JPH0287423A - 交流超電導線 - Google Patents
交流超電導線Info
- Publication number
- JPH0287423A JPH0287423A JP63238287A JP23828788A JPH0287423A JP H0287423 A JPH0287423 A JP H0287423A JP 63238287 A JP63238287 A JP 63238287A JP 23828788 A JP23828788 A JP 23828788A JP H0287423 A JPH0287423 A JP H0287423A
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- Japan
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- wire
- coil
- superconducting
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- spacers
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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。
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〕
本発明は交流超電導線に関する。
従来の交流超電導線としては、例えば第４図に示すよう
に、６本の超電導素線（＋１を銅線（２）のまわりに撚
り合せた成形撚線（３）を第１ケーブルとし、この第１
ケーブルを銅線（４）のまわりに６本撚り合せて、その
外側にカプトンテープ（５）を巻いた成形撚線（６）を
第２ケーブルとし、この第２ケーブルを１０本撚り合わ
せて平角形多重撚線（７）としたものがある。このよう
にして製作された交流超電導線（８）は、例えば第５図
に示すように、スペーサ（９）を巻込んでＳ線され、パ
ンケーキ型のコイル００を形成する。
に、６本の超電導素線（＋１を銅線（２）のまわりに撚
り合せた成形撚線（３）を第１ケーブルとし、この第１
ケーブルを銅線（４）のまわりに６本撚り合せて、その
外側にカプトンテープ（５）を巻いた成形撚線（６）を
第２ケーブルとし、この第２ケーブルを１０本撚り合わ
せて平角形多重撚線（７）としたものがある。このよう
にして製作された交流超電導線（８）は、例えば第５図
に示すように、スペーサ（９）を巻込んでＳ線され、パ
ンケーキ型のコイル００を形成する。
近年、超電導の交流またはパルス的応用が注目されてい
るが、この場合には、超電導コイルに新たな技術的問題
が生じる。すなわち、交流使用下における線材の動きを
いかに押さえるか、また、コイル中に発生する交流損失
による熱をいかに取り去るかという問題である。
るが、この場合には、超電導コイルに新たな技術的問題
が生じる。すなわち、交流使用下における線材の動きを
いかに押さえるか、また、コイル中に発生する交流損失
による熱をいかに取り去るかという問題である。
従来の交流超電導線では、交流運転下において線材が運
動をおこして機械的熱損失を生じ、実用的な使用がほと
んど−できない、そこで、エポキシなどの樹脂含浸をし
て線材の運動を防止する手段がとられている。しかしな
がら、カプトンなどの隔離テープがラセン状に連続して
巻かれ、樹脂が充満すると、樹脂含浸体により線材と冷
媒の接触が妨げられ、線材の冷却効率が悪くなるという
問題が生ずる。
動をおこして機械的熱損失を生じ、実用的な使用がほと
んど−できない、そこで、エポキシなどの樹脂含浸をし
て線材の運動を防止する手段がとられている。しかしな
がら、カプトンなどの隔離テープがラセン状に連続して
巻かれ、樹脂が充満すると、樹脂含浸体により線材と冷
媒の接触が妨げられ、線材の冷却効率が悪くなるという
問題が生ずる。
また、交流超電導線をコイルに巻く場合、従来のように
スペーサーを用いる巻線方法を用いれば、比較的粘度の
低い樹脂を含浸することは可能であるが、巻線作業性が
きわめて悪く、工業的な実用性が少ない。特に、大型コ
イルになると、スペーサを固定するためのコイル設計も
複雑になり、実用化が困難になるという問題が生じる。
スペーサーを用いる巻線方法を用いれば、比較的粘度の
低い樹脂を含浸することは可能であるが、巻線作業性が
きわめて悪く、工業的な実用性が少ない。特に、大型コ
イルになると、スペーサを固定するためのコイル設計も
複雑になり、実用化が困難になるという問題が生じる。
本発明は以上のような点にかんがみてなされたもので、
その目的とするところは、冷却性能がよく、かつ、コイ
ル組立作業性のよい交流超電導線を提供することにある
。
その目的とするところは、冷却性能がよく、かつ、コイ
ル組立作業性のよい交流超電導線を提供することにある
。
〔課題を解決するための手段と作用〕
上記目的を達成するために本発明によれば、超電導線の
成形撚線に、その長手方向に所望の間隔をもってスペー
サが具備されていることを特徴とする交流超電導線が提
供される。
成形撚線に、その長手方向に所望の間隔をもってスペー
サが具備されていることを特徴とする交流超電導線が提
供される。
上記のような構造の交流超電導線では、交流印加時の超
電導素線の動きは成形撚線の外周を締め付けるように取
付けられたスペーサにより阻止されている。また、スペ
ーサは所望の間隔で交流超電導線に予め取付けられてい
るので、この交流超電導線によるコイル巻き作業は比較
的容易になる。
電導素線の動きは成形撚線の外周を締め付けるように取
付けられたスペーサにより阻止されている。また、スペ
ーサは所望の間隔で交流超電導線に予め取付けられてい
るので、この交流超電導線によるコイル巻き作業は比較
的容易になる。
さらに、スペーサに溝を設けると冷媒の流通がよくなり
、穴を設けると冷媒と超電導素線が接触するため、本発
明の交流超電導線では交流損失による発熱が効率よく取
除かれる。
、穴を設けると冷媒と超電導素線が接触するため、本発
明の交流超電導線では交流損失による発熱が効率よく取
除かれる。
〔実施例］
以下図面に示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかる交流超電導線の一実施例の説明
図であり、ＮｂＴｉ合金を超電導体としてＣｕ−Ｎｉマ
トリックス中に埋込んだ外径０，４ｍの線材をネオマー
ルで絶縁した超電導素線（１１）１０本を用いて、厚さ
０．８ ｍｍ、中２ｍの成形撚線面とした。この撚線０
３）には第２図に示すような着脱可能なＦＲＰ製のクリ
ップスペーサ０４）を取付けである。このスペーサ０４
は、内寸法が成形撚線０りと同じ＜０．８ｍｍＸ２ａｍ
であり、その厚さは０．７ｍｍ。
図であり、ＮｂＴｉ合金を超電導体としてＣｕ−Ｎｉマ
トリックス中に埋込んだ外径０，４ｍの線材をネオマー
ルで絶縁した超電導素線（１１）１０本を用いて、厚さ
０．８ ｍｍ、中２ｍの成形撚線面とした。この撚線０
３）には第２図に示すような着脱可能なＦＲＰ製のクリ
ップスペーサ０４）を取付けである。このスペーサ０４
は、内寸法が成形撚線０りと同じ＜０．８ｍｍＸ２ａｍ
であり、その厚さは０．７ｍｍ。
巾は１．５ ｗａであり、深さ０．３薗、巾１ＩＩＩＩ
ｌの溝θωを有している。線材上のスペーサ側聞の間隔
はコイル中で５ｍ以上になるように定められた。この線
材を用いて、外径１０５ｍｍ、１層当り８．５ターンを
有する１２層からなり、合せて１０２ターンのコイルを
３個製作し、コイルの最内部に熱電対をセットした。こ
の３個のコイルのうち、１個はそのままの状１（Ａ）、
他の１個はエポキシ樹脂で全体を含浸し、樹脂を凝固さ
せた状態（Ｂ）、残りの１個のコイルはエポキシ樹脂で
全体を含浸した後、スペーサの間隙から樹脂を抜きとり
、残りの樹脂を凝固させた状ＢＣＣ＞とした、一方、比
較のために上述の成形撚線側に厚さ０．５ｍｍ、中１．
５薗のＦＲＰテープを５１１Ｉ１１の間隔でラセン状に
巻付けた線材を用いて、上述のごときコイルを製作し、
エポキシ樹脂で全体を含浸後、樹脂を抜きとり、残りの
樹脂を凝固させた状ｊＪ（Ｄ）とした。さらに、ＦＲＰ
テープを巻き付けた上述の線材を用いて厚さ０．２Ｍ、
巾１．５ ｍｍのスペーサを介在させて同様なコイルを
製作し、エポキシ樹脂で全体を含浸し、樹脂を凝固させ
た状態（Ｅ）とした。以上の５個のコイルについて、５
０ Ｈｚ交流通電試験を行い、５０１１ｚのクエンチ時
のピーク電流値およびコイル最内部の温度上昇を測定し
た。その結果を第１表に示す。
ｌの溝θωを有している。線材上のスペーサ側聞の間隔
はコイル中で５ｍ以上になるように定められた。この線
材を用いて、外径１０５ｍｍ、１層当り８．５ターンを
有する１２層からなり、合せて１０２ターンのコイルを
３個製作し、コイルの最内部に熱電対をセットした。こ
の３個のコイルのうち、１個はそのままの状１（Ａ）、
他の１個はエポキシ樹脂で全体を含浸し、樹脂を凝固さ
せた状態（Ｂ）、残りの１個のコイルはエポキシ樹脂で
全体を含浸した後、スペーサの間隙から樹脂を抜きとり
、残りの樹脂を凝固させた状ＢＣＣ＞とした、一方、比
較のために上述の成形撚線側に厚さ０．５ｍｍ、中１．
５薗のＦＲＰテープを５１１Ｉ１１の間隔でラセン状に
巻付けた線材を用いて、上述のごときコイルを製作し、
エポキシ樹脂で全体を含浸後、樹脂を抜きとり、残りの
樹脂を凝固させた状ｊＪ（Ｄ）とした。さらに、ＦＲＰ
テープを巻き付けた上述の線材を用いて厚さ０．２Ｍ、
巾１．５ ｍｍのスペーサを介在させて同様なコイルを
製作し、エポキシ樹脂で全体を含浸し、樹脂を凝固させ
た状態（Ｅ）とした。以上の５個のコイルについて、５
０ Ｈｚ交流通電試験を行い、５０１１ｚのクエンチ時
のピーク電流値およびコイル最内部の温度上昇を測定し
た。その結果を第１表に示す。
第 １ 表
なお、冷媒通路開放率とは、スペーサ間隔に本来設計さ
れた冷媒が自由に流通できる開放率を１００とするもの
である。最内部上昇温度は、５０Ｈｚクエンチ電流の９
５％で３０時間運転した場合の上昇温度である。この結
果より、本発明による交流超電導線により製作したコイ
ル（Ａ、Ｂ、Ｃ）では、従来例（Ｄ、Ｅ）と比較して、
クエンチ時の５０土ピーク電流は大きく、最内部上昇温
度は小さくなっている。特に、含浸させた樹脂をスペー
サの間隙から抜きとったコイル（Ｃ）では、５０Ｈｚピ
ーク電流が従来の４〜５倍になり、著しく増大している
ことがわかる。
れた冷媒が自由に流通できる開放率を１００とするもの
である。最内部上昇温度は、５０Ｈｚクエンチ電流の９
５％で３０時間運転した場合の上昇温度である。この結
果より、本発明による交流超電導線により製作したコイ
ル（Ａ、Ｂ、Ｃ）では、従来例（Ｄ、Ｅ）と比較して、
クエンチ時の５０土ピーク電流は大きく、最内部上昇温
度は小さくなっている。特に、含浸させた樹脂をスペー
サの間隙から抜きとったコイル（Ｃ）では、５０Ｈｚピ
ーク電流が従来の４〜５倍になり、著しく増大している
ことがわかる。
なお、本発明の他の実施例として、第３図に示すように
、銅線（２）のまわりに超電導素線（１）を６本配した
丸形の成形撚線（３）に穴Ｏｅを有するリング状スペー
サθりを長手方向に移動可能に挿入してもよい。
、銅線（２）のまわりに超電導素線（１）を６本配した
丸形の成形撚線（３）に穴Ｏｅを有するリング状スペー
サθりを長手方向に移動可能に挿入してもよい。
以上説明したように本発明によれば、超電導素線の成形
撚線に、その長手方向に所望の間隔をもってスペーサが
具備されているため、コイル状態において、交流および
パルスのピーク電流が著しく増加し、変化の速い直流電
流に対しては安定度が増すという優れた効果がある。
撚線に、その長手方向に所望の間隔をもってスペーサが
具備されているため、コイル状態において、交流および
パルスのピーク電流が著しく増加し、変化の速い直流電
流に対しては安定度が増すという優れた効果がある。
第１図本発明にかかる交流超電導線の一実施例の斜視図
、第２図は前記実施例に用いられたスペーサの斜視図、
第３図は他の実施例の斜視図、第４図は従来の交流超電
導線の説明図、第５図は従来の交流超電導線を用いたコ
イルの説明図である。 １．１１・・・超電導素線、 ２．４・・・銅線、 ３
６．１３・・・成形撚線、 ５・・・カプトンテープ
、７・・・平角形多重撚綿、 ８・・・交流超電導線、
９゜１４．１７・・・スペーサ、 １０・・・コイ
ル、 １５・・・溝、 １６・・・穴。
、第２図は前記実施例に用いられたスペーサの斜視図、
第３図は他の実施例の斜視図、第４図は従来の交流超電
導線の説明図、第５図は従来の交流超電導線を用いたコ
イルの説明図である。 １．１１・・・超電導素線、 ２．４・・・銅線、 ３
６．１３・・・成形撚線、 ５・・・カプトンテープ
、７・・・平角形多重撚綿、 ８・・・交流超電導線、
９゜１４．１７・・・スペーサ、 １０・・・コイ
ル、 １５・・・溝、 １６・・・穴。
Claims (4)
- （１）超電導素線の成形撚線に、その長手方向に所望の
間隔をもってスペーサが具備されていることを特徴とす
る交流超電導線。 - （２）前記スペーサが孔または溝を有することを特徴と
する請求項１記載の交流超電導線。 - （３）前記スペーサが、前記成形撚線の長手方向に移動
可能であることを特徴とする請求項１記載の交流超電導
線。 - （４）前記スペーサが前記成形撚線に着脱可能であるこ
とを特徴とする請求項１記載の交流超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63238287A JP2846323B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 交流超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63238287A JP2846323B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 交流超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287423A true JPH0287423A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2846323B2 JP2846323B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17027948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63238287A Expired - Lifetime JP2846323B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 交流超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2846323B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471105A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-16 | Sumitomo Electric Industries | Superconducting coil for ac |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP63238287A patent/JP2846323B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471105A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-16 | Sumitomo Electric Industries | Superconducting coil for ac |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2846323B2 (ja) | 1999-01-13 |
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