JPS6117324B2 - - Google Patents
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- JPS6117324B2 JPS6117324B2 JP56087155A JP8715581A JPS6117324B2 JP S6117324 B2 JPS6117324 B2 JP S6117324B2 JP 56087155 A JP56087155 A JP 56087155A JP 8715581 A JP8715581 A JP 8715581A JP S6117324 B2 JPS6117324 B2 JP S6117324B2
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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
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数本の複合多芯超電導素線、又は
これらと安定化金属素線を、撚合せた超電導撚線
の製造方法に関するものである。
これらと安定化金属素線を、撚合せた超電導撚線
の製造方法に関するものである。
現在一般に用いられている超電導材料は、Nb
−Ti、Nb−Zr等の合金系のものと、Nb3Sn、
V3Ga等の化合物系のものである。
−Ti、Nb−Zr等の合金系のものと、Nb3Sn、
V3Ga等の化合物系のものである。
これらの超電導材料は、それ自体では超電導性
を示すが、外部および内部の電磁気、熱的変化に
対してフラツクスジヤンプ等により非常に不安定
であるだけでなく、磁界の変化に伴なう超電導材
料自身のヒステリシスロスが生じる。
を示すが、外部および内部の電磁気、熱的変化に
対してフラツクスジヤンプ等により非常に不安定
であるだけでなく、磁界の変化に伴なう超電導材
料自身のヒステリシスロスが生じる。
そのため、一般に超電導材料は第１図に例を示
すように極細多芯の状態（多芯フイラメント状
態）で安定化金属マトリツクス中に複合化され、
用いられる。図において、１は、例えばNb−
Ti、Nb3Sn等より成る極細サイズの超電導フイラ
メントで、この多数本が安定化材（例えばCu、
Cu系合金、Al、Al系合金）２の中に埋め込まれ
て複合多芯超電導線３が構成されている。
すように極細多芯の状態（多芯フイラメント状
態）で安定化金属マトリツクス中に複合化され、
用いられる。図において、１は、例えばNb−
Ti、Nb3Sn等より成る極細サイズの超電導フイラ
メントで、この多数本が安定化材（例えばCu、
Cu系合金、Al、Al系合金）２の中に埋め込まれ
て複合多芯超電導線３が構成されている。
さらに、ただ単に超電導材料を極細多芯フイラ
メントにして複合化しただけでは、磁界の変化に
対してフイラメント化した効果がなく、外部磁界
の変化に対してフイラメント間の結合がおこり、
１本の太い超電導線のように振舞い、そのために
安定性が低下し、ロスが大きくなる。
メントにして複合化しただけでは、磁界の変化に
対してフイラメント化した効果がなく、外部磁界
の変化に対してフイラメント間の結合がおこり、
１本の太い超電導線のように振舞い、そのために
安定性が低下し、ロスが大きくなる。
これを防止する方法として極細多芯フイラメン
トを複合化した超電導線にねじり（ツイスト）を
与えることにより、フイラメント間の結合を無く
することができる。
トを複合化した超電導線にねじり（ツイスト）を
与えることにより、フイラメント間の結合を無く
することができる。
すなわち、現在一般に使用されている超電導線
というのは、安定化金属マトリツクス中に極細多
芯超電導フイラメントを有する超電導線を一定の
ピツチでツイストしてあるものである。
というのは、安定化金属マトリツクス中に極細多
芯超電導フイラメントを有する超電導線を一定の
ピツチでツイストしてあるものである。
又超電導線は用いる用途および条件に応じて、
上述の複合多芯超電導線の多数本を撚合せたり、
必要により安定性向上のために、安定化材として
のCu又はAl線等をこれらと混合して撚合せ、超
電導撚線とすることが行なわれている。
上述の複合多芯超電導線の多数本を撚合せたり、
必要により安定性向上のために、安定化材として
のCu又はAl線等をこれらと混合して撚合せ、超
電導撚線とすることが行なわれている。
すなわち、超電導撚線の従来の製造法は、第１
図に示すような複合多芯超電導線３を、複合ビレ
ツトから熱間押出し→伸線加工等の方法で作成
し、一定のピツチでツイスト加工した後、それら
の複数本、又はこれらと所定本数の安定化金属線
を、撚り返しのある撚線機を用いて任意の撚線構
造に撚合せるものであつた。
図に示すような複合多芯超電導線３を、複合ビレ
ツトから熱間押出し→伸線加工等の方法で作成
し、一定のピツチでツイスト加工した後、それら
の複数本、又はこれらと所定本数の安定化金属線
を、撚り返しのある撚線機を用いて任意の撚線構
造に撚合せるものであつた。
この場合、撚線に撚り返しのある撚線機を用い
る理由について第２図を用いて説明する。図にお
いて、４は中心素線、５はその周りに撚合された
外層素線で、Ａを中心素線４の片側にある点、Ｂ
を外層素線５の片側にある点とする。
る理由について第２図を用いて説明する。図にお
いて、４は中心素線、５はその周りに撚合された
外層素線で、Ａを中心素線４の片側にある点、Ｂ
を外層素線５の片側にある点とする。
撚り返しのある撚線機で撚合せた場合、撚線の
それぞれの位置６，７，８での横断面の配置はそ
れぞれ下方に示すようになり、点ＡおよびＢは常
にそれぞれ素線４および５の同じ側（図ではＡは
素線の下側、Ｂは素線の上側）に位置し、点Ａ，
Ｂの空間的位置（Ａ点は常に下、Ｂ点は常に上）
は曲線９，１０で示すように変化せず、素線４お
よび５は元のツイスト加工を受けた状態を維持す
る。
それぞれの位置６，７，８での横断面の配置はそ
れぞれ下方に示すようになり、点ＡおよびＢは常
にそれぞれ素線４および５の同じ側（図ではＡは
素線の下側、Ｂは素線の上側）に位置し、点Ａ，
Ｂの空間的位置（Ａ点は常に下、Ｂ点は常に上）
は曲線９，１０で示すように変化せず、素線４お
よび５は元のツイスト加工を受けた状態を維持す
る。
このように撚線前に素線をツイスト加工した場
合は、撚線は撚り返しのある撚線機によらねばな
らない。
合は、撚線は撚り返しのある撚線機によらねばな
らない。
この方法では、素線を撚合せる前に複合多芯超
電導素線１本１本にツイストをかける必要がある
ため、工程的に非常に長い使用を要する欠点があ
る。
電導素線１本１本にツイストをかける必要がある
ため、工程的に非常に長い使用を要する欠点があ
る。
本発明は、上述の欠点を解消するため成された
もので、素線を撚り返しのない撚線機を用いて撚
合せることにより、撚線と同時に、複合多芯超電
導素線のツイストを行ない、これにより複合多芯
超電導素線の撚線前の段階でのツイスト加工を省
略し、工程の短縮化による製造コストの節減を達
成し得る超電導撚線の製造方法を提供せんとする
ものである。
もので、素線を撚り返しのない撚線機を用いて撚
合せることにより、撚線と同時に、複合多芯超電
導素線のツイストを行ない、これにより複合多芯
超電導素線の撚線前の段階でのツイスト加工を省
略し、工程の短縮化による製造コストの節減を達
成し得る超電導撚線の製造方法を提供せんとする
ものである。
本発明は、複数本の非ツイストの複合多芯超電
導素線、又はこれらと複数本の安定化金属素線
を、撚り返しのない撚線機を用いて撚合せること
により、撚線と同時に、上記複合多芯超電導素線
のツイストを行なうことを特徴とする超電導撚線
の製造方法である。
導素線、又はこれらと複数本の安定化金属素線
を、撚り返しのない撚線機を用いて撚合せること
により、撚線と同時に、上記複合多芯超電導素線
のツイストを行なうことを特徴とする超電導撚線
の製造方法である。
本発明に用いられる撚り返しのない撚線機とい
うのは、例えばバンチヤー、ダブルバンチヤー撚
線機と呼ばれているものがその例である。
うのは、例えばバンチヤー、ダブルバンチヤー撚
線機と呼ばれているものがその例である。
本発明に用いられる複合多芯超電導素線（以下
単に超電導素線と称す）は、第１図に例を示した
ように、Cu、Al又はそれらの合金のような安定
化金属マトリツクス中にNb−Ti、Nb3Sn等の超
電導フイラメントの多芯を複合した線であり、第
１図に示す構造に限られるものではなく、又如可
なる製造方法によつて作成されたものでも良い。
単に超電導素線と称す）は、第１図に例を示した
ように、Cu、Al又はそれらの合金のような安定
化金属マトリツクス中にNb−Ti、Nb3Sn等の超
電導フイラメントの多芯を複合した線であり、第
１図に示す構造に限られるものではなく、又如可
なる製造方法によつて作成されたものでも良い。
以下、本発明を図面を用いて実施例により説明
する。
する。
第３図は本発明方法の実施例における撚合せ後
の中心素線と外層素線のうちの１本の状態を示す
斜視図である。図において、１４は中心素線、１
５はその周りに撚合された外層素線で、Ａを中心
素線の片側にある点、Ｂを外層素線１５の片側に
ある点とする。
の中心素線と外層素線のうちの１本の状態を示す
斜視図である。図において、１４は中心素線、１
５はその周りに撚合された外層素線で、Ａを中心
素線の片側にある点、Ｂを外層素線１５の片側に
ある点とする。
撚返しのない撚線機で撚合せた場合、撚線のそ
れぞれの位置１６，１７，１８での横断面の配置
はそれぞれ下方に示すようになり、点ＡおよびＢ
は位相を変化し、1/2撚りピツチの位置１８で180
゜変化する。従つて統Ａ，Ｂの位相はそれぞれ曲
線１９，２０で示すように回転し、ねじれる。す
なわち、中心素線１４は、それ自身に金属学的な
ツイストがかかり、かつ超電導フイラメントにも
ツイストがかかる。又外層素線１５は線自身には
金属学的なツイストはかからないが、空間的にツ
イストがかかる。
れぞれの位置１６，１７，１８での横断面の配置
はそれぞれ下方に示すようになり、点ＡおよびＢ
は位相を変化し、1/2撚りピツチの位置１８で180
゜変化する。従つて統Ａ，Ｂの位相はそれぞれ曲
線１９，２０で示すように回転し、ねじれる。す
なわち、中心素線１４は、それ自身に金属学的な
ツイストがかかり、かつ超電導フイラメントにも
ツイストがかかる。又外層素線１５は線自身には
金属学的なツイストはかからないが、空間的にツ
イストがかかる。
この場合のツイストピツチは撚りピツチに等し
く、撚線する場合は、マグネツト仕様から逆に算
出された超電導素線のツイストピツチに撚りピツ
チを合致させて行なうようにする。
く、撚線する場合は、マグネツト仕様から逆に算
出された超電導素線のツイストピツチに撚りピツ
チを合致させて行なうようにする。
なお、上述の説明において述べた「金属学的な
ツイスト」とは、素線自身にねじり加工が加わつ
ていることを示しており、その際素線の内部のフ
イラメントは素線の中心を軸として、その周りに
ねじられている。
ツイスト」とは、素線自身にねじり加工が加わつ
ていることを示しており、その際素線の内部のフ
イラメントは素線の中心を軸として、その周りに
ねじられている。
又「空間的ツイスト」とは、素線内部のフイラ
メントの状態についてのものであり、「空間的に
ツイストがかかつている状態」とは、撚線に垂直
なある一定方向から撚線を見てそれを２次元平面
に投影した場合、素線内部のフイラメント相互の
位置が交差している状態を指す。
メントの状態についてのものであり、「空間的に
ツイストがかかつている状態」とは、撚線に垂直
なある一定方向から撚線を見てそれを２次元平面
に投影した場合、素線内部のフイラメント相互の
位置が交差している状態を指す。
本発明のように、非ツイストの素線を撚り返し
のない撚線機で撚つた場合は、中心素線について
は、素線自身にねじれがかかり、それにより素線
内部のフイラメントは空間的にねじれている（ツ
イストされる）ことになる。又周囲の外層の素線
については、外層素線は中心素線に対して常に同
じ側に接しているように撚られるため、外層の素
線自身にはねじれはかからないが、内部のフイラ
メントに関しては、空間的に見るとねじれている
ことになる。
のない撚線機で撚つた場合は、中心素線について
は、素線自身にねじれがかかり、それにより素線
内部のフイラメントは空間的にねじれている（ツ
イストされる）ことになる。又周囲の外層の素線
については、外層素線は中心素線に対して常に同
じ側に接しているように撚られるため、外層の素
線自身にはねじれはかからないが、内部のフイラ
メントに関しては、空間的に見るとねじれている
ことになる。
これに対し、非ツイストの素線を撚り返しのあ
る撚線機で撚ると、中心素線については、素線自
身にねじれがかからないだけでなく、素線内部の
フイラメントにもねじれがかかつていない。又周
囲の外層の素線については、素線の上側が常に上
側を向くようにして、中心素線の空間的に見て周
りに撚られているため、外層の素線自身にはねじ
れがかかつていることになるが、内部のフイラメ
ントに関しては空間的に見てねじれがかかつてい
ない。
る撚線機で撚ると、中心素線については、素線自
身にねじれがかからないだけでなく、素線内部の
フイラメントにもねじれがかかつていない。又周
囲の外層の素線については、素線の上側が常に上
側を向くようにして、中心素線の空間的に見て周
りに撚られているため、外層の素線自身にはねじ
れがかかつていることになるが、内部のフイラメ
ントに関しては空間的に見てねじれがかかつてい
ない。
前述のように撚り返しのない撚線機を用いて素
線を撚合せると、撚線と同時に、超電導素線がツ
イストを受けるので、従来のように撚線前に別工
程で素線をツイスト加工する必要がなく、工程を
省略し得る。
線を撚合せると、撚線と同時に、超電導素線がツ
イストを受けるので、従来のように撚線前に別工
程で素線をツイスト加工する必要がなく、工程を
省略し得る。
なお、本発明により製造した超電導撚線を、必
要によりさらにその複数本を撚線加工することは
何等差支えない。ただし、この撚線加工に用いる
撚線機は撚り返しのある撚線機であることが望ま
しい。若し撚り返しのない撚線機で行なうと、最
初の撚線による撚りピツチ（ツイストピツチ）に
対してさらにツイストをかけることになり、かつ
１本１本の超電導フイラメントに、空間的に不均
一なツイストがかかることになり、所望のツイス
トピツチが得られず、好ましくない。
要によりさらにその複数本を撚線加工することは
何等差支えない。ただし、この撚線加工に用いる
撚線機は撚り返しのある撚線機であることが望ま
しい。若し撚り返しのない撚線機で行なうと、最
初の撚線による撚りピツチ（ツイストピツチ）に
対してさらにツイストをかけることになり、かつ
１本１本の超電導フイラメントに、空間的に不均
一なツイストがかかることになり、所望のツイス
トピツチが得られず、好ましくない。
実施例：
外径0.5mmのNb−Tiフイラメント本数37本、Cu
比４の複合多芯超電導素線７本を、ダブルバンチ
ヤー撚線機を用いて撚りピツチ15mmで撚合せた。
比４の複合多芯超電導素線７本を、ダブルバンチ
ヤー撚線機を用いて撚りピツチ15mmで撚合せた。
得られた撚線より長さ30cmの試料を採り、両端
をおさえて、硝酸中でマトリツクスの銅を溶か
し、除去した後、Nb−Tiフイラメントの配列を
調べた。
をおさえて、硝酸中でマトリツクスの銅を溶か
し、除去した後、Nb−Tiフイラメントの配列を
調べた。
その結果、第３図に示した通り、中心の素線に
は線自身およびフイラメント自身にツイストがか
かり、周りの外層素線には線自身には金属学的な
ツイストがかからず、フイラメントには空間的に
ツイストがかかつている状態になつていることを
確認した。
は線自身およびフイラメント自身にツイストがか
かり、周りの外層素線には線自身には金属学的な
ツイストがかからず、フイラメントには空間的に
ツイストがかかつている状態になつていることを
確認した。
又ダブルバンチヤー撚線機の回転数を1000r.p.
m.とし、長さ10000ｍ撚線するのに約11時間を要
した。
m.とし、長さ10000ｍ撚線するのに約11時間を要
した。
これに対し、撚線前に複合多芯超電導素線の１
本１本をツイスト加工した後、回転数1000r.p.m.
の撚り返しのある撚線機により撚線すると、ツイ
スト加工だけで約77時間かかり、さらにその後の
撚線工程を加えると、100時間程度かかることに
なる。
本１本をツイスト加工した後、回転数1000r.p.m.
の撚り返しのある撚線機により撚線すると、ツイ
スト加工だけで約77時間かかり、さらにその後の
撚線工程を加えると、100時間程度かかることに
なる。
以上述べたように、本発明方法は、複数本の非
ツイストの複合多芯超電導素線、又はこれらと複
数本の安定化金属素線を、撚り返しのない撚線機
を用いて撚合せるため、撚線後中心素線に金属学
的なツイストがかかり、外層素線に空間的なツイ
ストがかかるため、従来のように撚線前に超電導
素線１本１本をツイスト加工する必要がなく、素
線のツイスト加工の省略により工程が短縮化さ
れ、超電導撚線を短時間で製造コスト安く製造し
得ると共に、ツイストにより超電導特性のすぐれ
た超電導撚線が得られる利点がある。
ツイストの複合多芯超電導素線、又はこれらと複
数本の安定化金属素線を、撚り返しのない撚線機
を用いて撚合せるため、撚線後中心素線に金属学
的なツイストがかかり、外層素線に空間的なツイ
ストがかかるため、従来のように撚線前に超電導
素線１本１本をツイスト加工する必要がなく、素
線のツイスト加工の省略により工程が短縮化さ
れ、超電導撚線を短時間で製造コスト安く製造し
得ると共に、ツイストにより超電導特性のすぐれ
た超電導撚線が得られる利点がある。
第１図は複合多芯超電導素線の一例を示す横断
面図である。第２図は撚り返しのある撚線機によ
る撚線後の中心素線と外層素線１本の状態を示す
斜視図である。第３図は本発明の実施例における
撚り返しのない撚線機による撚線後の中心素線と
外層素線１本の状態を示す斜視図である。 １……超電導フイラメント、２……安定化材、
３……複合多芯超電導線、４，１４……中心素
線、５，１５…外層素線、６，７，８，１６，１
７，１８……位置、９，１０，１９，２０……曲
線、Ａ，Ｂ……点。
面図である。第２図は撚り返しのある撚線機によ
る撚線後の中心素線と外層素線１本の状態を示す
斜視図である。第３図は本発明の実施例における
撚り返しのない撚線機による撚線後の中心素線と
外層素線１本の状態を示す斜視図である。 １……超電導フイラメント、２……安定化材、
３……複合多芯超電導線、４，１４……中心素
線、５，１５…外層素線、６，７，８，１６，１
７，１８……位置、９，１０，１９，２０……曲
線、Ａ，Ｂ……点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数本の非ツイストの複合多芯超電導素線、
又はこれらと複数本の安定化金属素線を、撚り返
しのない撚線機を用いて撚合せることにより、撚
線と同時に、上記複合多芯超電導素線のツイスト
を行なうことを特徴とする超電導撚線の製造方
法。 ２ 複合多芯超電導撚線が、銅、アルミニウム又
はそれらの合金中に多芯の超電導フイラメントを
埋め込んだものである特許請求の範囲第１項記載
の超電導撚線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56087155A JPS57202005A (en) | 1981-06-06 | 1981-06-06 | Method of producing superconductive twisted wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56087155A JPS57202005A (en) | 1981-06-06 | 1981-06-06 | Method of producing superconductive twisted wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202005A JPS57202005A (en) | 1982-12-10 |
| JPS6117324B2 true JPS6117324B2 (ja) | 1986-05-07 |
Family
ID=13907091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56087155A Granted JPS57202005A (en) | 1981-06-06 | 1981-06-06 | Method of producing superconductive twisted wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202005A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115715U (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-22 | ||
| JPH0319719U (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-26 |
-
1981
- 1981-06-06 JP JP56087155A patent/JPS57202005A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115715U (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-22 | ||
| JPH0319719U (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202005A (en) | 1982-12-10 |
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