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JPH0528847A - セラミツクス超電導導体 - Google Patents

セラミツクス超電導導体

Info

Publication number
JPH0528847A
JPH0528847A JP3206261A JP20626191A JPH0528847A JP H0528847 A JPH0528847 A JP H0528847A JP 3206261 A JP3206261 A JP 3206261A JP 20626191 A JP20626191 A JP 20626191A JP H0528847 A JPH0528847 A JP H0528847A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layers
ceramics
composite
metal
handed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3206261A
Other languages
English (en)
Inventor
Sukeyuki Kikuchi
祐行 菊地
Kiyoshi Nemoto
清 根本
Chikushi Hara
築志 原
Hideo Ishii
英雄 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP3206261A priority Critical patent/JPH0528847A/ja
Publication of JPH0528847A publication Critical patent/JPH0528847A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己磁場によるIcの低下が少なく、電力輸
送用ケ−ブル導体などとして使用するのに適するセラミ
ックス超電導導体を提供すること。 【構成】 心材1の外周に金属2とセラミックス超電導
導体3との複合体4を巻き付ける。この場合、複合体4
を心材1の長さ方向に沿って所定ピッチで螺旋状に複数
層巻付け、各層の巻き方向を左巻きと右巻きにして互い
に逆にし、しかも左巻き層と右巻き層の巻き数をほぼ同
数とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば電力輸送用ケ−ブ
ルとして使用可能なセラミックス超電導導体に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来Y−Ba−Cu−O系、Bi−(P
b)−Sr−Ca−Cu−O系、Tl−Ba−Ca−C
u−O系等のように、液体窒素温度を越えるTcのセラ
ミックス超電導体が開発されている。このようなセラミ
ックス超電導体の応用を目指して同超電導体を種々の形
状に成形することが検討されている。例えばセラミック
ス超電導体により線状体を作製する場合には一般に金属
シ−ス法が用いられている。これは超電導体となるセラ
ミックスの原料を金属製パイプ内に充填し、同パイプを
断面減少加工して所望の形状、寸法に仕上げた後、所定
の条件で熱処理するものである。得られる線材の形状と
しては断面が丸型、楕円形、四角形、テ−プ状等、或は
これらを複数本束ねた形状の多芯型、更にはセラミック
ス超電導体を金属の内部に渦巻状、同心円状に配置した
多層線材等も試作検討されている。前記金属製パイプの
材質としては熱伝導性、電気電導性に優れた材料が好ま
しく、例えばAg,Ag合金、Cu,Cu合金等が好ま
しく、酸素透過性の点でAg,Ag合金が用いられる例
が多い。
【0003】前記断面減少加工としては得られる線材の
形状に応じて押出、圧延、スウェ−ジング、引抜等従来
の加工法がそのまま適用される。近年、このようなセラ
ミックス超電導導体をケ−ブルのような電力輸送分野に
応用すべく検討が行なわれている。その応用例としては
図2(a)に示したようにテ−プ状の複合体4を複数枚
積層してそのまま用いたり、図2(b)に示したように
丸棒、円筒等の芯材Aの外周にテ−プ状の複合体4を複
数枚、螺旋状に複数層巻いたりしたものがある。なお、
図2において2は金属、3はセラミックス超電導体であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2(a)に示す構造
の超電導導体は全体の断面積を小さくできるといる利点
はあるが、可撓性に欠点がある。また、比較的大電流用
導体として使用する場合は断面積が大きくなるため内部
に熱が蓄積され易く、その結果、セラミックス超電導導
体がクエンチし易いという欠点がある。図2(b)に示
す構造の超電導導体は前記問題の改善をはかったもの
で、全体に曲げ歪を付与することができ、それによる特
性の劣化が生じないという利点があるが、この場合、通
電電流で生じる自己磁場によってIcが低下するという
欠点があった。
【0005】
【発明の目的】本発明の目的は自己磁場によるIcの低
下が少なく、電力輸送用ケ−ブルとして使用するのに適
するセラミックス超電導導体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス超
電導導体は、前述した欠点を改善するために種々実験を
重ね、鋭意研究した結果開発されたものであり、その内
容は次の通りである。図1に示すように金属製丸棒また
はパイプ等の心材1の外周に、金属2とセラミックス超
電導導体3との複合体4を、前記心材1の長さ方向に沿
って所定ピッチで螺旋状に複数層巻付けたもので、各層
の複合体4が右巻きと左巻きのいずれかの巻き方で巻付
けられており、左巻き層と右巻き層の巻き層数がほぼ同
数とされているものである。なお図1における5は複合
体4の上から巻き付けた押え巻テ−プである。
【0007】本発明のセラミックス超電導導体の製造方
法は具体的には、金属2とセラミックス超電導体3との
複合体4を製作しておく。その製作方法としては従来の
方法がそのまま適用できる。例えば円筒状の金属製パイ
プ、或は角筒状金属パイプ内に、超電導体となるセラミ
ックスの原料を充填して複合ビレットを作製する。この
場合、セラミックスの原料は酸化物炭酸塩等のような一
次原料粉を仮焼成して充填するか、或はそれを圧縮成形
した後、更に、それを燒結してから挿入してビレットと
することもできる。このようにして作製した複合ビレッ
トを圧延加工等の塑性加工を施して所望形状、寸法の複
合体4とする。他の方法としては金属のシ−トを連続的
に走行させながら、その上に超電導体となるセラミック
スの原料を供給し、更にその上に金属シ−トを配置した
後、必要に応じて圧延加工を行なって作製することもで
きる。或は2枚の金属シ−ト間にセラミックスの原料を
供給しても良い。これらの場合、セラミックスの原料は
粉末として供給したり、或は溶射法、ペースト化物の塗
布法等何れの方法を用いて作製することも可能である。
ここで使用されるセラミックス超電導体の種類には制約
がなくY系、Bi系、Tl系等何れを用いてもよい。前
記複合体4の形状は特に制約されるものではなく、テ−
プ状のほか円形、四角形或はこれらを複数本束ねたよう
な多芯線でもよい。さらには金属の内部にセラミックス
超電導体が渦巻状又は同芯円筒状に配置された多層線等
を用いても差し支えない。
【0008】他方において、前記複合体4とは別に丸
棒、金属パイプ、波付け金属パイプ等の心材1を作製し
ておく。丸棒、パイプとしては既存のものを使用でき、
波付け金属パイプは例えば押出し等によって金属パイプ
を作製した後、波付け加工を行なって得ることができ
る。この波付け金属パイプの外径、波の形状等には特に
制約はなく、電流容量等に応じて適宜決定できる。しか
し、波のピッチが大き過ぎると複合体4を巻きにくくな
ったり、後工程のセラミックス超電導体となすための熱
処理時に発生する複合体4のたわみが大きくなったり
し、ひいてはJc特性に悪影響を及ぼすので、あまり大
きくしないほうが望ましい。
【0009】そして本発明では前記のようにして得られ
た複合体4を前記の心材1の外周に、その長さ方向に沿
って所定ピッチで巻き付ける。この場合、複合体4を右
巻きと左巻きのいずれかの巻き方で巻付ける。この場
合、1層毎に交互に右巻きと左巻きに巻き方向を変えて
もよく、或は2層づつ又は3層づつ巻き方向を変えても
よい。いずれにしても左巻き層と右巻き層の巻き層数を
ほぼ同数とする。このようにして構成された複合体4の
外側に金属テ−プ等の押え巻テ−プ5を巻いて複合体4
を固定する。そして最後に所定の加熱処理を施して複合
体4のセラミックス原料をセラミックス超電導体にする
(ワインドアンドリアクト法)。本発明のセラミックス
超電導導体は予め用いる複合体4のセラミックス原料を
加熱処理してセラミックス超電導体となし、このように
なした複合体4を心材1の外周に巻き付けるリアクトア
ンドワインド法により製作してもよい。
【0010】
【作用】本発明のセラミックス超電導導体では、心材1
上に左巻きと右巻きに巻かれた複合体4中のセラミック
ス超電導体で発生する磁場の方向が異なり、互いに打ち
消し合うため、自己磁場による超電導特性の低下が小さ
くなる。
【0011】
【実施例1】Bi23 ,PbO,SrCO3 ,CaC
3 ,CuOなどの一次原料粉を用いて2223系Bi
系セラミックス超電導体用混合粉を作製した。これを大
気中800℃×100h仮焼成し、さらに粉砕して平均
粒径約5μmの仮焼粉とした。これを外径25mmφ、
内径20mmφのAgパイプ内に充填し、スウェ−ジン
グ加工及び圧延加工を施して幅約5mm厚さ約0、3m
mtのテ−プ状の複合体とした。一方、外径10mm
φ、内径8mmφのAgパイプを作製し、これに深さ1
mm、ピッチ15mmの波付け加工を施した。この心材
1の外周に前記テ−プ状の複合体4を6枚、ピッチ30
00mmとなるように螺旋状に右巻きに(或は左巻に)
巻き付けた。その上に巻き方向を変えて同様にテ−プ状
複合体4を6枚巻き付けた。このようにして全層数12
層を構成した。更に、その外周にピッチ30mmとなる
ように、幅3mm、厚さ0.2mmのAgテ−プ(押え
巻テ−プ)を巻き付けて固定した。続いて大気中830
℃×50h熱処理して複合体中のセラミックスをセラミ
ックス超電導体となした。得られたセラミックス超電導
導体について液体窒素中、0磁場におけるIcを測定し
た結果、570(A)の優れた特性が得られた。
【0012】
【比較例1】実施例1で用いたテ−プ状複合体4を、巻
き方向を変えないで全て同一方向に12層構成した場合
について実験を行なった。その結果、液体窒素中、0磁
場におけるIcは190(A)であり実施例1品に比較
して劣るものであった。
【0013】
【実施例2】実施例1と同様にして作ったビレットをス
ウェ−ジング加工及び引き抜き加工を行って、外径1.
5mmφに仕上げた。これを1層当り20本、2層に巻
いた。1層目と2層とは夫々巻き方向を変えた。ピッチ
は3000mmとした。その上に幅3mm、厚さ0.2
mmのAgテ−プ(押え巻テ−プ)を巻き付けて固定し
た。続いて大気中830℃×50h加熱処理を施してセ
ラミックス超電導体となした。得られたセラミックス超
電導導体について液体窒素中、0磁場におけるIcを測
定した結果、210(A)の優れた特性が得られた。
【0014】
【比較例2】実施例2において、複合線を2層すべて同
一方向に巻き付けて構成したセラミックス超電導体を作
った。この超電導体の場合のIcは95(A)であり、
実施例1品に比較して劣るものであった。
【0015】
【発明の効果】本発明のセラミックス超電導導体は自己
磁場によるIc特性の劣化が小さく、電力輸送用ケ−ブ
ル等の導体に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】同図(a)は本発明のセラミックス超電導導体
の一実施例品を示す斜視図、同図(b)は本発明のセラ
ミックス超電導導体における複合体の構造を説明する正
面図。
【図2】同図(a)(b)は従来のセラミックス超電導
導体の異なる例の例斜視図。
【符号の説明】
1 心材 2 金属 3 セラミックス超電導体 4 複合体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじケ丘2丁目4番1号 東京電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじケ丘2丁目4番1号 東京電力株式会社技術研究所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 金属製丸棒またはパイプ等の心材1の外
    周に、金属2とセラミックス超電導導体3との複合体4
    を、前記心材1の長さ方向に沿って所定ピッチで螺旋状
    に複数層巻付けたもので、各層の複合体4が右巻きと左
    巻きのいずれかの巻き方で巻付けられており、左巻き層
    と右巻き層の巻き層数がほぼ同数とされていることを特
    徴とするセラミックス超電導導体。
JP3206261A 1991-07-23 1991-07-23 セラミツクス超電導導体 Pending JPH0528847A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3206261A JPH0528847A (ja) 1991-07-23 1991-07-23 セラミツクス超電導導体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3206261A JPH0528847A (ja) 1991-07-23 1991-07-23 セラミツクス超電導導体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0528847A true JPH0528847A (ja) 1993-02-05

Family

ID=16520406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3206261A Pending JPH0528847A (ja) 1991-07-23 1991-07-23 セラミツクス超電導導体

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JP (1) JPH0528847A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0650205A1 (en) * 1993-10-21 1995-04-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable conductor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0650205A1 (en) * 1993-10-21 1995-04-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Superconducting cable conductor

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