JPH0765646A - 酸化物超電導ケーブル及び素線の製造方法 - Google Patents
酸化物超電導ケーブル及び素線の製造方法Info
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- JPH0765646A JPH0765646A JP5235457A JP23545793A JPH0765646A JP H0765646 A JPH0765646 A JP H0765646A JP 5235457 A JP5235457 A JP 5235457A JP 23545793 A JP23545793 A JP 23545793A JP H0765646 A JPH0765646 A JP H0765646A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な可撓性を示して敷設作業性に優れ、ケ
ーブルの低温冷却や酸化物超電導線のより線化で臨界電
流等の超電導特性が低下しにくい酸化物超電導ケーブル
を得ること。 【構成】 螺旋管からなるケーブルフォーマー（１）の
外周に、金属シースを有する酸化物超電導線からなる螺
旋状の素線（２，３）を有する酸化物超電導ケーブル、
及び金属シースを有する酸化物超電導系より線素材をケ
ーブルフォーマーに螺旋巻する際の曲げ歪量の０．１％
以内の曲げ歪量差で耐熱管の外周に螺旋状に巻回し、そ
れを加熱処理して前記の螺旋状の素線（２，３）を形成
する酸化物超電導ケーブル用の素線の製造方法。 【効果】 フォーマーへの巻回処理の回避で任意な外径
のフォーマーを使用でき、よりコンパクトなケーブルが
得られる。
ーブルの低温冷却や酸化物超電導線のより線化で臨界電
流等の超電導特性が低下しにくい酸化物超電導ケーブル
を得ること。 【構成】 螺旋管からなるケーブルフォーマー（１）の
外周に、金属シースを有する酸化物超電導線からなる螺
旋状の素線（２，３）を有する酸化物超電導ケーブル、
及び金属シースを有する酸化物超電導系より線素材をケ
ーブルフォーマーに螺旋巻する際の曲げ歪量の０．１％
以内の曲げ歪量差で耐熱管の外周に螺旋状に巻回し、そ
れを加熱処理して前記の螺旋状の素線（２，３）を形成
する酸化物超電導ケーブル用の素線の製造方法。 【効果】 フォーマーへの巻回処理の回避で任意な外径
のフォーマーを使用でき、よりコンパクトなケーブルが
得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブル等に好適
な良敷設性の酸化物超電導ケーブル、及び超電導特性に
優れる前記ケーブル用素線の製造方法に関する。
な良敷設性の酸化物超電導ケーブル、及び超電導特性に
優れる前記ケーブル用素線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導体の特性を利用して大電流
送電をコンパクトな電力ケーブルで実現するシステムが
検討されている。
送電をコンパクトな電力ケーブルで実現するシステムが
検討されている。
【０００３】従来、かかるシステムに用いる電力ケーブ
ルとしては、金属シースを有する酸化物超電導線を金属
パイプからなるケーブルフォーマーの外周に螺旋巻した
ものが知られていた。しかしながら、超電導状態を形成
するために低温に冷却した際に臨界電流等の特性が低下
すると共に、ケーブルを曲げることが困難で可撓性に乏
しく敷設時の作業性に劣る問題点があった。
ルとしては、金属シースを有する酸化物超電導線を金属
パイプからなるケーブルフォーマーの外周に螺旋巻した
ものが知られていた。しかしながら、超電導状態を形成
するために低温に冷却した際に臨界電流等の特性が低下
すると共に、ケーブルを曲げることが困難で可撓性に乏
しく敷設時の作業性に劣る問題点があった。
【０００４】さらに酸化物超電導線をケーブルフォーマ
ーに螺旋巻することで、より線化する前の直線状の状態
のときに比べて超電導特性、就中、臨界電流が大きく低
下する問題点もあった。
ーに螺旋巻することで、より線化する前の直線状の状態
のときに比べて超電導特性、就中、臨界電流が大きく低
下する問題点もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、良好な可撓
性を示して敷設作業性に優れると共に、ケーブルを低温
に冷却することや、酸化物超電導線をより線化すること
により臨界電流等の特性が低下しにくい酸化物超電導ケ
ーブルを得ることを課題とする。
性を示して敷設作業性に優れると共に、ケーブルを低温
に冷却することや、酸化物超電導線をより線化すること
により臨界電流等の特性が低下しにくい酸化物超電導ケ
ーブルを得ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、螺旋管からな
るケーブルフォーマーの外周に、金属シースを有する酸
化物超電導線からなる螺旋状の素線を有することを特徴
とする酸化物超電導ケーブル、及び金属シースを有する
酸化物超電導系より線素材をケーブルフォーマーに螺旋
巻する際の曲げ歪量の０．１％以内の曲げ歪量差で耐熱
管の外周に螺旋状に巻回し、それを加熱処理して前記の
螺旋状の素線を形成することを特徴とする酸化物超電導
ケーブル用の素線の製造方法を提供するものである。
るケーブルフォーマーの外周に、金属シースを有する酸
化物超電導線からなる螺旋状の素線を有することを特徴
とする酸化物超電導ケーブル、及び金属シースを有する
酸化物超電導系より線素材をケーブルフォーマーに螺旋
巻する際の曲げ歪量の０．１％以内の曲げ歪量差で耐熱
管の外周に螺旋状に巻回し、それを加熱処理して前記の
螺旋状の素線を形成することを特徴とする酸化物超電導
ケーブル用の素線の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【作用】ケーブルフォーマーとして螺旋管を用いること
で、ケーブルを低温に冷却した際に臨界電流等の特性が
低下することを防止できると共に、螺旋管の良好な変形
性に基づいて良可撓性の敷設作業性に優れるケーブルと
することができる。前記の低温冷却による特性低下の防
止は、低温冷却時における素線とケーブルフォーマーと
の膨張率差等による熱変形差を螺旋管が縮径化するなど
して変形し、その変形で低温冷却による素線の収縮分が
吸収されてより線を形成する酸化物超電導線に発生する
応力歪が軽減されることによるものと思われる。
で、ケーブルを低温に冷却した際に臨界電流等の特性が
低下することを防止できると共に、螺旋管の良好な変形
性に基づいて良可撓性の敷設作業性に優れるケーブルと
することができる。前記の低温冷却による特性低下の防
止は、低温冷却時における素線とケーブルフォーマーと
の膨張率差等による熱変形差を螺旋管が縮径化するなど
して変形し、その変形で低温冷却による素線の収縮分が
吸収されてより線を形成する酸化物超電導線に発生する
応力歪が軽減されることによるものと思われる。
【０００８】一方、ケーブルフォーマーの外周に螺旋状
に設ける酸化物超電導線を、所定の螺旋状態を有する素
線として予め形成することにより、金属パイプや螺旋管
等からなるケーブルフォーマーの外周に螺旋巻すること
による曲げ歪の発生を防止でき、これにより酸化物超電
導線をより線化することによる臨界電流等の特性の低下
を防止できて、超電導特性に優れるケーブルとすること
ができる。また酸化物超電導線としてフォーマーに巻付
ける必要が回避されてその巻回処理によるクラックの発
生等の問題が回避され、より外径の小さいフォーマーの
使用が可能となってコンパクト化の向上をはかることが
できる。
に設ける酸化物超電導線を、所定の螺旋状態を有する素
線として予め形成することにより、金属パイプや螺旋管
等からなるケーブルフォーマーの外周に螺旋巻すること
による曲げ歪の発生を防止でき、これにより酸化物超電
導線をより線化することによる臨界電流等の特性の低下
を防止できて、超電導特性に優れるケーブルとすること
ができる。また酸化物超電導線としてフォーマーに巻付
ける必要が回避されてその巻回処理によるクラックの発
生等の問題が回避され、より外径の小さいフォーマーの
使用が可能となってコンパクト化の向上をはかることが
できる。
【０００９】
【実施例】本発明の酸化物超電導ケーブルは、螺旋管か
らなるケーブルフォーマーの外周に、金属シースを有す
る酸化物超電導線からなる螺旋状の素線を有するもので
ある。その例を図１に示した。１がケーブルフォーマ
ー、２が１層目の素線、３が２層目の素線である。
らなるケーブルフォーマーの外周に、金属シースを有す
る酸化物超電導線からなる螺旋状の素線を有するもので
ある。その例を図１に示した。１がケーブルフォーマ
ー、２が１層目の素線、３が２層目の素線である。
【００１０】本発明においてケーブルフォーマーとして
用いる螺旋管は、形成目的の酸化物超電導ケーブルに応
じて適宜なものを用いてよい。一般には、幅２〜１０m
m、厚さ１〜５mmの板状線材を１〜５mmの隙間を設けて
外径１０〜３０mmの筒状に螺旋巻した形態のものなどが
用いられる。
用いる螺旋管は、形成目的の酸化物超電導ケーブルに応
じて適宜なものを用いてよい。一般には、幅２〜１０m
m、厚さ１〜５mmの板状線材を１〜５mmの隙間を設けて
外径１０〜３０mmの筒状に螺旋巻した形態のものなどが
用いられる。
【００１１】また螺旋管の形成材としては、ステンレ
ス、銀、銅の如き金属やプラスチック、あるいはカーボ
ン繊維やガラス繊維等を用いたＦＲＰなどが一般に用い
られる。交流送電用のケーブルの形成には、ＦＲＰ等か
らなる螺旋管が電力損失が少なくて有利である。
ス、銀、銅の如き金属やプラスチック、あるいはカーボ
ン繊維やガラス繊維等を用いたＦＲＰなどが一般に用い
られる。交流送電用のケーブルの形成には、ＦＲＰ等か
らなる螺旋管が電力損失が少なくて有利である。
【００１２】本発明において用いるケーブルフォーマー
は、螺旋管の外周にポリマー層を設けたものであっても
よい。かかるポリマー層は、より線を形成する酸化物超
電導線が螺旋管の隙間のため螺旋管と部分的に接触した
状態となり、ケーブルの曲げ延ばし等により酸化物超電
導線に応力差による局所歪が発生して特性の劣化を誘発
することを防止する目的で接触保証のために設ける。従
って酸化物超電導線からなる素線を重畳させて多層巻構
造とする場合には、その層間にも設けることができる。
は、螺旋管の外周にポリマー層を設けたものであっても
よい。かかるポリマー層は、より線を形成する酸化物超
電導線が螺旋管の隙間のため螺旋管と部分的に接触した
状態となり、ケーブルの曲げ延ばし等により酸化物超電
導線に応力差による局所歪が発生して特性の劣化を誘発
することを防止する目的で接触保証のために設ける。従
って酸化物超電導線からなる素線を重畳させて多層巻構
造とする場合には、その層間にも設けることができる。
【００１３】ポリマー層は、例えば螺旋管の外周にポリ
マーからなるフィルムやテープ等を隙間なく巻回して被
覆する方式などにより形成することができる。ポリマー
としては、例えばポリエステルやポリイミド、就中、滑
り性や耐低温脆化性の良好なフッ素樹脂などが好ましく
用いうる。
マーからなるフィルムやテープ等を隙間なく巻回して被
覆する方式などにより形成することができる。ポリマー
としては、例えばポリエステルやポリイミド、就中、滑
り性や耐低温脆化性の良好なフッ素樹脂などが好ましく
用いうる。
【００１４】酸化物超電導ケーブルの形成は、例えば直
線状等の酸化物超電導線をケーブルフォーマーの外周に
螺旋巻することにより行うこともできるし、予め螺旋状
の酸化物超電導線からなる素線を形成してそれをケーブ
ルフォーマーの外周に装着する方式などによっても行う
ことができる。前者は、フォーマーに酸化物超電導線を
密着性よく巻回できて緩み等による超電導特性の低下の
防止に有利であり、後者は酸化物超電導線を巻回する際
の曲げ歪による超電導特性の低下の防止に有利である。
線状等の酸化物超電導線をケーブルフォーマーの外周に
螺旋巻することにより行うこともできるし、予め螺旋状
の酸化物超電導線からなる素線を形成してそれをケーブ
ルフォーマーの外周に装着する方式などによっても行う
ことができる。前者は、フォーマーに酸化物超電導線を
密着性よく巻回できて緩み等による超電導特性の低下の
防止に有利であり、後者は酸化物超電導線を巻回する際
の曲げ歪による超電導特性の低下の防止に有利である。
【００１５】前記した酸化物超電導線からなる螺旋状の
素線は、例えば金属シースを有する酸化物超電導系より
線素材をケーブルフォーマーに螺旋巻する際の曲げ歪量
の０．１％以内の曲げ歪量差で耐熱管の外周に螺旋状に
巻回し、それを加熱処理する方法などにより製造するこ
とができる。
素線は、例えば金属シースを有する酸化物超電導系より
線素材をケーブルフォーマーに螺旋巻する際の曲げ歪量
の０．１％以内の曲げ歪量差で耐熱管の外周に螺旋状に
巻回し、それを加熱処理する方法などにより製造するこ
とができる。
【００１６】耐熱管の外周に螺旋状に巻回する、金属シ
ースを有する酸化物超電導系より線素材は、超電導層の
焼結を終えて酸化物超電導線としたものであってもよい
が、一般には焼結処理前の金属シース内部の酸化物超電
導体が粉末状態にあるもの、あるいはそれを予備焼結し
それにプレス処理を施して、形成された超電導層を砕い
た状態のものなどである。前記プレス処理は、品質の安
定化や向上を目的としたもので、必要に応じ２回以上施
され、その場合には通常、前後のプレス処理間に加熱工
程が設けられる。
ースを有する酸化物超電導系より線素材は、超電導層の
焼結を終えて酸化物超電導線としたものであってもよい
が、一般には焼結処理前の金属シース内部の酸化物超電
導体が粉末状態にあるもの、あるいはそれを予備焼結し
それにプレス処理を施して、形成された超電導層を砕い
た状態のものなどである。前記プレス処理は、品質の安
定化や向上を目的としたもので、必要に応じ２回以上施
され、その場合には通常、前後のプレス処理間に加熱工
程が設けられる。
【００１７】前記のより線素材は、金属シースを有する
酸化物超電導線ないしその形成素材の単芯物からなって
いてもよいし、単線を適宜な方式で多芯化してなる複合
物などであってもよい。より線素材の形態は、幅２〜５
mm、厚さ０．１〜０．３mm程度のテープ状ないし平角状
等の扁平形態が一般的であるが、丸線形態、さらにはそ
の他の多角形形態などの適宜な断面形態を有していても
よい。
酸化物超電導線ないしその形成素材の単芯物からなって
いてもよいし、単線を適宜な方式で多芯化してなる複合
物などであってもよい。より線素材の形態は、幅２〜５
mm、厚さ０．１〜０．３mm程度のテープ状ないし平角状
等の扁平形態が一般的であるが、丸線形態、さらにはそ
の他の多角形形態などの適宜な断面形態を有していても
よい。
【００１８】前記より線素材の形成は、例えば酸化物超
電導体の粉末を金属チューブに充填し、それをダイスや
ピンチロール等の適宜な伸線手段や圧延手段、スウェー
ジング手段で細線長尺化処理ないし扁平化処理、鍛造処
理する方式などの任意な方式で行うことができる。前記
の金属チューブが加工を経て金属シースとなる。多芯化
線は、例えば複数の線材を金属チューブに充填しそれを
細線ないし扁平化して複合化する処理を必要に応じて複
数回繰り返す方式などにより得ることができる。なお用
いる酸化物超電導体粉末の粒径は、１００μm以下、就
中０.１〜１０μmが一般的であり、その粉末は例えば酸
化物超電導体の焼結体を粉砕する方式などにより得るこ
とができる。
電導体の粉末を金属チューブに充填し、それをダイスや
ピンチロール等の適宜な伸線手段や圧延手段、スウェー
ジング手段で細線長尺化処理ないし扁平化処理、鍛造処
理する方式などの任意な方式で行うことができる。前記
の金属チューブが加工を経て金属シースとなる。多芯化
線は、例えば複数の線材を金属チューブに充填しそれを
細線ないし扁平化して複合化する処理を必要に応じて複
数回繰り返す方式などにより得ることができる。なお用
いる酸化物超電導体粉末の粒径は、１００μm以下、就
中０.１〜１０μmが一般的であり、その粉末は例えば酸
化物超電導体の焼結体を粉砕する方式などにより得るこ
とができる。
【００１９】酸化物超電導系より線素材における金属シ
ースの形成材としては、例えば銀、金、白金、ステンレ
ス、銀・マグネシウム合金の如きかかる金属を含有する
合金、就中、銀・白金合金、銀・パラジウム合金の如き
高融点合金などからなる貴金属系のものが一般的である
が、これに限定されない。
ースの形成材としては、例えば銀、金、白金、ステンレ
ス、銀・マグネシウム合金の如きかかる金属を含有する
合金、就中、銀・白金合金、銀・パラジウム合金の如き
高融点合金などからなる貴金属系のものが一般的である
が、これに限定されない。
【００２０】金属シース内部の酸化物超電導体を形成す
る成分の種類については特に限定はない。その例として
は、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2ＯyやＢi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏy
の如きＢi系酸化物超電導体、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃ
u4Ｏyの如きＹ系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如
きＢa系酸化物超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系
酸化物超電導体、Ｔl2Ｂa2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＴl系酸化
物超電導体、その他Ｌa系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物
超電導体などがあげられる。
る成分の種類については特に限定はない。その例として
は、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2ＯyやＢi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏy
の如きＢi系酸化物超電導体、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃ
u4Ｏyの如きＹ系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如
きＢa系酸化物超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系
酸化物超電導体、Ｔl2Ｂa2Ｃa2Ｃu3Ｏyの如きＴl系酸化
物超電導体、その他Ｌa系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物
超電導体などがあげられる。
【００２１】また、前記のＢi等の成分を他の希土類元
素で置換したもの、Ｓr等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
素で置換したもの、Ｓr等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。ピンニングセンター
含有の酸化物超電導体は、そのピンニングセンターによ
る磁束のピン止め効果により、高い磁場下においても大
きな臨界電流密度を示す利点を有する。ピンニングセン
ター含有の酸化物超電導体は、例えばＭＰＭＧ法（Melt
Powdering Melt Growth）などにより得ることができ
る。
【００２２】本発明において螺旋状素線の形成に用いる
耐熱管は、加熱処理後に得られた素線をそれより取外し
うるようにすることを目的とし、従って加熱処理で酸化
物超電導系より線素材と接着して分離不能とならないア
ルミナの如きセラミックからなる管や、セラミックで被
覆したステンレス管等の被覆管などの適宜なものからな
っていてよい。なお素線の取外しを容易とするために耐
熱管は、組立式の割型などとして形成されていてもよ
い。
耐熱管は、加熱処理後に得られた素線をそれより取外し
うるようにすることを目的とし、従って加熱処理で酸化
物超電導系より線素材と接着して分離不能とならないア
ルミナの如きセラミックからなる管や、セラミックで被
覆したステンレス管等の被覆管などの適宜なものからな
っていてよい。なお素線の取外しを容易とするために耐
熱管は、組立式の割型などとして形成されていてもよ
い。
【００２３】耐熱管外周への酸化物超電導系より線素材
の巻回条件は、使用対象のケーブルフォーマーに対して
螺旋巻する際の曲げ歪量の０．１％以内、好ましくは
０．０５％以内の曲げ歪量差の螺旋巻条件とされる。そ
の曲げ歪量差が０．１％を超えるとケーブルフォーマー
に適用した場合の超電導特性の低下が大きくなる。
の巻回条件は、使用対象のケーブルフォーマーに対して
螺旋巻する際の曲げ歪量の０．１％以内、好ましくは
０．０５％以内の曲げ歪量差の螺旋巻条件とされる。そ
の曲げ歪量差が０．１％を超えるとケーブルフォーマー
に適用した場合の超電導特性の低下が大きくなる。
【００２４】なお前記の曲げ歪量（ε）は、式：ε＝ｔ
・cos2β／２ｒより求めることができる。なお、ｔは酸
化物超電導系より線素材の厚さ、ｒは耐熱管又はケーブ
ルフォーマーの外径に基づく半径、βは耐熱管又はケー
ブルフォーマーに対する螺旋巻の角度である。
・cos2β／２ｒより求めることができる。なお、ｔは酸
化物超電導系より線素材の厚さ、ｒは耐熱管又はケーブ
ルフォーマーの外径に基づく半径、βは耐熱管又はケー
ブルフォーマーに対する螺旋巻の角度である。
【００２５】従って前記の曲げ歪量差を満足させつつ素
線を効率よく形成する点よりは、使用対象のケーブルフ
ォーマーよりも直径の大きい耐熱管を用いて、それに酸
化物超電導系より線素材を狭いピッチ（密）で螺旋巻す
ることが有利である。ただしその螺旋巻は、加熱処理時
により線素材が相互に接着しないよう重ね巻は避けられ
る。なお螺旋巻のピッチ（Ｐ）と角度（β）の関係は、
式：cosβ＝２ｒ／√（４ｒ2＋Ｐ2／４）で表される。
線を効率よく形成する点よりは、使用対象のケーブルフ
ォーマーよりも直径の大きい耐熱管を用いて、それに酸
化物超電導系より線素材を狭いピッチ（密）で螺旋巻す
ることが有利である。ただしその螺旋巻は、加熱処理時
により線素材が相互に接着しないよう重ね巻は避けられ
る。なお螺旋巻のピッチ（Ｐ）と角度（β）の関係は、
式：cosβ＝２ｒ／√（４ｒ2＋Ｐ2／４）で表される。
【００２６】なお前記において、本発明による素線はケ
ーブルフォーマー外周に２層以上の重畳層として設けう
るものであることから、２層目以上となる素線を形成す
る場合には、ケーブルフォーマーに１層目又は２層目等
の下層となるより線層を設けた状態の外径に基づいて曲
げ歪量差が決定される。
ーブルフォーマー外周に２層以上の重畳層として設けう
るものであることから、２層目以上となる素線を形成す
る場合には、ケーブルフォーマーに１層目又は２層目等
の下層となるより線層を設けた状態の外径に基づいて曲
げ歪量差が決定される。
【００２７】耐熱管の外周に酸化物超電導系より線素材
を所定の曲げ歪量で螺旋巻したものの加熱処理は、焼結
状態の超電導層を有する酸化物超電導線からなる螺旋状
の素線の形成を目的とする。従って加熱条件は、酸化物
超電導体の種類に応じて従来に準じ適宜に決定すること
ができる。一般には７００〜１２００℃の温度で加熱処
理される。
を所定の曲げ歪量で螺旋巻したものの加熱処理は、焼結
状態の超電導層を有する酸化物超電導線からなる螺旋状
の素線の形成を目的とする。従って加熱条件は、酸化物
超電導体の種類に応じて従来に準じ適宜に決定すること
ができる。一般には７００〜１２００℃の温度で加熱処
理される。
【００２８】得られた螺旋状の素線は、耐熱管より取り
外され、所定のケーブルフォーマーに装着されて目的の
酸化物超電導ケーブルとされる。その場合、素線は単相
巻きであってもよいし、多層巻であってもよい。多層巻
としては１０層以下が一般的であるがこれに限定されな
い。電力ケーブルを得る場合には、送電ロスを低減する
点より１０００Ａ以上の送電能力をもたせることが好ま
しく、その場合には多層巻構造とすることが一般的であ
る。
外され、所定のケーブルフォーマーに装着されて目的の
酸化物超電導ケーブルとされる。その場合、素線は単相
巻きであってもよいし、多層巻であってもよい。多層巻
としては１０層以下が一般的であるがこれに限定されな
い。電力ケーブルを得る場合には、送電ロスを低減する
点より１０００Ａ以上の送電能力をもたせることが好ま
しく、その場合には多層巻構造とすることが一般的であ
る。
【００２９】なお多層巻構造とする場合、素線のスパイ
ラル方向を上下で逆転させることがケーブルの可撓性の
向上の点より有利である。また本発明により製造した素
線を用いる場合、ケーブルフォーマーとしては螺旋管の
ほかに螺旋構造でない通例のパイプなども用いうる。
ラル方向を上下で逆転させることがケーブルの可撓性の
向上の点より有利である。また本発明により製造した素
線を用いる場合、ケーブルフォーマーとしては螺旋管の
ほかに螺旋構造でない通例のパイプなども用いうる。
【００３０】実施例１ Ｂi1.7Ｐb0.3Ｓr2Ｃa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導体の粒径
０.１〜１０μmの粉末を、肉厚１.０mm、直径７.０mmの
銀チューブに充填し、それをピンチロールで圧延して幅
３mm、厚さ０.２mm（超電導部の厚さ１００μm）のテー
プ体に加工した後、そのテープ体を直線状態で８２０〜
８６０℃で約５０時間加熱処理して酸化物超電導線を得
た。
０.１〜１０μmの粉末を、肉厚１.０mm、直径７.０mmの
銀チューブに充填し、それをピンチロールで圧延して幅
３mm、厚さ０.２mm（超電導部の厚さ１００μm）のテー
プ体に加工した後、そのテープ体を直線状態で８２０〜
８６０℃で約５０時間加熱処理して酸化物超電導線を得
た。
【００３１】次に前記の酸化物超電導線を、幅５mm、厚
さ２mmの銅板を２mmの隙間を設けつつ筒状に螺旋巻して
なる外径２０mmの螺旋管からなるケーブルフォーマーの
外周に５０mmピッチで螺旋巻して１層目を形成し、つい
でその上にスパイラル方向を逆転させて２層目を形成し
て長さ約４００mmの酸化物超電導ケーブルを得た。なお
１層目及び２層目の形成には、それぞれ２０本の酸化物
超電導線を用いた。従って合計４０本の酸化物超電導線
がケーブルフォーマーの外周に巻回する。
さ２mmの銅板を２mmの隙間を設けつつ筒状に螺旋巻して
なる外径２０mmの螺旋管からなるケーブルフォーマーの
外周に５０mmピッチで螺旋巻して１層目を形成し、つい
でその上にスパイラル方向を逆転させて２層目を形成し
て長さ約４００mmの酸化物超電導ケーブルを得た。なお
１層目及び２層目の形成には、それぞれ２０本の酸化物
超電導線を用いた。従って合計４０本の酸化物超電導線
がケーブルフォーマーの外周に巻回する。
【００３２】実施例２ テープ体を外径５０mmのアルミナ管の外周に５mmピッチ
で螺旋巻し、それを８２０〜８６０℃で約５０時間加熱
処理して酸化物超電導線からなる螺旋状の素線を得た。
次に前記の素線をアルミナ管より可及的に曲げ応力がか
からないよう取外し、それを実施例１に準じたケーブル
フォーマーの外周に可及的に曲げ応力がかからないよう
装着して酸化物超電導ケーブルを得た。
で螺旋巻し、それを８２０〜８６０℃で約５０時間加熱
処理して酸化物超電導線からなる螺旋状の素線を得た。
次に前記の素線をアルミナ管より可及的に曲げ応力がか
からないよう取外し、それを実施例１に準じたケーブル
フォーマーの外周に可及的に曲げ応力がかからないよう
装着して酸化物超電導ケーブルを得た。
【００３３】実施例３ ケーブルフォーマーに隙間のない通例形態の肉厚２mmの
銅パイプを用いたほかは実施例２に準じて酸化物超電導
ケーブルを得た。
銅パイプを用いたほかは実施例２に準じて酸化物超電導
ケーブルを得た。
【００３４】比較例 ケーブルフォーマーに実施例３の銅パイプを用いたほか
は実施例１に準じて酸化物超電導ケーブルを得た。
は実施例１に準じて酸化物超電導ケーブルを得た。
【００３５】評価試験 可撓性 実施例、比較例で得たケーブルの片側を支持して他端に
１０ｋｇの荷重を付加した場合に、その他端での撓み量
を調べた。
１０ｋｇの荷重を付加した場合に、その他端での撓み量
を調べた。
【００３６】超電導特性 実施例、比較例で得たケーブルを液体窒素で冷却し、そ
の直線状態の場合と直径１ｍの曲げ状態の場合における
臨界電流を調べた。
の直線状態の場合と直径１ｍの曲げ状態の場合における
臨界電流を調べた。
【００３７】前記の結果を下表に示した。
【００３８】
【発明の効果】本発明の、フォーマーが螺旋管からなる
ケーブルは、低温冷却時における臨界電流等の超電導特
性に優れ、かつ良好な可撓性を示して敷設作業性に優れ
ている。また本発明による素線によれば、フォーマーへ
の螺旋巻装着による曲げ歪の発生を防止できて臨界電流
等の超電導特性に優れるケーブルを得ることができ、フ
ォーマーへの巻回処理の回避で任意な外径のフォーマー
を使用でき、よりコンパクトなケーブルを得ることがで
きる。
ケーブルは、低温冷却時における臨界電流等の超電導特
性に優れ、かつ良好な可撓性を示して敷設作業性に優れ
ている。また本発明による素線によれば、フォーマーへ
の螺旋巻装着による曲げ歪の発生を防止できて臨界電流
等の超電導特性に優れるケーブルを得ることができ、フ
ォーマーへの巻回処理の回避で任意な外径のフォーマー
を使用でき、よりコンパクトなケーブルを得ることがで
きる。
【図１】酸化物超電導ケーブルの説明側面図。
１：ケーブルフォーマー ２，３：酸化物超電導線からなる螺旋状の素線
Claims (4)
- 【請求項１】 螺旋管からなるケーブルフォーマーの外
周に、金属シースを有する酸化物超電導線からなる螺旋
状の素線を有することを特徴とする酸化物超電導ケーブ
ル。 - 【請求項２】 金属シースを有する酸化物超電導系より
線素材をケーブルフォーマーに螺旋巻する際の曲げ歪量
の０．１％以内の曲げ歪量差で耐熱管の外周に螺旋状に
巻回し、それを加熱処理して酸化物超電導線からなる螺
旋状の素線を形成することを特徴とする酸化物超電導ケ
ーブル用の素線の製造方法。 - 【請求項３】 螺旋状の素線が請求項２に記載の方法で
製造したものである請求項１に記載の酸化物超電導ケー
ブル。 - 【請求項４】 螺旋管の外周にポリマー層を有するケー
ブルフォーマーを用いてなる請求項１又は３に記載の酸
化物超電導ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235457A JPH0765646A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 酸化物超電導ケーブル及び素線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235457A JPH0765646A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 酸化物超電導ケーブル及び素線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765646A true JPH0765646A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16986389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235457A Pending JPH0765646A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 酸化物超電導ケーブル及び素線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765646A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0860030A1 (en) * | 1995-11-07 | 1998-08-26 | American Superconductor Corporation | Processing of oxide superconductor cables |
| US6284712B1 (en) | 1993-04-01 | 2001-09-04 | Alexander Otto | Processing of oxide superconductors |
| US6397454B1 (en) | 1996-09-26 | 2002-06-04 | American Superconductor Corp. | Decoupling of superconducting elements in high temperature superconducting composites |
| JP5967752B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2016-08-10 | 国立大学法人九州工業大学 | 超伝導ケーブル、及び交流送電ケーブル |
| EP4345476A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-03 | Koninklijke Philips N.V. | Superconducting wire and manufacturing method therefore |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP5235457A patent/JPH0765646A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6284712B1 (en) | 1993-04-01 | 2001-09-04 | Alexander Otto | Processing of oxide superconductors |
| US6436876B1 (en) | 1993-04-01 | 2002-08-20 | American Superconductor Corporation | Processing of oxide superconductors |
| US6194352B1 (en) | 1994-01-28 | 2001-02-27 | American Superconductor Corporation | Multifilament composite BSCCO oxide superconductor |
| EP0860030A1 (en) * | 1995-11-07 | 1998-08-26 | American Superconductor Corporation | Processing of oxide superconductor cables |
| US6397454B1 (en) | 1996-09-26 | 2002-06-04 | American Superconductor Corp. | Decoupling of superconducting elements in high temperature superconducting composites |
| JP5967752B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2016-08-10 | 国立大学法人九州工業大学 | 超伝導ケーブル、及び交流送電ケーブル |
| EP4345476A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-03 | Koninklijke Philips N.V. | Superconducting wire and manufacturing method therefore |
| WO2024068493A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | Koninklijke Philips N.V. | Use of superconductor wire for electricyll connnecting adjacent field coils in a magnetic resonance imaging cryostat |
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