JPS63245910A

JPS63245910A - 電流リード

Info

Publication number: JPS63245910A
Application number: JP62080408A
Authority: JP
Inventors: Chizuru Suzawa; 須澤　千鶴
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-13
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH088166B2

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〉この発明は超電導マグネット等の超電導素子に電流を供
給するための電流、リードに関する。

〈従来の技術〉従来、超電導マグネット等に電流を供給するために使用
される電流リード、特にソケットとプラグとを有する着
脱式の電流リードとしては、第２図に示すように、例え
ば、電源部に接続される高温側接続端子部（２４）に棒
状、パイプ状またはブスバー状の銅体からなる常電導体
電流リード（２３）を介して銅体からなるプラグ（２１
）を設けるとともに、超電導マグネット等に接続される
低温側接続端子部（２Ｂ）にソケット（２２）を設け、
プラグ（２１）をソケット（２２）に着脱して通電状態
を維持したり遮断したりするものが知られている。そし
て、上記ソケット（２２）は真鍮または銅にて形成され
ており、その内部には、通電容量によりベリラム−銅製
の多面接触子（２５）が１個または複数個取り付けられ
、スプリング特性を利用して接触抵抗を最小限に抑える
ことができるようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら上記従来の着脱式の電流リードは、ソケッ
トとプラグとを常電導体で、しかも熱良伝導体である銅
導体、真鍮等を使用しているため、部材自身の通電時の
電圧降下と、ソケット、プラグ間の接触抵抗による電圧
降下とによりジュール損失が生じ、この発熱が、超電導
マグネットを浸漬している液体ヘリウム、液体窒素等の
冷媒に侵入し、この伝導熱により冷媒が蒸発するという
問題があった。

また、電流容量を確保するために必要な常電導体の断面
積を確保することを要し、そのため高温部からの冷媒へ
の伝導熱量も大きく、この冷媒へ伝導熱を最少限に抑え
るため、種々の試験研究がなされている。しかしながら
、プラグ・ソケット間の電圧降下についてだけのもので
はあるが、現時点では例えば、通電ｆｆｉ　１８００Ａ
のとき、１３ｍ　Ｖの電圧降下は避は難く、この場合電
流リードをプラス・マイナスの対にすると１８００Ａ　
Ｘ　Ｏ，０１３Ｖ　Ｘ　２−４８．８Ｗとなり、例えば
冷媒が液体ヘリウムの場合には、ＩＷの熱伝導あたり１
．４４／ｈｒの蒸発があるため、６５．５２４　／　ｈ
ｒの蒸発を生じ問題となっていた。そして、同様な問題
は、上記着脱式のもののほか、常電導体にて形成された
着脱式でない一本ものの電流リードについても生じてい
た。

〈発明の目的〉この発明は上記従来の電流リードの問題点に鑑みてなさ
れたもので、通電によるジュール損失がほとんどなく、
液体ヘリウム、液体窒素等の冷媒の蒸発量を低く抑える
ことができる電流リードを提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉上記の目的を達成するためのこの発明の構成は、超電導
素子に対して電流を供給する電流リードであって、セラ
ミックス超電導体と、電気良伝導体からなる支持体との
複合体より形成されている電流リードに存する。

く作用〉この発明は、電流リードをセラミックス超電導体と、電
気良伝導体からなる支持体との複合体にて形成したもの
ゆえ、臨界温度以下での使用により通電による発熱はほ
とんどなく、また高温部からの伝熱による冷媒への熱伝
導を少なくでき、液体ヘリウム、液体窒素等の冷媒の蒸
発量を少なくできる。

〈実施例〉この発明の実施例について添付図面を参照しながら以下
に詳述する。

第１図はこの発明の電流リードを示す断面図である。

電流リードは、プラグ（１）とソケット（２）とにより
着脱式に形成されており、そのうち、プラグ（１）は、
銅、アルミニウム等にて形成されたパイプ状の電気良伝
導体からなる支持体（１ｂ）の中に酸化物セラミックス
からなる超電導体（ｌａ）を充填した複合体として構成
されている。上記プラグ（１）はパイプ状の支持体（１
ｂ）の中に、超電導体（１ａ）を充填した後、スウエー
ジングすることにより、またはスウェージング後伸縮加
工して所望の長さ形状としたものである。

これに対応するソケット（２）は、鋼、アルミニウム等
にて形成されたパイプ状の電気良伝導体からなる支持体
（２ｂ）の外側表面にセラミックス超電導体（２ａ）の
粉末を圧粉、接着、押出、電着等の方法により複合一体
化したものである。またパイプ状の電気良伝導体からな
る支持体（２ｂ）の内側には、ベリラム−銅製の多面接
触子（３）がリードの電流容量に応じて適数個取り付け
られており（図では２個取り付けである）スプリング特
性を利用して接触抵抗を最少限に抑えることができるよ
うにしである。

また、電気良伝導体からなる支持体（２ｂ）には低温側
接続端子部（５）が一体に接続されており、この低温側
接続端子部（５）の表面も超電導体（２ａ）の粉末が圧
粉、接着、押出、電着等の方法により複合一体イ゛ヒさ
れている。

なお上記セラミックス超電導体（ｌａ）　（２ａ）は、
セラミック超電導体用原料を焼結する等によって製造さ
れ、その原料としては、超電導体を構成する元素を含有
するものであれば単体、化合物の何れの形態でも使用し
得る。上記元素としては、周期律表Ｉ族、■族および■
族元索並に酸素、窒素、□フッ素、炭素および硫黄等が
例示される。

より詳細には、周期律表Ｉ族元素のうち、Ｉａ族元素と
しては、Ｌｉ、Ｎａ、に、Ｒｂ、Ｃｓ等が挙げられ、Ｉ
ｂ族元素としては、Ｃｕ％ＡｇおよびＡｕが挙げられる
。また、周期律表■族元素のうち、ＩＩａ族元素として
は、Ｂｅ、Ｍｇ％　Ｃａ。

Ｓｒ、ＢａおよびＲａが挙げられ、ｎｂ族元素としては
、Ｚｎ、Ｃｄ等が挙げられる。周期律表■族元素のうち
、■ａ族族元としては、Ｓｃ、Ｙやランタノイド系元素
であるＬａ５Ｃｅ、、Ｇｄ５Ｌｕ等、アクチノイド系元
素であるＡｃ、Ｔｈ。

Ｐ　ａ　ＳＣｆ等が挙げられる。また、ｍｂ族元素とし
ては、ＡＪ、Ｇａ、Ｉ　ｎ５ＴＪ等が挙げられる。

上記元素のうち、Ｉｂ族元素から選ばれた元素、特に酸
化物からなるＩｌａ族元素、Ｈａ族元素およびランタノ
イド系元素から選ばれた元素、並びに酸素およびフッ素
から選ばれた元素からなるセラミックス超電導体（ｌａ
）　（２ａ）が好ましい。尚、Ｉｂ族元素としてはＣｕ
およびＡｇが好ましい。

また、プラグ（１）における銅、アルミニウム等にて形
成されたパイプ状の電気良伝導体からなる支持体（ｉｂ
）、およびソケット（２）の銅、アルミニウム等にて形
成されたパイプ状の電気良導体からなる支持体（２ｂ）
はいずれもできるだけ断面積を小さくして、嵌め合せた
場合超電導体（ｌａ）　（２ａ）間の電流の乗り移りを
容易にしてお〈実施が好ましい。

なお、電気良伝導体からなる支持体（ｌｂ）　（２ｂ）
は常電導金属体にて形成されたものであるが、従来のも
ののように金属体に電流が通電するわけではなく、安定
化材、支持体としての役目を果すためのものである。し
たがって、その断面積等を従来のもののように電流容量
を確保するため大きくする必要はなく、熱伝導量は大幅
・□に減らせることとなる。

また、従来の着脱式の電流リードは、ソケットとプラグ
とを常電導体で、しかも熱良伝導体である銅導体、真鍮
等にて形成していたため、部材自身の電流時の電圧降下
のほか、ソケット、プラグ間の接触抵抗による電圧降下
によりジュール損失が生じ、この発熱が、超電導マグネ
ットを浸漬している液体ヘリウム、液体窒素等の冷媒に
伝導し、この伝導熱により冷媒が蒸発するという弊害が
あったが、上記実施例の場合には、電流リードをセラミ
ックス超電導体と、電気良伝導体からなる支持体との複
合体にて形成したものゆえ、ソケット。

プラグ間の接触抵抗による電圧降下によりジュール損失
をほとんどなくすることができる。

また、上記のような着脱式のものでなく、一本ものの電
流リードについても着脱式のものと同様に実施できる。

〈発明の効果〉以上のようにこの発明によれば、電流リードをセラミッ
クス超電導体と、電気良伝導体からなる支持体との複合
体にて形成したものゆえ、超電導マグネット等への通電
時のジュール損失をほとんどなくすることができ、また
電気良伝導体は支持体、安定化材として働くだけで通電
部材としての電流容量を確保する必要がないため、その
断面積を非常に小さいものとすることができ、液体ヘリ
ウム等の冷媒に対する高温部からの伝熱による熱伝導量
を大幅に減少でき、冷媒の蒸発量を最少限に抑えること
ができ、従来の電流リードのように通電時時の冷媒の蒸
発量を見込んで冷媒貯蔵槽を大きく形成しておく必要等
がなく、コンパクトな構造のものとすることができる等
コンパクトな構造にて電流リードを形成できるという特
有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電流リードの１実施例を示す断面図
、第２図は従来の電流リードを示す断面図である。（１）・・・・・・プラグ、（２）・・・・・・ソケッ
ト、（ｌａ）　（２ａ）・・・・・・超電導体、（ｌｂ
）　（２ｂ）・・・・・・電気良伝導体、特許出願人　
　住友電気工業株式会社第２図手　　続　　補　　正　　書（自発）１、事件の表示昭和６２年特許願第８０４０８号２、発明の名称電流リード３、補正をする者事件との関係　　　　　特許出願人代表吉川　　上　　哲　　部４、代理人５、補正命令の日付（自発）の対象明細書中、発明の詳細な説明の欄７、７ｉｉ正の内容（１）明細書中箱６頁第１２行〜第１３行の「酸素・曲
間が例示」の記載を「酸素、フッ素が例示」と訂正する
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、超電導素子に対して電流を供給する電流リードであ
って、セラミックス超電導体と、電気良伝導体からなる
支持体との複合体より形成されていることを特徴とする
電流リード。