JPH10233246A - 超電導導体の接続部 - Google Patents
超電導導体の接続部Info
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- JPH10233246A JPH10233246A JP9052469A JP5246997A JPH10233246A JP H10233246 A JPH10233246 A JP H10233246A JP 9052469 A JP9052469 A JP 9052469A JP 5246997 A JP5246997 A JP 5246997A JP H10233246 A JPH10233246 A JP H10233246A
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- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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- H02G15/34—Cable fittings for cryogenic cables
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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
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- 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】
【課題】 超電導線材が多層に巻回された超電導導体の
接続部で偏流を抑制する。 【解決手段】 内層の超電導線材を把持する筒状の内層
把持部1Aと、内層把持部1Aと一体で、外層の超電導線材
を把持する外層把持部1Bと、両把持部の間に内層把持部
1Aをはめ込むための開口部1Cを具える接続具１で超電導
導体の接続を行う。この接続具により、一方の導体端部
における内層X1を他方の導体端部における外層Y2に、一
方の導体端部における外層Y1を他方の導体端部における
内層X2に接続する。この接続部により、接続された超電
導導体全長としての各層におけるインピーダンスを均一
化して偏流を抑制する。
接続部で偏流を抑制する。 【解決手段】 内層の超電導線材を把持する筒状の内層
把持部1Aと、内層把持部1Aと一体で、外層の超電導線材
を把持する外層把持部1Bと、両把持部の間に内層把持部
1Aをはめ込むための開口部1Cを具える接続具１で超電導
導体の接続を行う。この接続具により、一方の導体端部
における内層X1を他方の導体端部における外層Y2に、一
方の導体端部における外層Y1を他方の導体端部における
内層X2に接続する。この接続部により、接続された超電
導導体全長としての各層におけるインピーダンスを均一
化して偏流を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超電導導体の接続部
と、この接続部を複数具える超電導導体および接続具に
関するものである。
と、この接続部を複数具える超電導導体および接続具に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超電導導体の構造として特開平5-
28847 号公報記載のものが知られている。これは芯材の
外周に超電導線材を螺旋状に複数層巻回したものであ
る。ここで、超電導線材はセラミックス系超電導材料を
金属（Ａｇなど）で被覆して形成されている。各層にお
ける超電導線材の巻回方向は交互に逆になっており、右
巻き層と左巻き層の数はほぼ同数にされている。そし
て、このような導体の接続部に関しては特に提案された
ものはない。
28847 号公報記載のものが知られている。これは芯材の
外周に超電導線材を螺旋状に複数層巻回したものであ
る。ここで、超電導線材はセラミックス系超電導材料を
金属（Ａｇなど）で被覆して形成されている。各層にお
ける超電導線材の巻回方向は交互に逆になっており、右
巻き層と左巻き層の数はほぼ同数にされている。そし
て、このような導体の接続部に関しては特に提案された
ものはない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構造の超
電導導体では、交流通電時に内層のインダクタンスが外
層のそれに比べて大きくなるため、内層のインピーダン
スが大きくなり、外層ほど大きい電流が流れる偏流が起
こる。偏流により外層の交流損失が大きくなり、多層構
造の超電導導体における超電導線材１本当りの交流損失
は、同線材単体での交流損失よりも大きくなる。このよ
うな交流損失の増加は、超電導導体の層数が増加するほ
ど顕著になるという問題があった。
電導導体では、交流通電時に内層のインダクタンスが外
層のそれに比べて大きくなるため、内層のインピーダン
スが大きくなり、外層ほど大きい電流が流れる偏流が起
こる。偏流により外層の交流損失が大きくなり、多層構
造の超電導導体における超電導線材１本当りの交流損失
は、同線材単体での交流損失よりも大きくなる。このよ
うな交流損失の増加は、超電導導体の層数が増加するほ
ど顕著になるという問題があった。
【０００４】従って、本発明の主目的は、上記の偏流を
抑制できる接続部、複数の接続部を持った導体全体とし
偏流を抑制できる超電導導体、および超電導導体の接続
に用いる接続具を提供することにある。
抑制できる接続部、複数の接続部を持った導体全体とし
偏流を抑制できる超電導導体、および超電導導体の接続
に用いる接続具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明接続部は上記の目
的を達成するもので、その特徴は、超電導導体を突き合
わせて形成した超電導導体の接続部において、この超電
導導体は芯材の外周に超電導線材が多層構造に巻回さ
れ、一方の導体端部における内層の超電導線材を他方の
導体端部における外層の超電導線材に接続し、一方の導
体端部における外層の超電導線材を他方の導体端部にお
ける内層の超電導線材に接続したことにある。
的を達成するもので、その特徴は、超電導導体を突き合
わせて形成した超電導導体の接続部において、この超電
導導体は芯材の外周に超電導線材が多層構造に巻回さ
れ、一方の導体端部における内層の超電導線材を他方の
導体端部における外層の超電導線材に接続し、一方の導
体端部における外層の超電導線材を他方の導体端部にお
ける内層の超電導線材に接続したことにある。
【０００６】また、超電導導体を突き合わせて形成した
複数の接続部を具える本発明超電導導体は次の構成を特
徴とする。 (1) 超電導導体は芯材の外周に超電導線材が３層以上積
層して巻回され、 (2) 各接続部は、 付き合わされた超電導導体の各々から同じ積層段階に
ある２層分の超電導線材を選択し、 これら２層の超電導線材は、一方の導体端部と他方の
導体端部において異なる積層段階にある超電導線材同士
を接続して形成され、 (3) 接続部によっては前記選択される２層の超電導線材
が異なる。
複数の接続部を具える本発明超電導導体は次の構成を特
徴とする。 (1) 超電導導体は芯材の外周に超電導線材が３層以上積
層して巻回され、 (2) 各接続部は、 付き合わされた超電導導体の各々から同じ積層段階に
ある２層分の超電導線材を選択し、 これら２層の超電導線材は、一方の導体端部と他方の
導体端部において異なる積層段階にある超電導線材同士
を接続して形成され、 (3) 接続部によっては前記選択される２層の超電導線材
が異なる。
【０００７】ここで、選択されなかった残りの超電導線
材は、一方の導体端部と他方の導体端部において同じ積
層段階にある超電導線材同士を接続してもよく、異なる
積層段階にある超電導線材同士を接続してもよい。ま
た、選択する２層は互いに隣接する２層とすることが好
適である。例えば、超電導線材が内層，中間層，外層の
３層あれば、内層と中間層，中間層と外層を選択する。
材は、一方の導体端部と他方の導体端部において同じ積
層段階にある超電導線材同士を接続してもよく、異なる
積層段階にある超電導線材同士を接続してもよい。ま
た、選択する２層は互いに隣接する２層とすることが好
適である。例えば、超電導線材が内層，中間層，外層の
３層あれば、内層と中間層，中間層と外層を選択する。
【０００８】さらに、本発明の接続具は、内層の超電導
線材を把持する筒状の内層把持部と、内層把持部と一体
で、外層の超電導線材を把持する外層把持部とを具え、
両把持部の間には内層把持部をはめ込むための開口部を
具えることを特徴とする。この接続具は、前記の接続構
造を構成するのに好適である。
線材を把持する筒状の内層把持部と、内層把持部と一体
で、外層の超電導線材を把持する外層把持部とを具え、
両把持部の間には内層把持部をはめ込むための開口部を
具えることを特徴とする。この接続具は、前記の接続構
造を構成するのに好適である。
【０００９】この接続具は超電導材料で構成すると接続
抵抗を低減でき、交流損失を小さくできるため好適であ
る。特に臨界温度が液体窒素温度以上の超電導材料を用
いることが好ましい。
抵抗を低減でき、交流損失を小さくできるため好適であ
る。特に臨界温度が液体窒素温度以上の超電導材料を用
いることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明接続部を説明するための等価回路図
である。
する。図１は本発明接続部を説明するための等価回路図
である。
【００１１】まず、本発明接続部を説明する前に偏流に
ついて説明する。ここでは、芯材の外周に超電導線材を
螺旋状に巻回した超電導導体を例として説明する。この
超電導導体は超電導線材が２層巻回され、外層と内層の
巻回方向が逆になっている。図１（Ａ）はその等価回路
である。Ｒ1 ，Ｌ1 ，ｉ1 は外層の超電導線材の抵抗，
インダクタンス，電流を、Ｒ2 ，Ｌ2 ，ｉ2 は内層の超
電導線材の抵抗，インダクタンス，電流を示している。
このような回路の場合、内径の大きい外層ほどインダク
タンスは小さくなり、Ｌ1 ＜Ｌ2 となる。そして、ＫＶ
Ｌ則により、i1R1＋jωL1i1＋jωMi2 ＝i2R2＋jωL2i2
＋jωMi1 となる（Ｍは相互インダクタンス）。これに
より、i1／i2＝｛R2＋jω(L2 −M)｝／｛R1＋jω(L1 −
M)｝となる。超電導ではＲ1,Ｒ2 ≪Ｌ1,Ｌ2,Ｍであるた
め、Ｌ1 ＜Ｌ2 ではｉ1 ＞ｉ2 となり偏流を生じる。
ついて説明する。ここでは、芯材の外周に超電導線材を
螺旋状に巻回した超電導導体を例として説明する。この
超電導導体は超電導線材が２層巻回され、外層と内層の
巻回方向が逆になっている。図１（Ａ）はその等価回路
である。Ｒ1 ，Ｌ1 ，ｉ1 は外層の超電導線材の抵抗，
インダクタンス，電流を、Ｒ2 ，Ｌ2 ，ｉ2 は内層の超
電導線材の抵抗，インダクタンス，電流を示している。
このような回路の場合、内径の大きい外層ほどインダク
タンスは小さくなり、Ｌ1 ＜Ｌ2 となる。そして、ＫＶ
Ｌ則により、i1R1＋jωL1i1＋jωMi2 ＝i2R2＋jωL2i2
＋jωMi1 となる（Ｍは相互インダクタンス）。これに
より、i1／i2＝｛R2＋jω(L2 −M)｝／｛R1＋jω(L1 −
M)｝となる。超電導ではＲ1,Ｒ2 ≪Ｌ1,Ｌ2,Ｍであるた
め、Ｌ1 ＜Ｌ2 ではｉ1 ＞ｉ2 となり偏流を生じる。
【００１２】そして、このような超電導導体における超
電導線材の全層を一括して接続しても（図１Ｂ）、各層
に流れる電流は前記図１Ａの場合と同様になり、やはり
偏流を生じる。なお、破線で囲まれた箇所は接続部を示
している（図１Ｂ，Ｃ）。
電導線材の全層を一括して接続しても（図１Ｂ）、各層
に流れる電流は前記図１Ａの場合と同様になり、やはり
偏流を生じる。なお、破線で囲まれた箇所は接続部を示
している（図１Ｂ，Ｃ）。
【００１３】これに対して、本発明の接続部を持つ超電
導導体の等価回路を図１（Ｃ）に示す。図示のように、
一方の導体端部における内層の超電導線材が他方の導体
端部における外層の超電導線材に接続され、一方の導体
端部における外層の超電導線材が他方の導体端部におけ
る内層の超電導線材に接続されている。この場合、ＫＶ
Ｌ則により次式が成立する。 i1R1＋jωL1i1＋jωMi2 ＋i1R2＋jωL2i1＋jωMi2 ＝i2
R2＋jωL2i2＋jωMi1＋i2R1＋jωL1i2＋jωMi1
導導体の等価回路を図１（Ｃ）に示す。図示のように、
一方の導体端部における内層の超電導線材が他方の導体
端部における外層の超電導線材に接続され、一方の導体
端部における外層の超電導線材が他方の導体端部におけ
る内層の超電導線材に接続されている。この場合、ＫＶ
Ｌ則により次式が成立する。 i1R1＋jωL1i1＋jωMi2 ＋i1R2＋jωL2i1＋jωMi2 ＝i2
R2＋jωL2i2＋jωMi1＋i2R1＋jωL1i2＋jωMi1
【００１４】そして、ｉ1 ＝ｉ2 となる。各層のインピ
ーダンスが等しくなると各層に流れる電流が均一にな
り、交流通電時の損失を小さくできる。インピーダンス
は各層の電気抵抗と各層のインダクタンスにより決まる
が、各層の臨界電流が等しければ各層に均等に電流が流
れているとき、電気抵抗は各層で等しくなる。従って、
各層のインダクタンスが等しくなれば、各層のインピー
ダンスは等しくなる。このように、両導体端部における
外層と内層を交差して接続することで、各層の全長での
インピーダンスを等しくし、偏流を抑制することができ
る。
ーダンスが等しくなると各層に流れる電流が均一にな
り、交流通電時の損失を小さくできる。インピーダンス
は各層の電気抵抗と各層のインダクタンスにより決まる
が、各層の臨界電流が等しければ各層に均等に電流が流
れているとき、電気抵抗は各層で等しくなる。従って、
各層のインダクタンスが等しくなれば、各層のインピー
ダンスは等しくなる。このように、両導体端部における
外層と内層を交差して接続することで、各層の全長での
インピーダンスを等しくし、偏流を抑制することができ
る。
【００１５】なお、超電導線材としては臨界温度が液体
窒素温度よりも高温の材料が好適である。例えば、Y-Ba
-Cu-O 系、Bi-(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系、Tl-Ba-Ca-Cu-O 系な
どのセラミックス系材料が好ましい。一方、芯材には、
丸パイプ，波付け管などを利用することができる。
窒素温度よりも高温の材料が好適である。例えば、Y-Ba
-Cu-O 系、Bi-(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系、Tl-Ba-Ca-Cu-O 系な
どのセラミックス系材料が好ましい。一方、芯材には、
丸パイプ，波付け管などを利用することができる。
【００１６】次に、このような接続部を形成する接続具
１を図２と３に基づいて説明する。これは内層の超電導
線材を把持する筒状の内層把持部1Aと、内層把持部1Aと
一体で、外層の超電導線材を把持する外層把持部1Bとを
具える。内層把持部1Aと外層把持部1Bは直列に配列さ
れ、ほぼ同一軸上に位置している。また、この外層把持
部1Bと内層把持部1Aとの間には、内層把持部1Aをはめ込
むための開口部1Cを具える。接続部を形成する際には、
一方の接続具の開口部1Cに他方の接続具の内層把持部1A
が組み入れられる。
１を図２と３に基づいて説明する。これは内層の超電導
線材を把持する筒状の内層把持部1Aと、内層把持部1Aと
一体で、外層の超電導線材を把持する外層把持部1Bとを
具える。内層把持部1Aと外層把持部1Bは直列に配列さ
れ、ほぼ同一軸上に位置している。また、この外層把持
部1Bと内層把持部1Aとの間には、内層把持部1Aをはめ込
むための開口部1Cを具える。接続部を形成する際には、
一方の接続具の開口部1Cに他方の接続具の内層把持部1A
が組み入れられる。
【００１７】接続部を形成するには、まず各導体の接続
端部において内層X1,X2 と外層Y1,Y2 を段階状に露出し
ておく。次に、接続具１を２つ用意し、一方の接続具の
開口部1Cに他方の内層把持部1Aが挿入するように両接続
具を組み合わせる。その状態で接続具の両端部から接続
する超電導導体を挿入する。続いて、一方の接続具は、
その内層把持部1Aで他方の導体端部の内層X2を把持し、
その外層把持部1Bで一方の導体端部の外層Y1を把持す
る。また、他方の接続具もこれと同様に、その内層把持
部1Aで一方の導体端部の内層X1を把持し、その外層把持
部1Bで他方の導体端部の外層Y2を把持する。そして、接
続部を圧縮して導体が抜けないように構成する。このよ
うな構成により、一方の導体端部における内層X1を他方
の導体端部における外層Y2に、一方の導体端部における
外層Y1を他方の導体端部における内層X2に接続すること
ができる。この接続具１も超電導材料で構成すれば一層
接続抵抗を低減できる。
端部において内層X1,X2 と外層Y1,Y2 を段階状に露出し
ておく。次に、接続具１を２つ用意し、一方の接続具の
開口部1Cに他方の内層把持部1Aが挿入するように両接続
具を組み合わせる。その状態で接続具の両端部から接続
する超電導導体を挿入する。続いて、一方の接続具は、
その内層把持部1Aで他方の導体端部の内層X2を把持し、
その外層把持部1Bで一方の導体端部の外層Y1を把持す
る。また、他方の接続具もこれと同様に、その内層把持
部1Aで一方の導体端部の内層X1を把持し、その外層把持
部1Bで他方の導体端部の外層Y2を把持する。そして、接
続部を圧縮して導体が抜けないように構成する。このよ
うな構成により、一方の導体端部における内層X1を他方
の導体端部における外層Y2に、一方の導体端部における
外層Y1を他方の導体端部における内層X2に接続すること
ができる。この接続具１も超電導材料で構成すれば一層
接続抵抗を低減できる。
【００１８】さらに、螺旋状に巻回された超電導線材を
４層具える超電導導体で、接続部を複数形成する場合に
ついて、図４に基づいて説明する。図４は接続部の構成
図である。
４層具える超電導導体で、接続部を複数形成する場合に
ついて、図４に基づいて説明する。図４は接続部の構成
図である。
【００１９】図４において、超電導線材は内周から外周
に向かって順に第１層A1,B1 ，第２層A2,B2 ，第３層A
3,B3 ，第４層A4,B4 とする。各層の超電導線材の巻回
方向は交互に逆方向となっている。ここでは、突き合わ
された各導体において同じ積層段階の２層を選択し、こ
の２層の間で交差して接続を行う。すなわち、選択され
た２層の間では異なる積層段階の線材同士が接続される
ことになる。選択される２層は隣接する２層（図４では
第２層A2,B2 と第３層A3,B3 ）とした。そして、選択さ
れなかった層（図４では第１層A1,B1 と第４層A4,B4 ）
は同じ積層段階の線材同士を接続する。
に向かって順に第１層A1,B1 ，第２層A2,B2 ，第３層A
3,B3 ，第４層A4,B4 とする。各層の超電導線材の巻回
方向は交互に逆方向となっている。ここでは、突き合わ
された各導体において同じ積層段階の２層を選択し、こ
の２層の間で交差して接続を行う。すなわち、選択され
た２層の間では異なる積層段階の線材同士が接続される
ことになる。選択される２層は隣接する２層（図４では
第２層A2,B2 と第３層A3,B3 ）とした。そして、選択さ
れなかった層（図４では第１層A1,B1 と第４層A4,B4 ）
は同じ積層段階の線材同士を接続する。
【００２０】まず、各層の超電導線材を段階的に露出し
て左右の超電導導体を突き合わせる。この状態で、第１
層同士の接続には円筒状の接続具C1を用いる。即ち、第
１層A1,B1 の外周を把持する接続具C1で突き合わされた
第１層同士を接続する。
て左右の超電導導体を突き合わせる。この状態で、第１
層同士の接続には円筒状の接続具C1を用いる。即ち、第
１層A1,B1 の外周を把持する接続具C1で突き合わされた
第１層同士を接続する。
【００２１】次に、第２層A2,B2 と第３層A3,B3 とを交
差して接続する。この場合は、図に示すような板状の接
続具C2,C3 を用いる。この接続具C2,C3 は、第３層A3,B
3 と接する外層対応面と第２層A2,B2 と接する内層対応
面とを具え、両者の間に段が形成されている。外層対応
面は第３層A3,B3 の外周面に対応した湾曲形状で、内層
対応面は第２層A2,B2 の外周面に対応した湾曲形状であ
る。接続にはこの接続具を複数（ここでは２つ）用意す
る。接続具C3の外層対応面を一方の導体の第３層A3に接
続し、その内層対応面を他方の導体の第２層B2に接続す
る。また、接続具C2の外層対応面を他方の導体の第３層
B3に接続し、その内層対応面を一方の導体の第２層A2に
接続する。このとき両接続具は互いに接触しない。
差して接続する。この場合は、図に示すような板状の接
続具C2,C3 を用いる。この接続具C2,C3 は、第３層A3,B
3 と接する外層対応面と第２層A2,B2 と接する内層対応
面とを具え、両者の間に段が形成されている。外層対応
面は第３層A3,B3 の外周面に対応した湾曲形状で、内層
対応面は第２層A2,B2 の外周面に対応した湾曲形状であ
る。接続にはこの接続具を複数（ここでは２つ）用意す
る。接続具C3の外層対応面を一方の導体の第３層A3に接
続し、その内層対応面を他方の導体の第２層B2に接続す
る。また、接続具C2の外層対応面を他方の導体の第３層
B3に接続し、その内層対応面を一方の導体の第２層A2に
接続する。このとき両接続具は互いに接触しない。
【００２２】そして、第４層A4,B4 同士の接続には円筒
状の接続具C4を用いる。この接続具はC4第１層を接続す
る前に予めいずれかの導体の外周にはめ込んでおく。上
記に述べた第１層から第３層の接続を終えたところで、
この接続具C4を超電導導体に沿ってスライドさせ、接続
具C4の両端部が各導体の第４層同士に接触する位置で固
定する。各層A1〜A4,B1〜B4 と接続具C1〜C4 の固定は
はんだ付けなどの適宜な手段で行えばよい。
状の接続具C4を用いる。この接続具はC4第１層を接続す
る前に予めいずれかの導体の外周にはめ込んでおく。上
記に述べた第１層から第３層の接続を終えたところで、
この接続具C4を超電導導体に沿ってスライドさせ、接続
具C4の両端部が各導体の第４層同士に接触する位置で固
定する。各層A1〜A4,B1〜B4 と接続具C1〜C4 の固定は
はんだ付けなどの適宜な手段で行えばよい。
【００２３】なお、第１層と第２層とを選択し、両者を
交差して接続する場合は、接続具C2,C3 と同様な構成の
接続具を用いる。次に、第３層同士の接続には半円筒状
の接続具を用いる。すなわち、各第３層の端部外周を２
つの半円筒状接続具で挾んで接続を行う。そして、第４
層同士の接続には、図４における第４層同士の接続のよ
うに円筒状の接続具を用いればよい。
交差して接続する場合は、接続具C2,C3 と同様な構成の
接続具を用いる。次に、第３層同士の接続には半円筒状
の接続具を用いる。すなわち、各第３層の端部外周を２
つの半円筒状接続具で挾んで接続を行う。そして、第４
層同士の接続には、図４における第４層同士の接続のよ
うに円筒状の接続具を用いればよい。
【００２４】また、第３層と第４層とを選択し、両者を
交差して接続する場合は、第１層同士を円筒状の接続具
でつなぎ、第２層同士を半円筒状の接続具でつなぐ。す
なわち、各第２層の端部外周を２つの半円筒状接続具で
挾んで接続を行う。第３層と４層の接続は、接続具C2,C
3 と同様な形状の接続具を用いればよい。
交差して接続する場合は、第１層同士を円筒状の接続具
でつなぎ、第２層同士を半円筒状の接続具でつなぐ。す
なわち、各第２層の端部外周を２つの半円筒状接続具で
挾んで接続を行う。第３層と４層の接続は、接続具C2,C
3 と同様な形状の接続具を用いればよい。
【００２５】上記のような接続部を複数具える導体の等
価回路図を図５に示す。図５において、左端の数値は超
電導線材の積層順（最内層を第１層とする）を示し、
「○」は超電導導体を、「−」は接続部を示す。また、
左から順に各導体を第一導体，第二導体…とし、各接続
部を第一接続部，第二接続部…とする。
価回路図を図５に示す。図５において、左端の数値は超
電導線材の積層順（最内層を第１層とする）を示し、
「○」は超電導導体を、「−」は接続部を示す。また、
左から順に各導体を第一導体，第二導体…とし、各接続
部を第一接続部，第二接続部…とする。
【００２６】図のように、第一接続部では第４層と第３
層のみ交差接続を行い、第二接続部では第３層と第２層
の交差接続を、第三接続部では第２層と第１層との交差
接続を行って、以下同様の接続を繰り返している。ここ
で、超電導導体の各層のインダクタンスを第１層から順
にL1，L2，L3，L4とすると、電流パスは次のようにな
る。
層のみ交差接続を行い、第二接続部では第３層と第２層
の交差接続を、第三接続部では第２層と第１層との交差
接続を行って、以下同様の接続を繰り返している。ここ
で、超電導導体の各層のインダクタンスを第１層から順
にL1，L2，L3，L4とすると、電流パスは次のようにな
る。
【００２７】ｉ4 ：L4 → L3 → L2 → L1 → L1 → L1
→ L2 → L2 → L3 → L3→ L4 →L4 ｉ3 ：L3 → L4 → L4 → L4 → L3 → L2 → L1 → L1
→ L1 → L2→ L2 →L3 ｉ2 ：L2 → L2 → L3 → L3 → L4 → L4 → L4 → L3
→ L2 → L1→ L1 →L1 ｉ1 ：L1 → L1 → L1 → L2 → L2 → L3 → L3 → L4
→ L4 → L4→ L3 →L2
→ L2 → L2 → L3 → L3→ L4 →L4 ｉ3 ：L3 → L4 → L4 → L4 → L3 → L2 → L1 → L1
→ L1 → L2→ L2 →L3 ｉ2 ：L2 → L2 → L3 → L3 → L4 → L4 → L4 → L3
→ L2 → L1→ L1 →L1 ｉ1 ：L1 → L1 → L1 → L2 → L2 → L3 → L3 → L4
→ L4 → L4→ L3 →L2
【００２８】このように各接続部で選択される２層を順
次変えることにより、超電導導体全長（ここでは第一導
体から第十二導体まで）のインピーダンスを均一化する
ことができる。図４，５のように各接続部では選択され
た２層の間でのみ交差接続を行い、超電導導体における
線材の積層数がｎ層の場合、「ｎ（ｎ−１）−１」個の
接続部を形成することでインピーダンスの均一化を図る
ことができる。
次変えることにより、超電導導体全長（ここでは第一導
体から第十二導体まで）のインピーダンスを均一化する
ことができる。図４，５のように各接続部では選択され
た２層の間でのみ交差接続を行い、超電導導体における
線材の積層数がｎ層の場合、「ｎ（ｎ−１）−１」個の
接続部を形成することでインピーダンスの均一化を図る
ことができる。
【００２９】しかも、このような接続部は、全ての層を
積層段階の異なる超電導線材同士で接続する場合に比べ
て、接続部１箇所当りの作業量を低減し、接続部を小型
化することができる。
積層段階の異なる超電導線材同士で接続する場合に比べ
て、接続部１箇所当りの作業量を低減し、接続部を小型
化することができる。
【００３０】なお、図６に示すように、各接続部で交差
接続を複数行えば、少ない接続部数で超電導線材全長の
インピーダンスを均一化することができる。例えば、図
６の第一接続部（左から順に第一，第二…とする）では
第４層と第３層を交差接続し、かつ第２層と第１層も交
差接続する。次に第二接続部では第３層と第２層のみ交
差接続し、以下の接続部でも同様の接続を繰り返してい
く。この構成では、計７つの接続部を用いることで、超
電導導体全長のインピーダンスを均一化することができ
る。
接続を複数行えば、少ない接続部数で超電導線材全長の
インピーダンスを均一化することができる。例えば、図
６の第一接続部（左から順に第一，第二…とする）では
第４層と第３層を交差接続し、かつ第２層と第１層も交
差接続する。次に第二接続部では第３層と第２層のみ交
差接続し、以下の接続部でも同様の接続を繰り返してい
く。この構成では、計７つの接続部を用いることで、超
電導導体全長のインピーダンスを均一化することができ
る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明接続部によ
れば、超電導導体全長として内層と外層におけるインピ
ーダンスを等しくし、偏流を抑制することができる。こ
れにより、交流損失を低減することができる。
れば、超電導導体全長として内層と外層におけるインピ
ーダンスを等しくし、偏流を抑制することができる。こ
れにより、交流損失を低減することができる。
【００３２】また、本発明接続具は上記接続部を形成す
るのに最適な器具である。特に、接続具自体も超電導材
料で構成すれば接続部での接続抵抗を小さくし、交流損
失を低減することができる。
るのに最適な器具である。特に、接続具自体も超電導材
料で構成すれば接続部での接続抵抗を小さくし、交流損
失を低減することができる。
【００３３】さらに、超電導線材が３層以上巻回された
導体の場合、選択された２層のみについて交差接続を行
い、接続部によって選択する２層を変えることで、超電
導導体全長における内層と外層のインピーダンスを均等
化することができる。この場合、全ての層を積層段階の
異なる超電導線材同士で接続する場合に比べて、接続部
を形成する際の作業量を少なくでき、接続部の小型化を
図ることができる。特に、選択される２層が隣接する２
層の場合、交差接続が容易に行える。
導体の場合、選択された２層のみについて交差接続を行
い、接続部によって選択する２層を変えることで、超電
導導体全長における内層と外層のインピーダンスを均等
化することができる。この場合、全ての層を積層段階の
異なる超電導線材同士で接続する場合に比べて、接続部
を形成する際の作業量を少なくでき、接続部の小型化を
図ることができる。特に、選択される２層が隣接する２
層の場合、交差接続が容易に行える。
【図１】本発明接続部を説明するための図で、（Ａ）は
導体自体の等価回路図、（Ｂ）は（Ａ）図の導体を内外
層を一括して接続した場合の等価回路図、（Ｃ）は内外
層を交差接続した場合の等価回路図。
導体自体の等価回路図、（Ｂ）は（Ａ）図の導体を内外
層を一括して接続した場合の等価回路図、（Ｃ）は内外
層を交差接続した場合の等価回路図。
【図２】本発明接続具の取付手順を示す説明図。
【図３】図２の接続具により形成された導体接続部の側
面図。
面図。
【図４】超電導線材が４層巻回されている場合の本発明
接続部を示す構成図。
接続部を示す構成図。
【図５】図４の接続部を複数具える超電導導体の等価回
路図。
路図。
【図６】１つの接続部で複数の交差接続を行った超電導
導体の等価回路図。
導体の等価回路図。
１ 接続具 1A 内層把持部 1B 外層把持部 1C 開口部 X1,X2 内層 Y1,Y2 外層 A1,B1 第１層 A2,B2 第２層 A3,B3 第３層 A4,B4 第４層 C1〜C4 接続具
フロントページの続き (72)発明者 石井 英雄 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 本庄 昇一 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社電力技術研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 超電導導体を突き合わせて形成した超電
導導体の接続部において、 この超電導導体は芯材の外周に超電導線材が多層構造に
巻回され、 一方の導体端部における内層の超電導線材を他方の導体
端部における外層の超電導線材に接続し、 一方の導体端部における外層の超電導線材を他方の導体
端部における内層の超電導線材に接続したことを特徴と
する超電導導体の接続部。 - 【請求項２】 超電導導体を突き合わせて形成した接続
部を複数具える超電導導体において、 この超電導導体は芯材の外周に超電導線材が３層以上積
層して巻回され、 各接続部は、 付き合わされた超電導導体の各々から同じ積層段階にあ
る２層分の超電導線材を選択し、 これら２層の超電導線材は、一方の導体端部と他方の導
体端部において異なる積層段階にある超電導線材同士を
接続して形成され、 接続部によっては前記選択される２層の超電導線材が異
なることを特徴とする超電導導体。 - 【請求項３】 選択されなかった残りの超電導線材は一
方の導体端部と他方の導体端部において同じ積層段階に
ある超電導線材同士を接続して各接続部が形成されてい
ることを特徴とする請求項２記載の超電導導体。 - 【請求項４】 選択される２層が互いに隣接する２層で
あることを特徴とする請求項２記載の超電導導体。 - 【請求項５】 内層の超電導線材を把持する筒状の内層
把持部と、 内層把持部と一体で、外層の超電導線材を把持する外層
把持部とを具え、 両把持部の間には、内層把持部をはめ込むための開口部
を具えることを特徴とする超電導導体の接続具。 - 【請求項６】 超電導材料で構成したことを特徴とする
請求項５記載の超電導導体の接続具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9052469A JPH10233246A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 超電導導体の接続部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9052469A JPH10233246A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 超電導導体の接続部 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233246A true JPH10233246A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12915585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9052469A Pending JPH10233246A (ja) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | 超電導導体の接続部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10233246A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1453142A3 (en) * | 2003-02-28 | 2005-08-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Terminal structure of direct electric current superconducting cable and DC superconducting cable line |
| EP2830160A1 (de) * | 2013-07-25 | 2015-01-28 | Nexans | Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von zwei supraleitfähigen Kabeln |
| WO2015006350A3 (en) * | 2013-07-09 | 2015-02-19 | Advanced Conductor Technologies Llc | Multiphase coaxial superconducting cables and corc degaussing system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0955241A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層超電導ケーブル |
-
1997
- 1997-02-19 JP JP9052469A patent/JPH10233246A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0955241A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層超電導ケーブル |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1453142A3 (en) * | 2003-02-28 | 2005-08-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Terminal structure of direct electric current superconducting cable and DC superconducting cable line |
| US6988915B2 (en) | 2003-02-28 | 2006-01-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Terminal structure of direct electric current multilayer structure superconducting cable and DC superconducting cable line |
| CN1329928C (zh) * | 2003-02-28 | 2007-08-01 | 住友电气工业株式会社 | 直流电流超导电缆的终端结构以及直流电流超导电缆线路 |
| KR100995767B1 (ko) | 2003-02-28 | 2010-11-23 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 직류용 초전도 케이블의 단말 구조 및 직류용 초전도케이블 선로 |
| WO2015006350A3 (en) * | 2013-07-09 | 2015-02-19 | Advanced Conductor Technologies Llc | Multiphase coaxial superconducting cables and corc degaussing system |
| US9093200B2 (en) | 2013-07-09 | 2015-07-28 | Advanced Conductor Technologies Llc | Multiphase coaxial superconducting cables and corc degaussing system |
| EP2830160A1 (de) * | 2013-07-25 | 2015-01-28 | Nexans | Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von zwei supraleitfähigen Kabeln |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050817 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060118 |