JPS6350844B2 - - Google Patents
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- JPS6350844B2 JPS6350844B2 JP57207176A JP20717682A JPS6350844B2 JP S6350844 B2 JPS6350844 B2 JP S6350844B2 JP 57207176 A JP57207176 A JP 57207176A JP 20717682 A JP20717682 A JP 20717682A JP S6350844 B2 JPS6350844 B2 JP S6350844B2
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- superconducting
- superconducting wire
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- lead part
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
- H01F6/065—Feed-through bushings, terminals and joints
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超電導電流リード、特に、通電時の
みならず超電導コイルの永久電流運転時すなわち
電流リードの非通電時における極低温装置内への
熱侵入を大幅に低減するための超電導電流リード
における超電導線の超電導線支持部材への支持固
定構造に関するものである。
みならず超電導コイルの永久電流運転時すなわち
電流リードの非通電時における極低温装置内への
熱侵入を大幅に低減するための超電導電流リード
における超電導線の超電導線支持部材への支持固
定構造に関するものである。
添付図面第１図は、従来の超電導電流リードの
構造の１例を示したものであつて、図において符
号１は常電導リード部、２は超電導リード部、３
は超電導コイルと接続される接続端子部、４は低
温断熱容器の真空槽外壁、５は低温断熱容器のヘ
リウム槽外壁、６は電流リードの冷却ガス通路を
構成するシース管、７は絶縁気密端子、８は電流
リードに冷却ガスを流したり止めたりするための
バルブ、９は液体ヘリウムである。なお、第１図
は片側の極性のリード部分のみを記載しており、
他方の極性のものは、同一構造を有するものとし
て、省略している。また、図中、熱シールド、サ
ーマルアンカ等は、本発明と直接関係がないため
に、これを省略している。
構造の１例を示したものであつて、図において符
号１は常電導リード部、２は超電導リード部、３
は超電導コイルと接続される接続端子部、４は低
温断熱容器の真空槽外壁、５は低温断熱容器のヘ
リウム槽外壁、６は電流リードの冷却ガス通路を
構成するシース管、７は絶縁気密端子、８は電流
リードに冷却ガスを流したり止めたりするための
バルブ、９は液体ヘリウムである。なお、第１図
は片側の極性のリード部分のみを記載しており、
他方の極性のものは、同一構造を有するものとし
て、省略している。また、図中、熱シールド、サ
ーマルアンカ等は、本発明と直接関係がないため
に、これを省略している。
第１図において、電流通電中は、バルブ８を開
けてシース管６内に冷却ガスを流し、その冷却ガ
スでもつて常電導リード部１で発生するジユール
発熱を取り去るとともに、超電導リード部２を臨
界温度以下に保つことにより超電導状態にして超
電導コイルに電流を供給する。一方、非通電時に
は、バルブ８を閉じて冷却ガスを流さず、常温部
からの侵入熱は中間のサーマルアンカで取り去
り、残りの低温部への侵入熱は超電導リード部
に、例えば青銅のような熱伝導率の小さい材料を
超電導線支持部材として超電導線と一緒に用いる
ことにより、大幅に低減されるようになつてい
る。
けてシース管６内に冷却ガスを流し、その冷却ガ
スでもつて常電導リード部１で発生するジユール
発熱を取り去るとともに、超電導リード部２を臨
界温度以下に保つことにより超電導状態にして超
電導コイルに電流を供給する。一方、非通電時に
は、バルブ８を閉じて冷却ガスを流さず、常温部
からの侵入熱は中間のサーマルアンカで取り去
り、残りの低温部への侵入熱は超電導リード部
に、例えば青銅のような熱伝導率の小さい材料を
超電導線支持部材として超電導線と一緒に用いる
ことにより、大幅に低減されるようになつてい
る。
従つて、超電導リード部２の具備すべき条件と
しては、 (1) 電流通電中は超電導リード部の超電導線が超
電導状態を維持できるように十分冷却されるよ
うな構造であること (2) 超電導リード部の超電導線は臨界温度が高い
こと (3) 非通電時のヘリウム槽内への熱侵入を極力低
減できるように、超電導リード部分の熱伝導率
が小さいことが必要である。このため、超電導
線としては、臨界温度の高いNb3Sn線を、ま
た、超電導線支持部材としては熱伝導率の小さ
い青銅を使用することが一般に提案されてい
る。
しては、 (1) 電流通電中は超電導リード部の超電導線が超
電導状態を維持できるように十分冷却されるよ
うな構造であること (2) 超電導リード部の超電導線は臨界温度が高い
こと (3) 非通電時のヘリウム槽内への熱侵入を極力低
減できるように、超電導リード部分の熱伝導率
が小さいことが必要である。このため、超電導
線としては、臨界温度の高いNb3Sn線を、ま
た、超電導線支持部材としては熱伝導率の小さ
い青銅を使用することが一般に提案されてい
る。
添付図面第２図及び第３図は、第１図で示した
電流リードの超電導リード部分２の構造の従来例
を示したものであつて、第２図に示すものは複数
本のNb3Sn超電導線１１を青銅の棒１２中に埋め
込んで構成したものであり、また、第３図に示す
ものは、Snメツキした青銅の棒２１にNb3Sn超
電導線の素材２２を巻き付けた後、Nb3Sn生成の
ための熱処理に際して青銅の棒２１とNb3Sn超電
導線素材２２とにSnが拡散して両者が接着され
るようにしたものである。そして、図中、それぞ
れ符号１２，２１は青銅棒、１１，２２はNb3Sn
超電導線を示している。従来の超電導リード部は
このように構成されているために、次に示すよう
な欠点を有している。すなわち、第２図に示す例
のような構造を有する場合には、Nb3Sn超電導線
１１は青銅棒１２に埋め込まれるために機械的強
度は有するが、Nb3Sn超電導線１１が熱伝導率の
小さい青銅棒１２にさえぎられて、その構造上直
接冷却ガスに接することができず、熱伝導率の小
さいことによつて熱の拡散も押えられ、従つて、
冷却状態が悪く、常電導リード部からの伝熱によ
り、超電導破壊しやすいこと、また、埋込み構造
とするための工程が必要でありコスト高になるこ
と等の欠点があり、また、第３図に示す例のよう
な構造を有する場合にあつては、構造は簡単であ
り、かつ、冷却もNb3Sn超電導線２２が直接冷却
される構造となつているために冷却の面では良好
であるが、青銅棒２１とNb3Sn超電導線２２との
接着強度が十分には得られず、機械的な外力が加
わつた場合には、青銅棒２１からNb3Sn超電導線
２２が剥脱する危険性があり、例えば超電導磁気
浮上車のように、振動のかかることが予想され
る。超電導装置に適用する場合には、信頼性が低
いといつた欠点があつた。
電流リードの超電導リード部分２の構造の従来例
を示したものであつて、第２図に示すものは複数
本のNb3Sn超電導線１１を青銅の棒１２中に埋め
込んで構成したものであり、また、第３図に示す
ものは、Snメツキした青銅の棒２１にNb3Sn超
電導線の素材２２を巻き付けた後、Nb3Sn生成の
ための熱処理に際して青銅の棒２１とNb3Sn超電
導線素材２２とにSnが拡散して両者が接着され
るようにしたものである。そして、図中、それぞ
れ符号１２，２１は青銅棒、１１，２２はNb3Sn
超電導線を示している。従来の超電導リード部は
このように構成されているために、次に示すよう
な欠点を有している。すなわち、第２図に示す例
のような構造を有する場合には、Nb3Sn超電導線
１１は青銅棒１２に埋め込まれるために機械的強
度は有するが、Nb3Sn超電導線１１が熱伝導率の
小さい青銅棒１２にさえぎられて、その構造上直
接冷却ガスに接することができず、熱伝導率の小
さいことによつて熱の拡散も押えられ、従つて、
冷却状態が悪く、常電導リード部からの伝熱によ
り、超電導破壊しやすいこと、また、埋込み構造
とするための工程が必要でありコスト高になるこ
と等の欠点があり、また、第３図に示す例のよう
な構造を有する場合にあつては、構造は簡単であ
り、かつ、冷却もNb3Sn超電導線２２が直接冷却
される構造となつているために冷却の面では良好
であるが、青銅棒２１とNb3Sn超電導線２２との
接着強度が十分には得られず、機械的な外力が加
わつた場合には、青銅棒２１からNb3Sn超電導線
２２が剥脱する危険性があり、例えば超電導磁気
浮上車のように、振動のかかることが予想され
る。超電導装置に適用する場合には、信頼性が低
いといつた欠点があつた。
本発明は、このような、従来の超電導電流リー
ドにおける欠点を除去し、構造が簡単であり、し
かも、機械的に強くかつ冷却も十分行ない得る超
電導電流リードを提供することを目的とするもの
である。
ドにおける欠点を除去し、構造が簡単であり、し
かも、機械的に強くかつ冷却も十分行ない得る超
電導電流リードを提供することを目的とするもの
である。
本発明は、この目的を達成するために、超電導
リード部の超電導線支持部材の外表面に、超電導
線を収納するための軸方向に形成の直線溝と、前
記直線溝に収納の超電導線を上記超電導線支持部
材にバインド固定するためのバインド材料を収納
するら旋状溝とを形成し、かつ、冷却ガスの通路
の一部に前記超電導線支持部材の外表面が露呈さ
れているように構成されていることを特徴とする
ものである。
リード部の超電導線支持部材の外表面に、超電導
線を収納するための軸方向に形成の直線溝と、前
記直線溝に収納の超電導線を上記超電導線支持部
材にバインド固定するためのバインド材料を収納
するら旋状溝とを形成し、かつ、冷却ガスの通路
の一部に前記超電導線支持部材の外表面が露呈さ
れているように構成されていることを特徴とする
ものである。
以下、本発明をその１実施例を示す第４図及び
第５図に基づいて説明する。Nb3Sn超電導線３１
は、超電導線支持部材である青銅棒３２の外表面
上に軸方向に設けられた複数個の直線溝３３の中
に納められており、また、同じく青銅棒３２の外
表面上をら旋状に設けられたら旋溝３４内には、
このら旋溝３４に沿つてバインドされたバインド
材料、例えば、バインド線３５により直線溝３３
中のNb3Sn超電導線３１が固定される。
第５図に基づいて説明する。Nb3Sn超電導線３１
は、超電導線支持部材である青銅棒３２の外表面
上に軸方向に設けられた複数個の直線溝３３の中
に納められており、また、同じく青銅棒３２の外
表面上をら旋状に設けられたら旋溝３４内には、
このら旋溝３４に沿つてバインドされたバインド
材料、例えば、バインド線３５により直線溝３３
中のNb3Sn超電導線３１が固定される。
また、これらより成る超電導リード部２の両端
はそれぞれ常電導リード部１と接続端子部３とに
ねじ止めされ、そのすきまをはんだ３６により充
てん固定されるような構造となつている。超電導
リード部２は上記のように構成されているが、次
にその製作過程を説明する。まず、機械加工によ
り青銅棒に両端ねじ部と直線溝３３及びら旋溝３
４を加工形成する。次に、Nb3Sn生成反応前の
Nb3Sn超電導線３１の素線を直線溝３３内に収納
し、その上からら旋溝３４に沿つて、例えば、銅
線のようなバインド線３５によりNb3Sn超電導線
３１をバインド固定する。そしてこれらを熱処理
することにより、Nb3Sn超電導線３１の素線に
Nb3Snを生成させ超電導線とする。最後に両端に
常電導リード部と接続端子部とをねじ込み結合し
そのすきまをはんだ３６により充てん固定して完
成する。また、バインド用のら旋溝３４のピツチ
は自由に選択することができ、かつ、連続してい
るために、バインド線３５にある程度のテンシヨ
ンをかけてバインドすることが可能であり、従つ
て、Nb3Sn超電導線３１を簡単に、しかも、強固
に固定することができる。また、Nb3Sn超電導線
３１が青銅棒すなわち超電導線支持部材３２の表
面に露出しているために、冷却ガスに直接接触し
冷却されるばかりでなく、ら旋溝３４の部分に一
種のフイン効果を持たせることもでき、従つて、
青銅棒３２の冷却も十分に行ない得るために、
Nb3Sn超電導線３１を超電導状態に保つ上で効果
がある。本発明による超電導リード部の構造は以
上のように加工及び組立てがきわめて容易であ
り、しかも、超電導線の固定が簡単かつ強固にな
し得ると共に、冷却効果も十分期待できて、前記
従来の超電導電流リードにおける欠点をすべて解
消し得るという効果を奏することができる。
はそれぞれ常電導リード部１と接続端子部３とに
ねじ止めされ、そのすきまをはんだ３６により充
てん固定されるような構造となつている。超電導
リード部２は上記のように構成されているが、次
にその製作過程を説明する。まず、機械加工によ
り青銅棒に両端ねじ部と直線溝３３及びら旋溝３
４を加工形成する。次に、Nb3Sn生成反応前の
Nb3Sn超電導線３１の素線を直線溝３３内に収納
し、その上からら旋溝３４に沿つて、例えば、銅
線のようなバインド線３５によりNb3Sn超電導線
３１をバインド固定する。そしてこれらを熱処理
することにより、Nb3Sn超電導線３１の素線に
Nb3Snを生成させ超電導線とする。最後に両端に
常電導リード部と接続端子部とをねじ込み結合し
そのすきまをはんだ３６により充てん固定して完
成する。また、バインド用のら旋溝３４のピツチ
は自由に選択することができ、かつ、連続してい
るために、バインド線３５にある程度のテンシヨ
ンをかけてバインドすることが可能であり、従つ
て、Nb3Sn超電導線３１を簡単に、しかも、強固
に固定することができる。また、Nb3Sn超電導線
３１が青銅棒すなわち超電導線支持部材３２の表
面に露出しているために、冷却ガスに直接接触し
冷却されるばかりでなく、ら旋溝３４の部分に一
種のフイン効果を持たせることもでき、従つて、
青銅棒３２の冷却も十分に行ない得るために、
Nb3Sn超電導線３１を超電導状態に保つ上で効果
がある。本発明による超電導リード部の構造は以
上のように加工及び組立てがきわめて容易であ
り、しかも、超電導線の固定が簡単かつ強固にな
し得ると共に、冷却効果も十分期待できて、前記
従来の超電導電流リードにおける欠点をすべて解
消し得るという効果を奏することができる。
第１図は超電導電流リードの構造を示した縦断
面説明図、第２図は超電導電流リードの超電導リ
ード部の構造の従来例の１例を示した斜俯瞰図、
第３図は超電導リード部の他の従来例を示した斜
俯瞰図、第４図は本発明になる超電導電流リード
の超電導リード部の構造の一実施例を示した一部
断面正面図、第５図は第４図の―線による断
面図である。 １…常電導リード部、２…超電導リード部、３
…超電導コイルとの接続端子部、４…低温断熱容
器の真空槽の外壁、５…低温断熱容器のヘリウム
槽の外壁、６…冷却ガス通路を構成するためのシ
ース管、７…絶縁気密端子、８…バルブ、９…液
体ヘリウム、１１，２２，３１…超電導線
（Nb3Sn超電導線）、１２，２１，３２…超電導線
支持部材（青銅棒）３３…真空溝、３４…ら旋
溝、３５…バインド材料（バインド線）、３６…
はんだ。なお、各図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。
面説明図、第２図は超電導電流リードの超電導リ
ード部の構造の従来例の１例を示した斜俯瞰図、
第３図は超電導リード部の他の従来例を示した斜
俯瞰図、第４図は本発明になる超電導電流リード
の超電導リード部の構造の一実施例を示した一部
断面正面図、第５図は第４図の―線による断
面図である。 １…常電導リード部、２…超電導リード部、３
…超電導コイルとの接続端子部、４…低温断熱容
器の真空槽の外壁、５…低温断熱容器のヘリウム
槽の外壁、６…冷却ガス通路を構成するためのシ
ース管、７…絶縁気密端子、８…バルブ、９…液
体ヘリウム、１１，２２，３１…超電導線
（Nb3Sn超電導線）、１２，２１，３２…超電導線
支持部材（青銅棒）３３…真空溝、３４…ら旋
溝、３５…バインド材料（バインド線）、３６…
はんだ。なお、各図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。
Claims (1)
- １ 熱伝導率の小さい材料から成る超電導線支持
部材及び前記超電導線支持部材に固定された超電
導線から構成された超電導リード部と、電気抵抗
の小さい常電導性金属材料から成る常電導リード
部と、前記超電導リード部及び常電導リード部を
冷却するための冷却ガスを通す通路とを備えて、
外部の電源から前記常電導リード部及び超電導リ
ード部を介して、超電導コイルに電流を供給する
ための超電導電流リードにおいて、前記超電導リ
ード部の超電導線支持部材の外表面に、前記超電
導線を収納するための軸方向に形成の直線溝と、
前記直線溝に収納の超電導線を上記超電導線支持
部材にバインド固定するためのバインド材料を収
納するら旋状溝とを形成し、かつ、冷却ガスの通
路の一部に前記超電導線支持部材の外表面が露呈
されているように構成されていることを特徴とす
る超電導電流リード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20717682A JPS5998505A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 超電導電流リ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20717682A JPS5998505A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 超電導電流リ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5998505A JPS5998505A (ja) | 1984-06-06 |
| JPS6350844B2 true JPS6350844B2 (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=16535490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20717682A Granted JPS5998505A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 超電導電流リ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5998505A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6189684A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導マグネツト用電流リ−ド線 |
| JPS6225473A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導機器給電用の電流リ−ド |
| JPH065648B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1994-01-19 | 株式会社東芝 | 超電導磁石装置 |
| JPS6361407U (ja) * | 1986-10-11 | 1988-04-23 | ||
| JPH088166B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-01-29 | 住友電気工業株式会社 | 電流リード |
| JPH088165B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-01-29 | 住友電気工業株式会社 | 電流リ−ド |
| US4965246A (en) * | 1987-03-31 | 1990-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Current-carrying lead formed of a ceramic superconductive material carried by a support |
| JPH03283678A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-13 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導磁石装置の電流リード |
| JP2734171B2 (ja) * | 1990-05-11 | 1998-03-30 | 富士電機株式会社 | 超電導磁石装置の電流リード |
| US5324891A (en) * | 1991-07-01 | 1994-06-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Superconducting connecting leads having thermal plug |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4036050A (en) * | 1976-03-24 | 1977-07-19 | Dooley Joseph L | Engine monitoring apparatus |
| JPS601396Y2 (ja) * | 1980-04-28 | 1985-01-16 | 日立造船株式会社 | 燃料噴射圧力測定装置 |
| JPS5710434A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fluid pressure detector |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP20717682A patent/JPS5998505A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5998505A (ja) | 1984-06-06 |
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