JPH05217433A - 超電導導体 - Google Patents
超電導導体Info
- Publication number
- JPH05217433A JPH05217433A JP4017293A JP1729392A JPH05217433A JP H05217433 A JPH05217433 A JP H05217433A JP 4017293 A JP4017293 A JP 4017293A JP 1729392 A JP1729392 A JP 1729392A JP H05217433 A JPH05217433 A JP H05217433A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- wire
- wires
- superconducting element
- conductor
- 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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Classifications
-
- 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】
【目的】本発明は、コンジット内の超電導素線の動きを
防ぐとともに冷媒流路を確保し安定性のある冷却特性の
優れた超電導導体を提供することにある。 【構成】本発明は、ＮｂＴｉまたはＮｂ3 Ｓｎの極細多
芯線の超電導素線からなる撚線を高強度ステンレス鋼製
の管内に納めて、この管内に冷媒を圧送して強制冷却す
るケーブル・イン・コンジット型の超電導導体におい
て、前記撚線を形成する超電導素線を複数本撚り合せた
２次撚線の外周に熱硬化型の絶縁テープを長尺方向にス
パイラル状に巻回して超電導素線を互いに固定している
ので、超電導素線の動きを最小限に拘束しかつ素線間の
冷媒流路を確保できる。したがって、安定で冷却特性の
優れた超電導導体を提供することができる。
防ぐとともに冷媒流路を確保し安定性のある冷却特性の
優れた超電導導体を提供することにある。 【構成】本発明は、ＮｂＴｉまたはＮｂ3 Ｓｎの極細多
芯線の超電導素線からなる撚線を高強度ステンレス鋼製
の管内に納めて、この管内に冷媒を圧送して強制冷却す
るケーブル・イン・コンジット型の超電導導体におい
て、前記撚線を形成する超電導素線を複数本撚り合せた
２次撚線の外周に熱硬化型の絶縁テープを長尺方向にス
パイラル状に巻回して超電導素線を互いに固定している
ので、超電導素線の動きを最小限に拘束しかつ素線間の
冷媒流路を確保できる。したがって、安定で冷却特性の
優れた超電導導体を提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超臨界ヘリウムを強制
的に圧送して冷却する強制冷却型の超電導導体に関す
る。
的に圧送して冷却する強制冷却型の超電導導体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超臨界ヘリウムのような単相流，極低温
流体の強制対流を利用して冷却する強制冷却型の超電導
導体には、ホロー導体、ケーブル・イン・コンジット導
体およびそれらを組合わせた導体などがある。ホロー導
体は極細多芯超電導線を多数本集合して半田等で安定化
材とともに一体化し、その中央部分に穴をあけて冷媒で
あるヘリウムを圧送できるように構成されている。ま
た、ケーブル・イン・コンジット導体８は、図３に示す
ようにＮｂＴｉやＮｂ3 Ｓｎの極細多芯超電導線１を数
本ずつ多数回撚り合せて２次撚線２，３次撚線３，４次
撚線４，５次撚線５とケーブル状に多重撚りし、ＳＵＳ
材やインコロイ材，Ｔｉ材またはそれらの合金等からな
る強固なコンジット（管）６内に納め、超電導素線以外
のコンジット６内壁とで囲まれた空間７に冷媒が流れる
ように構成されている（米国特許第４，３３６，４２０
号明細書：Ｊｕｎ．２２，１９８２，参照）。
流体の強制対流を利用して冷却する強制冷却型の超電導
導体には、ホロー導体、ケーブル・イン・コンジット導
体およびそれらを組合わせた導体などがある。ホロー導
体は極細多芯超電導線を多数本集合して半田等で安定化
材とともに一体化し、その中央部分に穴をあけて冷媒で
あるヘリウムを圧送できるように構成されている。ま
た、ケーブル・イン・コンジット導体８は、図３に示す
ようにＮｂＴｉやＮｂ3 Ｓｎの極細多芯超電導線１を数
本ずつ多数回撚り合せて２次撚線２，３次撚線３，４次
撚線４，５次撚線５とケーブル状に多重撚りし、ＳＵＳ
材やインコロイ材，Ｔｉ材またはそれらの合金等からな
る強固なコンジット（管）６内に納め、超電導素線以外
のコンジット６内壁とで囲まれた空間７に冷媒が流れる
ように構成されている（米国特許第４，３３６，４２０
号明細書：Ｊｕｎ．２２，１９８２，参照）。
【０００３】この種の超電導導体は、コンジット６内の
超電導素線１が電磁力によってコンジット６内で動くこ
とにより発熱し、素線温度が上昇して超電導破壊（クエ
ンチ）することを防ぐため、超電導素線１の表面に半田
を薄くコーティングし、撚線時にお互い点接触，線接触
した部分で半田付け固定して動かないようにしている。
また、撚線を数回束ねたケーブルに対してその外周を熱
伝導特性の良好な高電気抵抗材で覆うことにより素線の
動きを拘束している。さらに、コンジット６内のケーブ
ル空間の断面積に対する冷媒流路面積の占める割合（以
下ボイド率と称する）をできるだけ小さくなるように
（一般には３５〜４０％前後）管径をしごいて小さくし
ていた。
超電導素線１が電磁力によってコンジット６内で動くこ
とにより発熱し、素線温度が上昇して超電導破壊（クエ
ンチ）することを防ぐため、超電導素線１の表面に半田
を薄くコーティングし、撚線時にお互い点接触，線接触
した部分で半田付け固定して動かないようにしている。
また、撚線を数回束ねたケーブルに対してその外周を熱
伝導特性の良好な高電気抵抗材で覆うことにより素線の
動きを拘束している。さらに、コンジット６内のケーブ
ル空間の断面積に対する冷媒流路面積の占める割合（以
下ボイド率と称する）をできるだけ小さくなるように
（一般には３５〜４０％前後）管径をしごいて小さくし
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の超電導導体では、コンジット内の超電導素線は半田コ
ーティングされていて超電導素線の動きは拘束される
が、超電導素線間の電気的接続のため変動磁界に対する
結合損失が大きく、この内部発熱のためクエンチに至る
ことがあるため、電気的に素線間を結合せず単に撚り合
せることによってのみ固定すると、曲げ径の異なる箇所
や電磁力の強大な箇所では素線が動き易くなるという欠
点があった。
の超電導導体では、コンジット内の超電導素線は半田コ
ーティングされていて超電導素線の動きは拘束される
が、超電導素線間の電気的接続のため変動磁界に対する
結合損失が大きく、この内部発熱のためクエンチに至る
ことがあるため、電気的に素線間を結合せず単に撚り合
せることによってのみ固定すると、曲げ径の異なる箇所
や電磁力の強大な箇所では素線が動き易くなるという欠
点があった。
【０００５】そこで、従来の超電導導体では素線の動き
易さを防ぐためボイド率を極力小さくしているが、導体
製造時の素線の断線や水力直径が小さくなるため圧力損
失が増大し、ひいては循環ポンプの損失が非常に大きく
なったり、圧損による温度上昇で冷媒の温度が高くなる
等の別の欠点が生じた。
易さを防ぐためボイド率を極力小さくしているが、導体
製造時の素線の断線や水力直径が小さくなるため圧力損
失が増大し、ひいては循環ポンプの損失が非常に大きく
なったり、圧損による温度上昇で冷媒の温度が高くなる
等の別の欠点が生じた。
【０００６】上述したような欠点を補う方法として、超
電導素線の外周に半田付け固定する代りに接着剤を塗布
してお互いに接着し固定したもの（特開平２−２９７８
０８号公報）が提案されているが、この方法では素線同
士を互いに接着する際、超電導素線間の冷媒流路が塞が
ってしまい、冷媒が流れなくなり著しい冷却特性の劣化
を招き、ひいてはクエンチ（超電導破壊）を生じるとい
う問題があった。
電導素線の外周に半田付け固定する代りに接着剤を塗布
してお互いに接着し固定したもの（特開平２−２９７８
０８号公報）が提案されているが、この方法では素線同
士を互いに接着する際、超電導素線間の冷媒流路が塞が
ってしまい、冷媒が流れなくなり著しい冷却特性の劣化
を招き、ひいてはクエンチ（超電導破壊）を生じるとい
う問題があった。
【０００７】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的はコンジット内の超電導素線の動き
を防ぐとともに冷媒流路を確保し安定性のある冷却特性
の優れた超電導導体を提供することにある。
たもので、その目的はコンジット内の超電導素線の動き
を防ぐとともに冷媒流路を確保し安定性のある冷却特性
の優れた超電導導体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はＮｂＴｉまたはＮｂ3 Ｓｎの極細多芯線の
超電導素線からなる撚線を高強度ステンレス鋼製の管内
に納めて、この管内に冷媒を圧送して強制冷却するケー
ブル・イン・コンジット型の超電導導体において、前記
撚線を形成する超電導素線を複数本撚り合せた２次撚線
の外周に熱硬化型の絶縁テープを長尺方向にスパイラル
状に巻回して超電導素線を互いに固定したことを特徴と
する。
に、本発明はＮｂＴｉまたはＮｂ3 Ｓｎの極細多芯線の
超電導素線からなる撚線を高強度ステンレス鋼製の管内
に納めて、この管内に冷媒を圧送して強制冷却するケー
ブル・イン・コンジット型の超電導導体において、前記
撚線を形成する超電導素線を複数本撚り合せた２次撚線
の外周に熱硬化型の絶縁テープを長尺方向にスパイラル
状に巻回して超電導素線を互いに固定したことを特徴と
する。
【０００９】
【作用】本発明の超電導導体によれば、超電導素線の動
きを最小限に拘束しかつ素線間の冷媒流路を確保してい
るので、優れた安定性及び冷却特性が得られる。
きを最小限に拘束しかつ素線間の冷媒流路を確保してい
るので、優れた安定性及び冷却特性が得られる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１（ａ）は本発明の一実施例の断面図で
あり、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図である。
図１において、１１は超電導素線であり、ＮｂＴｉやＮ
ｂ3Ｓｎの極細多芯超電導線をＣｕやＡｌ等の安定化材
で囲み、さらに必要に応じて電気絶縁材を挿入する。こ
の超電導素線１１は図２に示すように３本ずつ撚られて
１次撚線１２を形成し、さらに１次撚線１２は３本撚っ
て２次撚線１３を形成する。この２次撚線１３の外周に
熱硬化型の絶縁テープ１４を長尺方向に沿ってスパイラ
ル状に巻回する。このように外周に絶縁テープ１４を施
された２次撚線１３は、図３に示す従来例と同様に多数
回撚線され、サブケーブル１５を構成する。
あり、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図である。
図１において、１１は超電導素線であり、ＮｂＴｉやＮ
ｂ3Ｓｎの極細多芯超電導線をＣｕやＡｌ等の安定化材
で囲み、さらに必要に応じて電気絶縁材を挿入する。こ
の超電導素線１１は図２に示すように３本ずつ撚られて
１次撚線１２を形成し、さらに１次撚線１２は３本撚っ
て２次撚線１３を形成する。この２次撚線１３の外周に
熱硬化型の絶縁テープ１４を長尺方向に沿ってスパイラ
ル状に巻回する。このように外周に絶縁テープ１４を施
された２次撚線１３は、図３に示す従来例と同様に多数
回撚線され、サブケーブル１５を構成する。
【００１２】本実施例の場合、サブケーブル１５を６本
撚線してコンジット１６に収納し、所定のボイド率まで
ダイス引きして超電導導体２０を製作する。超電導導体
２０の製作後、コイル製作の適当な過程で超電導導体２
０を加熱して熱硬化型の絶縁テープ１４を硬化させ、超
電導素線１１を２次撚線単位で固定する。硬化後の超電
導導体２０は図１（ａ）に示すようになり、そのＡ部を
拡大したものを図１（ｂ）に示す。
撚線してコンジット１６に収納し、所定のボイド率まで
ダイス引きして超電導導体２０を製作する。超電導導体
２０の製作後、コイル製作の適当な過程で超電導導体２
０を加熱して熱硬化型の絶縁テープ１４を硬化させ、超
電導素線１１を２次撚線単位で固定する。硬化後の超電
導導体２０は図１（ａ）に示すようになり、そのＡ部を
拡大したものを図１（ｂ）に示す。
【００１３】硬化絶縁層１８が１次撚線１２の状態で超
電導素線１１を固定しており、これにより超電導素線１
１の動きを拘束している。しかし、超電導素線１１間の
全てに硬化絶縁層１８がないため冷媒流路１７を確保で
きる。したがって、コイルを形成して通電しても超電導
素線１１の動きはほとんどなく優れた安定性を有すると
ともに良好な冷却特性も得ることができる。
電導素線１１を固定しており、これにより超電導素線１
１の動きを拘束している。しかし、超電導素線１１間の
全てに硬化絶縁層１８がないため冷媒流路１７を確保で
きる。したがって、コイルを形成して通電しても超電導
素線１１の動きはほとんどなく優れた安定性を有すると
ともに良好な冷却特性も得ることができる。
【００１４】なお、本実施例では熱硬化型の絶縁テープ
の巻きピッチについて特に規定しなかったが、密巻きま
たはラップ巻きにすると、冷却表面積が減少したり電流
の偏流、分流問題が生じるため飛ばし巻きを行なうこと
により冷却表面積の減少を防ぎ、偏流、分流問題の軽減
ができる。この場合、飛ばし巻きのピッチは、３次撚線
（３3 本撚り）の撚りピッチの１／３長以下のピッチと
するのがよい。また、２次撚線は２本撚り、４本撚り等
複数本撚りを用いても上記実施例と同様の効果が得られ
る。
の巻きピッチについて特に規定しなかったが、密巻きま
たはラップ巻きにすると、冷却表面積が減少したり電流
の偏流、分流問題が生じるため飛ばし巻きを行なうこと
により冷却表面積の減少を防ぎ、偏流、分流問題の軽減
ができる。この場合、飛ばし巻きのピッチは、３次撚線
（３3 本撚り）の撚りピッチの１／３長以下のピッチと
するのがよい。また、２次撚線は２本撚り、４本撚り等
複数本撚りを用いても上記実施例と同様の効果が得られ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればコ
ンジット内の超電導素線の動きを防ぐとともに冷媒流路
を確保できるので、安定で冷却特性の優れた超電導導体
を提供することができる。
ンジット内の超電導素線の動きを防ぐとともに冷媒流路
を確保できるので、安定で冷却特性の優れた超電導導体
を提供することができる。
【図１】同図（ａ）は本発明の一実施例の断面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図。
（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図。
【図２】図１の２次撚線の１部の斜視図。
【図３】従来の超電導導体の製作工程を示す図。
１１…超電導素線、１２…１次撚線、１３…２次撚線、
１４…熱硬化型の絶縁テープ、１５…サブケーブル、１
６…コンジット、１７…冷媒流路、１８…硬化絶縁層、
２０…超電導導体。
１４…熱硬化型の絶縁テープ、１５…サブケーブル、１
６…コンジット、１７…冷媒流路、１８…硬化絶縁層、
２０…超電導導体。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＮｂＴｉまたはＮｂ3 Ｓｎの極細多芯線
の超電導素線からなる撚線を高強度ステンレス鋼製の管
内に納めて、この管内に冷媒を圧送して強制冷却するケ
ーブル・イン・コンジット型の超電導導体において、前
記撚線を形成する超電導素線を複数本撚り合せた２次撚
線の外周に熱硬化型の絶縁テープを長尺方向にスパイラ
ル状に巻回して超電導素線を互いに固定したことを特徴
とする超電導導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017293A JPH05217433A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 超電導導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017293A JPH05217433A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 超電導導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217433A true JPH05217433A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11939953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4017293A Pending JPH05217433A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 超電導導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05217433A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013154187A1 (ja) | 2012-04-12 | 2013-10-17 | 古河電気工業株式会社 | 化合物超電導線及びその製造方法 |
| WO2020016035A1 (en) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Nv Bekaert Sa | Superconductor with twisted structure |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP4017293A patent/JPH05217433A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013154187A1 (ja) | 2012-04-12 | 2013-10-17 | 古河電気工業株式会社 | 化合物超電導線及びその製造方法 |
| US9711262B2 (en) | 2012-04-12 | 2017-07-18 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Compound superconducting wire and method for manufacturing the same |
| WO2020016035A1 (en) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Nv Bekaert Sa | Superconductor with twisted structure |
| US11881352B2 (en) | 2018-07-19 | 2024-01-23 | Nv Bekaert Sa | Superconductor with twisted structure |
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