JPS6231805B2 - - Google Patents
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- JPS6231805B2 JPS6231805B2 JP3770881A JP3770881A JPS6231805B2 JP S6231805 B2 JPS6231805 B2 JP S6231805B2 JP 3770881 A JP3770881 A JP 3770881A JP 3770881 A JP3770881 A JP 3770881A JP S6231805 B2 JPS6231805 B2 JP S6231805B2
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- lead
- superconducting wire
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/06—Coils, e.g. winding, insulating, terminating or casing arrangements therefor
- H01F6/065—Feed-through bushings, terminals and joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超電導磁気浮上車などに使用される超
電導電磁石構造に関する。
電導電磁石構造に関する。
超電導電磁石には極低温に冷却した時に電気抵
抗が０になる様にNb，Ti等の特殊合金を多心線
として伸線した超電導線が一般に使用される。し
かし、この超電導線の超電導状態を保持せしめる
のには非常に細心の注意を必要とする。つまり極
低温での冷却が十分行なわれなかつたり、予定以
上の磁場にさらされたり、又は超電導線が不安定
に保持されて動いたり振動したりしただけでも超
電導状態は破壊し、常電導状態になり、発生した
抵抗と今迄超電導状態に保持されて流れていた大
電流とが合わさり、うまくこの電流を外部に導き
出して消費させる様にしないかぎり曲部的な発熱
により電磁石が一瞬の内に破損してしまう危険が
ある。特に超電導磁気浮上車に使う超電導電磁石
に於いては、強い磁界と車両走行により超電導線
が加振されたり、又磁界と超電導線を流れる強い
電流との作用で超電導線が彎曲したり移動したり
して、超電導状態を保持出来なくなる危険があ
る。しかるに超電導線をコイル状に成形した所は
巻枠又はコイルモールドの様な手段で固定は容易
であるが、そのコイルから外部パワーリードへの
接続線部やコイルの閉ループ回路を開閉する永久
電流スイツチへの接続線部は固定が困難で非常に
問題を発生しやすい。
抗が０になる様にNb，Ti等の特殊合金を多心線
として伸線した超電導線が一般に使用される。し
かし、この超電導線の超電導状態を保持せしめる
のには非常に細心の注意を必要とする。つまり極
低温での冷却が十分行なわれなかつたり、予定以
上の磁場にさらされたり、又は超電導線が不安定
に保持されて動いたり振動したりしただけでも超
電導状態は破壊し、常電導状態になり、発生した
抵抗と今迄超電導状態に保持されて流れていた大
電流とが合わさり、うまくこの電流を外部に導き
出して消費させる様にしないかぎり曲部的な発熱
により電磁石が一瞬の内に破損してしまう危険が
ある。特に超電導磁気浮上車に使う超電導電磁石
に於いては、強い磁界と車両走行により超電導線
が加振されたり、又磁界と超電導線を流れる強い
電流との作用で超電導線が彎曲したり移動したり
して、超電導状態を保持出来なくなる危険があ
る。しかるに超電導線をコイル状に成形した所は
巻枠又はコイルモールドの様な手段で固定は容易
であるが、そのコイルから外部パワーリードへの
接続線部やコイルの閉ループ回路を開閉する永久
電流スイツチへの接続線部は固定が困難で非常に
問題を発生しやすい。
本発明の目的は超電導線のコイルから外部へ引
出される接続線部の安定保持を図つて超電導状態
の破壊を防止した超電導電磁石構造を提供する事
にある。
出される接続線部の安定保持を図つて超電導状態
の破壊を防止した超電導電磁石構造を提供する事
にある。
以下この発明の一実施例を図面に従い説明す
る。先づ第１図は超電導電磁石の概略構成を示
し、図中１は内部が真空とされた外槽容器（図示
省略）内に組込まれた内槽で、内部に後述する超
電導コイルが強固に固定されたステンレス製中空
トラツク状容器として構成されている。この内槽
１の上部に液体ヘリウムのタンク２が配され連結
管３で接続されている。又この内槽１にはパワー
リード導出部４が設けられ、ここを通してパワー
リード５が内槽１から導出されてその外端が真空
の外槽容器外に突出して外部電源へ接続されてい
る。なお内槽１及びパワーリード５は真空外槽容
器内に各種の熱絶縁材及び荷重支持材（図示せ
ず）を介して組込まれていて真空中に保温支持さ
れ、内部の極低温状況を保持出来る様になつてい
る。その状態でパワーリード５の外端から内槽１
内に配された超電導コイルに必要な電流を流し、
本図には図示してない永久電流スイツチを閉じれ
ば超電導コイル内に永久電流が流れ、パワーリー
ド５よりの電流を無くしても永久電流が超電導コ
イル内に流れつづけ、極めて強力な磁石を構成す
るようになつている。
る。先づ第１図は超電導電磁石の概略構成を示
し、図中１は内部が真空とされた外槽容器（図示
省略）内に組込まれた内槽で、内部に後述する超
電導コイルが強固に固定されたステンレス製中空
トラツク状容器として構成されている。この内槽
１の上部に液体ヘリウムのタンク２が配され連結
管３で接続されている。又この内槽１にはパワー
リード導出部４が設けられ、ここを通してパワー
リード５が内槽１から導出されてその外端が真空
の外槽容器外に突出して外部電源へ接続されてい
る。なお内槽１及びパワーリード５は真空外槽容
器内に各種の熱絶縁材及び荷重支持材（図示せ
ず）を介して組込まれていて真空中に保温支持さ
れ、内部の極低温状況を保持出来る様になつてい
る。その状態でパワーリード５の外端から内槽１
内に配された超電導コイルに必要な電流を流し、
本図には図示してない永久電流スイツチを閉じれ
ば超電導コイル内に永久電流が流れ、パワーリー
ド５よりの電流を無くしても永久電流が超電導コ
イル内に流れつづけ、極めて強力な磁石を構成す
るようになつている。
ここで第２図より内槽１のパワーリード導出部
４附近の内部構造を詳述すると、内槽１内部には
超電導コイル７が絶縁フランジ８とスペーサー９
でもつて強固に固定保持される。パワーリード５
は銅による導体５Ａと、ガスヘリウムにより冷却
する為のガス通路となるパイプ５Ｂとから構成さ
れる。ここでパワーリード導出部４は内槽１と内
部連通した箱体４Ｂとパワーリード貫通部４Ａと
からなり、常時この中は液体ヘリウムにより満た
され極低温に保持される。
４附近の内部構造を詳述すると、内槽１内部には
超電導コイル７が絶縁フランジ８とスペーサー９
でもつて強固に固定保持される。パワーリード５
は銅による導体５Ａと、ガスヘリウムにより冷却
する為のガス通路となるパイプ５Ｂとから構成さ
れる。ここでパワーリード導出部４は内槽１と内
部連通した箱体４Ｂとパワーリード貫通部４Ａと
からなり、常時この中は液体ヘリウムにより満た
され極低温に保持される。
上記パワーリード貫通部４Ａにはその外周端に
パワーリード５のパイプ５Ｂ端が溶接固定され、
又中央孔部にはパイプ１６が溶接により密に嵌着
され、これにセラミツクなどの電気絶縁体１５を
介して接続金具部１４が取付けられ、上記パワー
リード導体５Ａがパイプ１６内中央を通つて絶縁
体１５を貫通して内槽１と電気的に絶縁された状
態で接続金具部１４に導通保持されている。ここ
で１１Ａは銅材等により溝形状に形成された接続
部材で、一端に上記接続金具部１４に導通したパ
ワーリード５Ａと接続する部材を有し、他端に内
槽１内方に向け円弧状に彎曲した舌片状の支持部
１１Ｂを有した構造とされ、内槽１外側に溶接固
定された座金具１７に対し絶縁材１２Ａ，１２Ｂ
を介してボルトナツト１３で強固に固定される。
なお、その絶縁材１２Ａ，１２Ｂ及びボルトナツ
ト１３で接続部材１１Ａを固定した時寸法不整か
らセラミツクなどの絶縁体１５に無理がかからぬ
様に、接続金具部１４に可撓性を若干持たせるよ
う金属ベローズ（図示せず）を組込むのも有効な
手段と考えられる。ここで上記内槽１内の超電導
コイル７から出した超電導線１０は上記支持部１
１Ｂに付き添うようにして接続部材１１Ａの溝形
部内に導びき通してハンダ付け等で固定して電気
的に接続する。
パワーリード５のパイプ５Ｂ端が溶接固定され、
又中央孔部にはパイプ１６が溶接により密に嵌着
され、これにセラミツクなどの電気絶縁体１５を
介して接続金具部１４が取付けられ、上記パワー
リード導体５Ａがパイプ１６内中央を通つて絶縁
体１５を貫通して内槽１と電気的に絶縁された状
態で接続金具部１４に導通保持されている。ここ
で１１Ａは銅材等により溝形状に形成された接続
部材で、一端に上記接続金具部１４に導通したパ
ワーリード５Ａと接続する部材を有し、他端に内
槽１内方に向け円弧状に彎曲した舌片状の支持部
１１Ｂを有した構造とされ、内槽１外側に溶接固
定された座金具１７に対し絶縁材１２Ａ，１２Ｂ
を介してボルトナツト１３で強固に固定される。
なお、その絶縁材１２Ａ，１２Ｂ及びボルトナツ
ト１３で接続部材１１Ａを固定した時寸法不整か
らセラミツクなどの絶縁体１５に無理がかからぬ
様に、接続金具部１４に可撓性を若干持たせるよ
う金属ベローズ（図示せず）を組込むのも有効な
手段と考えられる。ここで上記内槽１内の超電導
コイル７から出した超電導線１０は上記支持部１
１Ｂに付き添うようにして接続部材１１Ａの溝形
部内に導びき通してハンダ付け等で固定して電気
的に接続する。
なお上述の様なパワーリード導体５Ａは電流
入・出用として２本のパイプ５Ｂの中に通されて
設けられ、場合によつては超電導コイル７に必要
に応じて設けた中間端子などの個数に応じた本数
を並べることがあるが、上記接続部材１１Ａなど
はあまり幅方向の寸法を必要としないので該パワ
ーリード導体５Ａの本数に応じて容易に配置する
事が可能である。
入・出用として２本のパイプ５Ｂの中に通されて
設けられ、場合によつては超電導コイル７に必要
に応じて設けた中間端子などの個数に応じた本数
を並べることがあるが、上記接続部材１１Ａなど
はあまり幅方向の寸法を必要としないので該パワ
ーリード導体５Ａの本数に応じて容易に配置する
事が可能である。
而して、上記第２図の構造であると、内槽１と
連通し外部には気密構造を保持したパワーリード
導出部４の箱体４Ｂ内において、内槽１に対し電
気的絶縁を図つて銅材製の溝形状接続部材１１Ａ
を強固に固定し、その接続部材１１Ａから内槽１
内方に向け円弧状に彎曲して突出した支持部１１
Ｂに内槽１内の超電導コイル７から出した超電導
線１０を付き添わせて該接続部材１１Ａの溝形部
内に導びき強固にハンダ付等で固定し、こうして
超電導線１０を接続部材１１Ａを介しパワーリー
ド導体５Ａに接続できることから、その超電導線
１０は短かくて良くしかも無理なく自然の姿で強
固に固定保持されるようになる。従つて、一般に
超電導コイル７に強力な電流が流れて内槽１周囲
が強力なる磁界につつまれている状態で、しかも
超電導線１０に励磁電流が流れている時などに於
いては、車両の走行又は何等かの振動により超電
導線１０が振れると、この超電導線１０に超電導
破壊を生じ、超電導コイル７のクエンチを誘発す
る危険があるが、上述の如く超電導線１０が舌片
状支持部１１Ｂ及び溝型状接続部材１１Ａにより
極めて安定的に固定されているので不用意に振動
する様な事は完全に防止され、超電導破壊やクエ
ンチの誘発の危険が無くなる。なお、上記超電導
線１０を舌片状支持部１１Ｂに添わせるだけでな
くハンダ又はバインド線で固定するとより効果的
である。
連通し外部には気密構造を保持したパワーリード
導出部４の箱体４Ｂ内において、内槽１に対し電
気的絶縁を図つて銅材製の溝形状接続部材１１Ａ
を強固に固定し、その接続部材１１Ａから内槽１
内方に向け円弧状に彎曲して突出した支持部１１
Ｂに内槽１内の超電導コイル７から出した超電導
線１０を付き添わせて該接続部材１１Ａの溝形部
内に導びき強固にハンダ付等で固定し、こうして
超電導線１０を接続部材１１Ａを介しパワーリー
ド導体５Ａに接続できることから、その超電導線
１０は短かくて良くしかも無理なく自然の姿で強
固に固定保持されるようになる。従つて、一般に
超電導コイル７に強力な電流が流れて内槽１周囲
が強力なる磁界につつまれている状態で、しかも
超電導線１０に励磁電流が流れている時などに於
いては、車両の走行又は何等かの振動により超電
導線１０が振れると、この超電導線１０に超電導
破壊を生じ、超電導コイル７のクエンチを誘発す
る危険があるが、上述の如く超電導線１０が舌片
状支持部１１Ｂ及び溝型状接続部材１１Ａにより
極めて安定的に固定されているので不用意に振動
する様な事は完全に防止され、超電導破壊やクエ
ンチの誘発の危険が無くなる。なお、上記超電導
線１０を舌片状支持部１１Ｂに添わせるだけでな
くハンダ又はバインド線で固定するとより効果的
である。
次に第３図は上記第２図のものに対して永久電
流スイツチ１８を組込んだ状態の内部構造を示す
もので、この場合基本的には第２図と同じである
が、パワーリード導出部４の箱体４Ｃの形状が変
わつていて、内部に若干大きめのスペースがあた
えられ、そのスペース内にて永久電流スイツチ１
８が固定金具２０により箱体４Ｃに対し取付固定
され、その永久電流スイツチ１８からの超電導線
１９が第２図同様の接続部材１１の溝形内部に超
電導コイル７からの超電導線１０と一体になつて
ハンダ付等で固定されている。この様にする事に
より超電導線１０，１９が両者とも短かくして済
み、且つ両者同時に安定的に固定され、しかもそ
れぞれ空間内にて遊離している部分が極めて小さ
くなる為に、車両が走行したりした時でも超電導
線１０，１９が振動してクエンチを生じる危険性
が無くなる。また、超電導線１０，１９の間に流
れる電流により両線同志が反撥し合つて離脱して
しまう不都合もなくなる。更にこの永久電流スイ
ツチ１８は図示省略しているが超電導線とヒータ
ー線をまとめて無誘導巻きして構成され、超電導
線をヒーターにより熱して常電導状態とする事に
よりスイツチを開いたのと同じ効果を得るのであ
るが、その時若干のヒーター熱が周囲に出る。し
かし上述も構成であると永久電流スイツチ１８を
内槽１の端部外の超電導コイル７から十分はなれ
た位置に配置出来る事から、上記ヒーター熱によ
る超電導コイル７に対する影響も極めてわずかで
すむと云つた有利な機器配置とする事が出来る。
流スイツチ１８を組込んだ状態の内部構造を示す
もので、この場合基本的には第２図と同じである
が、パワーリード導出部４の箱体４Ｃの形状が変
わつていて、内部に若干大きめのスペースがあた
えられ、そのスペース内にて永久電流スイツチ１
８が固定金具２０により箱体４Ｃに対し取付固定
され、その永久電流スイツチ１８からの超電導線
１９が第２図同様の接続部材１１の溝形内部に超
電導コイル７からの超電導線１０と一体になつて
ハンダ付等で固定されている。この様にする事に
より超電導線１０，１９が両者とも短かくして済
み、且つ両者同時に安定的に固定され、しかもそ
れぞれ空間内にて遊離している部分が極めて小さ
くなる為に、車両が走行したりした時でも超電導
線１０，１９が振動してクエンチを生じる危険性
が無くなる。また、超電導線１０，１９の間に流
れる電流により両線同志が反撥し合つて離脱して
しまう不都合もなくなる。更にこの永久電流スイ
ツチ１８は図示省略しているが超電導線とヒータ
ー線をまとめて無誘導巻きして構成され、超電導
線をヒーターにより熱して常電導状態とする事に
よりスイツチを開いたのと同じ効果を得るのであ
るが、その時若干のヒーター熱が周囲に出る。し
かし上述も構成であると永久電流スイツチ１８を
内槽１の端部外の超電導コイル７から十分はなれ
た位置に配置出来る事から、上記ヒーター熱によ
る超電導コイル７に対する影響も極めてわずかで
すむと云つた有利な機器配置とする事が出来る。
この発明は以上の如くなしたから、内槽内の超
電導コイルから出して外部パワーリード導体と接
続する超電導線及び必要に応じ永久電流スイツチ
からの超電導線を内槽に対して電気絶縁した状態
で安定的に固定保持することができ、その超電導
線を強磁界中で加振しても振動などを生じること
が無く、これにて超電導線の振動により常電導化
しクエンチを誘発する事を確実に防止出来る極め
て有利な構造となる。
電導コイルから出して外部パワーリード導体と接
続する超電導線及び必要に応じ永久電流スイツチ
からの超電導線を内槽に対して電気絶縁した状態
で安定的に固定保持することができ、その超電導
線を強磁界中で加振しても振動などを生じること
が無く、これにて超電導線の振動により常電導化
しクエンチを誘発する事を確実に防止出来る極め
て有利な構造となる。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は磁気浮上車などに用いられる超電導電磁石の
外槽容器に納まる内槽等の概念的構成図、第２図
は同内槽のパワーリード導出部付近の構成断面
図、第３図は永久電流スイツチを備えた場合の構
成断面図である。 １……超電導電磁石内槽、２……液体ヘリウム
タンク、３……連結管、４……パワーリード導出
部、４Ａ……パワーリード貫通部、４Ｂ，４Ｃ…
…パワーリード導出部箱体、５……パワーリー
ド、５Ａ……パワーリード導体、５Ｂ……パワー
リード管、７……超電導コイル、８……絶縁フラ
ンジ、９……スペーサー、１０……超電導線、１
１Ａ……溝形接続部材、１１Ｂ……支持部、１２
Ａ，１２Ｂ……絶縁材、１３……ボルトナツト、
１４……接続金具、１５……セラミツクなどの絶
縁材、１６……パイプ、１７……座金具、１８…
…永久電流スイツチ、１９……超電導線、２０…
…固定金具。
図は磁気浮上車などに用いられる超電導電磁石の
外槽容器に納まる内槽等の概念的構成図、第２図
は同内槽のパワーリード導出部付近の構成断面
図、第３図は永久電流スイツチを備えた場合の構
成断面図である。 １……超電導電磁石内槽、２……液体ヘリウム
タンク、３……連結管、４……パワーリード導出
部、４Ａ……パワーリード貫通部、４Ｂ，４Ｃ…
…パワーリード導出部箱体、５……パワーリー
ド、５Ａ……パワーリード導体、５Ｂ……パワー
リード管、７……超電導コイル、８……絶縁フラ
ンジ、９……スペーサー、１０……超電導線、１
１Ａ……溝形接続部材、１１Ｂ……支持部、１２
Ａ，１２Ｂ……絶縁材、１３……ボルトナツト、
１４……接続金具、１５……セラミツクなどの絶
縁材、１６……パイプ、１７……座金具、１８…
…永久電流スイツチ、１９……超電導線、２０…
…固定金具。
Claims (1)
- １ 超電導磁気浮上車などに使用されるものにお
いて、超電導コイルを格納した内槽の一部に前記
超電導コイルに外部より電源供給を行うパワーリ
ードの導出部を形成し、そのパワーリード導出部
内部に、気密に且つ内槽と電気的に絶縁して導通
したパワーリード導体と接続する銅材製等の接続
部材を前記内槽に対し電気的絶縁を図つて強固に
固定し、この接続部材に内槽内の超電導コイルか
ら出した超電導線及び必要に応じ永久電流スイツ
チからの超電導線をハンダ付等でもつて接続固定
支持させたことを特徴とする超電導電磁石構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3770881A JPS57152109A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Construction of superconductive electromagnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3770881A JPS57152109A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Construction of superconductive electromagnet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57152109A JPS57152109A (en) | 1982-09-20 |
| JPS6231805B2 true JPS6231805B2 (ja) | 1987-07-10 |
Family
ID=12505018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3770881A Granted JPS57152109A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Construction of superconductive electromagnet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57152109A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118399158B (zh) * | 2024-06-26 | 2024-08-23 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种超导磁体失超探测线真空室内引出方法 |
-
1981
- 1981-03-16 JP JP3770881A patent/JPS57152109A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57152109A (en) | 1982-09-20 |
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