JPS6182487A - 超電導磁石用パワ−リ−ド - Google Patents
超電導磁石用パワ−リ−ドInfo
- Publication number
- JPS6182487A JPS6182487A JP59204825A JP20482584A JPS6182487A JP S6182487 A JPS6182487 A JP S6182487A JP 59204825 A JP59204825 A JP 59204825A JP 20482584 A JP20482584 A JP 20482584A JP S6182487 A JPS6182487 A JP S6182487A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- side current
- current lead
- lead
- superconducting magnet
- cooling gas
- Prior art date
- 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.)
- Pending
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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
- Superconductive Dynamoelectric Machines (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】
（発明の技術分野）
この発明は超電導磁気浮上式鉄道等に使用される超電導
磁石の内部の超電導コイルを励磁又は消磁するために該
超電導コイルと外部端子との間を接続して電流の供給を
行なう超電導磁石用パワーリードに間する。
磁石の内部の超電導コイルを励磁又は消磁するために該
超電導コイルと外部端子との間を接続して電流の供給を
行なう超電導磁石用パワーリードに間する。
〔発明の技術的背景とその問題点）
一般に上述の超電導磁石用パワーリードは、調性の導電
体よりなる電流リードを用いて、その電流リードで直接
超電導磁石の内部の超電導コイルと外部端子とを接続し
て所定の電流を供給するようなっている。また超電導磁
石の内部は外部との断熱を出来るだけ図って液体窒素や
ヘリウムガス等により冷却して極低温状態に保持してお
く必要があることから、パワーリードは上記液体窒素や
ヘリウムガス等により冷却されて外部熱の侵入を防止し
ながら通電を行なうようになっている。
体よりなる電流リードを用いて、その電流リードで直接
超電導磁石の内部の超電導コイルと外部端子とを接続し
て所定の電流を供給するようなっている。また超電導磁
石の内部は外部との断熱を出来るだけ図って液体窒素や
ヘリウムガス等により冷却して極低温状態に保持してお
く必要があることから、パワーリードは上記液体窒素や
ヘリウムガス等により冷却されて外部熱の侵入を防止し
ながら通電を行なうようになっている。
そうしたパワーリードの従来例として第４図及び第５図
に示すものがある。その第４図のものは、厚さが１〜２
ｍ程度で直径が１０ｊＩＩＩ＋程度の銅製の単純な中空
管よりそれぞれなる陽極側電流リード１と陰極側電流リ
ード２を用い、その各電流り一ド１，２をそれぞれテフ
ロンチューブ等の絶縁物３で被覆し、その状態で両リー
ド１．２をステンレス製の外筒４内に収納した構成であ
り、その両リード１．２の各内部中空部が冷却用ガス流
路５とされて、そこに超電導磁石内方の低温部より気化
したヘリウムガス等の冷却用ガスを流すことにより冷却
されるようになっている。
に示すものがある。その第４図のものは、厚さが１〜２
ｍ程度で直径が１０ｊＩＩＩ＋程度の銅製の単純な中空
管よりそれぞれなる陽極側電流リード１と陰極側電流リ
ード２を用い、その各電流り一ド１，２をそれぞれテフ
ロンチューブ等の絶縁物３で被覆し、その状態で両リー
ド１．２をステンレス製の外筒４内に収納した構成であ
り、その両リード１．２の各内部中空部が冷却用ガス流
路５とされて、そこに超電導磁石内方の低温部より気化
したヘリウムガス等の冷却用ガスを流すことにより冷却
されるようになっている。
また第５図のものは基本的には上記第４図のものと同様
であり、第４図のものの場合は陽極側電流リード１と陰
極側電流リード２とを共通の一本の外筒４内に収納した
のに対して、この第５図のものでは陽揄側電流リード１
と陰極側電流リード２とを各々別個のステンレス製外筒
４Ａ、４８内に収納した構成である。
であり、第４図のものの場合は陽極側電流リード１と陰
極側電流リード２とを共通の一本の外筒４内に収納した
のに対して、この第５図のものでは陽揄側電流リード１
と陰極側電流リード２とを各々別個のステンレス製外筒
４Ａ、４８内に収納した構成である。
ところで、上述した従来構成の超電導磁石用パワーリー
ドでは、第４図及び第５図のいずれのものにおいても、
上述の如く電流リード１．２として肉厚で且つ大径な断
面積の大きい銅製中空管を用いていたので、その内部冷
却用ガス流路５を通る冷却用ガスとの熱交換による冷却
効率があまり良くなく、外部熱が該１！梳リード１．２
を伝わって超電導磁石内部に侵入し易く、その結果とし
て励・消磁時における液体ヘリウム等の消費量が多く不
経済であった。また上述のごとく電流リード１．２は肉
厚大径管からなることで柔軟性（可撓性）が悪く、この
ためにパワーリードの超電導磁石への錨装が楽にできな
かったと共に、常温から極低温に冷却されて再び常温に
戻ると言った熱ヒートサイクルの過程での熱収縮・膨張
による発生応力をうまく吸収・緩和できずに断線の問題
があった。
ドでは、第４図及び第５図のいずれのものにおいても、
上述の如く電流リード１．２として肉厚で且つ大径な断
面積の大きい銅製中空管を用いていたので、その内部冷
却用ガス流路５を通る冷却用ガスとの熱交換による冷却
効率があまり良くなく、外部熱が該１！梳リード１．２
を伝わって超電導磁石内部に侵入し易く、その結果とし
て励・消磁時における液体ヘリウム等の消費量が多く不
経済であった。また上述のごとく電流リード１．２は肉
厚大径管からなることで柔軟性（可撓性）が悪く、この
ためにパワーリードの超電導磁石への錨装が楽にできな
かったと共に、常温から極低温に冷却されて再び常温に
戻ると言った熱ヒートサイクルの過程での熱収縮・膨張
による発生応力をうまく吸収・緩和できずに断線の問題
があった。
またそうした従来のパワーリードでは、超電導コイル・
に所定電流（約７００アンペア前後）を流して、該超電
導コイルを永久電流状態とするまでの層、渦極側電流リ
ード１と陰極側電流リード２との相互間及びそれらリー
ドと超電導コイルとの相互間に大きなｇｔａ力が作用す
ることがら、その電磁力に見合うだけのサポートを設け
て固持する必要があり、しかも前述の如くパワーリード
は常温より極低温間の温度領域で変化する熱ヒートサイ
クルの過程での熱収縮・膨張を繰返すので、上記サポー
トを設ける場所の選定とその構造とに困難な問題があっ
た。またそのようなサポートを設よる冷却用液体ヘリウ
ム等の消費量の増加を招くと言ったマイナス面があった
。
に所定電流（約７００アンペア前後）を流して、該超電
導コイルを永久電流状態とするまでの層、渦極側電流リ
ード１と陰極側電流リード２との相互間及びそれらリー
ドと超電導コイルとの相互間に大きなｇｔａ力が作用す
ることがら、その電磁力に見合うだけのサポートを設け
て固持する必要があり、しかも前述の如くパワーリード
は常温より極低温間の温度領域で変化する熱ヒートサイ
クルの過程での熱収縮・膨張を繰返すので、上記サポー
トを設ける場所の選定とその構造とに困難な問題があっ
た。またそのようなサポートを設よる冷却用液体ヘリウ
ム等の消費量の増加を招くと言ったマイナス面があった
。
更に上記従来のパワーリードにおいて、第４図の構成の
ものは陽極側電流リード１と陰極側り一ド２とを共通の
外筒４内に収納しているので、サポートの個数は第５図
のものに比して少なくて済むが、総語面形状が大きく、
現在のように小型・コンパクト化が要求されて来ている
超電導磁石においては繕装スペース上かなり不利を招く
。また第５図の構成のものは断面形状としては小さいが
、陽極側電流リード１と陰極側電流リード２との間の間
隔が大きくなるために電磁力に対するサポートの数が多
く必要となり、やはり大きな膳装スペースを確保しなけ
ればならないと共に、熱侵入量増加を招く欠点があった
。
ものは陽極側電流リード１と陰極側り一ド２とを共通の
外筒４内に収納しているので、サポートの個数は第５図
のものに比して少なくて済むが、総語面形状が大きく、
現在のように小型・コンパクト化が要求されて来ている
超電導磁石においては繕装スペース上かなり不利を招く
。また第５図の構成のものは断面形状としては小さいが
、陽極側電流リード１と陰極側電流リード２との間の間
隔が大きくなるために電磁力に対するサポートの数が多
く必要となり、やはり大きな膳装スペースを確保しなけ
ればならないと共に、熱侵入量増加を招く欠点があった
。
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、冷却効率の
大幅なアップが図れ、且つ柔軟性に富み、超電導磁石へ
の膳装を容易にできると共に、電磁力の影響を少なくで
きてサポートを簡略化し得る非常に実用性効果大なる超
電導磁石用パワーリードを提供することを目的とする。
大幅なアップが図れ、且つ柔軟性に富み、超電導磁石へ
の膳装を容易にできると共に、電磁力の影響を少なくで
きてサポートを簡略化し得る非常に実用性効果大なる超
電導磁石用パワーリードを提供することを目的とする。
この発明の超電導磁石用パワーリードは、陽極側電流リ
ード及び陰極側電流リードを各々内部に冷却用ガス流路
を有する複数本ずつの導電性中空細管の集合体でそれぞ
れ構成したものである。
ード及び陰極側電流リードを各々内部に冷却用ガス流路
を有する複数本ずつの導電性中空細管の集合体でそれぞ
れ構成したものである。
以下この発明の位置実施例を第１図及び第２図により説
明する。図中１１は陽極側電流リード、１２は陰極側電
流リードを示し、その両方の電流リード１１及び１２は
それぞれ厚さ０．５ａｍ程度で直径３ＪＩｌ程度の薄肉
小径な銅製の導電性中空細管１１ａ、１２ａを複数本ず
つ集合してなる細管集合体で構成されている。なおその
細管１１ａ及び１２ａのそれぞれの本数は７本捏度で、
それらの断面積の和が、前述の従来の一本ずつの電流リ
ード１及び２の断面積と見合う等価断面積となるように
されている。こうした細管集合体である両電流リード１
１．１２はそれぞれ細管集合体の状態でテフロンチュー
ブ等の絶縁材１３により被覆されている。なおその両電
流リード１１．１２のそれぞれの各細管１１ａ、１２ａ
の各内部中空部は冷却用ガス流路１５とされて超電導磁
石内方の極低温側から常温端Ｏ側に向けて冷却用ガスが
流されて冷却されるようになる。
明する。図中１１は陽極側電流リード、１２は陰極側電
流リードを示し、その両方の電流リード１１及び１２は
それぞれ厚さ０．５ａｍ程度で直径３ＪＩｌ程度の薄肉
小径な銅製の導電性中空細管１１ａ、１２ａを複数本ず
つ集合してなる細管集合体で構成されている。なおその
細管１１ａ及び１２ａのそれぞれの本数は７本捏度で、
それらの断面積の和が、前述の従来の一本ずつの電流リ
ード１及び２の断面積と見合う等価断面積となるように
されている。こうした細管集合体である両電流リード１
１．１２はそれぞれ細管集合体の状態でテフロンチュー
ブ等の絶縁材１３により被覆されている。なおその両電
流リード１１．１２のそれぞれの各細管１１ａ、１２ａ
の各内部中空部は冷却用ガス流路１５とされて超電導磁
石内方の極低温側から常温端Ｏ側に向けて冷却用ガスが
流されて冷却されるようになる。
また上述した各々細管集合体である陽極側電流リード１
１と陰極側電流リード１２とは相互間の電磁力の影響を
無くすために第２図に示す如く互いにねじり合せて一体
化されている。
１と陰極側電流リード１２とは相互間の電磁力の影響を
無くすために第２図に示す如く互いにねじり合せて一体
化されている。
而して、上述の如く構成の超電導磁石用パワーリードに
おいては、陽極側電流リード１１及び陰極側電流リード
１２を、従来の如く肉厚で大径な一本の中空管を用いて
各々構成することなく、複数本の薄肉小径な導電性中空
細管１１ａ、１２ａのそれぞれの集合体で構成している
ことから、その各中空細管内の冷却用ガス流路１５を通
る冷却用ガスとの熱交換におけるペリメータ（ぬれ縁長
さ）がかなりかせげて、従来の構造のものに比して冷却
用ガスによるパワーリード冷却効率を数倍高くでき、そ
の結果としてパワーリードの励・消磁時における液体ヘ
リウム等の消費量を極力低減し得るようになる。また１
ｌｆｉｌｌ電流リード１１及び陰極側電流リード１２は
上述の如くそれぞれ細管集合体であることから、従来の
ものよりも柔軟性に富み、この為に超電導磁石に対する
繕装の際に余裕度をかなり取れて、非常に楽に議装が出
来るようになると共に、その柔軟性により常温から橿低
直の温度領域での熱ヒートサイクルの過程での熱収縮・
膨張による発生応力をかなり吸収・緩和できて断線の心
配が無くなり、同時に電磁力に抗するようなサポートが
あまり要らなくなり、そのサポートの減少分だけ外部か
らの熱侵入量を抑制できると共に、蟻装上のスペース確
保も楽になり、超電Ｈ４！１石の小型・コンパクト化と
言う目標に対して非常に有用なものとなる。
おいては、陽極側電流リード１１及び陰極側電流リード
１２を、従来の如く肉厚で大径な一本の中空管を用いて
各々構成することなく、複数本の薄肉小径な導電性中空
細管１１ａ、１２ａのそれぞれの集合体で構成している
ことから、その各中空細管内の冷却用ガス流路１５を通
る冷却用ガスとの熱交換におけるペリメータ（ぬれ縁長
さ）がかなりかせげて、従来の構造のものに比して冷却
用ガスによるパワーリード冷却効率を数倍高くでき、そ
の結果としてパワーリードの励・消磁時における液体ヘ
リウム等の消費量を極力低減し得るようになる。また１
ｌｆｉｌｌ電流リード１１及び陰極側電流リード１２は
上述の如くそれぞれ細管集合体であることから、従来の
ものよりも柔軟性に富み、この為に超電導磁石に対する
繕装の際に余裕度をかなり取れて、非常に楽に議装が出
来るようになると共に、その柔軟性により常温から橿低
直の温度領域での熱ヒートサイクルの過程での熱収縮・
膨張による発生応力をかなり吸収・緩和できて断線の心
配が無くなり、同時に電磁力に抗するようなサポートが
あまり要らなくなり、そのサポートの減少分だけ外部か
らの熱侵入量を抑制できると共に、蟻装上のスペース確
保も楽になり、超電Ｈ４！１石の小型・コンパクト化と
言う目標に対して非常に有用なものとなる。
また、上述の如く柔軟性を持つことで陽極側電流リード
１１と陰極側電流リード１２とをそれぞれ絶縁被覆して
第２図に示す如く互いにねじり合せて一体化することが
可能となり、そうすることで特に相互の電磁力の影響を
極少にすることができ、これにてその相互間のサポート
を一切不要にできて外部からの熱侵入を更に抑制できる
と共に。
１１と陰極側電流リード１２とをそれぞれ絶縁被覆して
第２図に示す如く互いにねじり合せて一体化することが
可能となり、そうすることで特に相互の電磁力の影響を
極少にすることができ、これにてその相互間のサポート
を一切不要にできて外部からの熱侵入を更に抑制できる
と共に。
ｍ装スペースを更に縮小できるようになる。これと同時
にそのねじり合せた構造により前述の熱ヒートサイクル
過程での熱収縮・膨張による発生応力をより効果的に吸
収・緩和できるようになる。
にそのねじり合せた構造により前述の熱ヒートサイクル
過程での熱収縮・膨張による発生応力をより効果的に吸
収・緩和できるようになる。
次に第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、この
実施例では２１がｌｌｉ！極側電流リードで、２２が陰
極側電流リードであり、それら両電流リード２１．２２
は前記実、施例同様の１１数本ずつの薄肉小径な導電性
中空細管１１ａ及び１２ａの集合体で構成されているの
であるが、その電流リード２１．２２のそれぞれの各細
管１１ａ、１２ａが一本ずつ細いテフロンチューブ等の
絶縁材１３ａにより個々に絶縁被覆された状態で集合さ
れている。そして更にその一本ずつ絶縁処理された細管
集合体である陽極側電流り〜ド２１と陰極側電流リード
２２とが互いにねじり合せられて一体化され、その状態
でテフロンチューブ製等の適当な外筒１４内に収納され
て構成されている。この第３図に示した実施例のものに
おいても上記同様の作用効果が得られるようになる。
実施例では２１がｌｌｉ！極側電流リードで、２２が陰
極側電流リードであり、それら両電流リード２１．２２
は前記実、施例同様の１１数本ずつの薄肉小径な導電性
中空細管１１ａ及び１２ａの集合体で構成されているの
であるが、その電流リード２１．２２のそれぞれの各細
管１１ａ、１２ａが一本ずつ細いテフロンチューブ等の
絶縁材１３ａにより個々に絶縁被覆された状態で集合さ
れている。そして更にその一本ずつ絶縁処理された細管
集合体である陽極側電流り〜ド２１と陰極側電流リード
２２とが互いにねじり合せられて一体化され、その状態
でテフロンチューブ製等の適当な外筒１４内に収納され
て構成されている。この第３図に示した実施例のものに
おいても上記同様の作用効果が得られるようになる。
なおその外筒１４はテフロンチューブ製以外にステンレ
ス管や他の金属性撓み管などを用いても構成可能である
が、パワーリードとして超電導磁石への膳装の容易さか
らすればテフロンチューブのような柔軟なものが有効で
ある。
ス管や他の金属性撓み管などを用いても構成可能である
が、パワーリードとして超電導磁石への膳装の容易さか
らすればテフロンチューブのような柔軟なものが有効で
ある。
（発明の効果）
この発明は上述した如く、陽極側電流リード及び陰極側
電流リードを各々内部に冷却用ガス流路を有する複数本
ずつの導電性中空細管の集合体でそれぞれ構成したから
、冷却効率の大幅なアップが図れ、且つ柔軟性に冨み、
超電導磁石への繕装を容易にできると共に、電磁力の影
響を少なくできてサポートを簡略化し得るなど非常に実
用性効果大なる超電導磁石用パワーリードとなる。
電流リードを各々内部に冷却用ガス流路を有する複数本
ずつの導電性中空細管の集合体でそれぞれ構成したから
、冷却効率の大幅なアップが図れ、且つ柔軟性に冨み、
超電導磁石への繕装を容易にできると共に、電磁力の影
響を少なくできてサポートを簡略化し得るなど非常に実
用性効果大なる超電導磁石用パワーリードとなる。
第１図はこの発明の一実施例を示す要部断面斜視図、第
２図は第１図の陽極側電流リードと陰極側電流リードと
を互いにねじり合せて一体化した状態の要部断面斜視図
、第３図はこの発明の他の実施例を示す要部断面斜視図
、第４図は従来例を示す断面斜視図、第５図は他の従来
例を示す断面斜視図である。 １１．２１・・・陽極側電流リード、１２．２２・・・
陰極側電流リード、１１ａ、１２ａ・・・導電性中空細
管、１３．１３Ａ・・・絶縁材、１４・・・外筒、１５
・・・冷却用ガス流路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第３図
２図は第１図の陽極側電流リードと陰極側電流リードと
を互いにねじり合せて一体化した状態の要部断面斜視図
、第３図はこの発明の他の実施例を示す要部断面斜視図
、第４図は従来例を示す断面斜視図、第５図は他の従来
例を示す断面斜視図である。 １１．２１・・・陽極側電流リード、１２．２２・・・
陰極側電流リード、１１ａ、１２ａ・・・導電性中空細
管、１３．１３Ａ・・・絶縁材、１４・・・外筒、１５
・・・冷却用ガス流路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第３図
Claims (3)
- （１）超電導磁石内の超電導コイルと外部端子との間を
陽極側電流リードと陰極側電流リードとで接続して冷却
用ガスにより冷却されながら前記超電導コイルに電流を
供給する超電導磁石用パワーリードにおいて、上記陽極
側電流リード及び陰極側電流リードを各々内部に冷却用
ガス流路を有する複数本ずつの導電性中空細管の集合体
でそれぞれ構成したことを特徴とする超電導磁石用パワ
ーリード。 - （２）陽極側電流リード細管集合体と陰極側電流リード
細管集合体とは、各々別個の絶縁性外筒に収納した状態
で相互にねじり合せて一体化されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の超電導磁石用パワーリー
ド。 - （３）陽極側電流リード細管集合体と陰極側電流リード
細管集合体とは、それぞれの各細管が個々に絶縁処理さ
れた状態で集合され且つ相互にねじり合せて一体化され
て共通の外筒に収納されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の超電導磁石用パワーリード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204825A JPS6182487A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 超電導磁石用パワ−リ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204825A JPS6182487A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 超電導磁石用パワ−リ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182487A true JPS6182487A (ja) | 1986-04-26 |
Family
ID=16497005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204825A Pending JPS6182487A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 超電導磁石用パワ−リ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04165680A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-11 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導装置の電流リード |
| WO2016037809A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Siemens Plc | Superconducting magnet device including a cryogenic cooling bath and cooling pipes |
| JP2022016296A (ja) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー | 極低温装置用高温超電導電流リードアセンブリ |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP59204825A patent/JPS6182487A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04165680A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-11 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導装置の電流リード |
| WO2016037809A1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Siemens Plc | Superconducting magnet device including a cryogenic cooling bath and cooling pipes |
| JP2022016296A (ja) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー | 極低温装置用高温超電導電流リードアセンブリ |
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