JPH0766031A - 超電導電流リード - Google Patents

超電導電流リード

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JPH0766031A
JPH0766031A JP21003193A JP21003193A JPH0766031A JP H0766031 A JPH0766031 A JP H0766031A JP 21003193 A JP21003193 A JP 21003193A JP 21003193 A JP21003193 A JP 21003193A JP H0766031 A JPH0766031 A JP H0766031A
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JP
Japan
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superconducting
oxide superconducting
current lead
oxide
spring portion
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Pending
Application number
JP21003193A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumasa Araoka
勝政 荒岡
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体の熱収縮差による変位、および組立
て構成時の誤差も吸収でき、酸化物超電導本体等に無理
な力が作用することが防止できる超電導電流リードを提
供することにある。 【構成】 酸化物超電導本体10と、良熱伝導性かつ良
電気伝導性の部材から成り酸化物超電導本体10を支持
するための取付部材11と、この取付部材11と一体的
に形成され酸化物超電導本体10の伸縮および傾きを自
在に許容させるための複数のばね部12,15とを備
え、一方のばね部12に予圧を与えて構成したことを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導機器と外部機器
とを電気的に接続するために用いられる超電導電流リー
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】超電導装置においては、外部機器と電気
的な接続を持つための電流リードが不可欠であり、既に
数々の電流リード構造が提案されている。また、近年は
液体ヘリウム等の冷媒への熱侵入量を低減させるため
に、熱伝導特性の悪い酸化物超電導材料を電流リードと
して利用することも提案されている。
【0003】従来の代表的な超電導装置を図4に示す。
超電導コイル1は、ヘリウム槽2の中に浸漬され液体ヘ
リウム3により極低温に冷却されている。ヘリウム槽2
の上部には、液体窒素槽4を設け、ヘリウム槽2を囲む
ように設けたシールド板5が液体窒素槽4の底部に取り
付けられおり、これら全体が真空容器6の中に収納され
ている。そして、電流リード7の一端は超電導コイル1
と接続され、真空容器6を気密に貫通して他端が外部機
器8に接続されている。
【0004】このような構造の超電導装置において、電
流リード7を通しての熱侵入を低減させるための対策と
して、液体窒素槽4を通してからヘリウム槽2に繋げ、
各隔壁部分では電気絶縁および気密対策として絶縁気密
端子9を設けている。この時に、電流リード7の液体窒
素槽4とヘリウム槽2との間の部分を酸化物超電導材と
して、ヘリウム槽2への熱侵入を低減させる方法も提案
されている。その他、図示は省略するが一般的に電流リ
ードは一対(2本)設けられ、また液体ヘリウム用の液
注入口、回収口等が設けられている。
【0005】このような従来の電流リードでは、動作時
の熱収縮および組立て、構成時の誤差調整としては、通
常電流リード本体が変形(曲がる)することにより逃げ
るようにしている。したがって、電流リードの材質は、
このような熱収縮、誤差調整の逃げに対応できるように
比較的限定されたものとなっていた。しかも、超電導コ
イルと電流リードとの接続部や絶縁気密端子に無理な力
が加わり安定しない不具合もあった。そしてこのこと
は、曲げ力に弱い酸化物超電導材等を利用する酸化物超
電導電流リードには致命的な欠陥となり、強いては超電
導コイルの損傷にも繋がり、飛散による二次災害に及ぶ
虞もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
超電導電流リードの材質は、熱収縮、誤差調整の逃げに
対応できるように比較的限定されたものとなっており、
しかも超電導コイルと電流リードとの接続部や絶縁気密
端子に無理な力が加わり安定しない不具合もあった。そ
してこのことは、曲げ力に弱い酸化物高温超電導材等を
利用する酸化物超電導電流リードには致命的な欠陥とな
り、強いては超電導コイルの損傷にも繋がり、飛散によ
る二次災害に及ぶ虞もあった。
【0007】本発明は、上記のような状況に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは電流リードの接続
部や絶縁気密端子に無理な力が加わることもなく熱収縮
および組立て、構成時の誤差調整にも対応できる、しか
も万が一損傷事故に至っても超電導コイルを保護し、か
つ飛散による二次災害をも防止することができる酸化物
超電導電流リードを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の超電導パワーリ
ードは、酸化物超電導本体と、良熱伝導性かつ良電気伝
導性の部材から成り前記酸化物超電導本体を支持するた
めの取付部材と、この取付部材と一体的に形成され前記
酸化物超電導本体の伸縮および傾きを自在に許容させる
ためのばね部とを備え、前記ばね部に予圧を与えて構成
したことを特徴とするものである。
【0009】また、酸化物超電導本体の周囲を覆うよう
に各々取付部材に取付けられる筒状部材を設け、これら
筒状部材が酸化物超電導本体と同等以上の電流値を確保
できる断面積を有し、かつ同様に同等以上の電流値を確
保できる接合方法により取付部材に取付けられ、また筒
状部材の各々は、互いに微小隙間部を介して対向して配
置されている。
【0010】
【作用】上記のように構成された超電導パワーリードに
よれば、装置全体の熱収縮差による変位、および組立て
構成時の誤差もばね部の変位により追従、そして吸収で
き、酸化物超電導本体および絶縁気密端子等に無理な力
が作用することが防止できる。さらに、取付部材にばね
部が一体的に形成されており、しかもばね部には適切な
予圧が与えられているため、接続部分での電気的、熱的
な接触抵抗を最小限に抑制でき、したがって熱侵入量を
低減し、電流値を増加できる等の性能向上が図れる。
【0011】また、上記のような筒状部材を設けたこと
により、万が一酸化物超電導本体がクエンチ現象を起こ
したり、破損した場合には、ばね部の予圧力により互い
に微小隙間部を介して対向して配置されている筒状部材
同士が接触し、この接触部を介して通電させることで、
超電導コイルを保護できる。またさらに、筒状部材同士
が酸化物超電導本体の周囲を覆っているので、酸化物超
電導本体が破損した場合にも周囲に飛散するのを防止で
き、二次災害を生じさせることはない。しかも、筒状部
材は、シールド板等からの酸化物超電導本体への輻射熱
を防止することができるので、本発明の超電導電流リー
ドを安定して機能させることが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の超電導電流リードの一実施例
について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発
明の超電導電流リードを備えた超電導装置の概略全体構
成図、図2は、超電導電流リード部分の詳細図、図3
は、超電導電流リード部分の端末部分拡大図である。
【0013】これらの図において、酸化物超電導本体1
0は中空の筒状に構成されており、これらの両端には酸
化物超電導本体10を支持固定するための取付部材11
が設けられている。取付部材11は、酸化物超電導本体
10の一端側のみに設ける構成でも良いが、電気および
熱を伝達し易い材料、例えば銅材等から成る。
【0014】取付部材11の酸化物超電導本体10を支
持する端部側は次のような特徴を有する構造となってい
る。図2および図3に示すように図中上側の取付部材1
1の端部は、酸化物超電導本体10の端部を挟み込んで
支持可能なように、筒状に構成され、この筒状部分に酸
化物超電導本体10の軸芯方向と平行にスリット部14
を複数形成することで板ばね部15を形成している。し
たがって、酸化物超電導本体10がその軸芯方向と直交
する方向に変位しても、この変位を板ばね部15が追従
変形して吸収できる構造となっている。
【0015】また、この板ばね部15は取付部材11に
コイルばね部12を介して支持されている。コイルばね
部12は、取付部材11と一体的に切削等により形成さ
れるもので、コイルばね部12はその断面形状が例えば
角型であり断面積が大きく、軸芯方向の長さは比較的短
く形成されている。さらに、超電導装置に組込む際に
は、このコイルばね部12に所定の予圧を与えるように
設定する。したがって、このようなコイルばね部15に
より酸化物超電導本体10の伸縮および傾きが自在に許
容される。
【0016】以上のように取付部材11の端部は、コイ
ルばね部12および板ばね部15が形成されており、装
置全体の熱収縮差による変位、および組立て構成時の誤
差もばね部の変位により追従、そして吸収でき、酸化物
超電導本体10および絶縁気密端子9に無理な力が作用
することが防止できる。さらに、取付部材11にコイル
ばね部12および板ばね部15が一体的に形成されてお
り、しかもコイルばね部12には適切な予圧が与えられ
ているため、接続部分での電気的、熱的な接触抵抗を最
小限に抑制でき、したがって熱侵入量を低減し、電流値
を増加できる等の性能向上が図れる。
【0017】一方、酸化物超電導本体10の周囲を覆う
ように例えば銅などから成る筒状部材16a,16bが
設けられ、これら筒状部材16a,16bは、各々取付
部材11に取付けられている。これら筒状部材16a,
16bは、酸化物超電導本体10と同等以上の電流値を
確保できる断面積を有し、かつ同様に同等以上の電流値
を確保できるように取付部材11との接合面積を十分に
取り、ろう付け等の接合方法により取付部材11に取付
けられている。また筒状部材16a,16bの各々は、
互いに微小隙間部17を介して対向して配置されてい
る。このように筒状部材16a,16bを設けたことに
より、万が一酸化物超電導本体10がクエンチ現象を起
こしたり破損した場合には、コイルばね部12の予圧力
により互いに微小隙間部17を介して対向して配置され
ている筒状部材16a,16b同士が接触し、この接触
部を介して通電させることで超電導コイル1を保護でき
る。またさらに、筒状部材16a,16b同士が酸化物
超電導本体10の周囲を覆っているので、酸化物超電導
本体10が破損した場合にも周囲に飛散するのを防止で
き、二次災害を生じさせることはない。しかも、筒状部
材16a,16bは、シールド板5等からの酸化物超電
導本体10への輻射熱を防止することができるので、本
発明の超電導電流リードを安定して機能させることが可
能となる。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、装
置全体の熱収縮差による変位、および組立て構成時の誤
差もばね部の変位により追従、そして吸収でき、酸化物
超電導本体等に無理な力が作用することが防止できる。
さらに、取付部材ばね部が一体的に形成されており、し
かもばね部には適切な予圧が与えられているため、接続
部分での電気的、熱的な接触抵抗を最小限に抑制でき、
したがって熱侵入量を低減し、電流値を増加できる等の
性能向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る超電導電流リードを用いた超電
導装置の一例を示す概略構成図。
【図2】 本発明の超電導電流リードの要部拡大図。
【図3】 本発明の超電導電流リードの端末部分を示す
部分拡大図。
【図4】 従来の超電導電流リードを用いた超電導装置
の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 超電導コイル 10 酸化物超電導本体 11 取付部 12 コイルばね部(ばね部) 13 接続部 14 スリット部 15 板ばね部(ばね部) 16a 筒状部材 16b 筒状部材 17 微小隙間部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化物超電導本体と、良熱伝導性かつ良
    電気伝導性の部材から成り前記酸化物超電導本体を支持
    するための取付部材と、この取付部材と一体的に形成さ
    れ前記酸化物超電導本体の伸縮および傾きを自在に許容
    させるためのばね部とを備え、前記ばね部に予圧を与え
    て構成したことを特徴とする超電導電流リード。
JP21003193A 1993-08-25 1993-08-25 超電導電流リード Pending JPH0766031A (ja)

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JP21003193A JPH0766031A (ja) 1993-08-25 1993-08-25 超電導電流リード

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JP21003193A JPH0766031A (ja) 1993-08-25 1993-08-25 超電導電流リード

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JPH0766031A true JPH0766031A (ja) 1995-03-10

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ID=16582669

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JP21003193A Pending JPH0766031A (ja) 1993-08-25 1993-08-25 超電導電流リード

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100416879C (zh) * 2005-08-11 2008-09-03 中国科学院高能物理研究所 一种螺旋形截面的正负一体电流引线结构及其制造方法
JP2012099573A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd 超電導電流リード及び超電導マグネット装置
WO2024050983A1 (zh) * 2022-09-05 2024-03-14 中车长春轨道客车股份有限公司 高温超导励磁电流引线热沉装置、方法及液氮灌注装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040107