JPH065604B2 - 超電導撚線 - Google Patents
超電導撚線Info
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- JPH065604B2 JPH065604B2 JP61015712A JP1571286A JPH065604B2 JP H065604 B2 JPH065604 B2 JP H065604B2 JP 61015712 A JP61015712 A JP 61015712A JP 1571286 A JP1571286 A JP 1571286A JP H065604 B2 JPH065604 B2 JP H065604B2
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- wire
- superconducting composite
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- 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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超電導撚線に係り、特に、パルス運転、あるい
は交流運転に使用するに好適な超電導撚線に関する。
は交流運転に使用するに好適な超電導撚線に関する。
従来のパルス運転用、あるいは交流運転用の超電導線に
ついては、スーパーコンダクテイング・マグネツト，エ
ム・エヌ・ウイルソン著，クラレンドン・プレス・オツ
クスフオード発行（1983年）第３０７頁から第３０９頁
（SuperconductingMagnets,M.N.Wilson,CLARENDON PRES
SOXFORD,(1983)pp307〜309）において論じられている。
ついては、スーパーコンダクテイング・マグネツト，エ
ム・エヌ・ウイルソン著，クラレンドン・プレス・オツ
クスフオード発行（1983年）第３０７頁から第３０９頁
（SuperconductingMagnets,M.N.Wilson,CLARENDON PRES
SOXFORD,(1983)pp307〜309）において論じられている。
一般に超電導撚線はＣｕ、あるいはＣｕ−Ｎｉなどの常
電導性基材中に、たとえばＮｂ−Ｔｉなどの超電導フイ
ラメントの複数本を内蔵した超電導複合素線の複数本を
撚り合せた構造を持つ。撚線構造とする最大の目的は、
通常電流を大きくし、かつ交流損失を低減させることに
ある。撚線構造を大別すると、数本の素線を撚り合せた
ものをさらに多数組撚り合せたいわゆるリツツワイヤー
タイプ、多数本の素線を編み組みしたいわゆるブレード
タプ、及び複数本の素線を撚り合せた後平角状に成形し
たいわゆる成形撚線タイプの３種類がある。交流損失の
低減だけを考えれば、各々の素線を完全に電気絶縁すれ
ば良いが、この場合、各素線間での分流現象が阻害され
ることから各素線の安定性が悪くなり、本来の臨界電流
まで通電できなくなる。したがつて、交流の印加状態に
応じて、交流損失の許容される範囲内での各素線間の導
電性を確保することになる。従来、このような目的で、
Ｐｂ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ａｇなどの半田を素線に被覆した
り、あるいは素線表面に酸化皮膜を形成させたりしてい
た。
電導性基材中に、たとえばＮｂ−Ｔｉなどの超電導フイ
ラメントの複数本を内蔵した超電導複合素線の複数本を
撚り合せた構造を持つ。撚線構造とする最大の目的は、
通常電流を大きくし、かつ交流損失を低減させることに
ある。撚線構造を大別すると、数本の素線を撚り合せた
ものをさらに多数組撚り合せたいわゆるリツツワイヤー
タイプ、多数本の素線を編み組みしたいわゆるブレード
タプ、及び複数本の素線を撚り合せた後平角状に成形し
たいわゆる成形撚線タイプの３種類がある。交流損失の
低減だけを考えれば、各々の素線を完全に電気絶縁すれ
ば良いが、この場合、各素線間での分流現象が阻害され
ることから各素線の安定性が悪くなり、本来の臨界電流
まで通電できなくなる。したがつて、交流の印加状態に
応じて、交流損失の許容される範囲内での各素線間の導
電性を確保することになる。従来、このような目的で、
Ｐｂ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ａｇなどの半田を素線に被覆した
り、あるいは素線表面に酸化皮膜を形成させたりしてい
た。
ところで、従来の撚線では、各素線にPb−SnあるいはＳ
ｎ−Ａｇ等の半田被覆を行つた場合には、これら半田の
電気比抵抗は１０-7Ωcmオーダであり、高速パルス運
転、あるいは商用周波数で用いるには電気比抵抗が小さ
く、十分に交流損失を低減させることができない。ま
た、特にＰｂ−Ｓｎ半田は臨界温度が７Ｋ程度の超電導
体であり、４．２Ｋの液体ヘリウム中で用いると半田材
そのもののヒステリシス損失も余分に加わることにな
る。さらに、半田被覆をする場合に２００〜３００℃ま
で温度を上げる必要があり、そのために超電導特性が低
下する懸念もある。また、素線表面に酸化皮膜を形成さ
せた場合には、半田に比し電気比抵抗の大きな皮膜とす
ることが可能であるが、必ずしも所望の電気比抵抗値を
得られるとは限らない。また、均一な皮膜を得ることが
難かしく、撚線時に皮膜が破損したりして性能の良い撚
線が得られない。
ｎ−Ａｇ等の半田被覆を行つた場合には、これら半田の
電気比抵抗は１０-7Ωcmオーダであり、高速パルス運
転、あるいは商用周波数で用いるには電気比抵抗が小さ
く、十分に交流損失を低減させることができない。ま
た、特にＰｂ−Ｓｎ半田は臨界温度が７Ｋ程度の超電導
体であり、４．２Ｋの液体ヘリウム中で用いると半田材
そのもののヒステリシス損失も余分に加わることにな
る。さらに、半田被覆をする場合に２００〜３００℃ま
で温度を上げる必要があり、そのために超電導特性が低
下する懸念もある。また、素線表面に酸化皮膜を形成さ
せた場合には、半田に比し電気比抵抗の大きな皮膜とす
ることが可能であるが、必ずしも所望の電気比抵抗値を
得られるとは限らない。また、均一な皮膜を得ることが
難かしく、撚線時に皮膜が破損したりして性能の良い撚
線が得られない。
したがつて、本発明の目的は、上記従来の欠点を無くし
パルス運転、あるいは交流運転に好適な超電導撚線を提
供するにある。
パルス運転、あるいは交流運転に好適な超電導撚線を提
供するにある。
上記目的は、導電性基材中に複数の超電導フイラメント
を内蔵した超電導複合素線の複数本が、導電性微粉体と
絶縁性有機物とからなる電気抵抗性物質を介して相互に
接続された超電導撚線とすることにより達成される。
を内蔵した超電導複合素線の複数本が、導電性微粉体と
絶縁性有機物とからなる電気抵抗性物質を介して相互に
接続された超電導撚線とすることにより達成される。
導電性微粉体と絶縁性有機物とからなる電気抵抗性物質
は、導電性微粉体の種類、あるいは導電性微粉体と絶縁
性有機物との配合割合を変えることにより、電気抵抗性
物質の電気比抵抗を所望の値にすることが容易である。
ここで、導電性微粉体としては、銀、銅、アルミニウ
ム、ニツケルなどの金属、酸化スズ、酸化インジウムな
どの金属酸化物、あるいはその他の金属間化合物などが
使用でき、その粒径は数十μｍ以下の微粒である。絶縁
性有機物としてはエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂などが使用でき
る。導電性微粉体が絶縁性有機物質の中で互いに接触す
ることにより全体として導電性が得られる。また、絶縁
性有機物は硬化前は液体状であり、導電性微粒体は容易
に混合される。超導電素線への被覆は容易であり、室温
で硬化させることも、あるいは加熱して硬化させること
もできる。これら絶縁性有機物は接着性に優れており、
硬化後も安定した機械的強度が保たれる。
は、導電性微粉体の種類、あるいは導電性微粉体と絶縁
性有機物との配合割合を変えることにより、電気抵抗性
物質の電気比抵抗を所望の値にすることが容易である。
ここで、導電性微粉体としては、銀、銅、アルミニウ
ム、ニツケルなどの金属、酸化スズ、酸化インジウムな
どの金属酸化物、あるいはその他の金属間化合物などが
使用でき、その粒径は数十μｍ以下の微粒である。絶縁
性有機物としてはエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂などが使用でき
る。導電性微粉体が絶縁性有機物質の中で互いに接触す
ることにより全体として導電性が得られる。また、絶縁
性有機物は硬化前は液体状であり、導電性微粒体は容易
に混合される。超導電素線への被覆は容易であり、室温
で硬化させることも、あるいは加熱して硬化させること
もできる。これら絶縁性有機物は接着性に優れており、
硬化後も安定した機械的強度が保たれる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。該図
に示す本実施例の超電導撚線は、電気抵抗性物質２で表
面を被覆した超導電複合素線１の７本が撚り合わされて
構成されている超伝導複合素線１は、外径寸法がφ０．
５mmで、直径０．７４μｍのＮｂ−Ｔｉ超導電フイラメ
ント94,686本が、導電性基材としてのＣｕとＣｕ−Ｎｉ
合金複合マトリツクス中に埋込まれた構造である。Ｃ
ｕ、およびＣｕ−ＮｉとＮｂ−Ｔｉとの断面積比は、各
々、１．４５で、Ｃｕ−ＮｉはＣｕ、およびＮｂ−Ｔｉ
を分割するように配置されている。そして、この超導電
複合素線１は、ピツチ６．４mmでツイストされている。
この超導電複合素線１は、従来から行われている複合加
工法により容易に作ることができた。
に示す本実施例の超電導撚線は、電気抵抗性物質２で表
面を被覆した超導電複合素線１の７本が撚り合わされて
構成されている超伝導複合素線１は、外径寸法がφ０．
５mmで、直径０．７４μｍのＮｂ−Ｔｉ超導電フイラメ
ント94,686本が、導電性基材としてのＣｕとＣｕ−Ｎｉ
合金複合マトリツクス中に埋込まれた構造である。Ｃ
ｕ、およびＣｕ−ＮｉとＮｂ−Ｔｉとの断面積比は、各
々、１．４５で、Ｃｕ−ＮｉはＣｕ、およびＮｂ−Ｔｉ
を分割するように配置されている。そして、この超導電
複合素線１は、ピツチ６．４mmでツイストされている。
この超導電複合素線１は、従来から行われている複合加
工法により容易に作ることができた。
つぎに、導電性微粉体としてのＣｕ微粉を７０％の体積
割合となるようにエポキシ系樹脂に撹拌混合し、その中
に上記で得られた超電導複合素線１を浸漬し、ダイスを
通して１０μｍ厚さの被膜を形成させた。熱硬化型の樹
脂を使用したので、１３０℃で３０分間の加温をを行い
被覆を接着硬化させ電気抵抗性物質２の被膜を形成させ
た。
割合となるようにエポキシ系樹脂に撹拌混合し、その中
に上記で得られた超電導複合素線１を浸漬し、ダイスを
通して１０μｍ厚さの被膜を形成させた。熱硬化型の樹
脂を使用したので、１３０℃で３０分間の加温をを行い
被覆を接着硬化させ電気抵抗性物質２の被膜を形成させ
た。
ついで、電気抵抗性物質２の被膜を形成させた超電導複
合素線１の７本を撚線機にて撚線ピツチ１５mmで撚り合
せ、本発明の超電導撚線１０を得た。
合素線１の７本を撚線機にて撚線ピツチ１５mmで撚り合
せ、本発明の超電導撚線１０を得た。
得られた超電導撚線１０の臨界電流を測定したところ、
４．２Ｋの液体ヘリウム中、５Ｔの磁界中で６７５Ａで
あつた。超電導複合素線の同様な条件下での臨界電流が
９６Ａであつたので、本発明の撚線では安定性が確保さ
れていることが示された。
４．２Ｋの液体ヘリウム中、５Ｔの磁界中で６７５Ａで
あつた。超電導複合素線の同様な条件下での臨界電流が
９６Ａであつたので、本発明の撚線では安定性が確保さ
れていることが示された。
また、別途、厚さ１０μｍ、幅２mm、長さ１０cmの電気
抵抗性物質被膜を作製し、４．２Ｋの液体ヘリウム中で
電気抵抗測定を行つたところ、４．２×１０-5Ωcmの値
を得た。この値は、Ｐｂ−Ｓｎ半田に比し約２桁大きい
値であつた。また、得られた超電導撚線１０の外観検
査、断面の顕微鏡観察の結果、超電導複合素線１と電気
抵抗性物質２の被膜との密着性は良好で、電気抵抗性物
質２の被膜の欠落は見られなかつた。
抵抗性物質被膜を作製し、４．２Ｋの液体ヘリウム中で
電気抵抗測定を行つたところ、４．２×１０-5Ωcmの値
を得た。この値は、Ｐｂ−Ｓｎ半田に比し約２桁大きい
値であつた。また、得られた超電導撚線１０の外観検
査、断面の顕微鏡観察の結果、超電導複合素線１と電気
抵抗性物質２の被膜との密着性は良好で、電気抵抗性物
質２の被膜の欠落は見られなかつた。
なお、本実施例においては超電導複合素線を７本用いた
が、本数には特にこだわらない。また、超電導複合素線
の１部をたとえばスレンテスステール線などの機械強度
部材と取り替えたり、たとえばＣｕ、あるいはＡｌなど
の電気伝導性の良好な安定化部材と取り替えてもさしつ
かえない。
が、本数には特にこだわらない。また、超電導複合素線
の１部をたとえばスレンテスステール線などの機械強度
部材と取り替えたり、たとえばＣｕ、あるいはＡｌなど
の電気伝導性の良好な安定化部材と取り替えてもさしつ
かえない。
このように、本実施例の超電導撚線とすれば、電気抵抗
性物質２の電気比抵抗を所望の値にすることが容易であ
り、電気抵抗性物質２と超電導複合素線１との密着性が
良好で機械的にもすぐれており、パルス運転、あるいは
交流運転に好適な超電導撚線が得られる。
性物質２の電気比抵抗を所望の値にすることが容易であ
り、電気抵抗性物質２と超電導複合素線１との密着性が
良好で機械的にもすぐれており、パルス運転、あるいは
交流運転に好適な超電導撚線が得られる。
第２図は本発明による他の実施例である。第１図に示し
た実施例では、撚線間に隙間３を有していたが、実施例
２ではこの隙間も電気抵抗性物質２で充填したものであ
る。
た実施例では、撚線間に隙間３を有していたが、実施例
２ではこの隙間も電気抵抗性物質２で充填したものであ
る。
実施例１では相互の電気抵抗性物質２は互いに機械的な
接触状態であつたが、この場合には、各超電導複合素線
１は相互に接着され、全体としての超電導撚線１０の機
械的強度を大きくする効果がある。
接触状態であつたが、この場合には、各超電導複合素線
１は相互に接着され、全体としての超電導撚線１０の機
械的強度を大きくする効果がある。
以上説明した本発明の超電導撚線によれば、常電性基材
中に複数の超電導フイラメントを内蔵した超電導複合素
線の表面に、導電性微粉体と絶縁性有機物とからなる電
気抵抗性物質を被覆し、該電気抵抗性物質を介して前記
超電導複合素線を相互に接続したものであるから、所望
の電気比抵抗値を有する電気抵抗性物質が容易に得ら
れ、かつ超電導複合素線との接着性が優れていることか
ら、パルス運転あるいは交流運転に好適な超電導撚線が
容易に得られる。
中に複数の超電導フイラメントを内蔵した超電導複合素
線の表面に、導電性微粉体と絶縁性有機物とからなる電
気抵抗性物質を被覆し、該電気抵抗性物質を介して前記
超電導複合素線を相互に接続したものであるから、所望
の電気比抵抗値を有する電気抵抗性物質が容易に得ら
れ、かつ超電導複合素線との接着性が優れていることか
ら、パルス運転あるいは交流運転に好適な超電導撚線が
容易に得られる。
第１図は本発明の超電導撚線の一実施例を示す断面図、
第２図は本発明の超電導撚線の他の実施例を示す断面図
である。 １…超電導複合素線、２…電気抵抗性物質、３…隙間、
１０…超電導撚線。
第２図は本発明の超電導撚線の他の実施例を示す断面図
である。 １…超電導複合素線、２…電気抵抗性物質、３…隙間、
１０…超電導撚線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−52395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−56997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−150215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−130007（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−74477（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−27787（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−8308（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭43−27027（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭43−28227（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭50−21840（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (3)
- 【請求項１】常電性基材中に複数の超電導フイラメント
を内蔵した超電導複合素線の複数本を撚り合せて形成さ
れる超電導撚線において、前記各超電導複合素線の表面
に導電性微粉体と絶縁性有機物とからなる電気抵抗性物
質を被覆し、該電気抵抗性物質を介して前記超電導複合
素線が相互に接続されていることを特徴とする超電導撚
線。 - 【請求項２】前記超電導複合素線が相互に接続された際
に生ずる隙間にも前記電気抵抗性物質を充填したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超電導撚線。 - 【請求項３】前記導電性微粉体として銀、銅、アルミニ
ウム、ニツケルなどの金属、酸化スズ、酸化インジウム
などの金属酸化物、あるいはその他の金属間化合物など
を用い、一方、前記絶縁性有機物としてエポキシ系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系
樹脂などを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の超電導撚線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61015712A JPH065604B2 (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 超電導撚線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61015712A JPH065604B2 (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 超電導撚線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176007A JPS62176007A (ja) | 1987-08-01 |
| JPH065604B2 true JPH065604B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=11896377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61015712A Expired - Fee Related JPH065604B2 (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 超電導撚線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065604B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101665038B1 (ko) * | 2016-01-11 | 2016-10-13 | 한국기초과학지원연구원 | 도전성 물질로 함침된 무절연 초전도 코일 및 그의 제조장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316506A (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-23 | 古河電気工業株式会社 | 交流用超電導ケ−ブル導体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5021840B1 (ja) | 2011-12-27 | 2012-09-12 | 川崎重工業株式会社 | 鋳抜きピン |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP61015712A patent/JPH065604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5021840B1 (ja) | 2011-12-27 | 2012-09-12 | 川崎重工業株式会社 | 鋳抜きピン |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101665038B1 (ko) * | 2016-01-11 | 2016-10-13 | 한국기초과학지원연구원 | 도전성 물질로 함침된 무절연 초전도 코일 및 그의 제조장치 |
| WO2017122947A1 (ko) * | 2016-01-11 | 2017-07-20 | 한국기초과학지원연구원 | 도전성 물질로 함침된 무절연 초전도 코일 및 그의 제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62176007A (ja) | 1987-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |