JPS62213012A - 超電導導体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の［１的〕 （産業上の利用分野） 本発明はか−プルインコンジッ１−の超電導導体に関す
るものである。

（従来の技術） 人形かつ高磁場を発生する超電導マグネッ１へを強制冷
却方式で製作すれば、導体の機械的強度の向１−と電流
密度の増加をはかることができ、ひいては超電導マグネ
ットを小形化できる。強制冷却叉は超流動ヘリウム冷却
方式を採用する場合、超電導導体の安定性を増すため導
体とヘリウ１１流路は相隣り合っており、それに最も適
した導体は第２図に示すケーブルインコンジット導体（
１）である。第２図に１昌１て超電導線（３）は非磁性
金属よｌ）なるコンシソｈ（２）の中に多数納められ、
ヘリウｌ、けコンシソ１へ内の導体間の空隙（４）を流
れろ。

（発明が解決しようとする問題点） ケーブルインコンシソｌ−導体の問題点は３つあり、第
１点は導体に電磁力等の外力が加わるとコンジット内で
動き易い。もし磁場中で超電導線が動くと超電導線間で
発生する摩擦熱により、超電Ｉｑ線がクエンチする可能
性がある。

第２点は、上記の原因でコンシソ１〜内の一部の導体が
クエンチすると、その部分で熱が発生するが、コンジッ
ト内の熱伝達が良４ｆなため他のクエンチしていない超
電導線にも直ちにクエンチが伝播し、マグネットどして
の機能をはださなくなる。

第３点は導体断面の縦横の寸Ｖ；比（以下アスペク１〜
比と称し、１以上とする）が約２以上の、矩形の導体に
おいては導体の製作および巻線途中で導体の寸〃ζ変化
がハ；（囚となる超電Ｊり線ｏ）ｉｌＪｉ線１ｒ＜□Ｙ
□想される。例えば導体の製作方７ノζに−）いて看１
えると、中空円筒のコンシラ１〜の中により線さ扛ム超
電導線を入れ、その後コンジットの外壁を直交１方向よ
り圧縮して矩形のケーブルインコンジノ１〜導体にする
場合には、コンジット内部の超電導線はコンシラｌ−の
形状変化に合わせて変位する。導体のアスペク１〜比が
約２以−にの場合には、当然コンシソ１〜内部の超電導
線の変位が大きくなり、より線されて動きにくい超電導
線はアスペク１〜比の増加に比例して断線し易くなる。

本発明はケーブルインコンジット導体にて超電導導体を
形成する場合、導体の製作および巻線途中での超電導線
の断線の可能性が極少で、かつ、マグネッ１〜に通電中
、もし　部υ）、ｌ（ｌ電導線が！クエンチを起こして
も、他の超電導線にクエンチが伝播しにくい構造の超電
導導体を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明による超電導導体は断面が正方形又は正−Ｊｉ形
に近い矩形のケーブルインコンジット導体を所定の数だ
け組み合わせて、全体としてアスペク１〜比の大きい矩
形の超電導導体とし、かつ各々のケーブルインコンジノ
１〜導体は１本ず−）順に転位することにより構成され
ている。

（作　用） このような構造では超電導導体のアスペクト比に対して
、１本のケーブルインコンジット導体のアスペクト比を
任意に選ぶことができるため、製作、巻線途中に超電導
線の断線が発生しにくい導体を製作できる。しかもこの
ような構造では１本のケーブルインコンジット導体の内
部の導体は動きにくくなり、かつ一部のケーブルインコ
ンジット導体内でクエンチが発生しても他のケーブルイ
ンコンジット導体に熱が伝達されにくいためマグネット
を形成した場合に、全体としての安定性を増すことがで
きる。

（実施例） 本発明による超電導導体の構成をその一実施例の図をも
って説明する。第１図に才昌＼゛Ｃ超電尋線（３）は薄
肉の非磁性金属よりなるコンジット（２）の中に多数納
められ、導体を冷却するヘリウ１１はコンシラ１〜内の
空隙（４）を流れるような小さな正方形の断面のケーブ
ルインコンジット導体（１）を所定の段数と列数（図で
は４段２列）だけ組み合わせ、又各々のケーブルインコ
ンジット導体は１本ずつ順に転位する。つまり右上のケ
ーブルインコンジット導体が左」二に位置をかえると共
に左下のケーブルインコンジット導体が右下に位置をか
える。これを導体の長手方向に等ピッチで繰り返す。

ケーブルインコンジット導体間の固定はその用途によっ
て合成樹脂で接着しても、金属溶接を行ってもよい。

次に実施例の作用について説明する。

第１図の実施例は転位する時に段が一つ分高くなるから
、超電導導体のアスペク１〜比が２．５であるが、その
場合は、ケーブルインコンジノ１〜導体８箇を４段、２
列で組み合わせることにより、１本のケーブルインコン
ジット導体のアスペク１−比を１．０にすることができ
る。

従って製作、巻線途中の超電導線の断線の可能性は極少
となる。

他方この導体（５）でマグネットを形成して通電中の状
態を考えると、超電導線（３）に流れる電流の発生する
磁場はその位置によって異なるため並列接続された超電
導線（３）には循環電流が流れ、超電導線（３）の安定
性を低下させるか否かが問題になるが、本実施例のよう
にケーブルインコンジノ１〜導体（１）を転位させるこ
とにより各超電導線（３）は全長で平均すると同−磁場
内に置かれるため循環電流はほとんど流れなくなる。

又一つのケーブルインコンジット内の空隙は超電導導体
全体を１つのケーブルインコンジット導体として構成し
た場合に比べてケーブルインコンジット導体の個数分だ
け少なくすることができるため、コンジット（２）内の
超電導線に同一の電磁力が加わった場合超電導線の変位
量は空隙が少ない分だけ抑制できる。従って超電導線（
３）がクエンチしにくくなるので超電導線（３）の安定
性を高めることができる。

さらにもし一つのコンジット（１）内の超電導線（３）
がクエンチしても同じコンジット内の超電導線にはクエ
ンチが伝播する可能性があるが、コンジットの熱伝導率
は導体に比べて低いため、他のケーブルインコンジット
導体に熱が伝わりにくく、クエンチの伝播を最少限にお
さえることが出来る。

他方、クエンチの発生したケーブルインコンジット導体
は他のケーブルインコンジット導体よりインピーダンス
が高くなるためそこに流れていた電流は他のケーブルイ
ンコンジット導体に分流する。

すると超電導線に発生したクエンチを維持する原因であ
るジュール熱（１２Ｒ損失）が減少し、クエンチした導
体自身も超電導状態を回復することが容易となる。

尚、この実施例はケーブルインコンジット導体（１）を
正方形のものとした場合について説明したが正方形に近
い矩形でも構わない。

本実施例によれば超電導導体のアスペクト比の制約を受
けることなく、この超電導導体を構成するケーブルイン
コンジット導体（＋）のアスペクト比を１．０に近い値
にとることができるため、ケーブルインコンジット導体
（′Ｉ）の製作、巻線時の超電導線の断線を極少に抑制
できる。さらにマグネットを構成して通電中の状態では
、１本のケーブルインコンジッｉ・導体（１）内部の空
隙（４）を小さくしているため超電心線が動きにくく、
超電導線の安定性を高めることができる。また、一部の
超電導線がクエンチしても他の超電導線にクエンチが伝
播しにくいため、マグネジ１〜全体としての安定性を高
めることができる。

〔発明の効果〕

実施例の効果で述べたように安定性の高い超電導マグネ
ットを提供することができるため、超電導線のクエンチ
による高価なヘリウムの消費を防ぎ、信頼性の高い超電
導マグネッ１−を形成する超電導導体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超電導導体の一実施例の一部断面
図、 第２図は従来のケーブルインコンジットふ体１個から成
る超電導導体の断面図である。 １・・・ケーブルインコンジット導体、２・・・コンジ
ット、 ３・・超電導線、 ４・・・空隙。 ５・・・超電導導体。 代理人　弁理士　井　」二　−男 県　上　図 第　　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）正方形又は正方形に近い矩形の断面をもつケーブ
   ルインコンジット導体を複数段、複数列に組合せ、各ケ
   ーブルインコンジット導体を１本ずつ順に転位したこと
   を特徴とする超電導導体。