更にまた、第１θ（留〜第１２図は、本発明の更に他の
実施例であって、これらは接続部の向きが第７図〜第？
図に示す突合せ接続と異なって並列接続となっているが
、その接続構造は、第７図〜第ざ南に示す上記実施例と
本質的に同じである。
実施例であって、これらは接続部の向きが第７図〜第？
図に示す突合せ接続と異なって並列接続となっているが
、その接続構造は、第７図〜第ざ南に示す上記実施例と
本質的に同じである。
なお、符号！； ／ 、 、ｔ ／’は接続すべき超電
導線、、ｔ 、２゜ｊコ′は低抵抗基材、ｋ３，３３′
は超電導体フィラメント、ｔＦは接続用チューブ、＆、
１は安定用部材、Ｓ６ははんだ層である。
導線、、ｔ 、２゜ｊコ′は低抵抗基材、ｋ３，３３′
は超電導体フィラメント、ｔＦは接続用チューブ、＆、
１は安定用部材、Ｓ６ははんだ層である。
本発明は、以上のように、構成され作用するので、接続
された超電導線においても、その接続部の接続電気抵抗
を零にすることができる効果がある。 ′
された超電導線においても、その接続部の接続電気抵抗
を零にすることができる効果がある。 ′
第７図は一般的な超電導線の斜視図（Ａ）と断面図（Ｂ
ｌ、第１図及び第、？［’Ｚは従来の接続された超電導
線の外観斜視図及び縦断面図、第ｖ図は永久電流スイッ
チ付き超電導コイルの励磁回路図、第３図は超電導コイ
ル励磁中の等価回路図、ｋｆＪＡ図は超電導コイルの永
久電流運転中の等価回路図、第７図及び第３図は本発明
の一実施例の一部断面外観斜視図及び同縦断面図、第を
図、第１Ｏ図、第１／図。第７２図は本発明の他の実施
例を示す一部断面外観図である。 ／ 、 ／’ 、 Ｊ ／ 、 Ｊ ／’ 、ま／、左
／′・・超電導線、コ、 、２’、 ３．２ 、 Ｊ、
２”、左コ、 ＆ 、２’・・低抵抗基材、Ｊ 、、
、？’ 、 Ｊ Ｊ 、 Ｊ Ｊ’ 、左、？、ｋＪ・
・超電導体フィラメント、す、グー、、ｌｔＡ・・ハン
ダ層、３グ。 ｊす・・接続用チューブ、ｇ／、、ｌｔｊ・・安定用部
側。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 兜４区 〜５図 熱６区 矢７図 熱８区 ７ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭ｊクー／Ｊ４ｊ７／号２
、発明の名称 接続された超電導線 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ３ 補正の対象 ＋１１ 明細書の発明の詳細な説明の欄ム 補正の内
容 明細書をつぎのとおり訂正する。
ｌ、第１図及び第、？［’Ｚは従来の接続された超電導
線の外観斜視図及び縦断面図、第ｖ図は永久電流スイッ
チ付き超電導コイルの励磁回路図、第３図は超電導コイ
ル励磁中の等価回路図、ｋｆＪＡ図は超電導コイルの永
久電流運転中の等価回路図、第７図及び第３図は本発明
の一実施例の一部断面外観斜視図及び同縦断面図、第を
図、第１Ｏ図、第１／図。第７２図は本発明の他の実施
例を示す一部断面外観図である。 ／ 、 ／’ 、 Ｊ ／ 、 Ｊ ／’ 、ま／、左
／′・・超電導線、コ、 、２’、 ３．２ 、 Ｊ、
２”、左コ、 ＆ 、２’・・低抵抗基材、Ｊ 、、
、？’ 、 Ｊ Ｊ 、 Ｊ Ｊ’ 、左、？、ｋＪ・
・超電導体フィラメント、す、グー、、ｌｔＡ・・ハン
ダ層、３グ。 ｊす・・接続用チューブ、ｇ／、、ｌｔｊ・・安定用部
側。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 兜４区 〜５図 熱６区 矢７図 熱８区 ７ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭ｊクー／Ｊ４ｊ７／号２
、発明の名称 接続された超電導線 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ３ 補正の対象 ＋１１ 明細書の発明の詳細な説明の欄ム 補正の内
容 明細書をつぎのとおり訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）接続すべき超電導線の接続部分の低抵抗基材を除
去して露出された超電導体フィツメントが相互に重ねら
れて接続用チューブ内に収納されると共に、接続用チュ
ーブを介して押圧することにより収納された超電導体フ
ィラメントが相互に圧着しておりｙかつ、接続用チュー
ブと非接続部分の低抵抗基材とが電気的導通状態にある
ことを特導線の低抵抗基材の電気抵抗率と同等ないしそ
れ以下である特許請求の範囲第１項記載の接続された超
電導線。 （５）接続用チー−プと非接続部分の低抵抗基材との電
気的導通が、非接続部分の超電導線の低抵抗基月と接続
用チューブとにまたがって接合されている他の超電導線
及び低抵抗導体の内いずれかによって構成されている安
定用部材によって、なされている特許請求の範囲第１項
又は第１項記載の接続された超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12657182A JPS5916207A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 接続された超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12657182A JPS5916207A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 接続された超電導線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916207A true JPS5916207A (ja) | 1984-01-27 |
Family
ID=14938455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12657182A Pending JPS5916207A (ja) | 1982-07-16 | 1982-07-16 | 接続された超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6171573A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-12 | 株式会社日立製作所 | 超電導線の接合方法 |
| US5231366A (en) * | 1990-03-02 | 1993-07-27 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnetic field generating apparatus and method of producing the same |
| DE4305877A1 (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-02 | Mitsubishi Electric Corp |
-
1982
- 1982-07-16 JP JP12657182A patent/JPS5916207A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6171573A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-12 | 株式会社日立製作所 | 超電導線の接合方法 |
| US5231366A (en) * | 1990-03-02 | 1993-07-27 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnetic field generating apparatus and method of producing the same |
| DE4305877A1 (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-02 | Mitsubishi Electric Corp |
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