JPH0461208A - 電流リード用導体 - Google Patents

電流リード用導体

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JPH0461208A
JPH0461208A JP2171393A JP17139390A JPH0461208A JP H0461208 A JPH0461208 A JP H0461208A JP 2171393 A JP2171393 A JP 2171393A JP 17139390 A JP17139390 A JP 17139390A JP H0461208 A JPH0461208 A JP H0461208A
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JP
Japan
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cylindrical body
cylindrical bodies
ceramic
conductor
composite cylindrical
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Pending
Application number
JP2171393A
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English (en)
Inventor
Naoki Uno
直樹 宇野
Masanao Mimura
三村 正直
Shoji Shiga
志賀 章二
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、室温に置かれた電流供給渥から液体He等で
冷却された超電導ングネント等の超電導素子に電流を供
給する為に用いられる電流リード用導体に関する。
〔従来の技術とその課題〕
超電導を利用したマグネシト、送電ケーブル又はSQU
 I Dやジョセフソン素子等を組込んだ電子機器等は
液体He等により冷却して用いられるもので、これら電
子機器等への電流の供給は運転てなされる。
古ころで電流り一1′用導体には従来、銅材が用いられ
ているが、超電導マグ77ト等では大電流を必要とする
ので電流リード用導体はサイズを太くして、ジエール発
熱の低減や過電流による1fJT防止が計られている。
しかしながら電流リード用導体を太くすると外部からの
流入熱量が増加しでt(e等の冷媒の蒸発1が増え冷却
二1ス1が増大す゛るとい・)問題があった。
このようなことから、近年液体N、湯温度超電導を示す
セラミックス超電導体を電気良導体の金属と複合した電
流リード用導体が揉室されたゆこの電流ツー1′用導体
Cごおいでは、電流は液体He等で冷却された超電導素
子側では主にセラミックス超電導体を通り、又常温の電
流イバ給源側では金属被覆層を通って供給されるもので
、セラミックス超電導体は1.液体旧シ等で冷却された
超電導素子側では抵抗ゼロの為通電によるジエール発熱
がなく、又セラミックス超電導体は熱伝導性が低い為外
部からの熱流入が少なく、かくして電流リード用導体と
しては優れた特性を有するものごある。
しかし2ながら、このような金属と複合した構造のセラ
ミックス超電導体製の電流リー[用導体は、金属層を厚
くすると金属層からの熱流入社が増加して冷媒が多量に
蒸発してしまい、又薄くする4強度的に弱く、配線時の
取扱いの際や使用中の振動等により、内部のセラミック
ス超電導体層(1,′クランクが発生し2C超電導特性
が低1’ L、、、でし7まうという問題があった。
[課題を解決する為の手段] 本発明は、かかる状況に鑑み鋭意研究をhった結尿、な
されたものでその■的とするところは、機械的強度に優
ね、且つ液体He#の冷媒の蒸発1を低減L2得るセラ
ミックス超電導体製の電流リード用導体を提供すること
にある。
即ち、本発明は、剛性を有し11つ低熱(ム導牲の材料
からなる筒状体の外周又は内周面1−・にセラミックス
超電導体層を製型方向に連続し2て配置と、た複合筒状
体の複数個が、隣接する複合筒状体同心1″:冷媒流路
が形成されるよ・)スペーサーを介し、で所望数同心状
に複合され、こいるこきを特徴とす゛るものである。
本発明の電流リード用導体は、[41性を有Jる筒状体
の夕+周又は内周面一1にセラミックス超電導体層を設
けて複合筒状体となして超電導体層の割れ発性を防止し
、2且つ手記筒状体には低熱(i、導性りも兼備せし、
めで、l−記筒状体からの熱流入を抑制し、而り、てか
かる複合筒状体の任の異なる袂数個をスペーサを介し5
て隣接する複合筒状体間に冷媒流路となる間隙をあけて
同心状に配置しこ1記間隙を冷却チャンネルとなし、て
構成されるものである。
以)に本発明を図を参照して4体的に説明達−る。
第1図及び2ノは本発明の′tg、流リードす導体及び
ト記電流す−ド用導体を構成する複合筒状体の態様例を
小1それぞれ横断面図ヌは斜視回である。
アルミーチ笠の熱伝導性が小さく剛性を有する祠11か
らなる筒状体1の周面ドアに、Agシースしたテープ状
のセラミックス超電導線材2を複数本甥旋状ζこ密に巻
付けて複合筒状体3が形成され、がかる複合筒状体3の
径の胃なる複数個がスーザーJJ−4を介し5で同心状
に配置されでいる。
L記の如き本発明の電流リード用導体は、一端を室温の
電流供給源に他端を極低温の超電導素子に接続して、全
体を液体N2中又はHe M気中等にて、を流リード用
導体を構成するセラミックス超電導体層の臨界温度以下
の温度に冷却して用いられる。
本発明において、筒状体の材料にはフルミナ等のセラミ
ックスの他、ガラス、SUS等が、又その断面形状は、
円、楕円、角形等任意の形状が適用される。
本発明において、前記筒状体周面上にセラミックス超電
導体Nを設ける方法としては、セラミックス超電導体と
なし得る原料物質を金属層でソースし7たテープ状の複
合線材を筒状体周面Fに蝮旋状に巻付け、又は縦方向に
平行に沿わせ半田付けして、或いは筒状体に直接原料物
質をバインダーと混練し、た・ぐ−スト状物を塗4】シ
7、又はドクターブレ〜 l”法ご作製したグリーンソ
ートを被覆しで設け ごり、 b、τ所定の加熱処理を
施して前記凶事−1物質を超電導体に反応せL5めるな
どの方法が適用される。
」−゛配力法のうち、デープ状複合線材を蝮旋状に5巻
付ける方法が製型方向の歪みが緩和されるので最も好ま
しい。
又前記において、セラミックス超電導体となし得る原料
[には、Y −B a −Cu−0系、B15r−Ca
−Cu  O系、 T I−B a−CaCu−0系等
の種々系のセラミックス超電導体が広く適用されるに加
えて、酸素含有雰囲気中で加熱処理することによりセラ
ミックス超電導体に反応するセラミックス超電導体に合
成されるまでの中間体、例えばセフミックス超電導体構
成元素を含む酸化物、炭酸塩等−次原料粉を所望組成と
なるように配合し混合して仮焼成L7た混合体又は共沈
混合物又は酸素欠損型複合酸化物又は1記構成元素の合
金等が使用可能である。
本発明において、スペーサーを介して同心状に配置する
複合筒状体の個数及び各々の複合筒状体間の間隙は、通
電する電流量等に応し5て住、t!:に決められる。又
複合筒状体同士の間隙はスペーサ・〜を用いてあけられ
、上記スペーサーの材料には極低温下でも脆化せず又剛
性を有するセラミックス又はFRP等が用いられる。又
」−記スベー勺−の形状は、第3図イ1口に示したよう
に、直棒状又は螺旋状の綿状物等冷媒の流通性を損なわ
ない形状のものであればよく、ブロック状のもの等も適
用できる。
尚、スペーサーにセラミックス等の耐熱1’t 4A料
を用いた時は、複合筒状体は同心状に複合;たのち加熱
処理して、原料物質を超電導体に役応さセ−ても差支え
ない。
〔作用〕
本発明の電流リード用導体は、セラミックス超電導体層
を剛性を有し且つ低熱伝導性の材料かりなる筒状体周面
上に配置した複合筒状体を冷媒ンAi路が形成されるよ
うスペーサを介して所定間隙をあけパこ複数個同心状に
複合したものなのご冷却効率に優れ、しかも上記筒状体
は剛性を有するのでセラミックス超電導体層は外力を受
けζ変形し゛こクフノク等を生L2るごとかなく、従っ
こセ;・ミックス超電導体層に金属シースをしなくても
、!、<、又金属シースしたセラミックス超電導体層を
用いる場合も、ソース厚さを薄くできて外部熱の/AA
を抑えることができ、又筒状体は低熱伝導性の材料から
なるので、筒状体を通しての外部熱の流入も抑制ごきる
[実施例] 以)に本発明を実施例により詳細に説明−する。
実施例1 出発原r1としこBizOs 、5rCOz、Ca C
O、、CuOの粉体を用い、JれをBi  : Sr:
 Ca: Cuが原子比で2 : 2 : i、 : 
2.となるように配合し混合し2こ混合粉体となし2、
次いでこれ4)、気中で880’CX20時間仮焼成し
たのち、この仮焼成体を粉砕分級して仮焼成粉体となと
7、この仮燐成粉体庖外径25鵬、内径25m+のAg
製バイグ内乙こ充填り、で、スェージング及び圧延加J
Tを施し7.厚さ0.5画、輻3−のテープ線材となし
た。
次にこのテープ線材を長さ500m、肉厚1叩、外径が
30.25.20.15■の4種のアルミナ製筒状体」
−に100鵬ビノヂで密に巻−Lげで複合筒状体となし
、この径の異なる4種の複合筒状体4アJ[ベナ製の棒
状のスペーサを間に挟んで一体ものとなし、て、これを
大気中で850 ”CX50時間加熱処理し7て電流リ
ード用導体を製造し7た。
実施例2 仮焼成粉体に、出発原料と1)てY’、03、BaC0
,、CuOの粉体を用い、これをY:Ha:Cuが原子
比で182!:3になるように配合し、市。
合して混合粉体となと2、これを人気中で900’cx
20時間仮焼成し、次いでこれを粉砕分級し、て作製し
た仮焼成粉体を用いてテープ線材を作り、テープ線材を
密に巻き上げた接合筒状体の加熱処理を910°C×1
0時間行った他は実施例1と同じ75法により電流リー
ド用導体を製造した。
比較例1 実施例1で用いたのと同じ仮焼成粉体を充填したAg製
パイプをスェージング及び圧延加工を施して厚さ2−5
幅10關のテープ線材となし、このフ′−ブ線材を長さ
500m)肉厚1閣、外径30皿のアルミナ製筒状体1
−に9本直線状に密乙こ沿わ士−半1’1fJ(\1す
して複合した他は実施例Iと同し7カ法に14、り電流
り〜1′用導体を製造した。
比較例2 1.2 wnφの銅線を10本中相てハンドル型の電流
リード用導体を作製した。
斯くの如くし7ご得られた各々の電流リート用導体の 
端を液体He中の超電導マグネットに接続し、他端を室
温の銅ブスバーと接続し、電流り一ド用導体全体を」二
記液体HeからでるHe蒸気により7′7に以Fの温度
に保持した状態で1000 Aの電流を通電し2て、上
記の液体Heg発量を測定しまた。
結果は第1表に示した。尚、液体Heの蒸発量は、無通
電時の蒸発蓋を差引いた値Cある。
第1表より明らかなように本発明品(No1.2))−
−−一−1−1−−−−−−1■−1−1は、液体He
の蒸発量が極めて少ないものであっこれは1本発明品は
導体がセラミックス超電導体の為電気抵抗が零となって
ジュール発熱が全く生しない上、超電導体層が剛性をh
する筒状体ど複合されでいるので超電導体層にクランク
が弓゛したリセず5.又り記複合筒状体を複数個間隙を
設りて同心状に捨金してリード用導体となしたので、上
記間隙が冷却ヂャン不ルとなって超電導体層が1分冷却
され、更に筒状体は、低熱伝導性である為外部熱の流入
が大幅に抑制されたことによるものである。
これに対し、比較孔のNo3は、セラミックス超電導線
材の金属シースが厚く、しかも1個の複合筒状体から構
成されている為、冷却が1分になされず、又外部熱が前
記金属シースを伝わって流入し易く、その結果液体He
がかなりの蓋蒸発した。
又比較孔のNo4は従来の銅材t4を導体とした為、通
電によるジュール発熱と外部熱の流入とにより、液体t
(eが多量に暑発し7た8 以十、筒状体トに配置するセラミックス超電導体層どし
て金属シース材を用いた場合について説明1.たが、本
発明はセラミックス超電導体のベスト状物を用いた場合
等にも同様の効果が発現されるものである。
[効果] 以上7述べたよ−)Oこ1本発明の電di1月−ド用導
体によれば超電導マグ不ント等の冷却Cコ、用いる液体
Heの蒸発tを大幅に低減せしめることができ、工業上
−顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電清り一1′用導体の態様例4ボず横
断面図、第2図は前記電流リード用導体を構成する複合
筒状体の態様例を示す斜視し]、第3同は本発明にて用
いるスペーサーの態様例を示す斜視図でおる。 1・・筒状体、  2・・・セラミックス超電導線材、
3・・・複合筒状体、  4・・スペーサー特許出願人
   古河電気」−業株式会社第 図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 剛性を有し且つ低熱伝導性の材料からなる筒状体の外周
    又は内周面上にセラミックス超電導体層を長手方向に連
    続して配置した複合筒状体の複数個が、隣接する複合筒
    状体間に冷媒流路が形成されるようスペーサーを介して
    所望数同心状に複合されていることを特徴とする電流リ
    ード用導体。
JP2171393A 1990-06-29 1990-06-29 電流リード用導体 Pending JPH0461208A (ja)

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JP2171393A JPH0461208A (ja) 1990-06-29 1990-06-29 電流リード用導体

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JPH0461208A true JPH0461208A (ja) 1992-02-27

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ID=15922331

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008305765A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Swcc Showa Cable Systems Co Ltd 酸化物超電導電流リード

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008305765A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Swcc Showa Cable Systems Co Ltd 酸化物超電導電流リード

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