NL1013165C2 - Method for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method. - Google Patents
Method for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1013165C2 NL1013165C2 NL1013165A NL1013165A NL1013165C2 NL 1013165 C2 NL1013165 C2 NL 1013165C2 NL 1013165 A NL1013165 A NL 1013165A NL 1013165 A NL1013165 A NL 1013165A NL 1013165 C2 NL1013165 C2 NL 1013165C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- conductor
- foil strip
- supply reel
- adhesive layer
- strip
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/10—Insulating conductors or cables by longitudinal lapping
- H01B13/106—Insulating conductors or cables by longitudinal lapping the conductor having a rectangular cross-section
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Werkwijze voor het isoleren van een langwerpige geleider bestaande uit een bij hoge temperatuur supergeleidend in hoofdzaak keramisch materiaal alsmede inrichting voor uitvoering van de werkwijzeMethod for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method
De uitvinding heeft algemeen betrekking op een werkwijze voor het isoleren van een langwerpige geleider bestaande uit een bij hoge temperatuur supergeleidend in hoofdzaak keramisch materiaal en met een althans bij benadering rechthoekige 5 doorsnede met in hoofdzaak platte hoofdoppervlakken en daarop aansluitende zij oppervlakken, omvattende het aanbrengen van een isolerende strook rondom de langwerpige geleider, alsmede op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention generally relates to a method for insulating an elongated conductor consisting of a high-temperature superconducting substantially ceramic material and with an at least approximately rectangular cross-section with substantially flat main surfaces and adjoining side surfaces, comprising the application of an insulating strip around the elongated conductor, as well as on a device for carrying out this method.
Een werkwijze van de bovenvermelde soort wordt bij-10 voorbeeld beschreven in het artikel "Evaluation of a strengthening and insulation system for high temperature BSCCO-2223 superconducting tape" door C. King, K. Herd, T. Laskaris, A. Mantone, gepubliceerd in Advances in Cryogenic Engineering, deel 42, uitgegeven door Plenum Press, New York, 1996. De in 15 dit artikel beschreven werkwijze omvat het isoleren van een BSCCO-2223-geleider met behulp van ee±i isolerend papier zoals eerder werd gebruikt bij geleiders uit Nb3Sn die bij lage temperatuur supergeleidend zijn. In het kader van de onderhavige beschrijving wordt onder "lage temperatuur" de temperatuur 20 verstaan van vloeibaar helium of lager en onder "hoge temperatuur" de temperatuur van vloeibaar stikstof, dat wil zeggen een temperatuur van ongeveer 70° Kelvin of hoger.For example, a method of the above kind is described in the article "Evaluation of a strengthening and insulation system for high temperature BSCCO-2223 superconducting tape" published by C. King, K. Herd, T. Laskaris, A. Mantone. in Advances in Cryogenic Engineering, Vol. 42, published by Plenum Press, New York, 1996. The method described in this article involves isolating a BSCCO-2223 conductor using an insulating paper as previously used with conductors. from Nb3Sn which are superconductive at low temperature. For the purposes of this specification, "low temperature" is understood to mean the temperature of liquid helium or lower and "high temperature" means the temperature of liquid nitrogen, that is, a temperature of about 70 ° Kelvin or higher.
Bekend is dat supergeleiders geschikt voor supergeleiding bij hoge temperatuur bestaan uit keramische superge-25 leidende vezels opgenomen in een matrix van bijvoorbeeld zilver. Dergelijke geleiders zijn zeer bros en dienen met de nodige voorzichtigheid te worden behandeld daar anders gemakkelijk een aantasting optreedt van de supergeleidende eigenschappen, hetgeen erop neerkomt dat de geleider bij de tempe-30 ratuur waarbij deze supergeleidend zou moeten zijn elektrische weerstand vertoont. De uitvinding heeft een verbeterde werkwijze van de in de aanhef vermelde soort tot doel die een uitstekende isolatie van de supergeleider tot stand brengt zonder 1013165 2 aantasting van de supergeleidende eigenschappen en heeft het kenmerk, dat de werkwijze de stappen omvat van het verschaffen van een foliestrook met een breedte die gelijk is aan of gio-ter is dan de omtreksafmeting van de dwarsdoorsnede van de ge-5 leider en die aan een zijde is voorzien van een tevoren daarop aangebrachte kleeflaag van een onder druk bij kamertemperatuur hechtend kleefmiddel,dat de werkwijze verder het uitvoeren bij kamertemperatuur omvat van de volgende stappen: het hechterd aan de kleeflaag aanbrengen van een hoofdvlak van de geleider 10 op een middengedeelte van de foliestrook en evenwijdig aan de lengterichting daarvan, het omvouwen van de delen van de fc-liestrook ter weerszijden van de aangebrachte geleider over een hoek van in hoofdzaak 90 graden en het hechtend aan de kleeflaag aanbrengen van de foliestrook tegen de zijvlakker 15 van de geleider en het vervolgens na elkaar nogmaals omvoiwen van de delen van de foliestrook ter weerszijden van de aance-brachte geleider over een hoek van in hoofdzaak 90 graden en het hechtend aan de kleeflaag aanbrengen van de foliestrook tegen het andere hoofdvlak van de geleider, dat tijdens het 20 uitvoeren van de werkwijze buigkrachten, drukkrachten en trekkrachten die worden uitgeoefend op de geleider zijn geleger buiten een bereik van waarden die een negatieve invloed ver -oorzaken op de supergeleidende eigenschappen van het geleicer-materiaal en dat het kleefmiddel van een type is dat ook hecht 25 aan de foliestrook en aan de geleider bij de temperatuur ven supergeleiding zonder uitoefening van een negatieve invloec op de supergeleidende eigenschappen van het geleidermateriaal.Superconductors suitable for high temperature superconductivity are known to consist of ceramic superconducting fibers incorporated in a matrix of, for example, silver. Such conductors are very brittle and should be treated with caution since otherwise the conductivity of the superconducting properties is easily compromised, which means that the conductor exhibits electrical resistance at the temperature at which it should be superconducting. The object of the invention is an improved method of the type stated in the preamble, which achieves excellent insulation of the superconductor without affecting the superconducting properties and is characterized in that the method comprises the steps of providing a foil strip having a width equal to or greater than the circumferential cross-sectional dimension of the conductor and provided on one side with a previously applied adhesive layer of an adhesive adhering to room temperature under pressure, further performing the following steps at room temperature comprises: adhering to the adhesive layer a major surface of the conductor 10 on a central part of the foil strip and parallel to the longitudinal direction thereof, folding over the parts of the fc-strip on both sides of the applied conductor at an angle of substantially 90 degrees and applying it adhesively to the adhesive layer v of the foil strip against the side face 15 of the guide and subsequently wrapping the parts of the foil strip successively again on either side of the applied guide at an angle of substantially 90 degrees and adhering the foil strip to the adhesive layer against the other main face of the conductor, which during the execution of the method, bending forces, compressive forces and tensile forces exerted on the conductor are alloyed outside a range of values which adversely affect the superconducting properties of the conductor material and that the adhesive is of a type that also adheres to the foil strip and to the conductor at the superconductivity temperature without exerting a negative effect on the superconducting properties of the conductor material.
Door de werkwijze volgens de uitvinding wordt voor het eerst gebruik gemaakt van een foliestrook met een onder 30 druk bij kamertemperatuur hechtend kleefmiddel bij de isolatie van een geleider uit bij hoge temperatuur supergeleidend materiaal. Dit leidt tot een vereenvoudiging van de werkwijze en is gebleken tot een product te kunnen leiden dat de gewenste kwaliteiten bezit. Eén van de voordelen is dat de gehele werk-35 wijze bij kamertemperatuur kan plaatsvinden, zodat degradatie van het geleidermateriaal door inwerking van temperatuursir-vloeden wordt voorkomen. Voorts wordt door de werkwijze volgens de uitvinding de geleider uiterst voorzichtig behandeld ter voorkoming van ongewenste mechanische spanningen in de ge- 10131 65 3 leider die eveneens aanleiding zouden kunnen zijn tot aantasting van de supergeleidende eigenschappen.The method according to the invention makes use for the first time of a foil strip with an adhesive which adheres under pressure at room temperature in the insulation of a conductor of high-temperature superconducting material. This leads to a simplification of the method and has been found to lead to a product having the desired qualities. One of the advantages is that the entire process can take place at room temperature, so that degradation of the conductor material by the action of temperature influences is prevented. Furthermore, the conductor according to the invention treats the conductor extremely carefully to prevent undesired mechanical stresses in the conductor which could also lead to deterioration of the superconducting properties.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft tot kenmerk, dat het geleidermateriaal van 5 de supergeleidende geleider vezels omvat van BSCCO-2223 in een zilverhoudende matrix, dat de tijdens de werkwijze op de geleider in de lengterichting uitgeoefende spanningen zijn gelegen in het bereik van 0-10 N/mm2 en dat de tijdens de werkwijze uitgeoefende vlaktedrukken op de geleider zijn gelegen in 10 het bereik van 1 tot 15 N/mm2.A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the conductor material of the superconducting conductor comprises fibers of BSCCO-2223 in a silver-containing matrix, that the stresses exerted on the conductor in the longitudinal direction are in the range of 0-10 N / mm2 and that the surface pressures exerted on the conductor during the process are in the range of 1 to 15 N / mm2.
Geleiders van de bij deze voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding gebruikte soort kunnen tegenwoordig op commerciële wijze worden vervaardigd in lengtes van enkele honderden meters en kunnen bijvoorbeeld worden betrokken bij de 15 firma VAC Vacuumschmelze GmbH, een firma uit de Bondsrepubliek Duitsland met een kantoor in Hanau, onder de typeaanduiding "Multifilamentary Bi-2223-tape". De aangegeven bereiken voor de uitgeoefende spanningen en vlaktedrukken bij het isoleren van de geleider garanderen, zoals uit proeven is gebleken, dat 20 de geleider wordt belast binnen een gebied waarin de supergeleidende eigenschappen niet worden aangetast. Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft tot kenmerk, dat de foliestrook wordt gekozen uit de verzameling bestaande uit: polyimide, polyester. Gebleken is dat folies gekozen uit 25 deze verzameling geschikt zijn bij toepassing bij de temperatuur van supergeleiding en geen negatieve invloed uitoefenen op de supergeleidende eigenschappen van de geleider. Waarschijnlijk zijn ook andere soorten folie bruikbaar, alhoewel dit niet werd beproefd door de aanvrager.Conductors of the type used in this preferred embodiment of the invention can today be commercially manufactured in lengths of several hundred meters and may, for example, be obtained from VAC Vacuumschmelze GmbH, a company from the Federal Republic of Germany with an office in Hanau, under the type designation "Multifilamentary Bi-2223 tape". The ranges indicated for the stresses and surface pressures applied when insulating the conductor, as has been shown by tests, ensure that the conductor is loaded within an area in which the superconducting properties are not affected. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the foil strip is selected from the collection consisting of: polyimide, polyester. It has been found that films selected from this set are suitable for use at the superconducting temperature and do not adversely affect the superconducting properties of the conductor. Other types of film may also be useful, although this has not been tested by the applicant.
30 Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvin ding heeft tot kenmerk, dat het materiaal van de kleeflaag wordt gekozen uit de verzameling bestaande uit: kleefmiddelen op basis van acryl, kleefmiddelen op basis van silicone, kleefmiddelen op basis van siloxaan. Kleefmiddelen volgens de-35 ze verzameling zijn in het kader van de uitvinding toegepast en bleken aan de belangrijkste eisen die moeten worden gesteld te voldoen, namelijk dat het kleefmiddel ook bij de temperatuur van supergeleiding zijn klevende werking in voldoende ma- 1013165 4 te behoudt en voorts geen negatieve invloed uitoefent op de supergeleidende eigenschappen van de geleider.A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the material of the adhesive layer is selected from the set consisting of: acrylic-based adhesives, silicone-based adhesives, siloxane-based adhesives. Adhesives according to this collection have been used within the scope of the invention and have been found to meet the most important requirements to be imposed, namely that the adhesive retains its adhesive effect in sufficient quantity even at the superconducting temperature and furthermore, it does not adversely affect the superconducting properties of the conductor.
Een interessante uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft tot kenmerk, dat de foliestrook aan de rugzijde is voor-5 zien van een microruwing in het bereik van 0,1/ 5μ en dat op de kleeflaag van de foliestrook een loslaatstrook is aangebracht die van de kleeflaag wordt getrokken alvorens deze in contact komt met de geleider. Door gebruik van deze uitvoeringsvorm wordt een geïsoleerde supergeleider verkregen waar-10 bij in de toestand waarin de supergeleider is opgewikkeld op een productspoel, de wikkelingen weinig neiging bezitten om aan elkaar te kleven, zodat het afwikkelen van de geleider van de productenspoel kan gebeuren zonder dat ongewenste spanningen worden veroorzaakt in het geleidermateriaal, die zouden 15 kunnen leiden tot een vermindering van de supergeleidende eigenschappen .An interesting embodiment of the invention is characterized in that the foil strip on the back side is provided with a micro-roughening in the range of 0.1 / 5μ and that a release strip is applied to the adhesive layer of the foil strip and is removed from the adhesive layer. drawn before it comes into contact with the conductor. By using this embodiment, an insulated superconductor is obtained wherein, in the state in which the superconductor is wound on a product spool, the windings have little tendency to stick together, so that the unwinding of the conductor from the product spool can be done without unwanted stresses are caused in the conductor material, which could lead to a reduction in the superconducting properties.
Bij een volgende uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is het kenmerk aanwezig, dat aan de rugzijde van de foliestrook een strook uit vezelmateriaal, bij 20 voorkeur glasvezelmateriaal, van te voren is aangebracht. Bij deze werkwijze ontstaat een geïsoleerde supergeleider voorzien van een strook uit vezelmateriaal die is verbonden met de fo-liestrook, waardoor het vervaardigen van spoelen die worden geïmpregneerd met een impregneermiddel zoals epoxyhars wordt 25 vergemakkelijkt. Vezelmateriaal en in het bijzonder glasvezsl-materiaal is geschikt om te worden gebruikt in combinatie mat een dergelijk impregneringsmiddel. Van voordeel bij deze uitvoeringsvorm is dat de strook uit vezelmateriaal reeds tevoren wordt verbonden met de foliestrook. Dit voorkomt dat het ve-30 zelmateriaal met de foliestrook moet worden verbonden in eei later stadium waardoor een belasting zou kunnen optreden va a de geleider en daardoor een vermindering van de eigenschappsn van het supergeleidende materiaal.In a further embodiment of the method according to the invention, it is characterized in that a strip of fiber material, preferably glass fiber material, is arranged in advance on the back side of the foil strip. This method creates an insulated superconductor provided with a strip of fiber material connected to the film strip, thereby facilitating the manufacture of coils impregnated with an impregnating agent such as epoxy resin. Fiber material and in particular glass fiber material is suitable for use in combination with such an impregnation agent. An advantage of this embodiment is that the strip of fiber material is already connected to the foil strip beforehand. This prevents the fiber material from having to be connected to the foil strip at a later stage, which could result in a load on the conductor and thereby a reduction in the properties of the superconducting material.
Een volgende uitvoeringsvorm van de werkwijze is in 35 de praktijk gunstig gebleken en heeft tot kenmerk, dat de foliestrook een dikte bezit in de orde van grootte van 60-70 ni-cron en dat de kleeflaag een dikte bezit in de orde van grootte van 35 micron.A further embodiment of the method has proved to be favorable in practice and is characterized in that the foil strip has a thickness in the order of magnitude of 60-70 microns and that the adhesive layer has a thickness in the order of magnitude of 35 micron.
1013165 51013165 5
De werkwijze volgens de uitvinding bezit bij voorkeur tevens de volgende kenmerken: de ongeisoleerde geleider wordt afgewikkeld van een geleidervoorraadspoel en de geïsoleerde geleider wordt opgewikkeld op een productvoorraadspoel op af-5 stand van de geleidervoorraadspoel en wel in een richting van kromming van de geleider op de productvoorraadspoel die overeenkomt met de richting van de kromming die aanwezig was op de geleidervoorraadspoel, dat de foliestrook wordt afgewikkeld van een folievoorraadspoel waarop de foliestrook met daarop de 10 hechtende laag is opgewikkeld, dat tussen de geleidervoorraadspoel en de productvoorraadspoel de geleider door een isola-tietraject wordt gevoerd waar de van de geleidervoorraadspoel afgewikkelde geleider en de van de folievoorraadspoel afgewikkelde foliestrook met elkaar worden samengebracht en, dat in 15 het isolatietraject het aandrukken van de foliestrook tegen de hoofdvlakken en de zijvlakken van de geleider plaats vindt tussen ter weerszijde van de hoofdvlakken en de zijvlakken, op een tegenover elkaar gelegen positie, opgestelde aandrukele-menten bestaande uit elementen uit de verzameling: rollen, 20 banden, schoenen, combinaties daarvan, dat het transport van de geleider tussen de geleidervoorraadspoel en de productvoorraadspoel uitsluitend gebeurt in een toestand die de supergeleidende eigenschappen van de geleider onverlet laten, zoals in rechte toestand en/of in een gebogen toestand die overeen-25 stemt met de buigingsrichting van de geleider op de geleidervoorraadspoel en de productvoorraadspoel en dat het genoemde transport van de geleider plaats vindt onder automatische besturing die waarborgt dat de in de geleider optredende spanningen gelegen blijven binnen het in conclusie 2 genoemde be-30 reik. Van belang in dit verband is verder een werkwijze die tot kenmerk heeft,dat de geleider voorafgaand aan het isoleren wordt afgewikkeld van een geleidervoorraadspoel en na het isoleren wordt opgewikkeld op een produktvoorraadspoel en dat de diameter van de kleinste wikkeling van de geleider op de ge-35 leidervoorraadspoel en op de productvoorraadspoel minimaal gelijk is aan 200 mm. Op deze wijze kan de geleider worden afgespoeld en opgespoeld met vermijding van het optreden van te grote buigspanningen.The method according to the invention preferably also has the following features: the uninsulated conductor is unwound from a conductor supply reel and the insulated conductor is wound on a product supply reel remote from the conductor supply reel in a direction of curvature of the conductor on the product supply reel corresponding to the direction of curvature that was present on the conductor supply reel, that the foil strip is unwound from a foil supply reel on which the foil strip with the adhesive layer thereon is wound, which is the conductor through an insulating path between the conductor supply reel and the product supply reel is fed where the conductor unwound from the conductor supply reel and the foil strip unwound from the foil supply spool are brought together and that, in the isolation path, the foil strip is pressed against the main surfaces and the side surfaces of the conductor between the pressing elements, arranged in an opposite position, of the main surfaces and the side surfaces, consisting of elements from the set: rollers, belts, shoes, combinations thereof, that the transport of the conductor between the conductor supply reel and the product supply reel is carried out exclusively in a state that does not affect the superconducting properties of the conductor, such as in a straight state and / or in a bent state corresponding to the direction of bending of the conductor on the conductor supply coil and the product supply coil and that said transport of the conductor takes place takes place under automatic control which ensures that the voltages occurring in the conductor remain within the range mentioned in claim 2. Also of interest in this regard is a method which is characterized in that the conductor is unwound from a conductor supply coil before isolation and is wound onto a product supply spool after isolation and that the diameter of the smallest winding of the conductor onto the conductor 35 conductor supply reel and at the product supply reel is at least equal to 200 mm. In this way, the conductor can be rinsed and wound up avoiding the occurrence of excessive bending stresses.
1013165 61013165 6
Gebleken is dat met deze wijze van isoleren van de geleider een product kan worden verkregen dat op economische wijze kan worden vervaardigd en de vereiste supergeleidende eigenschappen behoudt.It has been found that with this method of insulating the conductor it is possible to obtain a product which can be produced economically and which retains the required superconducting properties.
5 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrich ting, in het bijzonder voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de hierboven laatstgenoemde voorkeursuitvoeringsvoxm van de uitvinding, die tot het kenmerk heeft, dat elektromcto-rische aandrijfinrichtingen aanwezig zijn voor de geleider-10 voorraadspoel, de productvoorraadspoel en de folievoorraad-spoel, dat elektrische besturingsmiddelen aanwezig zijn voer het besturen van de elektromotorische aandrijfinrichtingen voor het tijdens het genoemde transport handhaven van spanrin-gen in de lengterichting van de geleider binnen het bereik dat 15 wordt genoemd in conclusie 2 en dat de aandrukelementen die aanwezig zijn voor het aandrukken van de foliestrook tegen de band de foliestrook aandrukken met een vlaktedruk binnen het bereik dat wordt genoemd in conclusie 2.The invention also relates to a device, in particular for carrying out the method according to the above-mentioned preferred embodiment of the invention, which is characterized in that electromotive driving devices are present for the conductor supply coil, the product supply reel and the foil supply reel, that electrical control means are provided for controlling the electromotive actuators for maintaining tension rings in the longitudinal direction of the conductor during the said transport within the range mentioned in claim 2 and that the pressing elements provided for pressing the foil strip against the tape pressing the foil strip with a surface pressure within the range stated in claim 2.
Bij deze inrichting kan verder nog het kenmerk aanwe-20 zig zijn dat de aandrukelementen een of meer om een rotatie as roteerbare en in dwarsrichting beweegbare aandrukelementen omvatten met in dwarsrichting flexibel belastende drangmiddelen die, binnen het bereik van afmetingen aanwezig in de geleider, in iedere stand een vlaktedruk veroorzaken binnen het bereik 25 dat wordt genoemd in conclusie 2.This device can furthermore be characterized in that the pressure elements comprise one or more pressure elements rotatable about a rotation axis and transversely movable with pressure elements which are flexible in the direction of transverse direction and which, within the range of dimensions present in the guide, are in each position to cause a surface pressure within the range specified in claim 2.
De uitvinding zal nu uitsluitend ten behoeve van illustratie worden beschreven aan de hand van de tekening var een niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld, in welke tekeninc: Figuur 1 een dwarsdoorsnede toont van een typische 30 bij hoge temperatuur supergeleidende geleider van het type Bi-2223 ,The invention will now be described by way of illustration only with reference to the drawing of a non-limitative exemplary embodiment, in which drawing: Figure 1 shows a cross section of a typical high-temperature superconducting conductor of the type Bi-2223,
Figuur 2 schematisch een inrichting toont voor het: isoleren van een geleider van de in Figuur 1 getoonde soort, Figuren 3A tot 3D schematisch details tonen van on-35 derdelen van de inrichting van Figuur 2,Figure 2 schematically shows a device for: insulating a conductor of the type shown in Figure 1, Figures 3A to 3D schematically show details of parts of the device of Figure 2,
De werkwijze volgens de uitvinding zal worden besproken aan de hand van de figuren. Hierbij zullen overeenkomst.ige onderdelen in de figuren worden aangeduid met overeenkomstige verwi j z ingsnummers.The method according to the invention will be discussed with reference to the figures. Corresponding parts in the figures will herein be indicated with corresponding reference numbers.
IO13 'i 65 7IO13 'i 65 7
Figuur 1 toont in dwarsdoorsnede een typische geleider 1 van de soort waarvoor de werkwijze volgens de uitvinding bij uitstek geschikt is. De geleider bezit bijvoorbeeld een breedte van ongeveer 3,7 mm en een dikte van 0,25 mm. Dit 5 soort geleiders wordt bijvoorbeeld op de markt gebracht door de firma VAC Vacuumschmelze GmbH, een firma uit de Bondsrepubliek Duitsland met een vestiging te Hanau. Deze firma verkoopt bijvoorbeeld bij hoge temperatuur geleidende supergeleiders met ongeveer 55 supergeleidende vezels 3 uit keramisch 10 materiaal, bijvoorbeeld bestaande uit Bi2Sr2Ca2Cu3O10. De vezels zijn ingebed in een matrix 5 die in hoofdzaak bestaat uit zilver of geheel of ten dele uit een zilverlegering, bijvoorbeeld met magnesium of goud. Het geheel is weer ondergebracht in een uit zilver of uit één van de voorgaande legeringen bestaande 15 mantel 7. De zo gevormde geleider bezit evenwijdige hoofdvlakken 10 en 11 en dwars daarop staande evenwijdige zijvlakken 13 en 15. Geleiders van deze soort worden typisch geleverd in lengtes van minder dan 1000 meter, bijvoorbeeld 100 tot 500 meter.Figure 1 shows in cross section a typical conductor 1 of the kind for which the method according to the invention is ideally suited. For example, the guide has a width of about 3.7 mm and a thickness of 0.25 mm. This type of conductor is marketed, for example, by the company VAC Vacuumschmelze GmbH, a company from the Federal Republic of Germany with an office in Hanau. This company sells, for example, high-temperature conducting superconductors with approximately 55 superconducting fibers 3 of ceramic material, for example consisting of Bi2Sr2Ca2Cu3O10. The fibers are embedded in a matrix 5 consisting essentially of silver or partly or entirely of a silver alloy, for example with magnesium or gold. The whole is again housed in a shroud 7 of silver or one of the previous alloys. The conductor thus formed has parallel major faces 10 and 11 and parallel lateral faces 13 and 15. Conductors of this type are typically supplied in lengths less than 1000 meters, for example 100 to 500 meters.
20 De geleider 1 wordt voorzien van isolatie door het aanbrengen van een isolerende strook 17. De strook bestaat uit een foliestrook, bij voorkeur bestaande uit polyimide of polyester. Een geschikte foliestrook uit polyimide wordt bijvoorbeeld op de markt gebracht onder het typenummer P 221 door de 25 firma Stokvis Tapes & Lijmen BV, welke firma een vestiging bezit te Ridderkerk in Nederland. Door deze firma wordt ook een voor de uitvinding geschikte uit polyester bestaande foliestrook op de markt gebracht onder de typeaanduiding P 280. De foliestrook van het type P 221 wordt geleverd met een kleef-30 laag uit een materiaal op basis van siliconen en de foliestrook van het type P 281 wordt geleverd met een kleeflaag op basis van acryl. Hoewel in de documentatie van de firma Stokvis Tapes Sc Lijmen BV de beide voornoemde foliestroken niet staan beschreven als geschikt om te gebruiken bij een tempera-35 tuur van omstreeks 70° Kelvin is niettemin verrassenderwijs gebleken dat foliestroken van deze soort geschikt zijn voor de uitvinding, een goede isolatie verschaffen en bij juiste verwerking niet leiden tot vermindering van de supergeleidende eigenschappen van de geleider. De foliestrook 17 bezit een 10131 65 8 breedte van ongeveer 11 mm en een dikte van ongeveer 25 micron. De foliestrook bezit dus een breedte die groter is dan de omtreksafmeting van de dwarsdoorsnede van de geleider 1.The conductor 1 is provided with insulation by applying an insulating strip 17. The strip consists of a foil strip, preferably consisting of polyimide or polyester. For example, a suitable polyimide film strip is marketed under the type number P 221 by the company Stokvis Tapes & Lijmen BV, which company has an establishment in Ridderkerk in the Netherlands. A polyester film strip suitable for the invention is also marketed by this company under the type designation P 280. The film strip of type P 221 is supplied with an adhesive layer of a material based on silicone and the film strip of type P 281 is supplied with an adhesive based on acrylic. Although the documentation of the company Stokvis Tapes Sc Lijmen BV does not describe the two aforementioned foil strips as suitable for use at a temperature of about 70 ° Kelvin, it has nevertheless surprisingly been found that foil strips of this kind are suitable for the invention, provide good insulation and, if processed correctly, do not reduce the superconducting properties of the conductor. The foil strip 17 has a width of about 11 mm and a thickness of about 25 microns. The foil strip thus has a width which is greater than the circumferential dimension of the cross section of the guide 1.
Aan één zijde is de foliestrook voorzien van een tevoren daar-5 op aangebrachte kleeflaag 19 van onder druk bij kamertemperatuur hechtend kleefmiddel. In de figuren 3A tot en met 3D is zowel de dikte van de geleider 1 als de dikte van de foliestrook 17 en de dikte van de kleeflaag 19 niet op schaal en overdreven groot getekend, ten behoeve van de duidelijkheid.On one side, the foil strip is provided with an adhesive layer 19 previously applied thereon of adhesive adhesive under pressure at room temperature. In Figures 3A to 3D, both the thickness of the conductor 1 and the thickness of the foil strip 17 and the thickness of the adhesive layer 19 are not drawn to scale and exaggeratedly large, for the sake of clarity.
10 Het hoofdvlak 9 van de geleider 1 word op een middengedeelte van de foliestrook 17 gelegd, evenwijdig aan de lengterichting daarvan. Daarna vindt het omvouwen van de delen van de foliestrook ter weerszijden van de aangebrachte geleider 1 plaats op een wijze die verderop nog nader zal worden besproken, 15 waardoor de kleeflaag 19 hechtend wordt aangebracht tegen de zijvlakken 13 en 15 van de geleider. Vervolgens worden de delen van de foliestrook 17 ter weerszijden van de geleider wederom in hoofdzaak over een hoek van 90° aangebracht tegen het andere hoofdvlak 11 van de geleider 1.The main surface 9 of the guide 1 is placed on a central part of the foil strip 17, parallel to the longitudinal direction thereof. Thereafter, the folding of the parts of the foil strip on either side of the applied guide 1 takes place in a manner which will be discussed further below, whereby the adhesive layer 19 is applied adhesively against the side surfaces 13 and 15 of the guide. Then, the parts of the foil strip 17 on either side of the guide are again arranged substantially at an angle of 90 ° against the other main face 11 of the guide 1.
20 Van het grootste belang is dat tijdens het uitvoeran van de werkwijze volgens de uitvinding geen buigkrachten, drukkrachten of trekkrachten worden uitgeoefend op de geleider 1 van zodanige grootte dat deze een negatieve invloed zouden kunnen veroorzaken op de supergeleidende eigenschappen van het 25 geleidermateriaal. De brosse vezels 3 uit het keramische BSC-CO-materiaal kunnen namelijk gemakkelijk door mechanische belasting worden beschadigd waardoor supergeleiding door de betreffende vezel niet langer plaats kan vinden.It is of the utmost importance that during the execution of the method according to the invention no bending forces, compressive forces or tensile forces are exerted on the conductor 1 of such a magnitude that they could cause a negative influence on the superconducting properties of the conductor material. The brittle fibers 3 from the ceramic BSC-CO material can be easily damaged by mechanical stress, so that superconductivity can no longer take place through the fiber concerned.
Ook het kleefmiddel dat wordt gebruikt is in dit vsr-30 band van groot belang. Het kleefmiddel moet namelijk bij de temperatuur van supergeleiding eveneens geen negatieve invloed uitoefenen op de supergeleidende eigenschappen van het geleL-dermateriaal en klevend in contact blijven met de geleider.The adhesive used in this vsr-30 tape is also very important. Namely, the adhesive should not adversely affect the superconducting properties of the conductor material at the superconducting temperature and remain adhesive in contact with the conductor.
Zou dit laatste niet het geval zijn dan zouden luchtinsluitίη-35 gen kunnen optreden tussen de foliestrook en de geleider waardoor plaatselijk de temperatuur in de geleider zou kunnen stijgen tot boven de kritische temperatuur van supergeleidiig.If the latter were not the case, air entrapment could occur between the foil strip and the conductor, whereby locally the temperature in the conductor could rise above the critical temperature of superconductivity.
Figuur 2 toont schematisch en niet op schaal het principe van een inrichting voor het uitvoeren van een voor deFigure 2 shows schematically and not to scale the principle of a device for carrying out one for the
10131 SS10131 SS
9 uitvinding geschikt voorkeurswerkwijze voor het vervaardigen van een geïsoleerde bij hoge temperatuur supergeleidende geleider. De ongeïsoleerde geleider 1 wordt afgewikkeld van een geleidervoorraadspoel 21 en de gerede geïsoleerde geleider 5 wordt opgewikkeld op een productvoorraadspoel 23 die zich op afstand bevindt van de geleidervoorraadspoel 21. Dit afwikkelen en opwikkelen gebeurt zodanig dat in iedere situatie ervoor gezorgd wordt dat de kromming die de geleider 1 ondergaat op de productvoorraadspoel 23 voor wat betreft de richting 10 overeenkomt met de kromming die reeds aanwezig was op de geleidervoorraadspoel 21. In de uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding volgens Figuur 2 wordt er bovendien voor gezorgd dat tijdens het transport van de geleider 1 tussen de geleidervoorraadspoel 21 en de productvoorraadspoel 23 15 nergens de geleider verder wordt verbogen dan hoogstens tot in de rechte toestand, eventueel kan er voor worden zorggedragen dat de geleider tijdens alle stadia van het genoemde transport door de inrichting van de geleidervoorraadspoel naar de productvoorraadspoel gebogen blijft in de richting die overeen-20 komt met de kromming van de geleider op de beide genoemde spoelen. Van belang is dat het transport van de geleider in een zodanige toestand gebeurt, dat de supergeleidende eigenschappen niet achteruit gaan.The invention is a preferred method of manufacturing an insulated high-temperature superconducting conductor. The uninsulated conductor 1 is unwound from a conductor supply spool 21 and the finished insulated conductor 5 is wound onto a product supply spool 23 which is spaced from the conductor supply spool 21. This unwinding and winding is done in such a way that the curvature that the conductor 1 undergoes on the product supply coil 23 with regard to the direction 10 corresponding to the curvature already present on the conductor supply coil 21. In the embodiment of the device according to the invention according to Figure 2, it is furthermore ensured that during the transport of the conductor 1 between the conductor supply reel 21 and the product supply reel 23, nowhere the conductor is bent more than at most into the straight position, if necessary it can be ensured that the conductor is bent through the arrangement of the conductor supply reel to the product supply reel during all stages of the said transport. remains in the direction corresponding to the curvature of the conductor on the two said coils. It is important that the conductor is transported in such a state that the superconducting properties do not deteriorate.
De foliestrook wordt afgewikkeld van een folievoor-25 raadspoel 25 waarop de foliestrook met de daarop hechtende kleeflaag is opgewikkeld.The foil strip is unwound from a foil supply reel 25 on which the foil strip with the adhesive layer adhering thereto is wound.
Tussen de geleidervoorraadspoel 21 en de productvoorraadspoel 23 wordt de geleider 1 door een isolatietraject 27 gevoerd, waar de van de geleidervoorraadspoel 21 afgewikkelde 30 geleider en de van de folievoorraadspoel 25 afgewikkelde foliestrook 17 met elkaar worden samengebracht. Het isolatietraject 27 omvat de beide rollen 29A en 29B, zie Figuur 3A, alsmede de beide rollen 31A en 31B, zie Figuur 3D. Verder omvat het isolatietraject een symbolisch met streepstippellijnen als 35 rechthoekje aangeduid trajectgedeelte 33 dat navolgend nog zal worden besproken.Between the conductor supply reel 21 and the product supply reel 23, the conductor 1 is passed through an insulating path 27, where the conductor unwound from the conductor supply reel 21 and the foil strip 17 unwound from the foil supply reel 25 are brought together. The insulation path 27 comprises both rollers 29A and 29B, see Figure 3A, as well as both rollers 31A and 31B, see Figure 3D. Furthermore, the isolation path comprises a path portion 33 symbolically indicated by dashed-dotted lines as a rectangle, which will be discussed below.
In het isolatietraject 27 vindt het aandrukken plaats van de foliestrook tegen de hoofdvlakken 9 en 11 en tegen de zijvlakken 13 en 15 van de geleider 1. Bij de inrichting vol- 1013165 10 gens de uitvinding die wordt toegelicht aan de hand van de figuren 2 en 3A tot en met 3D, gebeurt dit met behulp van rol -len, maar er kan ook worden gebruik gemaakt van banden, schoenen en combinaties van rollen, banden en/of schoenen. De roL-5 len 29A,B en 31A,B roteren respectievelijk om rotatieassen 35A,B en 37A,B. Hiertoe zijn de rollen 29A,B met behulp van ter weerszijden zijdelings uitstekende tappen 39A,B gelagerd in geschikte niet in de tekening getoonde lagers. Op dezelfde wijze worden ook de rollen 31A,B, met behulp van de tappen 10 41A,B op geschikte wijze door lagers roterend ondersteund.In the insulating section 27 the foil strip is pressed against the main surfaces 9 and 11 and against the side surfaces 13 and 15 of the conductor 1. In the device according to the invention which is elucidated with reference to Figures 2 and 3A to 3D, this is done with the aid of rollers, but it is also possible to use tires, shoes and combinations of rollers, tires and / or shoes. The roL-5s 29A, B and 31A, B rotate about rotary axes 35A, B and 37A, B, respectively. To this end, the rollers 29A, B are mounted in suitable bearings not shown in the drawing by means of laterally projecting studs 39A, B. Likewise, the rollers 31A, B are also rotatably supported by bearings 10 with the aid of studs 41A, B.
Het transport van de geleider 1 tussen de geleider-voorraadspoel 21 en de productvoorraadspoel 23 vindt plaats onder automatische besturing waartoe symbolisch weergegeven besturingsmiddelen aanwezig zijn die een besturingsinrichting 15 43 omvatten. De automatische besturing zorgt ervoor dat de Ln de geleider optredende spanningen gelegen blijven binnen he: eerder genoemde bereik, ter voorkoming van aantasting van ds supergeleidende eigenschappen van de geleider. De besturing3-inrichting 43 is bij het getoonde uitvoeringsvoorbeeld verbDn-20 den met elektromotorische aandrijfinrichtingen voor de gelei-dervoorraadspoel 21, de productvoorraadspoel 23 en verder mst elektromotorische aandrijfinrichtingen voor de rollen 29A,B, 31A,B en alle overige aanwezige rollen binnen het trajectge-deelte 33. De elektromotorische aandrijfinrichtingen omvatten 25 elektromotoren 45 en 47 die in Figuur 2 slechts schematisch worden getoond en respectievelijk met de geleidervoorraadspcel 21 en de productvoorraadspoel 23 zijn verbonden ten behoeve van rotatie om de respectievelijke rotatieassen 49 en 51. Verder toont Figuur 2 elektromotoren 53, 55, 57 en 59 voor rota-30 tie om de respectievelijke rotatieassen 35A, 37A, 35B en 37B. De motoren zijn met behulp van symbolisch door streeplijnen aangegeven signaalleidingen 61, 63, 67, 69, 71 en 73 verbonden met de besturingsinrichting 43. Aan de besturingsinrichting worden voorts een aantal ingangssignalen 77 toegevoerd die de 35 ingestelde waarden vertegenwoordigen van de koppels die docr de elektromotoren moeten worden uitgeoefend, alsmede een aantal symbolisch aangegeven terugkoppelsignalen 79 afkomstig van niet in de tekening weergegeven sensoren die de verschillerde spanningen in de geleider 1 meten binnen het traject vanaf de 1013165 11 geleidervoorraadspoel 21 naar de productvoorraadspoel 23, dan wel van daarmede direct samenhangende grootheden. In principe zouden in plaats van elektromotoren andere motoren kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld hydraulisch of pneumatisch.The transport of the conductor 1 between the conductor supply reel 21 and the product supply reel 23 takes place under automatic control, for which symbolically represented control means are present which comprise a control device. The automatic control ensures that the voltages occurring in the conductor remain within the aforementioned range, in order to prevent damage to the superconducting properties of the conductor. In the exemplary embodiment shown, the control unit 43 is connected to electromotive actuators for the conductor supply coil 21, the product supply coil 23 and furthermore electromotive actuators for the rollers 29A, B, 31A, B and all other rollers present within the range. section 33. The electromotive actuators comprise 25 electric motors 45 and 47 which are shown only schematically in Figure 2 and which are respectively connected to the conductor supply cell 21 and the product supply coil 23 for rotation about the respective rotation axes 49 and 51. Furthermore, Figure 2 shows electric motors 53, 55, 57 and 59 for rotation about the respective rotary axes 35A, 37A, 35B and 37B. The motors are connected to the control device 43 by means of signal lines 61, 63, 67, 69, 71 and 73, which are symbolically indicated by dashed lines. In addition, a number of input signals 77 are applied to the control device, representing the set values of the torques which are normally electric motors must be operated, as well as a number of symbolically indicated feedback signals 79 from sensors not shown in the drawing, which measure the different voltages in the conductor 1 within the range from the 1013165 11 conductor supply coil 21 to the product supply coil 23, or from quantities directly associated therewith . In principle, other motors could be used instead of electric motors, for example hydraulic or pneumatic.
5 Ook de folievoorraadspoel 25 wordt elektromotorisch aangedreven met behulp van een elektromotor 81. Deze is met de folievoorraadspoel 25 verbonden ter rotatie van de folievoorraadspoel om een rotatieas 83. Vanaf de folievoorraadspoel gaat de foliestrook 17 via een omleidrol 85 naar de drukzone 10 die aanwezig is tussen de rollen 29A en 29B. Onderweg wordt de trekspanning in de foliestrook 17 gemeten met een roterende sensorarm 87 die is verbonden met een roterende signaalgever 89. De elektromotor 81 en de signaalgever 89 zijn via signaal-leidingen 91, respectievelijk 93 verbonden met een aparte be-15 sturingsinrichting 95 voor het regelen van de trekspanning in de foliestrook 17. Aan de besturingsinrichting 95 wordt een ingangssignaal 97 toegevoerd voor het instellen van de trekspanning .The foil supply reel 25 is also driven by an electric motor using an electric motor 81. This is connected to the foil supply reel 25 for rotation of the foil supply reel about a rotation axis 83. From the foil supply reel the foil strip 17 passes to the pressure zone 10, which is present between rollers 29A and 29B. On the way, the tensile stress in the foil strip 17 is measured with a rotating sensor arm 87 which is connected to a rotating signal generator 89. The electric motor 81 and the signal generator 89 are connected via signal lines 91 and 93, respectively, to a separate control device 95 for controlling the tensile stress in the foil strip 17. An input signal 97 is applied to the control device 95 for adjusting the tensile stress.
Duidelijk is dus uit Figuur 2 dat alle in de tekening 20 getoonde elementen die een kracht uitoefenen op de geleider 1 onder automatische besturing staan die waarborgt dat de in de geleider optredende spanningen gelegen blijven binnen het eerder genoemde veilige bereik. Ook de middelen voor het aandrukken van de rollen 29A, 29B en 31A, 31B die aanwezig zijn voor 25 het aandrukken van de foliestrook 17 tegen de geleider 1 en die hieronder nu zullen worden besproken oefenen krachten uit binnen het betreffende bereik.It is therefore clear from Figure 2 that all elements shown in the drawing 20 which exert a force on the conductor 1 are under automatic control which ensures that the voltages occurring in the conductor remain within the aforementioned safe range. Also the means for pressing the rollers 29A, 29B and 31A, 31B present for pressing the foil strip 17 against the guide 1, which will now be discussed below, exert forces within the respective range.
De wijze van aanbrengen van de foliestrook 17 met behulp van de rollen 29A, 29B, 31A, 31B en de middelen aanwezig 30 binnen het isolatietraject 33 zullen nu worden besproken naar de Figuren 3A tot en met 3D. Hierin toont Figuur 3A de wijze waarop de foliestrook 17 tegen het hoofdvlak 9 van de geleider 1 wordt aangebracht, Figuur 3B hoe de foliestrook wordt aangedrukt tegen de beide zijvlakken 13 en 15, Figuur 3C hoe het 35 linker gedeelte van de foliestrook 17 wordt aangebracht over het hoofdvlak 11 van de geleider en Figuur 3D hoe het rechter gedeelte van de opstaande foliestrook wordt aangebracht over het hoofdvlak 11 van de geleider 1 en tevens voor een gedeelte over het reeds omgevouwen linker gedeelte van de foliestrook.The manner of applying the film strip 17 using the rollers 29A, 29B, 31A, 31B and the means present within the insulation path 33 will now be discussed in Figures 3A-3D. Herein Figure 3A shows the manner in which the foil strip 17 is applied against the main surface 9 of the guide 1, Figure 3B how the foil strip is pressed against both side surfaces 13 and 15, Figure 3C how the left-hand part of the foil strip 17 is applied over the main surface 11 of the guide and Figure 3D how the right-hand part of the upright foil strip is applied over the main surface 11 of the guide 1 and also partly over the already folded-over left part of the foil strip.
1013165 121013165 12
In de Figuren 3B en 3C worden rollen getoond die respectievelijk worden aangeduid met de verwijzingsnummers 99A,B en ΙΟΙΑ,Β die zijn voorzien van zijdelingse tappen, respectievelijk 103A,B en 105A,B voor rotatie om respectievelijk de ro-5 tatieassen 107A,B en 109A,B met behulp van in de tekening niet nader getoonde lageringen. Alle rollen in de Figuren 3A tot en met 3D, de lagering daarvan en de nog te bespreken aandrukking daarvan zijn in hoofdzaak aan elkaar gelijk zodat niet van elk daarvan een gedetailleerde beschrijving behoeft te worden ge-10 geven.Figures 3B and 3C show rollers denoted with reference numerals 99A, B and ΙΟΙΑ, respectievelijk, respectively, which have lateral studs, 103A, B and 105A, B, respectively, for rotation about rotation axes 107A, B, respectively. and 109A, B using bearings not shown in the drawing. All the rollers in Figures 3A to 3D, their bearings and their pressing to be discussed are substantially the same, so that no detailed description of each of them is required.
Zoals in Figuur 3A is te zien worden de rollen 29A en 29B die roteerbaar zijn om de rotatieassen respectievelijk 35A en 35B in dwarsrichting flexibel ter plaatse van de tappen 39A respectievelijk 39B aangedrukt met behulp van een in dwars-15 richting werkende symbolisch aangeduide kracht F. Hiertoe zijn niet in de tekening weergegeven in dwarsrichting beweegbare drangmiddelen aanwezig die van geheel conventionele soort kunnen zijn en bijvoorbeeld kunnen bestaan op veren die een verende kracht F uitoefenen op de lagers waarin de tappen 39A en 20 39B zijn gelagerd. De krachten F zijn zodanig gekozen dat de vlaktedruk die wordt uitgeoefend op de beide hoofdvlakken 9 en 11 van de geleider 1 binnen het gewenste bereik blijven maar tevens een goede hechting garanderen van de kleeflaag 19 die aanwezig is op de foliestrook 17 aan het hoofdvlak 9 van de 25 geleider. Door de toepassing van rollen en door zorgvuldige uitvoering van de inrichting wordt er daarbij voor gezorgd dat geen lucht wordt ingesloten tussen de kleeflaag en de geleider. De drangmiddelen zijn zodanig ontworpen dat de daardoor uitgeoefende kracht F slechts weinig varieert bij variaties 30 van de dikteafmeting van de geleider 1 zodat onder alle omstandigheden de vlaktedruk binnen het toelaatbare gebied blij ft.As can be seen in Figure 3A, the rollers 29A and 29B rotatable about the rotary axes 35A and 35B, respectively, are flexibly pressed transversely at the studs 39A and 39B, respectively, by means of a symbolically indicated force F acting in the transverse direction. For this purpose, transverse movable urging means are not shown in the drawing, which may be of an entirely conventional type and which may for instance consist of springs which exert a resilient force F on the bearings in which the studs 39A and 39B are mounted. The forces F are chosen such that the surface pressure exerted on the two main surfaces 9 and 11 of the guide 1 remain within the desired range, but also guarantee a good adhesion of the adhesive layer 19 present on the foil strip 17 to the main surface 9 of the 25 conductor. The use of rollers and the careful design of the device ensure that no air is trapped between the adhesive layer and the conductor. The urging means are designed such that the force F exerted thereby varies only slightly with variations in the thickness size of the guide 1 so that the surface pressure remains within the allowable range under all circumstances.
Binnen het isolatietraject 33 wordt met behulp van rollen, banden, schoenen of combinaties daarvan de foliestrook 35 17 ter weerszijden van de geleider omgebogen waarna de ter weerszijden gelegen delen van de foliestrook 17 door de rollen 99A en 99B tegen de zijvlakken 13 en 15 wordt gedrukt. De c.oor de aanwezige drangmiddelen uitgeoefende krachten F2 zullen kleiner zijn dan de krachten F1 van Figuur 3A gezien het ge:- 1013165 13 ringere oppervlak van de zijvlakken 13, 15 in vergelijking tot de hoofdvlakken 9 en 11. Na de beschrijving van de Figuren 3A en 3B zal het duidelijk zijn dat in de Figuren 3C en 3D met behulp van de rollen 101A, 101B eerst de foliestrook 17 aan de 5 linker zijde tegen de geleider A wordt gedrukt en vervolgens het aan de rechter zijde nog aanwezige deel van de foliestrook 17 vanaf de bovenzijde op de geleider 1 wordt aangedrukt en gedeeltelijk overlappend over het linker gedeelte van de foliestrook. De daarbij optredende krachten F3 respectievelijk 10 F4 van de respectievelijk drangmiddelen zijn wederom aan het beoogde doel aangepast.Within the insulating section 33, with the help of rollers, belts, shoes or combinations thereof, the foil strip 35 is bent on either side of the conductor, after which the parts of the foil strip 17 located on either side are pressed against the side surfaces 13 and 15 by the rollers 99A and 99B. . The forces F2 exerted by the pressing means present will be smaller than the forces F1 of Figure 3A in view of the smaller surface of the side surfaces 13, 15 compared to the main surfaces 9 and 11. After the description of the Figures 3A and 3B it will be clear that in Figures 3C and 3D the foil strip 17 is first pressed against the guide A on the left-hand side by means of the rollers 101A, 101B and then the part of the foil strip still present on the right-hand side 17 is pressed onto the guide 1 from the top and partially overlapping the left part of the foil strip. The forces F3 and F4, respectively, of the respective urging means which then occur are again adapted to the intended purpose.
Figuur 3D is slechts een schematische weergave die de indruk zou kunnen wekken dat vanwege het feit dat het aandrukken van de foliestrook aan de bovenkant van de geleider 15 plaatsvindt met een overlapping lucht wordt ingesloten tussen de geleider en het rechter deel van de foliestrook. In werkelijkheid treedt een dergelijke luchtinsluiting niet op, doordat de foliestrook zeer dun is en enigszins flexibel. Desgewenst kan door extra voorzieningen gezorgd worden dat bij het 20 aandrukken geen luchtinsluitingen plaatsvinden. Een andere mogelijkheid is om de foliestrook niet overlappend aan te brengen maar de breedtes zodanig te kiezen dat aan de bovenzijde van de geleider een stotende naad ontstaat of eventueel zelfs een kleine spleet. Dit hoeft niet onder alle omstandigheden 25 nadelig te zijn.Figure 3D is only a schematic representation which might give the impression that due to the fact that the foil strip is pressed on the top of the guide 15, air is trapped between the guide and the right part of the foil strip with an overlap. In reality, such an air inclusion does not occur because the foil strip is very thin and somewhat flexible. If desired, additional provisions can ensure that no air inclusions take place when pressing on. Another possibility is to not apply the foil strip in an overlapping manner, but to choose the widths in such a way that a butting seam is created at the top of the guide or possibly even a small gap. This does not have to be disadvantageous under all circumstances.
Gebleken is dat een geleider die wordt geïsoleerd in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding supergeleidende eigenschappen bezit die vergelijkbaar zijn met die van dezelfde geleider maar dan niet voorzien van een isolatie. 30 Hiertoe werd een meting uitgevoerd aan een geleider verkregen van de eerder genoemde firma VAC Vacuumschmelze GmbH uit Ha-nau, Duitsland, met het typenummer BSCCO-2223/AG. Volgens de fabrikant bezit de variatie van de kritische stroom door de geleider over een gespecificeerde lengte ± 5%. De kritische 35 stroom is de stroom die wordt gemeten bij een elektrische spanning per lengte-eenheid van de geleider van 10~4 Volt per meter.It has been found that a conductor which is insulated in accordance with the method of the invention has superconducting properties comparable to that of the same conductor but not provided with an insulation. To this end, a measurement was carried out on a conductor obtained from the aforementioned company VAC Vacuumschmelze GmbH of Ha-nau, Germany, with the type number BSCCO-2223 / AG. According to the manufacturer, the variation of the critical current through the conductor over a specified length is ± 5%. The critical current is the current measured at an electrical voltage per unit length of conductor of 10 ~ 4 volts per meter.
Voor het meten van de kritische stroom wordt een recht stuk geleider geplaatst in kokende vloeibare stikstof 1013165 14 bij atmosferische druk. Er wordt een elektrische stroom door de geleider gevoerd afkomstig uit een stroombron met lage ruis via stroomaansluitingen en de stroom wordt gemeten met behulp van een nauwkeurige stroommeter. De spanning V wordt gemeten 5 over het stuk geleider met behulp van aansluitingen die op de geleider zijn gesoldeerd op een afstand L van elkaar en gemeten met een gevoelige voltmeter. De stroom wordt zo ingesteld dat V/L is 10"4 Volt per meter. Tijdens de meting worden geen externe magnetische velden aangelegd. De aldus gemeten strcom 10 is de kritische stroom.To measure the critical current, a straight conductor is placed in boiling liquid nitrogen 1013165 14 at atmospheric pressure. An electric current is passed through the conductor from a low noise power source through power terminals and the current is measured using an accurate current meter. The voltage V is measured across the conductor piece using terminals soldered to the conductor at a distance L from each other and measured with a sensitive voltmeter. The current is set so that V / L is 10 "4 Volts per meter. During the measurement, no external magnetic fields are applied. The strcom 10 thus measured is the critical current.
Voor het vergelijken van de supergeleidende eigenschappen van de ongeïsoleerde geleider en van geleiders voorzien van isolatie in overeenstemming met de uitvinding werden van een bepaald stuk geleider van het bovengenoemde type dat 15 nog niet voorzien was van isolatie vijf gelijke stukken afgesneden (eerste reeks). Van een ander stuk geleider dat reeds was voorzien van isolatie werden vier gelijke stukken afgesneden (tweede reeks). De kritische stroom van alle monsters werd gemeten. Het resultaat was dat de gemiddelde kritische strcom 20 van de eerste reeks monsters 47,7 Ampère ± 2% bedroeg en de kritische stroom van de tweede reeks monsters 49,9 Ampère ± 4% bedroeg. Uit dit resultaat kan worden geconcludeerd dat het aanbrengen van de isolatie volgens de uitvinding geen significante reductie van de kritische stroom met zich meebrengt in 25 vergelijking met geleiders die niet zijn voorzien van isolatie .To compare the superconducting properties of the uninsulated conductor and conductors insulated in accordance with the invention, five equal pieces of conductor of the above type that had not yet been insulated were cut (first series). Four equal pieces were cut from another piece of conductor already provided with insulation (second series). The critical flow of all samples was measured. As a result, the mean critical current of the first set of samples was 47.7 Amps ± 2% and the critical current of the second set of samples was 49.9 Amps ± 4%. From this result it can be concluded that the application of the insulation according to the invention does not entail a significant reduction of the critical current in comparison with conductors not provided with insulation.
De gevoeligheid van de geleider voor mechanische -verbuiging mag blijken uit de volgende door metingen verkregen gegevens. Wordt de geleider, met een profiel zoals weergegeven 30 in Figuur 1 en met afmetingen zoals eerder in de beschrijving werden genoemd, verbogen in dezelfde richting als waarop deze zich bevond op de geleidervoorraadspoel 21 (zie Figuur 2) tot op een kromtestraal van 35 mm, dan bleek dat te leiden tot een vermindering van de kritische stroom bij 77° Kelvin van onge-35 veer 20%. Buiging in de andere richting gaf reeds bij een kromtestraal van 100 mm hetzelfde resultaat.The sensitivity of the conductor to mechanical bending can be seen from the following data obtained from measurements. The conductor, with a profile as shown in Figure 1 and with dimensions as mentioned previously in the description, is bent in the same direction as it was located on the conductor supply coil 21 (see Figure 2) up to a radius of curvature of 35 mm, this was found to lead to a reduction in the critical current at 77 ° Kelvin of about 20%. Bending in the other direction already gave the same result at a radius of curvature of 100 mm.
Bij buiging over een smalle zijde leidt verbuiging over een kromtestraal van 500 mm tot een daling van de kriti- 1013165 15 sche stroom met 30% en over een kromtestraal van 300 mm tot een vermindering van de kritische stroom met 50%.When bending over a narrow side, bending over a radius of curvature of 500 mm results in a decrease of the critical flow by 30% and over a radius of curvature of 300 mm results in a decrease of the critical flow by 50%.
Alhoewel in het voorgaande de uitvinding in hoofdzaak is besproken aan de hand van slechts een enkel uitvoerings-5 voorbeeld is deze daartoe geenszins beperkt. De uitvinding omvat in tegendeel iedere mogelijke uitvoeringsvorm die zich bevindt binnen de reikwijdte van de bij gevoegde conclusies.Although in the foregoing the invention has been mainly discussed with reference to only a single exemplary embodiment, it is by no means limited thereto. On the contrary, the invention encompasses any possible embodiment which is within the scope of the appended claims.
10 15 20 25 30 35 101316510 15 20 25 30 35 1013 165
Claims (11)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013165A NL1013165C2 (en) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Method for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method. |
| DE60016135T DE60016135D1 (en) | 1999-09-29 | 2000-09-29 | Process for insulating a longer conductor made of high-temperature superconducting, mainly ceramic material and apparatus for carrying out this process |
| AT00203389T ATE283539T1 (en) | 1999-09-29 | 2000-09-29 | METHOD FOR INSULATING A LONGER CONDUCTOR MADE OF HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTING MATERIAL, MAINLY CERAMIC, AND APPARATUS FOR PERFORMING SUCH METHOD |
| EP00203389A EP1089300B1 (en) | 1999-09-29 | 2000-09-29 | Method of insulating an elongated conductor comprised of high-temperature-super-conductive, substantially ceramic material and an apparatus for the implementation of the method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013165 | 1999-09-29 | ||
| NL1013165A NL1013165C2 (en) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Method for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1013165A1 NL1013165A1 (en) | 2001-04-02 |
| NL1013165C2 true NL1013165C2 (en) | 2001-04-23 |
Family
ID=19769957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1013165A NL1013165C2 (en) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Method for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1089300B1 (en) |
| AT (1) | ATE283539T1 (en) |
| DE (1) | DE60016135D1 (en) |
| NL (1) | NL1013165C2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011107313A1 (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-10 | Karlsruher Institut für Technologie | Insulated high-temperature superconductor tape and method for its production |
| CN103208338B (en) * | 2013-04-07 | 2015-05-20 | 中国科学院电工研究所 | Automatic high temperature superconducting strip cover insulation device |
| US10176905B2 (en) | 2016-12-08 | 2019-01-08 | Kitty Hawk Corporation | Electrically conductive and insulative composite |
| CN110444349B (en) * | 2019-09-18 | 2020-12-22 | 嘉兴市叶枫翎服饰有限公司 | Wrapping machine for flat wire |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989561A (en) * | 1973-11-23 | 1976-11-02 | General Motors Corporation | Method of applying a laminated insulating film to copper wire |
| US4259141A (en) * | 1977-04-22 | 1981-03-31 | Asea Aktiebolag | Apparatus for application of a tape of insulating material in the longitudinal direction of a substantially rectangular electrical conductor |
-
1999
- 1999-09-29 NL NL1013165A patent/NL1013165C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-09-29 AT AT00203389T patent/ATE283539T1/en not_active IP Right Cessation
- 2000-09-29 EP EP00203389A patent/EP1089300B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-29 DE DE60016135T patent/DE60016135D1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989561A (en) * | 1973-11-23 | 1976-11-02 | General Motors Corporation | Method of applying a laminated insulating film to copper wire |
| US4259141A (en) * | 1977-04-22 | 1981-03-31 | Asea Aktiebolag | Apparatus for application of a tape of insulating material in the longitudinal direction of a substantially rectangular electrical conductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60016135D1 (en) | 2004-12-30 |
| ATE283539T1 (en) | 2004-12-15 |
| EP1089300B1 (en) | 2004-11-24 |
| NL1013165A1 (en) | 2001-04-02 |
| EP1089300A1 (en) | 2001-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ekin | Effect of transverse compressive stress on the critical current and upper critical field of Nb3Sn | |
| Weijers et al. | The generation of 25.05 T using a 5.11 T Bi2Sr2CaCu2Ox superconducting insert magnet | |
| NL1013165C2 (en) | Method for insulating an elongated conductor consisting of a superconducting substantially ceramic material at high temperature and device for carrying out the method. | |
| Easton et al. | Performance of multifilamentary Nb3Sn under mechanical load | |
| JP5097044B2 (en) | Superconducting thin film wire using metal coating layer and bonding method thereof | |
| Baldan et al. | Electrical and superconducting properties in lap joints for YBCO tapes | |
| JPS6348041B2 (en) | ||
| ten Haken | Strain effects on the critical properties of high field superconductors. | |
| JP3133013B2 (en) | Superconducting quantum interference device and nondestructive inspection device using the same | |
| Liu et al. | Lap joint characteristics of the YBCO coated conductors under axial tension | |
| Skov-Hansen et al. | Stresses and strains in multi-filament HTS tapes | |
| Osamura et al. | Inverted-parabolic and weak strain dependencies on the critical current in practical< 110> and< 100> oriented REBCO tapes | |
| JP2015045617A (en) | Critical current evaluation device and evaluation method of superconductive wire rod for long size | |
| Dietderich et al. | Critical current variation as a function of transverse stress of Bi-2212 Rutherford cables | |
| JP6594376B2 (en) | Superconducting wire stress application method, stress application device, inspection method, inspection device, and manufacturing method | |
| Katagiri et al. | Stress/strain dependence of critical current in Cu-Ag externally reinforced Ag-Zr/Bi-2212 superconducting tapes | |
| JPH07170721A (en) | Method of detecting quenching of superconducting motor, superconducting magnet device, superconducting actuator, and superconductive wire, and its superconductive wire | |
| Ries et al. | Impact of Anticlastic Deformation on REBCO Tapes Wound in Multilayer Round Cable | |
| JP2003318017A (en) | Superconductive coil and method of manufacturing the same | |
| Holtz et al. | Fatigue of a reinforced high temperature superconducting tape | |
| Hillmann et al. | Properties of multifilamentary Nb 3 Sn conductors | |
| Tsukamoto et al. | Acoustic emission diagnostic & monitoring techniques for superconducting magnets | |
| CN218628378U (en) | Distributed optical fiber sensor and superconducting wire detection structure | |
| Shiraki et al. | Influences of tensile and bending strains on the critical current in multifilamentary Nb3Sn composites processed by Nb tube method | |
| Shoaff et al. | An investigation of the characterizations and development of HTS joints in BSCCO 2212/Ag composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1B | A search report has been drawn up | ||
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20040401 |