JPH07192548A - 超電導導体 - Google Patents
超電導導体Info
- Publication number
- JPH07192548A JPH07192548A JP5327871A JP32787193A JPH07192548A JP H07192548 A JPH07192548 A JP H07192548A JP 5327871 A JP5327871 A JP 5327871A JP 32787193 A JP32787193 A JP 32787193A JP H07192548 A JPH07192548 A JP H07192548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- conductor
- wire
- twisted
- wires
- 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
Links
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、変動磁界下での交流損失を低減し、
かつ電流偏流の生じにくいクエンチ時の電流再分配特性
を良好に保つ安定性の高い超電導導体を提供することに
ある。 【構成】本発明は、表面の電気絶縁を施していない金属
合金系もしくは化合物系の超電導線を複数本、多重に撚
り合わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間、およ
び超電導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イン
・コンジット型強制冷却導体において、３次撚線もしく
は４次撚線の外周に電気絶縁性の薄肉テープや箔で飛ば
し巻きにして撚線を構成し、コンジットに収納して所定
の空隙率まで圧縮成形しているので、撚線間の交流損失
を低減しかつ電流偏流が生じにくく、クエンチ時の電流
再分配特性を良好に保つ安定性の高い超電導導体を提供
することができる。
かつ電流偏流の生じにくいクエンチ時の電流再分配特性
を良好に保つ安定性の高い超電導導体を提供することに
ある。 【構成】本発明は、表面の電気絶縁を施していない金属
合金系もしくは化合物系の超電導線を複数本、多重に撚
り合わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間、およ
び超電導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イン
・コンジット型強制冷却導体において、３次撚線もしく
は４次撚線の外周に電気絶縁性の薄肉テープや箔で飛ば
し巻きにして撚線を構成し、コンジットに収納して所定
の空隙率まで圧縮成形しているので、撚線間の交流損失
を低減しかつ電流偏流が生じにくく、クエンチ時の電流
再分配特性を良好に保つ安定性の高い超電導導体を提供
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導線を複数本撚り
合わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間、および
超電導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イン・
コンジット型強制冷却導体の交流損失を低減し、かつ超
電導安定性を向上させた超電導導体に関する。
合わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間、および
超電導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イン・
コンジット型強制冷却導体の交流損失を低減し、かつ超
電導安定性を向上させた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。
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。
【０００３】ホロー導体は極細多芯超電導線を多数本集
合して半田等の安定化材とともに一体化し、その中央部
分に穴を開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。
合して半田等の安定化材とともに一体化し、その中央部
分に穴を開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。
【０００４】また、ケーブル・イン・コンジット導体８
は、図３に示すように構成されている。すなわち、まず
Ｎb Ｔi やＮb 3 Ｓn の極細多芯の超電導素線１を数本
（図では３本）づつ撚り合わせて１次撚線２を作り、こ
の１次撚線２を３本づつ撚り合わせて２次撚線３を作
り、さらに、３次撚線４、４次撚線５、最終撚線とケー
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）。
は、図３に示すように構成されている。すなわち、まず
Ｎb Ｔi やＮb 3 Ｓn の極細多芯の超電導素線１を数本
（図では３本）づつ撚り合わせて１次撚線２を作り、こ
の１次撚線２を３本づつ撚り合わせて２次撚線３を作
り、さらに、３次撚線４、４次撚線５、最終撚線とケー
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）。
【０００５】この種の超電導導体は、変動磁界下で発生
する超電導素線１本での結合損失、ヒステリシス損失を
極力小さくなるよう設計している。また、撚線構成によ
る超電導素線間の結合損失を減らすため、一般には超電
導素線の表面にホルマールや、クロムなどの電気絶縁性
の高い高抵抗被覆が施されている。
する超電導素線１本での結合損失、ヒステリシス損失を
極力小さくなるよう設計している。また、撚線構成によ
る超電導素線間の結合損失を減らすため、一般には超電
導素線の表面にホルマールや、クロムなどの電気絶縁性
の高い高抵抗被覆が施されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導導体のケ
ーブル・イン・コンジット導体８では、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内６で動く
ことにより発熱し、素線温度が上昇して部分的に超電導
破壊（クエンチ）すると、まわりの超電導状態にある超
電導素線１にクエンチした超電導素線の電流が再分配さ
れ、クエンチ現象を抑制しようとするが、上述したよう
に、超電導素線１の表面に電気絶縁性の高い高抵抗被覆
が施されているため電流の再分配が疎外され、低い電流
しか流せない。また、導体端部での電流偏流が生じてい
る場合、撚線間での電流再分配による電流分布の均一化
が妨げられ、安定性が低下するという欠点があった。さ
らに素線表面の電気絶縁性の高い高抵抗被覆が熱的にも
抵抗体となり除熱特性の著しい低下を生じる等の欠点が
あった。
ーブル・イン・コンジット導体８では、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内６で動く
ことにより発熱し、素線温度が上昇して部分的に超電導
破壊（クエンチ）すると、まわりの超電導状態にある超
電導素線１にクエンチした超電導素線の電流が再分配さ
れ、クエンチ現象を抑制しようとするが、上述したよう
に、超電導素線１の表面に電気絶縁性の高い高抵抗被覆
が施されているため電流の再分配が疎外され、低い電流
しか流せない。また、導体端部での電流偏流が生じてい
る場合、撚線間での電流再分配による電流分布の均一化
が妨げられ、安定性が低下するという欠点があった。さ
らに素線表面の電気絶縁性の高い高抵抗被覆が熱的にも
抵抗体となり除熱特性の著しい低下を生じる等の欠点が
あった。
【０００７】上述したような欠点を解消する方法とし
て、素線での結合損失、ヒステリシス損失を極力小さく
なる設計にすると共に、電流の再分配が疎外されないよ
うに、素線表面に電気絶縁性の高い抵抗被覆を施さない
導体が提案されているが、撚線間の結合損失が急激に増
加するため変動磁界下での安定性が著しく低下してしま
うなどの欠点があった。
て、素線での結合損失、ヒステリシス損失を極力小さく
なる設計にすると共に、電流の再分配が疎外されないよ
うに、素線表面に電気絶縁性の高い抵抗被覆を施さない
導体が提案されているが、撚線間の結合損失が急激に増
加するため変動磁界下での安定性が著しく低下してしま
うなどの欠点があった。
【０００８】また、素線の動きに起因したクエンチを防
止するため超電導素線の外周に接着剤を塗布してお互い
に接着したもの（特開平２−２９７８０８号公報参
照）、１次撚線の外周に熱硬化型の絶縁テープをスパイ
ラル状に巻回したもの（特開平４−１７２９３号公報参
照）などが提案されているが、素線での結合損失はない
ものの、電流の再分配が疎外されるという欠点は改善さ
れていない。
止するため超電導素線の外周に接着剤を塗布してお互い
に接着したもの（特開平２−２９７８０８号公報参
照）、１次撚線の外周に熱硬化型の絶縁テープをスパイ
ラル状に巻回したもの（特開平４−１７２９３号公報参
照）などが提案されているが、素線での結合損失はない
ものの、電流の再分配が疎外されるという欠点は改善さ
れていない。
【０００９】本発明は、上記欠点を解決するためになさ
れたもので、その目的は、変動磁界下での交流損失を低
減し、かつ電流偏流の生じにくい、クエンチ時の電流再
分配特性を良好に保つ安定性の高い超電導導体を提供す
ることにある。
れたもので、その目的は、変動磁界下での交流損失を低
減し、かつ電流偏流の生じにくい、クエンチ時の電流再
分配特性を良好に保つ安定性の高い超電導導体を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は表面の電気絶縁を施していない
金属合金系もしくは化合物系の超電導線を複数本，多重
に撚り合わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間お
よび超電導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イ
ン・コンジット型強制冷却導体において、３次撚線もし
くは４次撚線の外周に電気絶縁性の薄肉テープで飛ばし
巻きにして撚線を構成してコンジットに収納し、所定の
空隙率まで圧縮成形して構成したことを特徴とする。
に、本発明の請求項１は表面の電気絶縁を施していない
金属合金系もしくは化合物系の超電導線を複数本，多重
に撚り合わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間お
よび超電導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イ
ン・コンジット型強制冷却導体において、３次撚線もし
くは４次撚線の外周に電気絶縁性の薄肉テープで飛ばし
巻きにして撚線を構成してコンジットに収納し、所定の
空隙率まで圧縮成形して構成したことを特徴とする。
【００１１】また、請求項２は電気絶縁性が高くかつ熱
伝導率の高い薄肉テープや箔を用いたことを特徴とす
る。さらに請求項３は電気絶縁性が高くかつ熱伝導率の
高い材料を撚線表面の導体長手方向に不連続にコーティ
ングしたことを特徴とする。
伝導率の高い薄肉テープや箔を用いたことを特徴とす
る。さらに請求項３は電気絶縁性が高くかつ熱伝導率の
高い材料を撚線表面の導体長手方向に不連続にコーティ
ングしたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の超電導導体によれば、導体断面内での
電気的接続を小ブロック毎に絶縁することにより変動磁
界下での交流損失を低減するとともに電気絶縁性が高
く、かつ熱伝導率の高い材料を撚線表面の導体長手方向
に不連続に電気的に接続しているため、電流偏流が生じ
にくくかつクエンチ時の電流再分配特性を良好に保つ等
すぐれた超電導安定性が得られる。
電気的接続を小ブロック毎に絶縁することにより変動磁
界下での交流損失を低減するとともに電気絶縁性が高
く、かつ熱伝導率の高い材料を撚線表面の導体長手方向
に不連続に電気的に接続しているため、電流偏流が生じ
にくくかつクエンチ時の電流再分配特性を良好に保つ等
すぐれた超電導安定性が得られる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の断面図であり、同図にお
いて、11は超電導素線であり、Ｎb Ｔi やＮb 3 Ｓn 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本づつ撚られた１次撚線を
３本撚って２次撚線12を形成する。この２次撚線12をさ
らに３本撚って３次撚線13を形成する。この３次撚線13
の外周に例えばＣu Ｎi 等の電気絶縁性の薄肉テープや
箔14を長手方向に沿ってスパイラル状に飛ばし巻きす
る。このように外周に絶縁性の薄肉テープ14を施された
３次撚線をさらに３本撚って４次撚線15を形成する。こ
の４次撚線15の外周にも電気絶縁性の薄肉テープ14を長
手方向に沿ってスパイラル状に飛ばし巻きする。さらに
４次撚線15は何本かまとめて撚線し、最終撚線を構成す
る。
る。図１は本発明の一実施例の断面図であり、同図にお
いて、11は超電導素線であり、Ｎb Ｔi やＮb 3 Ｓn 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本づつ撚られた１次撚線を
３本撚って２次撚線12を形成する。この２次撚線12をさ
らに３本撚って３次撚線13を形成する。この３次撚線13
の外周に例えばＣu Ｎi 等の電気絶縁性の薄肉テープや
箔14を長手方向に沿ってスパイラル状に飛ばし巻きす
る。このように外周に絶縁性の薄肉テープ14を施された
３次撚線をさらに３本撚って４次撚線15を形成する。こ
の４次撚線15の外周にも電気絶縁性の薄肉テープ14を長
手方向に沿ってスパイラル状に飛ばし巻きする。さらに
４次撚線15は何本かまとめて撚線し、最終撚線を構成す
る。
【００１４】本実施例では、６本撚線してコンジット16
に収納し、所定の空隙率までダイス引きして超電導導体
18を製作する。さらに、３次撚線13および４次撚線15の
外周に巻く電気絶縁性の薄肉テープ14は、各撚線段階で
撚線を強固にバインドせずに、最終形状で各撚線間に過
大な隙間が生じないよう変形できるようにし、コンジッ
ト16内の超電導素線11が電磁力によって動かないよう低
ボイド率までダイス引きして超電導導体18を製作する。
に収納し、所定の空隙率までダイス引きして超電導導体
18を製作する。さらに、３次撚線13および４次撚線15の
外周に巻く電気絶縁性の薄肉テープ14は、各撚線段階で
撚線を強固にバインドせずに、最終形状で各撚線間に過
大な隙間が生じないよう変形できるようにし、コンジッ
ト16内の超電導素線11が電磁力によって動かないよう低
ボイド率までダイス引きして超電導導体18を製作する。
【００１５】化合物系超電導線材Ｎb 3 Ｓn を用いた超
電導素線11の場合は、ダイス引きによる超電導特性の劣
化を防ぐためダイス引き後、熱処理し超電導材を生成す
る。また電気絶縁性の薄肉テープ14を長手方向に沿って
スパイラル状に飛ばし巻きする代わりに、長手方向に不
連続に非コーティング膜処理を施した後、例えば窒化ア
ルミのような電気絶縁性の高い、高熱伝導率を有する材
料もしくはセラミックス材で３次撚線13および４次撚線
15の外周にコーティング膜を形成しても良い。
電導素線11の場合は、ダイス引きによる超電導特性の劣
化を防ぐためダイス引き後、熱処理し超電導材を生成す
る。また電気絶縁性の薄肉テープ14を長手方向に沿って
スパイラル状に飛ばし巻きする代わりに、長手方向に不
連続に非コーティング膜処理を施した後、例えば窒化ア
ルミのような電気絶縁性の高い、高熱伝導率を有する材
料もしくはセラミックス材で３次撚線13および４次撚線
15の外周にコーティング膜を形成しても良い。
【００１６】３次撚線13および４次撚線15の段階で撚線
間の結合を電気的に絶縁することにより交流磁界下での
結合損失を大幅に減少することができる。また、導体の
長手方向に飛ばし巻きしているため、電気絶縁性の薄肉
テープ14が巻いていない撚線同士では電気的カップリン
グが生じ、結合損失を生じるが、一方では電流の偏流現
象を抑制し、かつクエンチ時の電流再分配を良好にする
ことが可能となる。このため高い超電導安定性を有す
る。
間の結合を電気的に絶縁することにより交流磁界下での
結合損失を大幅に減少することができる。また、導体の
長手方向に飛ばし巻きしているため、電気絶縁性の薄肉
テープ14が巻いていない撚線同士では電気的カップリン
グが生じ、結合損失を生じるが、一方では電流の偏流現
象を抑制し、かつクエンチ時の電流再分配を良好にする
ことが可能となる。このため高い超電導安定性を有す
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば変
動磁界下での交流損失を低減し、かつ電流偏流の生じに
くく、クエンチ時の電流再分配特性を良好に保つ安定性
の高い超電導導体を提供することができる。
動磁界下での交流損失を低減し、かつ電流偏流の生じに
くく、クエンチ時の電流再分配特性を良好に保つ安定性
の高い超電導導体を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の断面図。
【図２】図１の４次撚線の拡大斜視図。
【図３】従来の超電導導体の製作工程を示す図。
１，11…超電導素線、２…１次撚線、３，12…２次撚
線、４，13…３次撚線、５，15…４次撚線、６，16…コ
ンジット、７，17…空間、８…ケーブル・イン・コンジ
ット導体、14…電気絶縁性の薄肉テープ、18…超電導導
体。
線、４，13…３次撚線、５，15…４次撚線、６，16…コ
ンジット、７，17…空間、８…ケーブル・イン・コンジ
ット導体、14…電気絶縁性の薄肉テープ、18…超電導導
体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜島 高太郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内
Claims (3)
- 【請求項１】 表面の電気絶縁を施していない金属合金
系もしくは化合物系の超電導線を複数本，多重に撚り合
わせて外管に収納し、超電導線相互間の空間および超電
導線と外管との空間に冷媒を流すケーブル・イン・コン
ジット型強制冷却導体において、３次撚線もしくは４次
撚線の外周に電気絶縁性の薄肉テープで飛ばし巻きにし
て撚線を構成して前記コンジットに収納し、所定の空隙
率まで圧縮成形して構成したことを特徴とする超電導導
体。 - 【請求項２】 電気絶縁性が高くかつ熱伝導率の高い薄
肉テープや箔を用いたことを特徴とする請求項１記載の
超電導導体。 - 【請求項３】 電気絶縁性が高くかつ熱伝導率の高い材
料を撚線表面の導体長手方向に不連続にコーティングし
たことを特徴とする請求項１記載の超電導導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327871A JPH07192548A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 超電導導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327871A JPH07192548A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 超電導導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192548A true JPH07192548A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18203913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327871A Pending JPH07192548A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 超電導導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07192548A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116759154A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-15 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种短生产周期超低铜比超导线的制备方法 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5327871A patent/JPH07192548A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116759154A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-15 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种短生产周期超低铜比超导线的制备方法 |
| CN116759154B (zh) * | 2023-08-16 | 2023-11-17 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种短生产周期超低铜比超导线的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6049042A (en) | Electrical cables and methods of making same | |
| US3349169A (en) | Superconducting cable | |
| US5929385A (en) | AC oxide superconductor wire and cable | |
| EP0461109B1 (en) | Stranded conductor of electricity with a flat wire core | |
| JPH07192548A (ja) | 超電導導体 | |
| US3448222A (en) | Aerial conductor | |
| JPH08264039A (ja) | 超電導ケーブル | |
| JPH0377607B2 (ja) | ||
| JP3272017B2 (ja) | 交流用超電導線およびその製造方法 | |
| JP2005141968A (ja) | 複合超電導線材およびその製造方法 | |
| JP2549695B2 (ja) | 超電導撚線およびその製造方法 | |
| JP3143908B2 (ja) | 超電導導体 | |
| JP2845905B2 (ja) | 交流通電用化合物系電導撚線 | |
| JP3119514B2 (ja) | 超電導導体 | |
| JP3457060B2 (ja) | 酸化物超電導導体 | |
| JPH04132108A (ja) | Ｎｂ↓３Ａｌ系超電導導体 | |
| JP4686076B2 (ja) | 超電導導体 | |
| JPH07272554A (ja) | Ｎｂ−Ｔｉ超電導線 | |
| JPH09147635A (ja) | Ａ１５型超電導線材およびその製造方法 | |
| JPH02126519A (ja) | 超電導々体 | |
| JP2001325837A (ja) | 超電導ケーブル | |
| JPH10125150A (ja) | 酸化物超電導成形撚線およびその製造方法 | |
| JPH0119603B2 (ja) | ||
| USH369H (en) | Mechanically stable, high aspect ratio, multifilar, wound, ribbon-type conductor and method for manufacturing same | |
| JPH01264112A (ja) | 超電導導体 |