JPH05135944A - 超電導装置 - Google Patents
超電導装置Info
- Publication number
- JPH05135944A JPH05135944A JP29694891A JP29694891A JPH05135944A JP H05135944 A JPH05135944 A JP H05135944A JP 29694891 A JP29694891 A JP 29694891A JP 29694891 A JP29694891 A JP 29694891A JP H05135944 A JPH05135944 A JP H05135944A
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- JP
- Japan
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- connection terminal
- wire
- current
- superconducting
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流リードの接続端子と超電導線の接続部に
おける電流容量を大きくし発熱を低減する。 【構成】 螺旋状部を有する接続端子６と、前記螺旋状
部のターンを短絡するように接続された超電導線１とを
備えた構成とする。
おける電流容量を大きくし発熱を低減する。 【構成】 螺旋状部を有する接続端子６と、前記螺旋状
部のターンを短絡するように接続された超電導線１とを
備えた構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導装置に係り、特に
超電導コイル等から引出された超電導線と電流供給リー
ド等を接続する構造に関する。
超電導コイル等から引出された超電導線と電流供給リー
ド等を接続する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】極低温下にある超電導コイルには銅板な
どで構成された電流リードにより常温空間にある電源か
ら電流を供給する。つまり、図５に示すように超電導線
１と電流リード２との接続部を容器３内の極低温雰囲気
中、あるいは液体ヘリウム４などの冷媒の中に設ける。
このとき、接続部での発熱による超電導線の常電導状態
への転移（クエンチ）を防ぐため、接続部を長く取るこ
とによって接続抵抗を低くおさえている。
どで構成された電流リードにより常温空間にある電源か
ら電流を供給する。つまり、図５に示すように超電導線
１と電流リード２との接続部を容器３内の極低温雰囲気
中、あるいは液体ヘリウム４などの冷媒の中に設ける。
このとき、接続部での発熱による超電導線の常電導状態
への転移（クエンチ）を防ぐため、接続部を長く取るこ
とによって接続抵抗を低くおさえている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、超電導コイル
に交流電流のように、電流の変化率が大きい電流を通電
する場合には接続部全体において電流が電流リードから
超電導線に徐々に分流していかず、電流リードの先端ま
で比較的大きな電流が流れ、そこでの発熱により超電導
線が加熱され超電導状態から、常電導状態へと転移（ク
エンチ）する可能性がある。本発明の目的は、電流リー
ドの接続端子と超電導線の接続部の電流容量が大きく発
熱が少ない超電導装置を提供することにある。
に交流電流のように、電流の変化率が大きい電流を通電
する場合には接続部全体において電流が電流リードから
超電導線に徐々に分流していかず、電流リードの先端ま
で比較的大きな電流が流れ、そこでの発熱により超電導
線が加熱され超電導状態から、常電導状態へと転移（ク
エンチ）する可能性がある。本発明の目的は、電流リー
ドの接続端子と超電導線の接続部の電流容量が大きく発
熱が少ない超電導装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の超電導装置は、
螺旋状に巻かれた接続端子の各ターンを短絡するように
超電導コイル等からの超電導線を接続した構成とする。
螺旋状に巻かれた接続端子の各ターンを短絡するように
超電導コイル等からの超電導線を接続した構成とする。
【０００５】
【作用】このような構成にすると、接続端子の螺旋状部
分によってインダクタンスが生じ、電流が良好に超電導
線へ分流するようになる。
分によってインダクタンスが生じ、電流が良好に超電導
線へ分流するようになる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面によって説明
する。
する。
【０００７】図１は、本実施例の要部を示す図である。
超電導線１としては直径１μｍ以下の超電導フィラメン
トを数万本持つ極細多芯超電導線を用いる。また、交流
通電時の損失を低減するために各フィラメントは電気抵
抗の比較的高いＣｕＮｉによって囲む。また、素線間に
結合電流が流れるのを防ぐために、各素線の表面にもＣ
ｕＮｉの層を設けておく。この超電導線は複数次の撚線
であり、本実施例では接続端子６において一つ前のレベ
ルの撚線まで撚り戻して接続している。接続端子６は螺
旋状に巻かれている。また、本実施例では接続端子６の
各ターンは離れているが、絶縁物等で各ターンを絶縁し
てもよい。
超電導線１としては直径１μｍ以下の超電導フィラメン
トを数万本持つ極細多芯超電導線を用いる。また、交流
通電時の損失を低減するために各フィラメントは電気抵
抗の比較的高いＣｕＮｉによって囲む。また、素線間に
結合電流が流れるのを防ぐために、各素線の表面にもＣ
ｕＮｉの層を設けておく。この超電導線は複数次の撚線
であり、本実施例では接続端子６において一つ前のレベ
ルの撚線まで撚り戻して接続している。接続端子６は螺
旋状に巻かれている。また、本実施例では接続端子６の
各ターンは離れているが、絶縁物等で各ターンを絶縁し
てもよい。
【０００８】本実施例のような構成にすると、接続端子
の螺旋状部分のインダクタンスの効果によって電流が接
続端子６から超電導線１に徐々に分流していく。このこ
とを接続部の等価回路を表わす図２を用いて説明する。
この図において、Ｌcuは接続端子のインダクタンス、Ｒ
cuは接続端子の抵抗、Ｌscは超電導線のインダクタン
ス、Ｒcon1，Ｒcon2は接続抵抗である。このとき、Ｒco
n1，Ｒcon2に流れる電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とすれば
の螺旋状部分のインダクタンスの効果によって電流が接
続端子６から超電導線１に徐々に分流していく。このこ
とを接続部の等価回路を表わす図２を用いて説明する。
この図において、Ｌcuは接続端子のインダクタンス、Ｒ
cuは接続端子の抵抗、Ｌscは超電導線のインダクタン
ス、Ｒcon1，Ｒcon2は接続抵抗である。このとき、Ｒco
n1，Ｒcon2に流れる電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とすれば
【０００９】
【数１】
【００１０】つまり、この場合には電流が超電導線に徐
々に分流していくことになる。これに対し、50Ｈｚ等の
交流を通電する場合には、インダクタンスを考慮する必
要がある。一般的にインダクタンスは細い線材の方が大
きい。従って、交流を通電する場合には細い線材つまり
超電導線の方へは流れにくいことになる。これは、上式
でＬsc＞Ｌcuであることに対応する。 また、本実施例においては、超電導線１が対称的に接続
端子６に接続されているため、超電導線１の各撚線にお
ける分流のアンバランスがなくなる。また、一般的に交
流電流を通電した場合の表皮厚さδｘは次式によって与
えられる。
々に分流していくことになる。これに対し、50Ｈｚ等の
交流を通電する場合には、インダクタンスを考慮する必
要がある。一般的にインダクタンスは細い線材の方が大
きい。従って、交流を通電する場合には細い線材つまり
超電導線の方へは流れにくいことになる。これは、上式
でＬsc＞Ｌcuであることに対応する。 また、本実施例においては、超電導線１が対称的に接続
端子６に接続されているため、超電導線１の各撚線にお
ける分流のアンバランスがなくなる。また、一般的に交
流電流を通電した場合の表皮厚さδｘは次式によって与
えられる。
【００１１】
【数２】 ただし、ω：角周波数、μ：透磁率、σ：電気伝導度
【００１２】極低温において接続端子に交流電流を通電
する場合の表皮厚さδｘを求めると約１mmとなる。従っ
て接続端子の厚さが２mm以上の場合には、接続端子の見
かけの抵抗が増加し発熱が大きくなる。そのため、中実
の導体を用いても、交流を通電する場合には表皮効果に
よって中央部にはほとんど電流が流れない。しかし、本
実施例における接続端子６では中空の銅パイプを用い
る。そのため、通電時に無駄になる部分が少ない。この
ようにして、本実施例によれば、交流通電時の発熱が小
さい接続端子を構成することができる。 （他の実施例）
する場合の表皮厚さδｘを求めると約１mmとなる。従っ
て接続端子の厚さが２mm以上の場合には、接続端子の見
かけの抵抗が増加し発熱が大きくなる。そのため、中実
の導体を用いても、交流を通電する場合には表皮効果に
よって中央部にはほとんど電流が流れない。しかし、本
実施例における接続端子６では中空の銅パイプを用い
る。そのため、通電時に無駄になる部分が少ない。この
ようにして、本実施例によれば、交流通電時の発熱が小
さい接続端子を構成することができる。 （他の実施例）
【００１３】図３は、本発明の他の実施例の要部を示す
図である。接続端子７は銅の棒に螺旋状の溝を加工した
ものである。この実施例においても超電導線１を接続端
子７において一つ前のレベルの撚線まで撚り戻して接続
している。
図である。接続端子７は銅の棒に螺旋状の溝を加工した
ものである。この実施例においても超電導線１を接続端
子７において一つ前のレベルの撚線まで撚り戻して接続
している。
【００１４】超電導線１が対称的に接続端子７に接続さ
れているため、超電導線１の各撚線における分流のアン
バランスがなくなる。また、本実施例における接続端子
７は、銅の棒に螺旋状に溝を加工するだけでよいので製
作性がよい。
れているため、超電導線１の各撚線における分流のアン
バランスがなくなる。また、本実施例における接続端子
７は、銅の棒に螺旋状に溝を加工するだけでよいので製
作性がよい。
【００１５】図４は、本発明のさらに他の実施例におけ
る電流供給端子を示す図である。接続端子８は銅のパイ
プに螺旋状に溝を加工したものである。本実施例では溝
が比較的多いため、銅のパイプのなかに補強用のＦＲＰ
等の補強用筒９を挿入している。ただし、溝の本数や長
さによっては補強用筒９は銅のパイプの中の一部のみに
入れる、あるいは不用となる。また、本実施例では溝に
は特にスペーサー等は入れていないが、加工上ＦＲＰ等
の絶縁物を詰めることも有り得る。本実施例では超電導
線１が対称的に接続端子に接続されているため、超電導
線１の各撚線における分流のアンバランスがなくなる。
また、銅パイプを用いているため表皮効果による無駄な
部分が少ない。
る電流供給端子を示す図である。接続端子８は銅のパイ
プに螺旋状に溝を加工したものである。本実施例では溝
が比較的多いため、銅のパイプのなかに補強用のＦＲＰ
等の補強用筒９を挿入している。ただし、溝の本数や長
さによっては補強用筒９は銅のパイプの中の一部のみに
入れる、あるいは不用となる。また、本実施例では溝に
は特にスペーサー等は入れていないが、加工上ＦＲＰ等
の絶縁物を詰めることも有り得る。本実施例では超電導
線１が対称的に接続端子に接続されているため、超電導
線１の各撚線における分流のアンバランスがなくなる。
また、銅パイプを用いているため表皮効果による無駄な
部分が少ない。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
流容量が大きく発熱等の損失が少ない接続部を持つ超電
導装置を提供することができる。
流容量が大きく発熱等の損失が少ない接続部を持つ超電
導装置を提供することができる。
【図１】本発明の第一の実施例の超電導装置の接続部を
示す図。
示す図。
【図２】本発明の超電導装置における接続部の電気的な
等価回路を示す図。
等価回路を示す図。
【図３】本発明の第二の実施例の超電導装置の接続部を
示す図。
示す図。
【図４】本発明の第三の実施例の超電導装置の接続部を
示す図。
示す図。
【図５】従来の超電導装置における接続部を示す図。
１…超電導線 ２…電流リード ３…容器 ４…液体ヘリウム ５…超電導コイル ６，７，８…接続端子 ９…補強円筒
Claims (1)
- 【請求項１】 螺旋状部を有する接続端子と、前記螺旋
状部のターンを短絡するように接続された超電導線とを
備えたことを特徴とする超電導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29694891A JPH05135944A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 超電導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29694891A JPH05135944A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 超電導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135944A true JPH05135944A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17840258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29694891A Pending JPH05135944A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 超電導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05135944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102751069A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头及制备方法 |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP29694891A patent/JPH05135944A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102751069A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 低电阻多芯NbTi/Cu超导磁体线圈内接头及制备方法 |
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