JPS6117324B2 - - Google Patents

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JPS6117324B2
JPS6117324B2 JP56087155A JP8715581A JPS6117324B2 JP S6117324 B2 JPS6117324 B2 JP S6117324B2 JP 56087155 A JP56087155 A JP 56087155A JP 8715581 A JP8715581 A JP 8715581A JP S6117324 B2 JPS6117324 B2 JP S6117324B2
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JP
Japan
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twisted
superconducting
twisting
wire
strands
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JP56087155A
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Japanese (ja)
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JPS57202005A (en
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Shigeo Saito
Masayuki Nagata
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数本の複合多芯超電導素線、又は
これらと安定化金属素線を、撚合せた超電導撚線
の製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a superconducting stranded wire in which a plurality of composite multicore superconducting strands or a stabilized metal strand are twisted together.

現在一般に用いられている超電導材料は、Nb
−Ti、Nb−Zr等の合金系のものと、Nb3Sn、
V3Ga等の化合物系のものである。
The superconducting material currently in general use is Nb
-Alloys such as Ti, Nb-Zr, Nb 3 Sn,
It is a compound type such as V 3 Ga.

これらの超電導材料は、それ自体では超電導性
を示すが、外部および内部の電磁気、熱的変化に
対してフラツクスジヤンプ等により非常に不安定
であるだけでなく、磁界の変化に伴なう超電導材
料自身のヒステリシスロスが生じる。
Although these superconducting materials exhibit superconductivity by themselves, they are not only extremely unstable due to flux jumps due to external and internal electromagnetic and thermal changes, but also exhibit superconductivity due to changes in magnetic fields. Hysteresis loss occurs in the material itself.

そのため、一般に超電導材料は第1図に例を示
すように極細多芯の状態(多芯フイラメント状
態)で安定化金属マトリツクス中に複合化され、
用いられる。図において、1は、例えばNb−
Ti、Nb3Sn等より成る極細サイズの超電導フイラ
メントで、この多数本が安定化材(例えばCu、
Cu系合金、Al、Al系合金)2の中に埋め込まれ
て複合多芯超電導線3が構成されている。
Therefore, superconducting materials are generally composited in a stabilized metal matrix in an ultrafine multi-filament state (multi-filament state), as shown in Figure 1.
used. In the figure, 1 is, for example, Nb-
It is an ultra-fine superconducting filament made of Ti, Nb 3 Sn, etc., and many of these filaments are made of a stabilizing material (e.g. Cu,
A composite multicore superconducting wire 3 is embedded in a Cu-based alloy, Al, or an Al-based alloy) 2.

さらに、ただ単に超電導材料を極細多芯フイラ
メントにして複合化しただけでは、磁界の変化に
対してフイラメント化した効果がなく、外部磁界
の変化に対してフイラメント間の結合がおこり、
1本の太い超電導線のように振舞い、そのために
安定性が低下し、ロスが大きくなる。
Furthermore, if the superconducting material is simply composited into ultrafine multicore filaments, the filament has no effect on changes in the magnetic field, and coupling between the filaments occurs in response to changes in the external magnetic field.
It behaves like one thick superconducting wire, which reduces stability and increases loss.

これを防止する方法として極細多芯フイラメン
トを複合化した超電導線にねじり(ツイスト)を
与えることにより、フイラメント間の結合を無く
することができる。
As a method of preventing this, the bond between the filaments can be eliminated by twisting the superconducting wire made of a composite of ultrafine multifilament filaments.

すなわち、現在一般に使用されている超電導線
というのは、安定化金属マトリツクス中に極細多
芯超電導フイラメントを有する超電導線を一定の
ピツチでツイストしてあるものである。
That is, the superconducting wires currently in common use are superconducting wires having ultrafine multicore superconducting filaments in a stabilized metal matrix, twisted at a constant pitch.

又超電導線は用いる用途および条件に応じて、
上述の複合多芯超電導線の多数本を撚合せたり、
必要により安定性向上のために、安定化材として
のCu又はAl線等をこれらと混合して撚合せ、超
電導撚線とすることが行なわれている。
Also, depending on the use and conditions of superconducting wire,
By twisting together many of the above-mentioned composite multicore superconducting wires,
If necessary, in order to improve stability, Cu or Al wires as a stabilizing material are mixed with these and twisted to form a superconducting stranded wire.

すなわち、超電導撚線の従来の製造法は、第1
図に示すような複合多芯超電導線3を、複合ビレ
ツトから熱間押出し→伸線加工等の方法で作成
し、一定のピツチでツイスト加工した後、それら
の複数本、又はこれらと所定本数の安定化金属線
を、撚り返しのある撚線機を用いて任意の撚線構
造に撚合せるものであつた。
In other words, the conventional manufacturing method for superconducting stranded wires is
A composite multifilamentary superconducting wire 3 as shown in the figure is created from a composite billet by hot extrusion → wire drawing, etc., and after being twisted at a certain pitch, a plurality of them or a predetermined number of Stabilized metal wires were twisted into an arbitrary twisted wire structure using a twisting machine with twisting.

この場合、撚線に撚り返しのある撚線機を用い
る理由について第2図を用いて説明する。図にお
いて、4は中心素線、5はその周りに撚合された
外層素線で、Aを中心素線4の片側にある点、B
を外層素線5の片側にある点とする。
In this case, the reason for using a wire twisting machine in which twisted wires are twisted back will be explained with reference to FIG. In the figure, 4 is the center strand, 5 is the outer layer strand twisted around it, A is a point on one side of the center strand 4, and B is a point on one side of the center strand 4.
Let be a point on one side of the outer layer strand 5.

撚り返しのある撚線機で撚合せた場合、撚線の
それぞれの位置6,7,8での横断面の配置はそ
れぞれ下方に示すようになり、点AおよびBは常
にそれぞれ素線4および5の同じ側(図ではAは
素線の下側、Bは素線の上側)に位置し、点A,
Bの空間的位置(A点は常に下、B点は常に上)
は曲線9,10で示すように変化せず、素線4お
よび5は元のツイスト加工を受けた状態を維持す
る。
When stranded on a stranding machine with retwisting, the cross-sectional arrangement at each position 6, 7, 8 of the strand will be as shown below, with points A and B always corresponding to strands 4 and 8, respectively. 5 (in the figure, A is below the wire and B is above the wire), and points A,
Spatial position of B (point A is always below, point B is always above)
does not change as shown by curves 9 and 10, and the wires 4 and 5 maintain their original twisted state.

このように撚線前に素線をツイスト加工した場
合は、撚線は撚り返しのある撚線機によらねばな
らない。
If the strands are twisted before being twisted in this manner, the twisted wire must be produced using a twisting machine that provides twisting.

この方法では、素線を撚合せる前に複合多芯超
電導素線1本1本にツイストをかける必要がある
ため、工程的に非常に長い使用を要する欠点があ
る。
This method has the disadvantage that it requires a very long process time because it is necessary to twist each composite multifilamentary superconducting strand one by one before twisting the strands.

本発明は、上述の欠点を解消するため成された
もので、素線を撚り返しのない撚線機を用いて撚
合せることにより、撚線と同時に、複合多芯超電
導素線のツイストを行ない、これにより複合多芯
超電導素線の撚線前の段階でのツイスト加工を省
略し、工程の短縮化による製造コストの節減を達
成し得る超電導撚線の製造方法を提供せんとする
ものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and by twisting the strands using a twisting machine that does not untwist them, the composite multicore superconducting strands are twisted at the same time as the strands. This aims to provide a method for producing stranded superconducting wires that can omit the twisting process before the stranding of composite multicore superconducting strands and reduce manufacturing costs by shortening the process. .

本発明は、複数本の非ツイストの複合多芯超電
導素線、又はこれらと複数本の安定化金属素線
を、撚り返しのない撚線機を用いて撚合せること
により、撚線と同時に、上記複合多芯超電導素線
のツイストを行なうことを特徴とする超電導撚線
の製造方法である。
The present invention is capable of twisting a plurality of non-twisted composite multicore superconducting strands or a plurality of these and a plurality of stabilized metal strands using a twisting machine without twisting, thereby simultaneously twisting the strands. This is a method for manufacturing a superconducting stranded wire, which comprises twisting the composite multicore superconducting strands.

本発明に用いられる撚り返しのない撚線機とい
うのは、例えばバンチヤー、ダブルバンチヤー撚
線機と呼ばれているものがその例である。
Examples of the wire twisting machine without retwisting used in the present invention include those called bunchier or double buncher twisting machines.

本発明に用いられる複合多芯超電導素線(以下
単に超電導素線と称す)は、第1図に例を示した
ように、Cu、Al又はそれらの合金のような安定
化金属マトリツクス中にNb−Ti、Nb3Sn等の超
電導フイラメントの多芯を複合した線であり、第
1図に示す構造に限られるものではなく、又如可
なる製造方法によつて作成されたものでも良い。
The composite multicore superconducting wire used in the present invention (hereinafter simply referred to as superconducting wire) has Nb in a stabilizing metal matrix such as Cu, Al, or an alloy thereof, as shown in FIG. - It is a composite wire of multicore superconducting filaments such as Ti, Nb 3 Sn, etc., and is not limited to the structure shown in FIG. 1, and may be made by any manufacturing method.

以下、本発明を図面を用いて実施例により説明
する。
Hereinafter, the present invention will be explained by examples using the drawings.

第3図は本発明方法の実施例における撚合せ後
の中心素線と外層素線のうちの1本の状態を示す
斜視図である。図において、14は中心素線、1
5はその周りに撚合された外層素線で、Aを中心
素線の片側にある点、Bを外層素線15の片側に
ある点とする。
FIG. 3 is a perspective view showing the state of the center wire and one of the outer layer wires after twisting in an embodiment of the method of the present invention. In the figure, 14 is the center wire, 1
Reference numeral 5 denotes an outer layer strand twisted around it, and A is a point on one side of the center strand, and B is a point on one side of the outer layer strand 15.

撚返しのない撚線機で撚合せた場合、撚線のそ
れぞれの位置16,17,18での横断面の配置
はそれぞれ下方に示すようになり、点AおよびB
は位相を変化し、1/2撚りピツチの位置18で180
゜変化する。従つて統A,Bの位相はそれぞれ曲
線19,20で示すように回転し、ねじれる。す
なわち、中心素線14は、それ自身に金属学的な
ツイストがかかり、かつ超電導フイラメントにも
ツイストがかかる。又外層素線15は線自身には
金属学的なツイストはかからないが、空間的にツ
イストがかかる。
When stranded on a stranding machine without twisting, the cross-sectional arrangement at each position 16, 17, 18 of the stranded wire is as shown below, with points A and B
changes the phase and becomes 180 at position 18 of 1/2 twist pitch.
゜Change. Therefore, the phases of chains A and B are rotated and twisted as shown by curves 19 and 20, respectively. That is, the central strand 14 is metallurgically twisted itself, and the superconducting filament is also twisted. Further, although the outer layer wire 15 is not twisted metallurgically, it is twisted spatially.

この場合のツイストピツチは撚りピツチに等し
く、撚線する場合は、マグネツト仕様から逆に算
出された超電導素線のツイストピツチに撚りピツ
チを合致させて行なうようにする。
The twist pitch in this case is equal to the twist pitch, and when the wires are twisted, the twist pitch is made to match the twist pitch of the superconducting strands calculated inversely from the magnet specifications.

なお、上述の説明において述べた「金属学的な
ツイスト」とは、素線自身にねじり加工が加わつ
ていることを示しており、その際素線の内部のフ
イラメントは素線の中心を軸として、その周りに
ねじられている。
In addition, the "metallurgical twist" mentioned in the above explanation indicates that the wire itself is twisted, and in this case, the filament inside the wire is twisted around the center of the wire. , twisted around it.

又「空間的ツイスト」とは、素線内部のフイラ
メントの状態についてのものであり、「空間的に
ツイストがかかつている状態」とは、撚線に垂直
なある一定方向から撚線を見てそれを2次元平面
に投影した場合、素線内部のフイラメント相互の
位置が交差している状態を指す。
Also, "spatial twist" refers to the state of the filament inside the strand, and "spatial twist" refers to the state of the stranded wire when viewed from a certain direction perpendicular to the stranded wire. When projected onto a two-dimensional plane, it refers to a state in which the positions of the filaments inside the wire intersect with each other.

本発明のように、非ツイストの素線を撚り返し
のない撚線機で撚つた場合は、中心素線について
は、素線自身にねじれがかかり、それにより素線
内部のフイラメントは空間的にねじれている(ツ
イストされる)ことになる。又周囲の外層の素線
については、外層素線は中心素線に対して常に同
じ側に接しているように撚られるため、外層の素
線自身にはねじれはかからないが、内部のフイラ
メントに関しては、空間的に見るとねじれている
ことになる。
When untwisted strands are twisted using a twisting machine without untwisting as in the present invention, the strands themselves are twisted in the center strand, and the filaments inside the strands are spatially twisted. It will be twisted. Regarding the surrounding outer layer strands, the outer layer strands are twisted so that they are always in contact with the center strand on the same side, so the outer layer strands themselves are not twisted, but the inner filament is twisted. , when viewed spatially, it is twisted.

これに対し、非ツイストの素線を撚り返しのあ
る撚線機で撚ると、中心素線については、素線自
身にねじれがかからないだけでなく、素線内部の
フイラメントにもねじれがかかつていない。又周
囲の外層の素線については、素線の上側が常に上
側を向くようにして、中心素線の空間的に見て周
りに撚られているため、外層の素線自身にはねじ
れがかかつていることになるが、内部のフイラメ
ントに関しては空間的に見てねじれがかかつてい
ない。
On the other hand, when untwisted strands are twisted using a twisting machine with twisting, not only is the strand itself not twisted, but the filament inside the strand is also twisted. not present. Furthermore, the wires in the surrounding outer layer are twisted around the central wire so that the upper side of the wire always faces upwards, so the wires in the outer layer themselves are twisted. Although it has existed in the past, the internal filament has never been twisted spatially.

前述のように撚り返しのない撚線機を用いて素
線を撚合せると、撚線と同時に、超電導素線がツ
イストを受けるので、従来のように撚線前に別工
程で素線をツイスト加工する必要がなく、工程を
省略し得る。
As mentioned above, when strands are twisted using a twisting machine that does not twist back, the superconducting strands are twisted at the same time as the stranding, so it is not necessary to twist the strands in a separate process before twisting as in the conventional method. There is no need for processing, and steps can be omitted.

なお、本発明により製造した超電導撚線を、必
要によりさらにその複数本を撚線加工することは
何等差支えない。ただし、この撚線加工に用いる
撚線機は撚り返しのある撚線機であることが望ま
しい。若し撚り返しのない撚線機で行なうと、最
初の撚線による撚りピツチ(ツイストピツチ)に
対してさらにツイストをかけることになり、かつ
1本1本の超電導フイラメントに、空間的に不均
一なツイストがかかることになり、所望のツイス
トピツチが得られず、好ましくない。
Note that there is no problem in further processing a plurality of superconducting stranded wires produced according to the present invention into strands, if necessary. However, it is desirable that the wire twisting machine used for this wire twisting process is a wire twisting machine that allows twisting. If this is done using a wire twisting machine that does not untwist, the twist pitch created by the first wire will be further twisted, and each superconducting filament will be subject to spatial non-uniformity. This is not preferable because the desired twist pitch cannot be obtained.

実施例: 外径0.5mmのNb−Tiフイラメント本数37本、Cu
比4の複合多芯超電導素線7本を、ダブルバンチ
ヤー撚線機を用いて撚りピツチ15mmで撚合せた。
Example: 37 Nb-Ti filaments with an outer diameter of 0.5 mm, Cu
Seven composite multicore superconducting strands with a ratio of 4 were twisted at a twist pitch of 15 mm using a double buncher twisting machine.

得られた撚線より長さ30cmの試料を採り、両端
をおさえて、硝酸中でマトリツクスの銅を溶か
し、除去した後、Nb−Tiフイラメントの配列を
調べた。
A sample with a length of 30 cm was taken from the resulting twisted wire, both ends were held together, and the copper in the matrix was dissolved and removed in nitric acid, and the arrangement of the Nb-Ti filaments was examined.

その結果、第3図に示した通り、中心の素線に
は線自身およびフイラメント自身にツイストがか
かり、周りの外層素線には線自身には金属学的な
ツイストがかからず、フイラメントには空間的に
ツイストがかかつている状態になつていることを
確認した。
As a result, as shown in Figure 3, the central strand is twisted by itself and the filament itself, and the surrounding outer layer strands are not metallurgically twisted, but the filament is twisted. It was confirmed that there was a spatial twist.

又ダブルバンチヤー撚線機の回転数を1000r.p.
m.とし、長さ10000m撚線するのに約11時間を要
した。
In addition, the rotation speed of the double buncher stranding machine was set to 1000 r.p.
m., and it took about 11 hours to strand the wire to a length of 10,000 m.

これに対し、撚線前に複合多芯超電導素線の1
本1本をツイスト加工した後、回転数1000r.p.m.
の撚り返しのある撚線機により撚線すると、ツイ
スト加工だけで約77時間かかり、さらにその後の
撚線工程を加えると、100時間程度かかることに
なる。
In contrast, one of the composite multicore superconducting strands is
After twisting one book, the rotation speed is 1000r.pm.
If the wire is twisted using a wire twisting machine that has a twisting mechanism, the twisting process alone will take approximately 77 hours, and if the subsequent wire twisting process is added, it will take approximately 100 hours.

以上述べたように、本発明方法は、複数本の非
ツイストの複合多芯超電導素線、又はこれらと複
数本の安定化金属素線を、撚り返しのない撚線機
を用いて撚合せるため、撚線後中心素線に金属学
的なツイストがかかり、外層素線に空間的なツイ
ストがかかるため、従来のように撚線前に超電導
素線1本1本をツイスト加工する必要がなく、素
線のツイスト加工の省略により工程が短縮化さ
れ、超電導撚線を短時間で製造コスト安く製造し
得ると共に、ツイストにより超電導特性のすぐれ
た超電導撚線が得られる利点がある。
As described above, the method of the present invention is for twisting a plurality of non-twisted composite multicore superconducting strands or these and a plurality of stabilized metal strands using a twisting machine without twisting. After twisting, a metallurgical twist is applied to the center strand, and a spatial twist is applied to the outer layer strands, so there is no need to twist each superconducting strand one by one before twisting, as in the conventional method. By omitting the twisting process of the strands, the process is shortened, and the superconducting stranded wire can be manufactured in a short time at low manufacturing cost, and the twisting has the advantage that the superconducting stranded wire with excellent superconducting properties can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は複合多芯超電導素線の一例を示す横断
面図である。第2図は撚り返しのある撚線機によ
る撚線後の中心素線と外層素線1本の状態を示す
斜視図である。第3図は本発明の実施例における
撚り返しのない撚線機による撚線後の中心素線と
外層素線1本の状態を示す斜視図である。 1……超電導フイラメント、2……安定化材、
3……複合多芯超電導線、4,14……中心素
線、5,15…外層素線、6,7,8,16,1
7,18……位置、9,10,19,20……曲
線、A,B……点。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a composite multicore superconducting strand. FIG. 2 is a perspective view showing the state of a center strand and one outer layer strand after being twisted by a twisting machine with twisting. FIG. 3 is a perspective view showing the state of a central strand and one outer layer strand after being twisted by a twisting machine without twisting in an embodiment of the present invention. 1...Superconducting filament, 2...Stabilizing material,
3... Composite multicore superconducting wire, 4, 14... Center strand, 5, 15... Outer layer strand, 6, 7, 8, 16, 1
7, 18...Position, 9,10,19,20...Curve, A, B...Point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数本の非ツイストの複合多芯超電導素線、
又はこれらと複数本の安定化金属素線を、撚り返
しのない撚線機を用いて撚合せることにより、撚
線と同時に、上記複合多芯超電導素線のツイスト
を行なうことを特徴とする超電導撚線の製造方
法。 2 複合多芯超電導撚線が、銅、アルミニウム又
はそれらの合金中に多芯の超電導フイラメントを
埋め込んだものである特許請求の範囲第1項記載
の超電導撚線の製造方法。
[Claims] 1. A plurality of non-twisted composite multicore superconducting strands,
Or a superconductor characterized by twisting the composite multicore superconducting strands at the same time as the stranding by twisting these and a plurality of stabilized metal strands using a twisting machine that does not twist back. Method of manufacturing stranded wire. 2. The method for producing a superconducting stranded wire according to claim 1, wherein the composite multicore superconducting stranded wire has multicore superconducting filaments embedded in copper, aluminum, or an alloy thereof.
JP56087155A 1981-06-06 1981-06-06 Method of producing superconductive twisted wire Granted JPS57202005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56087155A JPS57202005A (en) 1981-06-06 1981-06-06 Method of producing superconductive twisted wire

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JPS57202005A JPS57202005A (en) 1982-12-10
JPS6117324B2 true JPS6117324B2 (en) 1986-05-07

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ID=13907091

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JP (1) JPS57202005A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61115715U (en) * 1984-12-29 1986-07-22
JPH0319719U (en) * 1989-07-07 1991-02-26

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61115715U (en) * 1984-12-29 1986-07-22
JPH0319719U (en) * 1989-07-07 1991-02-26

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JPS57202005A (en) 1982-12-10

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