JPS63127514A - 超電導トランス - Google Patents

超電導トランス

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JPS63127514A
JPS63127514A JP61272950A JP27295086A JPS63127514A JP S63127514 A JPS63127514 A JP S63127514A JP 61272950 A JP61272950 A JP 61272950A JP 27295086 A JP27295086 A JP 27295086A JP S63127514 A JPS63127514 A JP S63127514A
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田代　育夫
Koki Morohoshi
諸星　光喜
Daisuke Ito
伊藤　大佐
Eriko Shimizu
清水　えり子
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は交流用超電導線を１次側および２次側コイルに
用いて構成される超電導トランスに関する。
（従来の技術） 最近、交流損失の少ない超電導線が開発され、これを用
いた交流で励磁可能な超電導コイルが実用化されている
。この超電導コイルの応用の一例として、大電力用の超
電導トランスが検討されている。
このような超電導トランスは、１次側および２次側の超
電導コイルと、これら１次および２次側超電導コイルに
磁気結合する鉄心と、超電導コイルを冷却するための液
体ヘリウムを貯蔵する低温容器を基本要素として構成さ
れる。
この場合、液体ヘリウムによって極低温に冷却する必要
のあるものは超電導コイルのみであり、鉄心も液体ヘリ
ウムと接触する構造にすると、超電導トランスの運転中
に鉄心から発生する鉄損によるジュール熱のため、液体
ヘリウムを大量に消費することになり、不経済である。
従って、超電導トランスを構成する際には、鉄心と液体
ヘリウムとが熱的に接触しないようにすることが重要と
なる。
この要求を満たすたψには、鉄心を低温容器外に設けて
超電導コイルと磁気結合させる方法がまず考えられる。
具体的には、例えば低温容器内に環状空間を形成してそ
の空間に１次および２次側の超電導コイルを同軸的に配
置するとともに、低温容器の中心を一部が貫通する形で
環状の鉄心を設ければよい。このようにすると鉄心は同
軸的に配置された１次および２次側超電導コイルの中心
部を貫通して両コイルと磁気的に結合するが、低温容器
内の液体ヘリウムとは熱的に接触しない。
しかしながら、このように鉄心を低温容器の一部を貫通
させる形で容器外部に取出す構造にすると、環状空間を
有する低温容器に対し鉄心を巻回して組上げることにな
るため、鉄心を一旦組上げた後は、超電導コイルを低温
容器内から取出すことができず、保守・点検が難しいと
いう問題がある。
また、低温容器は外部に露出する構造のため、曙械的強
度を考慮して肉厚の大きなものでなければならないが、
こうした肉厚の大きい部材（低温容器の容器壁）が超電
導コイルと鉄心との間に介在すると、必然的に超電導コ
イルと鉄心間の間隙が大きくなる。従って、この間隙を
通しての漏れ磁束が多くなり、トランスの伝達損失を増
大させる結果となる。
（発明が解決しようとする問題点） このように超電導トランスにおいては、鉄心と液体ヘリ
ウム等の極低温冷媒との熱接触を避けるために、鉄心を
低温容器の外部に取出す構造にすると、保守・点検が困
難となり、また漏れ磁束が多くなって伝達損失が増大す
るという問題がある。
本発明は鉄心と液体ヘリウムとの熱接触が小さく、保守
・点検が容易であり、漏れ磁束が少なく伝達損失の小さ
い超電導トランスを提供することを目的とする。
［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る超電導トランスは、楡低温冷媒を貯蔵する
低温容器を、磁性体からなる容器本体と、この容器本体
の内側に設けられた断熱槽とにより構成して、断熱槽内
に１次側および２次側超電導コイルと極低温冷媒を収容
し、容器本体が鉄心を兼ねるようにしたものである。
〈作用） 本発明においては、低温容器の容器本体が鉄心を兼ねた
構造となっており、従来のように鉄心を巻回して組上げ
る必要がないため、容器本体を開閉可能な構造とするこ
とにより、超電導コイルの出し入れが可能となる。
また、超電導コイルと鉄心との間に介在している断熱槽
は、低温容器内にあることから、外部に露出している場
合に比べて高い機械的強度は要求されないので、肉厚は
薄くてよい。従って、この断熱槽により超電導コイルと
鉄心間に形成される間隙を通しての漏れ磁束は小さく抑
えられ、トランスの伝達損失が低減される。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例に係る超電導トランスの構成
を示す断面図である。同図において、低温容器１は環状
空間を有する容器本体２と、この容器本体２の環状空間
内に配置された断熱槽３とにより構成される。容器本体
２は上部に開閉可能な蓋３を有する。容器本体２および
蓋３は磁性体、好ましくは例えばケイ素鋼板その他の強
磁性体からなり、鉄心を兼ねている。
断熱槽４はＦＲＰ　（ガラスｌＩＮ強化ビニルポリエス
テル系樹脂）のような絶縁材料からなる二重壁によって
構成され、その内部は真空となっている。また、断熱槽
４の上部は絶縁板５により閉塞されるとともに、０リン
グ６ａ、６ｂによってシールされている。
この断熱槽４内に液体ヘリウム等の極低温冷媒７が充填
され、さらにこの冷媒７に浸されるようにして１次側お
よび２次側の超電導コイル８，９が配置されている。１
次側および２次側超電導コイル８，９は、容器本体２の
中心部材２を中心としてＦＲＰ等の絶縁材料からなる巻
枠に同軸的に巻回され、鉄心を兼ねる容器本体２および
蓋３と磁気的に結合している。
なお、蓋３および絶縁板５を貫通して冷媒７の液面上に
先端が挿入されているパイプ１０は、低温容器１内にお
いてガス化した冷媒を図示しない冷凍系に導き、液化し
て再び低温容器１内に戻すためのものである。
上記構成において、蓋３を閉じて容器本体２に固定する
と、第２図に破線矢印で示すように閉磁路が形成される
ので、これら容器本体２および蓋３は鉄心として動き、
この鉄心と１次および２次側超電導コイル８，９は超電
導トランスとして動作する。この場合、鉄心である容器
本体２および蓋３は鉄損によるジュール熱を発生するが
、この熱は断熱槽４によって阻止され、液体ヘリウム等
の極低温冷媒７にはほとんど伝達されないので、冷媒の
無駄な消費が抑制され、効率の良い運転が可能となる。
ここで、断熱槽４は低温容器１内に設けられたものであ
るため、低温容器を兼ねている場合のような高い機械的
強度は要求されず、従って肉厚は薄くてよい。このため
、鉄心である容器本体２と１次および２次側超電導コイ
ル８．９間の間隙を小さくることができるので、それだ
け漏れ磁束が減少し、伝３！損失が低減される。
一方、第３図に示すように蓋３を開ければ、超電導コイ
ル８，９を外部に取出すことができ、保守・点検が容易
となる。
さらに、上記実施例によれば鉄心を低温容器の外部に取
出した構造のものと比較して、鉄心の体積・重量を等し
くすれば、断熱槽を薄くできる分だけ全体の大きさおよ
び重量を減少させることが可能となる。
［発明の効果］ 本発明に係る超電導トランスは、磁性体により構成され
た容器本体とその内側に設けられた断熱槽からなる低温
容器の容器本体が鉄心を兼ねた構成となっていることに
より、超電導コイルの出し入れが容易であり、また鉄心
の熱が極低温用冷媒に伝わらない構造でありながら、１
次および２次側超電導コイルと鉄心間の間隙が減少し、
従って漏れ磁束が少なく、伝達損失が小さいという効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係る超電導トランスの構成
を示す断面図、第２図は同実施例の運転時の作用を説明
するための図、第３図は同実施例の超電導コイル出し入
れ時の状態を示す図である。 １・・・低温容器、２・・・容器本体、３・・・蓋、４
・・・断熱槽、５・・・絶縁板、６ａ、６ｂ・・・Ｏリ
ング、７・・・極低温冷媒、８・・・１次側超電導コイ
ル、９・・・二次側超電導コイル、１０・・・冷媒パイ
プ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１囚

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）極低温冷媒中に浸された１次側および２次側超電
    導コイルと、これら１次側および２次側超電導コイルに
    磁気結合する鉄心とを備えた超電導トランスにおいて、
    前記極低温冷媒を貯蔵する低温容器を、磁性体からなる
    容器本体と、この容器本体の内側に設けられ１次側およ
    び２次側超電導コイルと極低温冷媒を収容した断熱槽と
    により構成し、容器本体に鉄心を兼ねさせたことを特徴
    とする超電導トランス。
  2. （２）容器本体は環状空間を有し、断熱槽はこの環状空
    間に設けられ、１次側および２次側超電導コイルは同軸
    的に巻回されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の超電導トランス。
  3. （３）容器本体は開閉可能な蓋を有し、この蓋が閉じら
    れた状態で鉄心が閉磁路を形成することを特徴とする特
    許請求の範囲第１項または第２項記載の超電導トランス
    。
JP61272950A 1986-11-18 1986-11-18 超電導トランス Expired - Lifetime JPH071739B2 (ja)

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EP87116892A EP0273171B1 (en) 1986-11-18 1987-11-16 Superconducting transformer
DE8787116892T DE3778516D1 (de) 1986-11-18 1987-11-16 Supraleitender transformator.
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