JPH0523004B2 - - Google Patents

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JPH0523004B2
JPH0523004B2 JP60082385A JP8238585A JPH0523004B2 JP H0523004 B2 JPH0523004 B2 JP H0523004B2 JP 60082385 A JP60082385 A JP 60082385A JP 8238585 A JP8238585 A JP 8238585A JP H0523004 B2 JPH0523004 B2 JP H0523004B2
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JP
Japan
Prior art keywords
superconducting
conductor
bend
cross
width
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60082385A
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English (en)
Other versions
JPS61243610A (ja
Inventor
Naozumi Hatada
Hiroya Murakami
Takeshi Yamagiwa
Koichi Kawagoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH0523004B2 publication Critical patent/JPH0523004B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は超電導々体に係り、特に、この超電
導々体を巻き重ねることによつて、剛性の高い超
電導コイルを製作するに好適な、超電導々体に関
するものである。
〔発明の背景〕
従来の大形断面の超電導々体は、超電導線の撚
線を銅材の中にはんだで埋込んだ、長方形断面の
構造(以下、中実導体という)を有していた。こ
の中実導体の曲げ加工における断面形状の変化
は、銅の中実棒とほぼ同一である。
すなわち、中実の矩形断面を有する棒を曲げた
時には、“薄板の曲げ加工”(益田森治監修誠文堂
新光社、昭和33年発行p88)に論じられているよ
うに、曲げの内側の辺は長くない、これと対向す
る曲げの外側の辺は短くなることが知られてい
る。いま、矩形断面の幅b、高さhの棒を曲率半
径Rまで曲げた場合を考えると、曲げ内側の幅b
はほぼbh/4Rだけ長くなり、曲げ外側の幅bはbh/4R だけ短くなる。
これに対して、近時使用されるようになつて来
た、角管内に撚線を収納してなる超電導々体は、
これを曲げ加工したとき、中実導体の場合と較べ
て、変形量がかなり異なつている。中実導体の場
合には、高さの中央においては曲げ加工後も幅は
変化しないが、前記超電導々体の場合には、高さ
の中央(曲げの中央面)における幅が曲げ内側と
同程度に大きくなる。
前記した従来の中実導体については、超電導コ
イルの曲率に対応して、あらかじめ曲げ内側の幅
を短く、また曲げ外側の幅を長くした導体断面形
状の中実導体を製作し、この導体を半径方向に巻
き重ねることにより、超電導コイルを製作する。
このようにすれば、出来上つた超電導コイルの側
面はほぼ平面となり、該超電導コイルの側面の支
持板との接触面積を大きくすることができ、超電
導コイルの剛性を高くすることができる。
しかし、前記した、角管内に撚線を収納してな
る超電導々体を曲げ加工した場合には、中央部の
幅が大きくなるので、コイル製作後、出来上つた
超電導コイルの側面に起伏が生じ、該超電導コイ
ルの支持板との接触面積が少なくなり超電導コイ
ルの剛性が低下する恐れがあつた。
超電導コイルの剛性が低い場合、電流を流した
時に電磁力により超電導々体が動き、摩擦熱によ
り超電導状態が壊れるため、超電導コイルとして
の性能を得ることができなくなるという問題点が
ある。
〔発明の目的〕
本発明は、上記した問題点を改善して、剛性の
高い超電導コイルを製作するに適した、角管内に
撚線を収納してなる超電導々体の提供を、その目
的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明に係る超電導々体の構成は、角管内に撚
線を収納してなる超電導々体を曲げ加工し、これ
を巻き重ねて超電導コイルを製作するに供せられ
る前記超電導々体において、導体断面の形状を、
曲げの内側となる一辺の長さがこれと対向する曲
げの外側となる一辺の長さよりも短く、他の互い
に対向する二辺がいずれも内側へ凹になつた形状
にしたものである。
さらに詳しくは、角管内に撚線を収納した構造
の超電導々体において、該超電導々体を、曲げ加
工の際に、曲げの内側となる辺が短く、外側とな
る辺が長く、他の二辺が内側に凹んだ形状の導体
断面を持つようにした。この超電導々体を使用し
て超電導コイルを製作することにより、曲げ加工
による導体断面の寸法変化の影響を打ち消して、
コイル側面の起伏をなくし、該超電導コイルの支
持板との接触面積を大きくして、超電導コイルの
剛性を高めることができるものである。
〔発明の実施例〕 実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本
的事項を、図面を用いて説明する。
第2図は、本発明で対象とする超電導々体の断
面図、第3図は、第2図に係る超電導々体を曲げ
加工し、これを巻き重ねて製作した超電導コイル
の一例を示す正面図、第4図は、第2図に係る超
電導々体の曲げ加工後の導体断面の形状変化を示
す断面図、第5図は、第4図における曲げ加工の
曲率と、曲げ加工後の導体断面の幅との関係を示
す特性図である。
第2図において、1は超電導線、2は、この超
電導線1を多数本撚り合わせた撚線であり、超電
導々体4は、角管3内に前記撚線2を複数本収納
してなるものである。
第3図において、5は、この超電導々体4を曲
げ加工し、これを巻き重ねて製作した円形の超電
導コイルである。
この超電導コイル5の製作時には、超電導々体
4を曲げ加工しながら巻線を行なうが、このとき
に該超電導々体4の導体断面は、第4図に示すよ
うに、ふくらむことが本発明者らの研究によつて
明らかになつた。すなわち、曲げ加工前には、幅
Woの長方形断面を有する導体断面は曲率半径R
まで曲げ加工すると、曲げの内側の幅(すなわち
一辺4aの長さ)はWaに、曲げの中央面の幅は
Wbに、曲げの外側の幅(すなわち一辺4cの長
さ)はWcに、それぞれ変化する。これらの幅
Wa,Wb,Wcの大きさと、曲げ加工時の曲率
(1/R)との関係の一例(超電導々体4の曲げ
加工前の、幅Wo=23mm、高さ23mm、角管3の板
厚2mm、超電導線1の外径1mm、撚線2の超電導
線1の撚り合わせ本数189本の場合)は、第5図
に示すようになる。
この第5図から明らかなように、曲率が大きく
なるにつれて幅の変化量も大きくなる。また曲げ
の中央面の幅Wbは、曲げの内側の幅Waと同程
度に変化している。
そこで、本発明においては、曲げの内側となる
一辺の長さが短く、曲げの外側となる一辺の長さ
が長く、他の対向する二辺が内側へ凹になつた形
状の導体断面に形成し、これによつて、曲げ加工
時の導体断面の寸法変化の影響を打消すようにし
たものである。
以下、実施例によつて説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る超電導々体
の断面図である。この第1図において、第2図と
同一番号を付したものは同一部分である。
この超電導々体4Aは、導体断面の形状を、曲
げの内側となる一辺4′aの長さW′aが、これと
対向する曲げの外側となる一辺4′cの長さW′c
よりも短く、他の互いに対向する二辺4′bが、
いずれも内側へ凹になつた形状にしたものであ
る。W′bは、曲げの中央面の幅である。
これら二辺の長さW′a,W′c、および曲げ中央
面の幅W′bの値は、最終的に必要な、曲げ加工後
の導体断面の幅(導体断面の高さ方向に一様な
幅)をWoとしたとき、次の(1)〜(3)式を使用して
決める。
W′a=2Wo−Wa……(1) W′b=2Wo−Wb……(2) W′c=2Wo−Wc……(3) ただし、Wa,Wb,Wcは、それぞれ、この超
電導々体4Aを使用して製作しようとする超電導
コイル5の内外径の平均径に対応する曲率を用い
て、第5図から求めたものである。
この超電導々体4Aを使用して製作した超電導
コイルは、曲げ加工後に、導体断面の幅がほぼ均
一のWoとなり、コイル側面に起伏を生ずること
がなく、該超電導コイルと支持板との接触面積を
大きくすることができ、超電導コイルの剛性を高
めることができる。
具体例を説明する。
超電導線1の外径約1mm、撚線2の超電導線1
の撚り合わせ本数189本、角管3の板厚2mmの超
電導々体4Aを使用して、内外径の平均径が250
mmの円形の超電導コイル5を製作する場合には、
曲げの内側となる一辺4′aの長さW′aを22.5mm、
曲げの中央面の幅W′bを22.6mm、曲げの外側とな
る一辺4′cの長さW′cを23.2mmとすれば、曲げ
加工後の幅Woがほぼ23mmとなり、コイル側面に
起伏を生じない。
以上説明した実施例によれば、導体断面の形状
を、曲げ内側となる一辺4′aの長さがこれと対
向する曲げ外側となる一辺4′cの長さよりも短
く、他の互いに対向する二辺4′bのいずれも内
側へ凹になつた形状にしたので、これを曲げ加工
して超電導コイルに成形したのちの超電導々体4
Aの幅はほぼ均一になり、該超電導々体4Aと失
持板との接触面積が大きく、剛性の高い超電導コ
イルを製作することができるという効果がある。
なお、本実施例においては、超電導々体4Aの
曲げの内側となる一辺4′aの長さW′a、曲げの
中央面の幅W′b、曲げの外側となる一辺4′cの
長さW′cを決める場合に、この超電導々体4Aを
使用して製作しようとする超電導コイルの内外径
の平均値に対応する曲率を用いるようにしたが、
超電導コイルの内外径が大きく異なつているよう
な場合には、前記W′a,W′b,W′cの値は、各巻
径に対応する曲率を用いて、第5図から求めるよ
うにすれば、この場合には、W′a,W′b,W′cは、
連続的あるいは段階的に変化することになる。
さらに、本実施例は、超電導々体を円形の超電
導コイルに巻き重ねる場合について説明したが、
円形のコイルに限らず、たとえば核融合装置のト
ロイダルコイルのようにD形などの非円形の超電
導コイルを製作するに供せられる超電導々体に
も、本発明を適用できるものである。この場合に
は、製作しようとする超電導コイルの各部分の曲
率に対応して、導体断面の形状を逐次変化させた
超電導々体を成形すればよい。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、剛
性の高い超電導コイルを製作するに適した、角管
内に撚線を収納してなる超電導々体を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る超電導々体
の断面図、第2図は、本発明で対象とする超電
導々体の断面図、第3図は、第2図に係る超電
導々体を曲げ加工し、これを巻き重ねて製作した
超電導コイルの一例を示す正面図、第4図は、第
2図に係る超電導々体の曲げ加工後の導体断面の
形状変化を示す断面図、第5図は、第4図におけ
る曲げ加工の曲率と、曲げ加工後の導体断面の幅
との関係を示す特性図である。 2……撚線、3……角管、4A……超電導々
体、4′a……曲げの内側となる一辺、4′b……
他の対向する二辺、4′c……曲げの外側となる
一辺、W′a……曲げの内側となる一辺の長さ、
W′c……曲げの外側となる一辺の長さ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 角管内に撚線を収納してなる超電導々体を曲
    げ加工し、これを巻き重ねて超電導コイルを製作
    するに供せられる前記超電導々体において、導体
    断面の形状を、曲げの内側となる一辺の長さがこ
    れと対向する曲げの外側となる一辺の長さよりも
    短く、他の互いに対向する二辺がいずれも内側へ
    凹になつた形状にしたことを特徴とする超電導々
    体。
JP60082385A 1985-04-19 1985-04-19 超電導々体 Granted JPS61243610A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60082385A JPS61243610A (ja) 1985-04-19 1985-04-19 超電導々体

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JP60082385A JPS61243610A (ja) 1985-04-19 1985-04-19 超電導々体

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JPS61243610A JPS61243610A (ja) 1986-10-29
JPH0523004B2 true JPH0523004B2 (ja) 1993-03-31

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