JPH0789455B2 - 超電導体 - Google Patents
超電導体Info
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- JPH0789455B2 JPH0789455B2 JP61227799A JP22779986A JPH0789455B2 JP H0789455 B2 JPH0789455 B2 JP H0789455B2 JP 61227799 A JP61227799 A JP 61227799A JP 22779986 A JP22779986 A JP 22779986A JP H0789455 B2 JPH0789455 B2 JP H0789455B2
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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)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は絶縁された多数の超電導素線を冷媒通路の金属
管内に収容してなる超電導体に関する。
管内に収容してなる超電導体に関する。
（従来の技術） 現在、超電導マグネットとして、核融合炉用大型マグネ
ット、加速器用マグネット等の大型マグネットや特殊形
状のマグネットに強制冷却方式を適用することが種々検
討されている。
ット、加速器用マグネット等の大型マグネットや特殊形
状のマグネットに強制冷却方式を適用することが種々検
討されている。
このような方式に適用される超電導体として、超電導素
線の多数本を撚合わせ、これを冷媒通路となるステンレ
ス管に収容してなる強制冷却型超電導体は、冷却効率に
優れ、かつ機械的強度が大きいことから多用されつつあ
る。
線の多数本を撚合わせ、これを冷媒通路となるステンレ
ス管に収容してなる強制冷却型超電導体は、冷却効率に
優れ、かつ機械的強度が大きいことから多用されつつあ
る。
この強制冷却型超電導中空導体は、例えばNb3Sn形成用
の多フィラメント構造の超電導線の多数本を撚合わせて
その外周をステンレステープで押え巻きし、さらにその
外周にステンレスシートを縦添えして突き合せ部を溶接
し矩形状にロール成形した後、Nb3Sn形成のための熱処
理を行って製造される。
の多フィラメント構造の超電導線の多数本を撚合わせて
その外周をステンレステープで押え巻きし、さらにその
外周にステンレスシートを縦添えして突き合せ部を溶接
し矩形状にロール成形した後、Nb3Sn形成のための熱処
理を行って製造される。
ところでこの超電導体は、交流磁場が印加された場合に
素線間のカップリングにより交流損失が発生し、これに
よって超電導状態を維持する冷媒のヘリウムの損失が大
きくなり、場合によっては常電導状態に転移する事故に
つながるおそれがある。また超電導線が化合物系、例え
ばNb3Snからなる超電導線の場合には、成形加工後のNb3
Sn形成の熱処理時に超電導線間が融着してヘリウムが流
れにくくなり、冷却効率を低下させるという問題があ
る。このためこの種の超電導体では超電導素線の表面に
素線の段階で酸化皮膜、無機ポリマー塗膜等の絶縁被覆
を施すことが提案されている。
素線間のカップリングにより交流損失が発生し、これに
よって超電導状態を維持する冷媒のヘリウムの損失が大
きくなり、場合によっては常電導状態に転移する事故に
つながるおそれがある。また超電導線が化合物系、例え
ばNb3Snからなる超電導線の場合には、成形加工後のNb3
Sn形成の熱処理時に超電導線間が融着してヘリウムが流
れにくくなり、冷却効率を低下させるという問題があ
る。このためこの種の超電導体では超電導素線の表面に
素線の段階で酸化皮膜、無機ポリマー塗膜等の絶縁被覆
を施すことが提案されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような絶縁被覆は、その後の撚線工程
で、またはステンレス管内に収容後全体を矩形状に平角
加工する際に、剥離し易いという問題があった。特に超
電導素線が化合物系、例えば、Nb3Snからな超電導素線
の場合には、Nb3Sn形成のための熱処理が600〜800℃で
長時間行なわれるため酸化皮膜が熱分解して絶縁不良を
生じやすく、その結果交流損失の増大を招くという難点
があった。
で、またはステンレス管内に収容後全体を矩形状に平角
加工する際に、剥離し易いという問題があった。特に超
電導素線が化合物系、例えば、Nb3Snからな超電導素線
の場合には、Nb3Sn形成のための熱処理が600〜800℃で
長時間行なわれるため酸化皮膜が熱分解して絶縁不良を
生じやすく、その結果交流損失の増大を招くという難点
があった。
本発明はこのような従来の問題を解決するためになされ
たもので、高温長時間の熱処理や外力によって絶縁被覆
が剥離することがなく、絶縁性能が高められ、これによ
って交流損失の小さい超電導体を提供することを目的と
する。
たもので、高温長時間の熱処理や外力によって絶縁被覆
が剥離することがなく、絶縁性能が高められ、これによ
って交流損失の小さい超電導体を提供することを目的と
する。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明の超電導体は、多数本の超電導素線が撚
合わされて金属管内に挿入されている強制冷却型あるい
は浸漬冷却型の超電導体において、前記超電導線の表面
に絶縁被膜として電気メッキによるCrの皮膜を１〜５μ
ｍ形成してなることを特徴としている。
合わされて金属管内に挿入されている強制冷却型あるい
は浸漬冷却型の超電導体において、前記超電導線の表面
に絶縁被膜として電気メッキによるCrの皮膜を１〜５μ
ｍ形成してなることを特徴としている。
本発明においては、撚合せ前の超電導素線の表面に、電
気メッキによりCrが付着され、ついで従来法と同様に撚
合せ、ステンレス管の被覆、ロール成形および熱処理の
各工程を経て超電導体が得られる。
気メッキによりCrが付着され、ついで従来法と同様に撚
合せ、ステンレス管の被覆、ロール成形および熱処理の
各工程を経て超電導体が得られる。
本発明において、絶縁皮膜の厚さを１〜５μｍとしたの
は、１μｍ未満では絶縁耐力が不十分でかつ外力により
摩耗し易く、逆に５μｍを越えると可撓性が乏しくなっ
て撚合せ工程において絶縁皮膜が剥離したり、素線導体
内で発生した熱を冷媒に速やかに伝えることができなく
なるためである。
は、１μｍ未満では絶縁耐力が不十分でかつ外力により
摩耗し易く、逆に５μｍを越えると可撓性が乏しくなっ
て撚合せ工程において絶縁皮膜が剥離したり、素線導体
内で発生した熱を冷媒に速やかに伝えることができなく
なるためである。
さらに超電導素線としては、Nb3SnのほかにNb3VやNb3Al
等の化合物系の超電導素線を使用し得る。
等の化合物系の超電導素線を使用し得る。
なお本発明の超電導体は、強制冷却型に限らず浸漬冷却
型の超電導体にも適用できる。浸漬冷却型の場合には壁
面に多数の孔が形成された金属管が使用される。
型の超電導体にも適用できる。浸漬冷却型の場合には壁
面に多数の孔が形成された金属管が使用される。
（作用） 本発明ではCrの絶縁薄膜が電気メッキにより超電導素線
上に強固に付着しているので、素線に曲げや外力が加え
られても容易に剥離せず、かつ、Nb3Sn等の生成のため
の熱処理温度でも剥離せず安定である。またCrメッキは
Nb3Sn生成のための熱処理温度でもCrのCuへの拡散がな
いので、残留抵抗比（RRR;Residual Resistance Rati
o）の低下もなく純銅並みのレベルの値を保つことがで
きる。
上に強固に付着しているので、素線に曲げや外力が加え
られても容易に剥離せず、かつ、Nb3Sn等の生成のため
の熱処理温度でも剥離せず安定である。またCrメッキは
Nb3Sn生成のための熱処理温度でもCrのCuへの拡散がな
いので、残留抵抗比（RRR;Residual Resistance Rati
o）の低下もなく純銅並みのレベルの値を保つことがで
きる。
さらに絶縁被覆の厚さが１〜５μｍと薄いので、金属管
内の空間を冷媒が流れる時、素線導体内で発生した熱を
冷媒に速やかに伝えることができる。
内の空間を冷媒が流れる時、素線導体内で発生した熱を
冷媒に速やかに伝えることができる。
（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。この超電導
体１では、第２図に示すように、0.61φの超電導線２の
外周に電気メッキにより厚さ1.5μｍのCr絶縁皮膜３を
形成する。そしてこのNb3Sn超電導素線２が３×３×３
×４＝108本撚合されて、その外周にステンレステープ
４の押え巻きが施され、さらにその外周にステンレステ
ープの縦添え、溶接による矩形状のステンレス管５が被
覆されている。
体１では、第２図に示すように、0.61φの超電導線２の
外周に電気メッキにより厚さ1.5μｍのCr絶縁皮膜３を
形成する。そしてこのNb3Sn超電導素線２が３×３×３
×４＝108本撚合されて、その外周にステンレステープ
４の押え巻きが施され、さらにその外周にステンレステ
ープの縦添え、溶接による矩形状のステンレス管５が被
覆されている。
上記の矩形状のステンレス管５の代わりに円筒状のステ
ンレス管を用い、ボイド率32.3％になるように外径8.82
mm、内径7.70mmまで伸線加工を施して、700℃、２時間
の熱処理を施した後、垂直比抵抗を求めた。その結果を
第３図のグラフに示す。
ンレス管を用い、ボイド率32.3％になるように外径8.82
mm、内径7.70mmまで伸線加工を施して、700℃、２時間
の熱処理を施した後、垂直比抵抗を求めた。その結果を
第３図のグラフに示す。
第３図からわかるように、実施例の絶縁被覆は他の絶縁
材より垂直比抵抗が高いレベルの値を示し、絶縁材とし
て優れている。
材より垂直比抵抗が高いレベルの値を示し、絶縁材とし
て優れている。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の超電導体は、超電導素線
上に電気メッキにより厚さ１〜５μｍのCrの薄膜を付着
させたので強固で超電導素線に外力が加えられても容易
に剥離せず、かつ熱処理にも耐え得る絶縁被覆を施すこ
とができ、これによって絶縁被覆の絶縁性能を高め、超
電導体の交流損失を低減させることができる。
上に電気メッキにより厚さ１〜５μｍのCrの薄膜を付着
させたので強固で超電導素線に外力が加えられても容易
に剥離せず、かつ熱処理にも耐え得る絶縁被覆を施すこ
とができ、これによって絶縁被覆の絶縁性能を高め、超
電導体の交流損失を低減させることができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はNb3Sn超
電導素線の拡大断面図、第３図は実施例の超電導体を含
む熱処理後の皮膜の種類と垂直比抵抗の関係を表すグラ
フである。 １……超電導体 ２……Nb3Sn超電導素線 ３……Cr絶縁皮膜 ４……ステンレステープ ５……ステンレス管
電導素線の拡大断面図、第３図は実施例の超電導体を含
む熱処理後の皮膜の種類と垂直比抵抗の関係を表すグラ
フである。 １……超電導体 ２……Nb3Sn超電導素線 ３……Cr絶縁皮膜 ４……ステンレステープ ５……ステンレス管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 進 茨城県那珂郡東海村舟石川576−46 (72)発明者 鈴木 英元 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 青木 伸夫 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 市原 政光 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 神定 良昌 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 熊野 智幸 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】多数本の超電導素線が撚合わされて金属管
内に挿入されている強制冷却型あるいは浸漬冷却型の超
電導体において、前記超電導素線の表面に絶縁被膜とし
て電気メッキによるCrの皮膜を１〜５μｍ形成してなる
ことを特徴とする超電導体。 - 【請求項２】超電導素線が、Nb3Sn、Nb3Al等の化合物系
超電導素線である特許請求の範囲第１項記載の超電導
体。 - 【請求項３】金属管が、ステンレス管である特許請求の
範囲第１項または第２項記載の超電導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227799A JPH0789455B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 超電導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227799A JPH0789455B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 超電導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381709A JPS6381709A (ja) | 1988-04-12 |
| JPH0789455B2 true JPH0789455B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16866570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227799A Expired - Lifetime JPH0789455B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 超電導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789455B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2562903B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1996-12-11 | 日本原子力研究所 | 超電導体 |
| JPH02152111A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-12 | Junkosha Co Ltd | 超電導ケーブル |
| JPH07134918A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超電導撚線及びその製造方法 |
| JPH09134625A (ja) * | 1996-11-18 | 1997-05-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 絶縁超電導線の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61227799A patent/JPH0789455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6381709A (ja) | 1988-04-12 |
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Legal Events
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