JPS63142621A - 超電導マグネツト用電流リ−ド装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、永久電流モードで使用する超電導マグネッ
トへ外部から通電するための電流リード装置に関する。

〔従来の技術〕

超電導マグネット用の電流リード線に対しては、電流供
給時（励磁及び消磁時）の発熱対策面から、導体断面積
が大きく、かつ導電率の良いことが要求される反面、リ
ード線を伝った熱侵入対策面では導体断面積が小ざく、
熱抵抗は大きいことが要求される。

このように、相反する性、能が同時に要求されるため、
従来は、導体断面積を発熱対策と熱侵入対策の妥協点を
求めた中間的な大きさにしたり、発熱対策を重く見て熱
侵入面での犠牲量を導体外周に冷却フィンをつけて補な
った９、或いはリード線を着脱可能にして励磁後にマグ
ネットから取外すことで熱侵入量を減少させると云った
方法が採られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この種リード線の構造決定に轟っては、励（
消）磁時のリード線での発熱を小さく抑える必要がある
ことから、導体断面積をあまシ小さくすることができず
、また、場合によっては冷却フィンが不可欠になシ、そ
のため、常設リード線を用いる場合には、熱侵入量の低
減に限界が生じ、かつ、リード線のコストも高価になシ
易いと云う問題があった。

また、リード線を励磁後に取外す場合には、クエンチ（
常電導状態への転移）時のコイル保護のため、クライオ
スタット内に保護抵抗を設けているが、励（消）磁時、
その保護抵抗の発熱によシフライオスタット内冷様（一
般には液体ヘリウム）の消費量が増加すると云う問題が
あった。

この発明は、これ等の問題を解決するために考えられた
電流リード装置である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を無くすため、この発明においては、電流
リード装置を、少なくともクライオスタット内のマグネ
ット側端子に対して外部から着脱自在な主リード線の一
対と、クライオスタットの外部におくマグネットの保護
抵抗を上記マグネット側端子につなぐ副す−ド課の一対
とを組合せると共に、上記主リード線は電源からマグネ
ットへの所要供給電流を流し得る断面積を確保し、一方
、副リード線は異常時の短時間負荀或いは小負荷に耐え
得る範囲で可及的に断可積を小さくした構造となしたの
である。

〔作　用〕

この装置は、マグネットの永久電流モード時（定格運転
時）に主リード線を取外し、副リード線はそのま＼残し
ておくことによシマグネットの保護＆能を維持してクラ
イオスタットへの熱侵入を低減できる一方、励（消）磁
時には主リード線を取付けて主にその線から電流を供給
することにより、リード線自体の発熱や焼損を抑制する
ことができる。

〔実施例〕

添付図に実施例を示す。図の１は対の主リード線２と対
の副リード線３の１本ずつを並列に組合せて電源４と超
電導コイル５の２極を結ぶようＱ′したこの発明の電流
リード装置である。

この装置の主リード線２は後述する理由から断面積を充
分に確保し、一方、副リード線３は断面積をできる限シ
小さくしである。また、主リード線２は常温端側の端子
２ａを電源回路に、低温端側のプラグ端子２ｂをマグネ
ット側電極６のソケット端子６ａに各々着脱自在に接続
し得る構造にしである。副リード線３は電源回路と電極
６との間に配置するが、その着脱の可、不可は特に問わ
ない。要は、冷媒に及ぼす熱的影響の回避と点検、交換
の作業性を考慮してクライオスタット７の外部に設ける
保護抵抗８をマグネットの定格運転中、常にコイル５に
接続できるものであればよい。

さらに、主リード線２は、クライオスタットの外部から
電極６に着脱できる剛性を有していることが必要である
。そのため、少なくとも主リード線は、銅等の良導電性
金属から成るパイプや棒状部材で形成するのがよい。副
リード線３は、そのような材料は勿論、着脱不可に取付
けるものは、冷却性に優れる撚線導体やメツシュ導体等
を採用することもできる。

なお、端子２ｂｂ６ａは前者がソケット、後者がプラグ
であってもよいし、また、雌ねじと雄ねじの組合せと云
った他の接続構造のものでもよい。

９は永久１１流スイツチ、１０は冷媒である０ここで、
主リード線２を大断面積、副リード線３を小断面積とす
るのは、双方のリード線を使い分けることによって、超
電導マグネットの運転状況に応じた最適のリード形態を
作シ出すためである０ 即ち、永久電流の超電導マグネットにおいては、所定電
流値迄励磁した後、永久電流スイッチをＯＮにしてこの
スイッチとコイルとの間に永久電流ループを作る。そし
て、磁場印加の行われる定格運転期間中は電源からの通
電を停止して永久電流モードを保持し、磁場の印加終了
後に励磁と逆手順で消磁する。従って、励（消）磁時に
は、外部からの供給電流を充分に流し得るリード線が必
要である。この発明においては、主リード線２が励（消
）磁時に取付けられてその要求を満たす。

一方、永久電流モードでは、常時通電の必要がなく、ク
エンチ発生時にのみ外部の保護抵抗にコイル内の蓄積エ
ネルギーを取出せればよい。この場合、リード線に加わ
る負荷は短時間である。これは、励（消）磁時には、電
減或いはコイル性能の面からの制約で電流上昇速度を犬
きくし得す、その結果、通電時間が長くなるが、コイル
や保護抵抗の抵抗値によって決まるクエンチ時の電流減
衰速度は、ＯＦＦ電源からの制約がないので、励（消）
磁時に比べて大きくなることによる。従って、定格運転
時のリード線は短時間負荷に耐えられる熱侵入量の小さ
な小断面積の線でよい。定格運転時に残しておく副リー
ド線３はこの要求を満たすために使用される。

〔効　果〕

以上述べたように、この発明の電流リード装置は、励（
消）磁時と定格運転時とで、断面積の異なる主・副のリ
ード線を使いわけて励（消）磁時の断面積不足による発
熱或いは焼損と、定格運転時のリード線を伝った熱侵入
とを共に防止或いは抑制したものであるから、マグネッ
トの保護機能を不足なく確保してリード線の発熱・外部
熱の侵入、保護抵抗の発熱て起因した冷媒の蒸発量を小
さく抑えることができ、超電導マグネットの運転コスト
の低減、安全運転、信頓性向上に大きく寄与できると云
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

添付図は、この発明の電流リード装置を使用状態にして
示す図である。 １・・・電流リード装置、２・・主リードｒｙｌ−１２
８％２ｂ・・・端子、３・・・副リード、鞠、４　・電
源、５・・・超電導コイル、６・・・マグネット側電極
、６ａ・端子、７・・クライオスタット、８・・・保護
抵抗、９　・永久電流スイッチ、１０・・・冷媒 特許出願人　　住友電気工業珠式会社 同　代理人　　鎌　１）文　二

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともクライオスタット内のマグネット側端
   子に対して外部から着脱自在な主リード線の一対と、ク
   ライオスタットの外部におくマグネットの保護抵抗を上
   記マグネット側端子につなぐ副リード線の一対とを組合
   せると共に、上記主リード線は電源からマグネットへの
   所要供給電流を流し得る断面積を確保し、一方、副リー
   ド線は異常時の短時間負荷或いは小負荷に耐え得る範囲
   で可及的に断面積を小さくしたことを特徴とする超電導
   マグネット用電流リード装置。
2. （２）上記リード線が良導電性のパイプ又は棒状部材に
   よって形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の超電導マグネット用電流リード装置。