JPH0479083B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0479083B2 JPH0479083B2 JP58125967A JP12596783A JPH0479083B2 JP H0479083 B2 JPH0479083 B2 JP H0479083B2 JP 58125967 A JP58125967 A JP 58125967A JP 12596783 A JP12596783 A JP 12596783A JP H0479083 B2 JPH0479083 B2 JP H0479083B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- superconducting
- current
- switch
- wires
- Prior art date
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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
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本考案は、超電導マグネツト等に使用される永
久電流スイツチ用超電導線の改良に関する。 ［従来の技術および課題］ 一般にスイツチ用線材は、超電導から常電導に
遷移したとき、線材の電気抵抗値が高いほどスイ
ツチ特性として優れている。従つて、安定化材は
使用せずマトリツクスとして高電気抵抗金属、例
えばCuNiが使用されている。 スイツチ用線材は、超電導マグネツトの電源を
切り、永久電流モードに切換える際、マグネツト
コイルの始端と終端とを接続し、コイルを閉回路
にするために使用するものであり、所定の磁場に
達するまではスイツチを常電導状態にしておき、
磁場が到達後にスイツチを常電導から超電導に切
り換え、電源を切る。超電導状態になつたスイツ
チ用線材で閉回路になつたコイルには、永久電流
が流れ、磁界を維持できる。主な用途としては、
NMR磁気浮上用マグネツト等の電源を切離して
熱侵入を防ぎ、長時間磁場を保持する目的のマグ
ネツトが挙げられる。スイツチの特性は、コイル
の定格電流では安定に超電導でなければならな
い。一方、励磁時は熱で常電導状態になつている
必要がある。スイツチには、常電導の電気抵抗値
が高くＳＮの応答性が良好であることが必要で
あり、線材に要求される特性もまたIQ（クエンチ
電流）が高くかつ安定していること、同時に常電
導時の電気抵抗が高いこと（９−1CuNiより７−
3CuNiの方がよい）である。 ここで「クエンチ」とは、超電導コイルに電流
を流して磁界を発生する際、電磁力による導体の
移動等により局部的に発熱し、常電導領域の芽が
発生し、このようにして発生した常電導部分が急
速に伝搬して臨界電流（IC）より小さい電流で、
突然超電導状態から常電導状態に転移する現象で
ある。このように転移する際の電流値をクエンチ
電流値（IQ値）という。なお、前記臨界電流
（IC）は短尺試料（超電導線）に電流を流した際
に10-12Ωcmの電気抵抗を生じる電流として定義
される。 また、スイツチ用超電導線としては、細線化し
た素線を撚線構造にしたもの、または素線を平角
形状に成型したものが用いられている。また、一
般に超電導線の特性として臨界電流密度（Jc）を
改善するために素線に熱処理を施している。ただ
し、スイツチ用線材の特性はJcのみで決定される
ものではなく前記クエンチ電流値によつて判断し
ているものであり、この値が高いほど良好なスイ
ツチ用線材として認められている。 しかしながら、前述したような撚線構造にした
場合にはその占有率が低くなるため、例えば素線
の特性が優れていても、スイツチ用線材として十
分な性能を得ることができない。なお、占有率を
向上するために巻線後エポキシ樹脂等を含浸せし
めても、線の動きによるマグネツトのクエンチが
起こり易く、撚線による巻線としての欠点を有す
る。また、クエンチ電流は線材の表面積によつて
左右されるため、前述のように平角形状に成型し
た場合には、細線の撚線と等価のクエンチ電流値
を得ることができない。さらに、熱処理を施す場
合には、Jcを著しく向上することが困難な線材を
対象としてJcを高めようとして熱処理を行うた
め、クエンチ電流値は逆に低くなり、特性を阻害
する。 本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、優れたクエンチ電流値を有する
永久電流スイツチ用超電導線を提供しようとする
ものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、高電気抵抗金属からなるマトリツク
ス内に多数本のNbTi合金のフイラメントを埋込
んだ素線を電気絶縁銅線と共に複数本撚合せてな
る撚線を平角状成型撚線としたことを特徴とする
永久電流スイツチ用超電導線である。 前記高電気抵抗金属としては、例えばCuNi等
を用いることができる。 前記素線としては、例えば375℃〜450℃にて４
〜８日間熱処理を行つた後、10〜30％の冷間加工
を施してなるものを用いることが望ましい。前記
熱処理温度を限定した理由は、375℃未満にする
と熱処理の効果が十分に達成されず一方450℃を
越えるとクエンチ電流値（IQ値）が低下する恐れ
があるからである。 前記電気絶縁銅線は、超電導素線と共に撚り合
わされる銅線に電気絶縁被覆を施して前記超電銅
素線が常電銅状態に転移する時（スイツチをオフ
にした時）に前記超電銅素線から前記銅線にバイ
パスするのを防止するもので、前記超電導素線が
局部的な常電導状態に転移した時に発生した熱を
前記電気絶縁銅線を通して逃散させるという意味
において、安定化材としての役割の一部を担つて
いるものである。このような電気絶縁銅線として
例えば綿巻銅線、ホルマール銅線等を用いること
ができる。例えば綿巻銅線、ホルマール銅線等を
用いることができる。 ［作用］ 本発明によれば、高電気抵抗金属からなるマト
リツクス内に多数本のNbTi合金のフイラメント
を埋込んだ素線を安定化材として作用する電気絶
縁銅線と共に複数本撚合せことによつて、外部か
らのなんらかの影響により前記素線が局部的に超
電導状態から常電導状態に転移した場合でも、発
生した熱を前記電気絶縁銅線を通して逃散させる
ことができ、速やかに超電導状態に戻すこことが
可能となる。 また、クエンチ電流値（IQ値）の向上は素線の
細線化や等価断面積を小さくすることにより達成
される。本発明では、前記撚合せ撚線を平角状成
型撚線とすることによつて、線積率を向上できる
と共に、巻線としての密度も向上できる。 したがつて、超電導状態から常電導状態に転移
した場合でも、速やかに超電導状態に戻すここと
が可能となること、平角状成型撚線として線積率
を向上できると共に、巻線としての密度も向上で
きること、によつて高いIQ値を有する永久電流ス
イツチ用超電導線を得ることができる。 また、素線として375℃〜450℃にて４〜８日間
熱処理を行つた後、10〜30％の冷間加工を施して
なる物を用いれば、さらに高いIQ値を有する永久
電流スイツチ用超電導線を得ることができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 まず、CuNi比1.6、フイラメント数4000芯の
CuNi−NbTi素線を420℃×６日間熱処理した
後、20％の冷間加工を行つて0.76mmφの素線を
作製した。つづいて、前記素線５本と綿巻き銅線
２本とを成形加工により撚合せた後、平角状に加
工して断面が1.2×2.5mmのフイラメント数4000
芯×５本の平角状成型撚線による超電導線を製造
した。 参照例 実施例と同様な素線を７本成形加工により撚合
せた後、平角状に加工して断面が1.2×2.5mmのフ
イラメント数4000芯×７本の平角状成型撚線によ
る超電導線を製造した。 比較例 断面が1.3×2.6mmの平角状超電導素線線
（CuNi比1.6、フイラメント数28000芯のCuNi−
NbTi単線）を実施例と同様に420℃×６日間熱
処理した後、20％の冷間加工を行つて超電導線を
製造した。 得られた本実施例、参照例および比較例の超電
導線を巻線加工して円筒状コイルにし、超電導磁
石により発生された磁束密度1.5テスラ（Ｔ）の
磁場中に設置した後、前記コイルに流す電流を漸
次増加させて超電導状態から常電導状態に転移す
る際の電流値（クエンチ電流値；IQ値）を測定し
た。
久電流スイツチ用超電導線の改良に関する。 ［従来の技術および課題］ 一般にスイツチ用線材は、超電導から常電導に
遷移したとき、線材の電気抵抗値が高いほどスイ
ツチ特性として優れている。従つて、安定化材は
使用せずマトリツクスとして高電気抵抗金属、例
えばCuNiが使用されている。 スイツチ用線材は、超電導マグネツトの電源を
切り、永久電流モードに切換える際、マグネツト
コイルの始端と終端とを接続し、コイルを閉回路
にするために使用するものであり、所定の磁場に
達するまではスイツチを常電導状態にしておき、
磁場が到達後にスイツチを常電導から超電導に切
り換え、電源を切る。超電導状態になつたスイツ
チ用線材で閉回路になつたコイルには、永久電流
が流れ、磁界を維持できる。主な用途としては、
NMR磁気浮上用マグネツト等の電源を切離して
熱侵入を防ぎ、長時間磁場を保持する目的のマグ
ネツトが挙げられる。スイツチの特性は、コイル
の定格電流では安定に超電導でなければならな
い。一方、励磁時は熱で常電導状態になつている
必要がある。スイツチには、常電導の電気抵抗値
が高くＳＮの応答性が良好であることが必要で
あり、線材に要求される特性もまたIQ（クエンチ
電流）が高くかつ安定していること、同時に常電
導時の電気抵抗が高いこと（９−1CuNiより７−
3CuNiの方がよい）である。 ここで「クエンチ」とは、超電導コイルに電流
を流して磁界を発生する際、電磁力による導体の
移動等により局部的に発熱し、常電導領域の芽が
発生し、このようにして発生した常電導部分が急
速に伝搬して臨界電流（IC）より小さい電流で、
突然超電導状態から常電導状態に転移する現象で
ある。このように転移する際の電流値をクエンチ
電流値（IQ値）という。なお、前記臨界電流
（IC）は短尺試料（超電導線）に電流を流した際
に10-12Ωcmの電気抵抗を生じる電流として定義
される。 また、スイツチ用超電導線としては、細線化し
た素線を撚線構造にしたもの、または素線を平角
形状に成型したものが用いられている。また、一
般に超電導線の特性として臨界電流密度（Jc）を
改善するために素線に熱処理を施している。ただ
し、スイツチ用線材の特性はJcのみで決定される
ものではなく前記クエンチ電流値によつて判断し
ているものであり、この値が高いほど良好なスイ
ツチ用線材として認められている。 しかしながら、前述したような撚線構造にした
場合にはその占有率が低くなるため、例えば素線
の特性が優れていても、スイツチ用線材として十
分な性能を得ることができない。なお、占有率を
向上するために巻線後エポキシ樹脂等を含浸せし
めても、線の動きによるマグネツトのクエンチが
起こり易く、撚線による巻線としての欠点を有す
る。また、クエンチ電流は線材の表面積によつて
左右されるため、前述のように平角形状に成型し
た場合には、細線の撚線と等価のクエンチ電流値
を得ることができない。さらに、熱処理を施す場
合には、Jcを著しく向上することが困難な線材を
対象としてJcを高めようとして熱処理を行うた
め、クエンチ電流値は逆に低くなり、特性を阻害
する。 本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、優れたクエンチ電流値を有する
永久電流スイツチ用超電導線を提供しようとする
ものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、高電気抵抗金属からなるマトリツク
ス内に多数本のNbTi合金のフイラメントを埋込
んだ素線を電気絶縁銅線と共に複数本撚合せてな
る撚線を平角状成型撚線としたことを特徴とする
永久電流スイツチ用超電導線である。 前記高電気抵抗金属としては、例えばCuNi等
を用いることができる。 前記素線としては、例えば375℃〜450℃にて４
〜８日間熱処理を行つた後、10〜30％の冷間加工
を施してなるものを用いることが望ましい。前記
熱処理温度を限定した理由は、375℃未満にする
と熱処理の効果が十分に達成されず一方450℃を
越えるとクエンチ電流値（IQ値）が低下する恐れ
があるからである。 前記電気絶縁銅線は、超電導素線と共に撚り合
わされる銅線に電気絶縁被覆を施して前記超電銅
素線が常電銅状態に転移する時（スイツチをオフ
にした時）に前記超電銅素線から前記銅線にバイ
パスするのを防止するもので、前記超電導素線が
局部的な常電導状態に転移した時に発生した熱を
前記電気絶縁銅線を通して逃散させるという意味
において、安定化材としての役割の一部を担つて
いるものである。このような電気絶縁銅線として
例えば綿巻銅線、ホルマール銅線等を用いること
ができる。例えば綿巻銅線、ホルマール銅線等を
用いることができる。 ［作用］ 本発明によれば、高電気抵抗金属からなるマト
リツクス内に多数本のNbTi合金のフイラメント
を埋込んだ素線を安定化材として作用する電気絶
縁銅線と共に複数本撚合せことによつて、外部か
らのなんらかの影響により前記素線が局部的に超
電導状態から常電導状態に転移した場合でも、発
生した熱を前記電気絶縁銅線を通して逃散させる
ことができ、速やかに超電導状態に戻すこことが
可能となる。 また、クエンチ電流値（IQ値）の向上は素線の
細線化や等価断面積を小さくすることにより達成
される。本発明では、前記撚合せ撚線を平角状成
型撚線とすることによつて、線積率を向上できる
と共に、巻線としての密度も向上できる。 したがつて、超電導状態から常電導状態に転移
した場合でも、速やかに超電導状態に戻すここと
が可能となること、平角状成型撚線として線積率
を向上できると共に、巻線としての密度も向上で
きること、によつて高いIQ値を有する永久電流ス
イツチ用超電導線を得ることができる。 また、素線として375℃〜450℃にて４〜８日間
熱処理を行つた後、10〜30％の冷間加工を施して
なる物を用いれば、さらに高いIQ値を有する永久
電流スイツチ用超電導線を得ることができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 まず、CuNi比1.6、フイラメント数4000芯の
CuNi−NbTi素線を420℃×６日間熱処理した
後、20％の冷間加工を行つて0.76mmφの素線を
作製した。つづいて、前記素線５本と綿巻き銅線
２本とを成形加工により撚合せた後、平角状に加
工して断面が1.2×2.5mmのフイラメント数4000
芯×５本の平角状成型撚線による超電導線を製造
した。 参照例 実施例と同様な素線を７本成形加工により撚合
せた後、平角状に加工して断面が1.2×2.5mmのフ
イラメント数4000芯×７本の平角状成型撚線によ
る超電導線を製造した。 比較例 断面が1.3×2.6mmの平角状超電導素線線
（CuNi比1.6、フイラメント数28000芯のCuNi−
NbTi単線）を実施例と同様に420℃×６日間熱
処理した後、20％の冷間加工を行つて超電導線を
製造した。 得られた本実施例、参照例および比較例の超電
導線を巻線加工して円筒状コイルにし、超電導磁
石により発生された磁束密度1.5テスラ（Ｔ）の
磁場中に設置した後、前記コイルに流す電流を漸
次増加させて超電導状態から常電導状態に転移す
る際の電流値（クエンチ電流値；IQ値）を測定し
た。
【表】
前記第１表から明らかなように素線と綿巻き銅
線を撚合せ、平角状成型撚線とした本実施例の超
電導線導線は、比較例の同超電同線はもとより素
線のみを撚合せて平角状成型撚線とした参照例の
同超電導線に比べてIQ値（素線１本当り）が高
く、スイツチ用線材としてより安定であることが
わかる。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればクエンチ
電流値が著しく向上された永久電流スイツチ用超
電導線を提供することができる。
線を撚合せ、平角状成型撚線とした本実施例の超
電導線導線は、比較例の同超電同線はもとより素
線のみを撚合せて平角状成型撚線とした参照例の
同超電導線に比べてIQ値（素線１本当り）が高
く、スイツチ用線材としてより安定であることが
わかる。 ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればクエンチ
電流値が著しく向上された永久電流スイツチ用超
電導線を提供することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高電気抵抗金属からなるマトリツクス内に多
数本のNbTi合金のフイラメントを埋込んだ素線
を電気絶縁銅線と共に複数本撚合せてなる撚線を
平角状成型撚線としたことを特徴とする永久電流
スイツチ用超電導線。 ２ 素線として375℃〜450℃にて４〜８日間熱処
理を行つた後、10〜30％の冷間加工を施してなる
ものを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の永久電流スイツチ用超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58125967A JPS6017804A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 永久電流スイツチ用超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58125967A JPS6017804A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 永久電流スイツチ用超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017804A JPS6017804A (ja) | 1985-01-29 |
| JPH0479083B2 true JPH0479083B2 (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=14923405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58125967A Granted JPS6017804A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | 永久電流スイツチ用超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017804A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3623609C1 (de) * | 1986-07-12 | 1988-01-21 | Didier Werke Ag | Gasspueleinrichtung |
| JPS6356963U (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-16 | ||
| JPH0613254Y2 (ja) * | 1988-08-03 | 1994-04-06 | 川崎炉材株式会社 | 溶融金属撹拌装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020856B2 (ja) * | 1977-03-11 | 1985-05-24 | 古河電気工業株式会社 | 安定化複合超電導ケ−ブル及びその製造方法 |
| JPS55136408A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-24 | Furukawa Electric Co Ltd | Method of manufacturing superconductive wire |
| JPS56112012A (en) * | 1980-02-12 | 1981-09-04 | Furukawa Electric Co Ltd | Superconductive twisted wire |
| JPS60810U (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-07 | 昭和電線電纜株式会社 | 永久電流スイツチ用超電導撚線 |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP58125967A patent/JPS6017804A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6017804A (ja) | 1985-01-29 |
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