JPS6115534B2 - - Google Patents
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- JPS6115534B2 JPS6115534B2 JP54007347A JP734779A JPS6115534B2 JP S6115534 B2 JPS6115534 B2 JP S6115534B2 JP 54007347 A JP54007347 A JP 54007347A JP 734779 A JP734779 A JP 734779A JP S6115534 B2 JPS6115534 B2 JP S6115534B2
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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】
本発明は交流損失の小さい超電導電線に関す
る。超電導電線は、現在、核融合炉や粒子加速器
用の電磁石に用いる為に開発が進められている。
上述の用途においては、超電導電線に交番磁界が
印加され、超電導電線中に交流損失が生じる。交
流損失に伴なう発熱により、冷媒である液体ヘリ
ウムが蒸発し、冷凍機の負荷が増加したり、著し
い場合は超電導電線の温度が過大に上昇して常電
導転移が生じ、電磁石が焼損することもある。
る。超電導電線は、現在、核融合炉や粒子加速器
用の電磁石に用いる為に開発が進められている。
上述の用途においては、超電導電線に交番磁界が
印加され、超電導電線中に交流損失が生じる。交
流損失に伴なう発熱により、冷媒である液体ヘリ
ウムが蒸発し、冷凍機の負荷が増加したり、著し
い場合は超電導電線の温度が過大に上昇して常電
導転移が生じ、電磁石が焼損することもある。
本発明は、このような悪影響をもたらす交流損
失を低減する為になされたもので、超電導電線に
垂直な磁界成分により発生する交流損失の小さい
多層撚線型超電導電線を改良し、さらに超電導電
線に平行な磁界成分により発生する交流損失をも
低減する超電導電線の構造を提供せんとするもの
である。
失を低減する為になされたもので、超電導電線に
垂直な磁界成分により発生する交流損失の小さい
多層撚線型超電導電線を改良し、さらに超電導電
線に平行な磁界成分により発生する交流損失をも
低減する超電導電線の構造を提供せんとするもの
である。
本発明は、超電導芯線を安定化材中に埋め込
み、必要により捻回されてなる素線の複数本を、
２層以上撚り合せてなる多層撚線型超電導電線に
おいて、上記各層の撚りピツチが、その各層を構
成する複数本の素線が横断面上に作る投影軌跡に
より取囲まれる面積に比例してなることを特徴と
する超電導電線である。
み、必要により捻回されてなる素線の複数本を、
２層以上撚り合せてなる多層撚線型超電導電線に
おいて、上記各層の撚りピツチが、その各層を構
成する複数本の素線が横断面上に作る投影軌跡に
より取囲まれる面積に比例してなることを特徴と
する超電導電線である。
本発明において、超電導芯線とは、Nb―Ti，
Nb―Zrなどよりなる合金、又はV3Ga，Nb3Sn，
Nb3Geなどよりなる金属間化合物などの超電導材
料よりなる芯線を意味する。
Nb―Zrなどよりなる合金、又はV3Ga，Nb3Sn，
Nb3Geなどよりなる金属間化合物などの超電導材
料よりなる芯線を意味する。
先づ本発明の原理を説明する。
超電導電線に垂直な磁界成分により発生する交
流損失を低減する為に、超電導芯線を安定化材中
に埋め込んでなる素線自体も捻回され、かつ複数
本の素線で超電導電線が構成される場合には、該
複数本の素線が撚合されることは周知である。し
かしながら複数本の素線が撚合されることによ
り、以下に第１図を用いて説明する理由で、超電
導電線に平行な磁界成分により交流損失が発生す
る。第１図、イは多層撚線型超電導電線の素線の
配列の一例を示す断面図である。今、最外層の１
つの素線２とその内側の層の１つの素線１に注目
する。素線１と素線２を側方からみると、第１
図、ロに示すように撚りピツチ長τpの導体３及
び４の形となる。超電導電線に平行な磁界を第１
図、ロ中矢印Ｂで表わすと、導体３及び４の磁界
と鎖交する面積は、矢視Ｃよりみた導体３及び４
の横断面上への投影軌跡５及び６で囲まれた面積
である。電磁誘導の法則により、導体３の両端、
即ち端末A2―端末A′2間に発生する電圧は、 V1＝S5・Ｂ〓・ｎ ……(1) 導体４の両端、即ち端末A1―端末A′1間に発生す
る電圧は、 V2＝S6・Ｂ〓・ｎ ……(2) で与えられる。
流損失を低減する為に、超電導芯線を安定化材中
に埋め込んでなる素線自体も捻回され、かつ複数
本の素線で超電導電線が構成される場合には、該
複数本の素線が撚合されることは周知である。し
かしながら複数本の素線が撚合されることによ
り、以下に第１図を用いて説明する理由で、超電
導電線に平行な磁界成分により交流損失が発生す
る。第１図、イは多層撚線型超電導電線の素線の
配列の一例を示す断面図である。今、最外層の１
つの素線２とその内側の層の１つの素線１に注目
する。素線１と素線２を側方からみると、第１
図、ロに示すように撚りピツチ長τpの導体３及
び４の形となる。超電導電線に平行な磁界を第１
図、ロ中矢印Ｂで表わすと、導体３及び４の磁界
と鎖交する面積は、矢視Ｃよりみた導体３及び４
の横断面上への投影軌跡５及び６で囲まれた面積
である。電磁誘導の法則により、導体３の両端、
即ち端末A2―端末A′2間に発生する電圧は、 V1＝S5・Ｂ〓・ｎ ……(1) 導体４の両端、即ち端末A1―端末A′1間に発生す
る電圧は、 V2＝S6・Ｂ〓・ｎ ……(2) で与えられる。
但し、S5：導体３の投影軌跡５で囲まれる面積
S6：〃 ４ 〃 ６ 〃
Ｂ〓 ：磁束密度変化率
ｎ ：ターン数＝Ｌ／τｐ
Ｌ ：電線長
τｐ：撚線ピツチ
第１図、ロから明らかなように導体３の投影軌
跡５で囲まれる面積S5と導体４の投影軌跡６で囲
まれる面積S6は異なる為、(1)，(2)式より電圧V1
とV2は異なり、導体３と導体４の間に電位差が
生じて交流損失を発生する。
跡５で囲まれる面積S5と導体４の投影軌跡６で囲
まれる面積S6は異なる為、(1)，(2)式より電圧V1
とV2は異なり、導体３と導体４の間に電位差が
生じて交流損失を発生する。
今、もし導体３と導体４の撚りピツチをS5とS6
に比例させたとすると、(1)，(2)式中のターン数ｎ
は導体３と導体４で異なり、(1)式及び(2)式はそれ
ぞれ(3)式及び(4)式となる。
に比例させたとすると、(1)，(2)式中のターン数ｎ
は導体３と導体４で異なり、(1)式及び(2)式はそれ
ぞれ(3)式及び(4)式となる。
V1＝S5・Ｂ〓・Ｌ／ａ・S5＝Ｂ〓Ｌ／ａ ……(3)
V2＝S6・Ｂ〓・Ｌ／ａ・S6＝Ｂ〓Ｌ／ａ ……(4)
但し、ａ：比例定数
(3)式及び(4)式よりV1＝V2となり、この場合は
交流損失が発生しない。
交流損失が発生しない。
次に、本発明を実施例により図面を用いて説明
する。第２図は本発明の実施例を説明する図であ
る。
する。第２図は本発明の実施例を説明する図であ
る。
図中、８は、ニオブーチタン（Nb―Ti）合金
やニオブー錫（Nb3Sn）化合物などよりなる超電
導芯線９を銅、アルミニウム又はそれらの合金よ
りなる安定化材１０の中に埋めこんで、それ自身
捻回されてなる素線である。超電導電線１４は１
本の中心となる素線１３と６本の第１層の素線１
２及び12本の第２層の素線１１より構成されてい
る。
やニオブー錫（Nb3Sn）化合物などよりなる超電
導芯線９を銅、アルミニウム又はそれらの合金よ
りなる安定化材１０の中に埋めこんで、それ自身
捻回されてなる素線である。超電導電線１４は１
本の中心となる素線１３と６本の第１層の素線１
２及び12本の第２層の素線１１より構成されてい
る。
本発明では第１層の撚りピツチと第２層の撚り
ピツチの比は、素線１２が横断面上に作る投影軌
跡１５により取囲まれる面積と、素線１１が横断
面上に作る投影軌跡１６により取囲まれる面積の
比に一致させている。
ピツチの比は、素線１２が横断面上に作る投影軌
跡１５により取囲まれる面積と、素線１１が横断
面上に作る投影軌跡１６により取囲まれる面積の
比に一致させている。
第３図は、本発明の他の実施例を説明する図で
ある。
ある。
図中、２０はニオブーチタン合金やニオブー錫
化合物等の超電導材料よりなる超電導芯線２１を
銅、アルミニウム又はそれらの合金よりなる安定
化材２２の中に埋め込んで、それ自身捻回されて
なる素線である。超電導電線２８は、２５―１、
２５―２、２５―３、２５―４、２５―５、２５
―６で示される第１層の６本の素線と、その外側
にある14本の第２層の素線２４及び素線間に充填
される、鉛―錫合金、銀―錫合金又はインジウム
―錫合金等よりなる半田２３より構成される平角
撚線である。
化合物等の超電導材料よりなる超電導芯線２１を
銅、アルミニウム又はそれらの合金よりなる安定
化材２２の中に埋め込んで、それ自身捻回されて
なる素線である。超電導電線２８は、２５―１、
２５―２、２５―３、２５―４、２５―５、２５
―６で示される第１層の６本の素線と、その外側
にある14本の第２層の素線２４及び素線間に充填
される、鉛―錫合金、銀―錫合金又はインジウム
―錫合金等よりなる半田２３より構成される平角
撚線である。
本発明では第１層の撚りピツチと第２層の撚り
ピツチの比は、第１層の素線２５―１、２５―
２、２５―３、２５―４、２５―５、２５―６が
横断面上に作る投影軌跡２６により取囲まれる面
積と、第２層の素線２４が横断面上に作る投影軌
跡２７により取囲まれる面積の比に一致させてい
る。
ピツチの比は、第１層の素線２５―１、２５―
２、２５―３、２５―４、２５―５、２５―６が
横断面上に作る投影軌跡２６により取囲まれる面
積と、第２層の素線２４が横断面上に作る投影軌
跡２７により取囲まれる面積の比に一致させてい
る。
以上述べた様に、本発明は２層以上撚り合せて
なる多層撚線型超電導電線において、上記各層の
撚りピツチがその各層を構成する複数本の素線が
横断面上に作る投影軌跡により取囲まれる面積に
比例してなる超電導電線であるから、該超電導電
線に垂直な磁界成分による交流損失の低減のみな
らず、平行な磁界成分による交流損失を低減出
来、交流損失による発熱を防止するので、超電導
電磁石の安定な運転と、冷媒用冷凍機の負荷の低
減をもたらすという利点を有する。
なる多層撚線型超電導電線において、上記各層の
撚りピツチがその各層を構成する複数本の素線が
横断面上に作る投影軌跡により取囲まれる面積に
比例してなる超電導電線であるから、該超電導電
線に垂直な磁界成分による交流損失の低減のみな
らず、平行な磁界成分による交流損失を低減出
来、交流損失による発熱を防止するので、超電導
電磁石の安定な運転と、冷媒用冷凍機の負荷の低
減をもたらすという利点を有する。
第１図、イは多層撚線型超電篤電線の素線の配
列の一例を示す断面図で、第１図、ロはイ図の配
列における電線とそれに平行な磁界との関係を示
す図である。第２図および第３図はそれぞれ本発
明の実施例を説明する図である。 １，２，８，１１，１２，１３，２０，２４，
２５―１，２５―２，２５―３，２５―４，２５
―５，２５―６……素線、３，４……導体、５，
６，１５，１６，２６，２７……導体の横断面上
への投影軌跡、９，２１……超電導芯線、１０，
２２……安定化材、２３……半田、２８……超電
導電線。
列の一例を示す断面図で、第１図、ロはイ図の配
列における電線とそれに平行な磁界との関係を示
す図である。第２図および第３図はそれぞれ本発
明の実施例を説明する図である。 １，２，８，１１，１２，１３，２０，２４，
２５―１，２５―２，２５―３，２５―４，２５
―５，２５―６……素線、３，４……導体、５，
６，１５，１６，２６，２７……導体の横断面上
への投影軌跡、９，２１……超電導芯線、１０，
２２……安定化材、２３……半田、２８……超電
導電線。
Claims (1)
- １ 超電導芯線を安定化材中に埋め込んでなる素
線の複数本を、２層以上撚り合せてなる多層撚線
型超電導電線において、上記各層の撚りピツチが
その各層を構成する複数本の素線が横断面上に作
る投影軌跡により取囲まれる面積に比例してなる
ことを特徴とする超電導電線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP734779A JPS55100607A (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | Superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP734779A JPS55100607A (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | Superconductor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55100607A JPS55100607A (en) | 1980-07-31 |
| JPS6115534B2 true JPS6115534B2 (ja) | 1986-04-24 |
Family
ID=11663408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP734779A Granted JPS55100607A (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | Superconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55100607A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2588207B2 (ja) * | 1987-09-08 | 1997-03-05 | 株式会社東芝 | 交流用超電導撚り線 |
-
1979
- 1979-01-24 JP JP734779A patent/JPS55100607A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55100607A (en) | 1980-07-31 |
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