JPH0746649B2 - 超電導コイルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超電導磁気浮上式鉄道などに用いられる超
電導コイルに関するものであり、とりわけ、超電導導体
に接続導出された計測用リードを有する超電導コイルお
よびその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図、第３図は従来の超電導コイル（１）を示し、超
電導導体（２）は、超電導線（３）の外周を安定化銅
（４）で覆つてなり、超電導導体（２）の外周に電気絶
縁物（５）が被着されている。超電導導体（２）には計
測用リード（６）が接続、導出されている。

計測用リード（６）は、超電導コイル（１）の任意の複
数個所から導出されており、超電導コイル（１）の運転
中に内乱または外乱などによるクエンチ時、すなわち、
超電導状態から常電導状態への急激な転移時に、超電導
コイル（１）の各部に発生する電位差などを検知して、
超電導コイル（１）の保護装置などを有効に動作させる
ために用いるものである。

第４図および第５図は、たとえば、実開昭58−142909号
公報に示された超電導導体（２）への計測用リード
（６）の従来の接続構造を示し、第４図において、計測
用リード（６）の先端部は半田（７）によつて安定化銅
（４）の表面に接続されている。この接続部の外側は絶
縁物（5a）によつて覆われている。

第５図に示すものは、安定化銅（４）に小穴（８）を形
成し、計測用リード（６）の先端を小穴（８）に挿入し
て半田（７）により接続したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような従来の超電導コイルでは、熱容量の非常に
大きな超電導導体（２）と、熱容量が小さい計測用リー
ド（６）とを、半田（７）によつて接続するに際し、安
定化銅（４）の加熱が不十分となり易く、半田接合部の
接合強度が弱くなつてしまうことがある。また、安定化
銅（４）を十分加熱して計測用リード（６）を半田付け
しようとすれば、隣り合つた付近の超電導線（３）を広
範囲にわたつて過熱することになり、超電導線（３）の
通電性能を劣化させるなどの悪影響があつた。さらに、
半田付けするために超電導導体（２）の絶縁物（５）を
はがす場合、超電導導体（２）の幅が小さいため、隣り
合つた超電導導体（２）の絶縁物（５）までも傷付け易
く、線間短絡する恐れがあるなど、種々の問題点があつ
た。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、超電導導体の通電性能を損うことなく、容
易に計測用リード線を確実に半田付けできるとともに、
隣り合つた超電導導体の絶縁物を傷付けることなく必要
な部分のみの絶縁物をはがすことができるなど、信頼性
の高い超電導コイルおよびその製造方法を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る超電コイルは、両端部の熱容量が超電導
導体および計測用リードそれぞれの接続部の熱容量と略
等しい端子片を介して超電導導体に計測用リードを接続
するように構成したものである。

また、この発明の超電導コイルの製造方法は、両端部の
熱容量が超電導導体および計測用リードそれぞれの接続
部の熱容量と略等しい端子片を用い、コイル巻線時の単
線状態の超電導導体の所定の領域の絶縁物をはがして、
超電導導体の熱容量と略等しく形成された端子片の一端
部を超電導導体に半田付けし、ついでこの半田付け部に
絶縁を施し、超電導導体をコイル状に巻回した後、計測
用リードの熱容量と略等しく形成された端子片の他端部
に計測用リードを半田付けするようにしたものである。

〔作用〕

この発明の超電導コイルにおいては、端子片の両端部の
熱容量が超電導導体および計測用リードそれぞれの接続
部の熱容量と略等しく構成されているので、端子片の一
端部を超電導導体に半田付けする際、および、計測用リ
ードを端子片の他端部に半田付けする際、端子片と超電
導導体との接続部および端子片と計測用リードとの接続
部をそれぞれ均一な温度で半田付けすることができ、十
分な半田付け強度が確保できる。この時、端子片の他端
部が超電導導体の熱容量に比べて小さい計測用リードの
熱容量と略等しく構成されているので、計測用リードを
端子片の他端部に半田付けする際に、加熱時間が少なく
なり、隣り合った超電導導体への過熱が抑えられ、超電
導導体の通電性能の劣化が防止される。

また、この発明の超電導コイルの製造方法においては、
両端部の熱容量が超電導導体および計測用リードそれぞ
れの接続部の熱容量と略等しい端子片を用い、まずコイ
ル巻線時の単線状態の超電導導体の所定の領域の絶縁物
をはがして、超電導導体の熱容量と略等しく形成された
端子片の一端部を超電導導体に半田付けしているので、
端子片と超電導導体との接続部を局所的に加熱でき、均
一な温度で半田付けでき、十分な半田付け強度を確保で
きる。この時、端子片が接続される超電導導体は単線状
態であるので、従来技術のように隣り合った付近の超電
導導体を広範囲にわたって過熱することがなく、超電導
導体の通電性能を劣化させることが防止できる。つい
で、半田付け部に絶縁を施し、超電導導体をコイル状に
巻回した後、計測用リードの熱容量と略等しく形成され
た端子片の他端部に計測用リードを半田付けしているの
で、端子片と計測用リードとの接続部を均一な温度で半
田付けできる。この時、端子片の他端部の熱容量が超電
導導体の熱容量に比べて小さい計測用リードの熱容量と
略等しいので、加熱時間が少なくなり、隣り合った超電
導導体への過熱が抑えられ、超電導導体の通電性能の劣
化が防止される。さらに、半田付けにより熱影響を受け
る領域の絶縁物は接続前に除去され、接続後再度絶縁修
理され、絶縁物の不要な損傷が避けられる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示し、端子片（９）は、
超電導導体（２）に半田付けされる端部（9a）は超電導
導体（２）の接続部とその熱容量が互いにほぼ等しく、
計測用リード（６）が半田付けされる端部（9b）は計測
用リード（６）の接続部とその熱容量が互いにほぼ等し
くなるように、形状、寸法等を選定して、例えば端部
（9a）の断面積を超電導導体（２）の安定化銅（４）の
断面積とほぼ等しく、かつ、端部（9b）の断面積を計測
用リード（６）の断面積とほぼ等しくなるように端子片
（９）の形状が形成されている。

その他、第４図におけると同一符号は同一部分を示して
いる。

次に計測用リード（６）の接続手順について説明する。
端子片（９）の一端部（9a）は、コイル巻線時に単線状
態の超電導導体（２）の所定の領域の絶縁物をはがし、
露出された超電導導体（２）の安定化銅（４）表面に半
田付けにより接続し、接続部を再絶縁処理をして巻線完
了後、樹脂含浸を行い、その後、計測用リード（６）を
端子片（９）の他の端部（9b）に半田付けする。最後に
絶縁物（5a）で接続部を覆う。

このように、この実施例の超電導コイルの製造方法によ
れば、両端部（9a）、（9b）の熱容量が超電導導体
（２）および計測用リード（６）それぞれの接続部の熱
容量と略等しい端子片（９）を用い、まずコイル巻線時
の単線状態の超電導導体（２）の所定の領域の絶縁物を
はがして、超電導導体（２）の熱容量と略等しく形成さ
れた端子片（９）の一端部（9a）を超電導導体（２）に
半田付けしているので、端子片（９）と超電導導体
（２）との接続部を局所的に加熱でき、接続部の温度コ
ントロールがし易く均一な温度で半田付けでき、十分な
半田付け強度を確保できる。この時、端子片（９）が接
続される超電導導体（２）は単線状態であるので、半田
付けする際のコイル側の熱容量が超電導導体（２）が巻
回されて一体化されている従来技術のコイル側の熱容量
に比べて小さくなり、大きな熱を長時間加える必要がな
く、隣り合った付近の超電導導体（２）を広範囲にわた
って過熱することがなく、超電導導体の通電性能を劣化
させることが防止できる。ついで、半田付け部に絶縁を
施し、超電導導体をコイル状に巻回した後、計測用リー
ド（６）の熱容量と略等しく形成された端子片（９）の
他端部（9b）に計測用リード（６）を半田付けしている
ので、端子片（９）と計測用リード（６）との接続部を
均一な温度で半田付けできる。この時、端子片（９）の
他端部（9b）の熱容量が超電導導体（２）の熱容量に比
べて小さい計測用リード（６）の熱容量と略等しいの
で、加熱時間が少なくなり、隣り合った超電導導体
（２）への過熱が抑えられ、超電導導体（２）の通電性
能の劣化が防止される。さらに、半田付けにより熱影響
を受ける領域の絶縁物は接続前に除去され、接続後再度
絶縁修理されているので、絶縁物の不要な損傷が避けら
れ、電気絶縁の劣化が防止される。

また、この実施例の超電導コイルによれば、端子片
（９）の両端部の熱容量が超電導導体（２）および計測
用リード（６）それぞれの接続部の熱容量と略等しく構
成されているので、端子片（９）の一端部（9a）を超電
導導体（２）に半田付けする際、および、計測用リード
（６）を端子片（９）の他端部（9b）に半田付けする
際、端子片（９）と超電導導体（２）との接続部および
端子片（９）と計測用リード（６）との接続部をそれぞ
れ均一な温度で半田付けすることができ、十分な半田付
け強度が確保できる。この時、端子片（９）の他端部
（9b）が超電導導体（２）の熱容量に比べて小さい計測
用リード（６）の熱容量と略等しく構成されているの
で、計測用リード（６）を端子片（９）の他端部（9b）
に半田付けする際に、加熱時間が少なくなり、隣り合っ
た超電導導体（２）への過熱が抑えられ、超電導導体
（２）の通電性能の劣化が防止される。

なお、上記実施例では電位差を検知するための計測用リ
ード線を設けたものを示したが、熱電対などの別の計測
用リード線を設ける場合も同様である。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の説明から明らかなように、計測用リ
ード線を直接超電導々体に接続するのではなく、一定の
熱容量特性をもたせた端子片を介して接続するようにし
たので、半田付け接合強度の強いものが得られる。また
計測用リード線を取り付けるために、はがさなければな
らない絶縁物も端子片の端部相当部分だけでよいので、
絶縁物がはがし易く、かつ、隣り合つた超電導導体の絶
縁物を傷付けることがないので、短絡事故が防止できる
など、信頼性の高い超電導コイルが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部縦断面図である。 第２図〜第５図は従来の超電導コイルを示し、第２図は
一部断面斜視図、第３図は拡大横断面図、第４図および
第５図はそれぞれ要部縦断面図である。 （１）……超電導コイル、（２）……超電導導体、
（６）……計測用リード、（７）……半田、（９）……
端子片。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイルを形成する超電導導体に計測用リー
   ドを半田付け接続して導出した超電導コイルにおいて、
   両端部の熱容量が前記超電導導体および前記計測用リー
   ドそれぞれの接続部の熱容量と略等しい端子片を介して
   前記超電導導体に前記計測用リードを接続してなること
   を特徴とする超電導コイル。
2. 【請求項２】コイルを形成する超電導導体に計測用リー
   ドを半田付け接続して導出した超電導コイルの製造方法
   において、両端部の熱容量が前記超電導導体および前記
   計測用リードそれぞれの接続部の熱容量と略等しい端子
   片を用い、コイル巻線時の単線状態の前記超電導導体の
   所定の領域の絶縁物をはがして、前記超電導導体の熱容
   量と略等しく形成された前記端子片の一端部を前記超電
   導導体に半田付けし、ついでこの半田付け部に絶縁を施
   し、前記超電導導体をコイル状に巻回した後、前記計測
   用リードの熱容量と略等しく形成された前記端子片の他
   端部に前記計測用リードを半田付けするようにしたこと
   を特徴とする超電導コイルの製造方法。