低熱侵入電流リード装置
【課題】通電電流が大きい時には電気抵抗を低くし、無通電もしくは通電電流が小さい時には熱侵入を小さく抑えることができる低熱侵入電流リード装置を提供する。
【解決手段】低熱侵入電流リード装置において、正の線膨張係数を持つターン形状の電流リード導体１と、熱伝導接続部３を介して前記電流リード導体１と軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料２とを具備することを特徴とする。
【解決手段】低熱侵入電流リード装置において、正の線膨張係数を持つターン形状の電流リード導体１と、熱伝導接続部３を介して前記電流リード導体１と軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料２とを具備することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温超電導ケーブルを鉄道のき電線に応用する場合や超電導応用機器などに用いられる低熱侵入電流リード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温超電導ケーブルを鉄道のき電線に応用する場合などでは、液体窒素で冷却された超電導ケーブルとトロリー線を接続するために、電流リードにより低温領域と室温領域を接続しなければならない。また、従来の電力用超電導ケーブルでは、き電線からの電力の取り出し口は少なくて済むが、き電線に超電導ケーブルを応用した場合には、数百ｍおきにき電線とトロリー線を接続する必要があるため、極低温に冷やされた超電導ケーブルと室温のトロリー線とを頻繁に結ぶことになる。
【０００３】
こうした超電導ケーブルをき電線に応用する場合の電流リードに要求される性能は、大電流を通電可能で、熱侵入が小さいことである。
【０００４】
また、き電線に超電導ケーブルを応用した場合、それぞれの電流リードに電流が流れる時間は、そのセクションに電車が在線する時のみで、電力用ケーブルの場合と比べると断続的であり、流れる電流量の変動が大きいと言った特徴がある。したがって、電流が流れているときは抵抗が小さく大電流を流すことができ、電流が小さいときや電流が流れていない時には熱侵入を小さく抑えることができるような電流リードが望まれる。
【特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電流リードに大きな電流を流そうとする場合には導体の断面積を大きくし、導体の長さも短くして電気抵抗をできるだけ抑えねばならないが、一方で、熱侵入を小さくするためには、導体の断面積を小さくし導体を長くしなければならない。つまり、相反する要求を満たさなければならないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みて、通電電流が大きい時には電気抵抗を低くし、無通電もしくは通電電流が小さい時には熱侵入を小さく抑えることができる低熱侵入電流リード装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕低熱侵入電流リード装置において、正の線膨張係数を持つターン形状の電流リード導体と、熱伝導接続部を介して前記電流リード導体と軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料とを具備することを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がスパイラル状の電流リード導体であることを特徴とする。
【０００９】
〔３〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周に配置することを特徴とする。
【００１１】
〔５〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周に配置することを特徴とする。
【００１２】
〔６〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする。
【００１３】
〔７〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周の一部に配置することを特徴とする。
【００１４】
〔８〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周の一部に配置することを特徴とする。
【００１５】
〔９〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がミアンダ状の電流リード導体であることを特徴とする。
【００１６】
〔１０〕上記〔９〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の片面に配置することを特徴とする。
【００１７】
〔１１〕上記〔９〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の両面に配置することを特徴とする。
【００１８】
〔１２〕上記〔９〕〜〔１１〕の何れか一項記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする。
【００１９】
〔１３〕上記〔１２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする。
【００２０】
〔１４〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部が、前記材料との接触面積が小さくなるような断面形状を有することを特徴とする。
【００２１】
〔１５〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部は、前記材料と電流リード導体の中央部のみで固定されることより構成され、該中央部以外はフリーにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、無通電時もしくは通電電流が小さい時には、正の線膨張係数を持つターン（スパイラル又はミアンダ）形状の電流リード導体の発熱がないかもしくは小さいため、温度は低いので電流リード導体は縮み、負の線膨張係数を持つ材料は膨張して、電流リード導体のターン間には隙間ができて一本の長い導体として作用し、電流リード導体の断面積も小さいので、伝熱距離が長く細い導体として、熱侵入を抑えることができる。
【００２３】
一方、通電電流が大きい時には、電流リード導体に電流が流れ、その電流値が大きくなると、電流リード導体の断面が小さく抵抗値が大きいため、電流リード導体は発熱し温度が上昇する。その温度上昇に伴い、正の線膨張係数を持つ電流リード導体は膨張し、負の線膨張係数を持つ材料は収縮するため電流リード導体ターン間の隙間がなくなりお互いに接触するため、電流リード導体は円筒形状または矩形の断面積が大きく長さが短い電流リード導体として、電気的抵抗が小さくなり、電気抵抗による発熱が抑えられる。つまり、熱侵入量は増加するが大電流を通電可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の低熱侵入電流リード装置は、正の線膨張係数を持つ電流リード導体と、熱伝導接続部を介して前記電流リード導体と軸方向に全体が軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料とを具備する。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図１（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図、図１（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図である。図２は本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図２（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図、図２（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図である。
【００２７】
これらの図において、１はスパイラル状に形成されている銅などの正の線膨張係数を持つ電流リード導体（例えば、ターン形状の銅導体）、２は電流リード導体１のスパイラルの外周に、熱伝導接続部３を介して電流リード導体１に全体が接触固定しないように、電流通過方向に配置される負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）、３は電流リード導体１に設けられ電流リード導体１と負の線膨張係数を持つ材料２を接続する熱伝導接続部である。なお、この熱伝導接続部３は、前記材料２との接触面積が小さくなるような断面形状（熱伝導接続部３の先端が小さい形状、ただし、熱伝達は良い方がよい）を有することが望ましい。例えば、その接続形状を突起状形状などにして、負の線膨張係数を持つ材料２との接続面積が小さくなるような形状であることが望ましい。つまり、電流リード導体１の伸び縮みと負の線膨張係数を持つ材料２の伸び縮みがお互いにできるだけ拘束されないようにすることが重要である。なお、電流リード導体１と熱伝導接続部３は一体としてもよい。
【００２８】
また、電流リード導体１は、電流が流れて各ターン間がくっついた際に、大電流を通電可能なように、各ターン間の接触面積を大きくすることが望ましい。
【００２９】
このように構成したので、図１（ａ）や図２（ａ）に示すように、電流が小さいときや電流が流れていないときには、電流リード導体１は発熱しておらず、材料２は延びた状態にあるため、スパイラル状の電流リード導体１の各ターン間には隙間が生じて、実質的に電流リード導体１の断面積は小さく、長さは長くなった状態にある。つまり、電流が小さいときや電流が流れていないときには熱侵入を小さく抑えることができる。
【００３０】
一方、電流が流れているときには、図１（ｂ）や図２（ｂ）に示すように、発熱により電流リード導体１は膨張し、材料２は縮むのでスパイラル状の電流リード導体１の各ターン間の隙間は互いに密着することになり、結果としてスパイラル状の電流リード導体１は、円筒形状になり、電流リード導体１の断面積が大きくなるとともにその長さは短くなる。
【００３１】
すなわち、大きな電流を流そうとする場合には導体の断面積を大きくし、導体の長さも短くして電気抵抗をできるだけ抑えることができ、電流が小さいときや電流が流れていないときには導体の断面積を小さくし導体を長くすることにより、熱侵入を小さく抑えることができる。
【００３２】
図３は本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図３（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図、図３（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図である。図４は本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図４（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図、図４（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図である。
【００３３】
これらの図において、１はスパイラル状に形成されている銅などの正の線膨張係数を持つ電流リード導体（例えば、ターン形状の銅導体）、４は電流リード導体１のスパイラルの内周に、熱伝導接続部５を介して電流リード導体１に全体が接触固定しないように、電流通過方向に配置される負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）、５は電流リード導体１に設けられ電流リード導体１と負の線膨張係数を持つ材料４を接続する熱伝導接続部である。なお、この熱伝導接続部５は、前記材料４との接触面積が小さくなるような断面形状（熱伝導接続部５の材料４側の先端が小さい形状）を有することが望ましい。例えば、その接続形状を突起状形状などにして、負の線膨張係数を持つ材料４との接続面積が小さくなるような形状であることが望ましい。
【００３４】
また、電流リード導体１は、電流が流れて各ターン間がくっついた際に、大電流を通電可能なように、各ターン間の接触面積を大きくすることが望ましい。
【００３５】
このように構成したので、図３（ａ）や図４（ａ）に示すように、電流が小さいときや電流が流れていないときには、電流リード導体１は発熱しておらず、材料４は延びた状態にあるため、スパイラル状の電流リード導体１の各ターン間には隙間が生じて、実質的に電流リード導体１の断面積は小さく、長さは長くなった状態にある。つまり、電流が小さいときや電流が流れていないときには熱侵入を小さく抑えることができる。
【００３６】
一方、電流が流れているときには、図３（ｂ）や図４（ｂ）に示すように、加熱により電流リード導体１は膨張し、材料４は縮むのでスパイラル状の電流リード導体１の各ターン間の隙間は互いに密着することになり、結果としてスパイラル状の電流リード導体１は、円筒形状になり、電流リード導体１の断面積が大きくなるとともにその長さは短くなる。
【００３７】
図５は本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図５（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図、図５（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図である。図６は本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図６（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図、図６（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図である。
【００３８】
この実施例では、第１実施例における正の線膨張係数を持つ電流リード導体１のスパイラルの外周に、熱伝導接続部３を介して電流リード導体１に全体が接触固定しないように配置される負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）２だけでなく、更に、第２実施例におけるように、電流リード導体１のスパイラルの内周にも、熱伝導接続部５を介して負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）４を配置するようにした。
【００３９】
ここでも、第１実施例と同様に、この熱伝導接続部３，５は、前記材料２，４との接触面積が小さくなるような断面形状（熱伝導接続部の先端が小さい形状）を有することが望ましい。例えば、その接続形状を突起状形状などにして、負の線膨張係数を持つ材料２との接続面積が小さくなるような形状であることが望ましい。
【００４０】
また、電流リード導体１は、電流が流れて各ターン間がくっついた際に、大電流を通電可能なように、各ターン間の接触面積を大きくすることが望ましい。
【００４１】
このように、電流リード導体１を負の線膨張係数を持つ材料２と４によってスパイラルの内周、外周両面から変位させるようにしたので、より確実に電流リード導体１の変位を行わせることができる。
【００４２】
図７は本発明の第４実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図、図８は本発明の第５実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【００４３】
これらの実施例では、負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）６，８を、上記第１，第２実施例のように、電流リード導体１のスパイラルの全周に配置するのではなく、その周囲の一部分（例えば、１／２）にのみ配置するようにしたものである。また、その配置範囲は全周の１／４の周囲に配置するようにしてもよい。
【００４４】
図９は本発明の第６実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【００４５】
この実施例では、図９に示すように、かかる負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）６，８を電流リード導体１のスパイラルの外周と内周の両方に一部分だけ配置するようにしてもよい。
【００４６】
図１０は本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図であり、図１０（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図、図１０（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図である。図１１は本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図であり、図１１（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図、図１１（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図である。
【００４７】
この実施例では、正の線膨張係数を持つ電流リード導体１１がミアンダ状で、その折り返し部分が柔軟であり、その片面に電流通電方向と垂直方向に負の線膨張係数を持つ材料１２を配置し、その材料１２は熱伝導接続部１３により電流リード導体１１に取り付けられるように構成されている。
【００４８】
このように構成したので、図１０（ａ）や図１１（ａ）に示すように、電流が小さいときや電流が流れていないときには、電流リード導体１１は発熱しておらず材料１２は延びた状態にあるため、ミアンダ状の電流リード導体１１の各ターン（折り返し）間には隙間が生じて、実質的に電流リード導体１１の断面積は小さく、長さは長くなった状態にある。つまり、電流が小さいときや電流が流れていないときには熱侵入を小さく抑えることができる。
【００４９】
一方、電流が流れているときには、図１０（ｂ）や図１１（ｂ）に示すように、ミアンダ状の電流リード導体１１の発熱により導体１１は膨張し、材料１２は縮むのでミアンダ状の電流リード導体１１の各ターン間は互いに密着することになり、結果としてミアンダ状の電流リード導体１１は矩形形状になり、電流リード導体１１の断面積が大きくなるとともにその長さは短くなる。
【００５０】
すなわち、大きな電流を流そうとする場合には導体の断面積を大きくし、導体の長さも短くして電気抵抗をできるだけ抑えることができ、電流が小さいときや電流が流れていないときには導体の断面積を小さくし導体を長くすることにより、熱侵入を小さく抑えることができる。
【００５１】
図１２は本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図であり、図１２（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図、図１２（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図である。図１３は本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図であり、図１３（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図、図１３（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図である。
【００５２】
この実施例では、ミアンダ状で、その折り返し部分が柔軟である正の線膨張係数を持つ電流リード導体１１の両面に、通電電流方向と垂直方向に線膨張係数が非常に小さいか負の線膨張係数を持つ材料１２，１４を配置し、その材料１２，１４は熱伝導接続部１３，１５により電流リード導体１１に取り付けられるように構成されている。
【００５３】
このように構成したので、ミアンダ状の電流リード導体１１の片面にのみ材料１２を配置した第７実施例に比べて、ミアンダ状の電流リード導体１１の両面に材料１２，１４を配置するようにしたので、ミアンダ状の電流リード導体１１の変位をより確実なものとすることができる。
【００５４】
図１４は本発明の効果の確認試験の平面模式図であり、図１４（ａ）は導体の温度が低い状態を示す図、図１４（ｂ）は導体の温度が高い状態を示す図である。図１５はその確認試験の側面模式図であり、図１５（ａ）は導体の温度が低い状態を示す図、図１５（ｂ）は導体の温度が高い状態を示す図である。
【００５５】
これらの図において、２１〜２３は銅の導体、２４はその導体２１〜２３の両面に熱伝導接続部２５を介して配置される負の線膨張係数を持つザイロン繊維からなる材料である。ここで、導体２１と２２との間の抵抗を抵抗１とし、導体２２と２３との間の抵抗を抵抗２とする。
【００５６】
そこで、室温の場合と液体窒素で冷却して温度を変えた場合の導体２１〜２３間の抵抗を測定して抵抗の変化を調べた。
【００５７】
図１６は図１４及び図１５における確認試験の結果を示す図であり、図１６（ａ）は抵抗１の変化を示す図、図１６（ｂ）は抵抗２の変化を示す図である。
【００５８】
これらの図において、Ｒは抵抗、Ｔは温度を示しており、ＲL は導体が接触しており抵抗が０の場合、ＲH は導体が接触しておらず、抵抗が∞の場合を示している。
【００５９】
これらの図から明らかなように、導体の温度が高くなると、導体２１と２２間及び導体２２と２３の間の隙間がなくなり、導体間が接触して抵抗１，２はそれに伴って低くなることが実証できた。
【００６０】
次に、例えば、図５に示すような、負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）２，４と熱伝導接続部３，５との接触部位は四角形状となっているが、これに代えて更に接触面積が小さくなるような断面形状にすることができる。
【００６１】
図１７は本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような断面形状を示す拡大図である。
【００６２】
図１７（ａ）は熱伝導接続部３３，３５を断面が半円形状になるようにして、負の線膨張係数を持つ材料３２と３４に接触面積が小さくなるようして接触させるようにしたり、図１７（ｂ）で示すように、熱伝導接続部４３，４５を断面が三角形状になるようにして、負の線膨張係数を持つ材料４２と４４に接触面積が小さくなるようして接触させるようにしてもよい。
【００６３】
図１８は本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような形状を示す拡大図である。
【００６４】
この実施例では、低熱侵入電流リード装置において、熱伝導接続部５１は、負の線膨張係数を持つ材料５２と電流リード導体５３の中央部５４のみで固定されることより構成され、この中央部５４以外はフリー部５５とするようにした。
【００６５】
このように構成することにより、中央部５４のみで固定されて確実に接触し、その中央部５４以外では自由に移動することができる。
【００６６】
なお、上記実施例では、負の線膨張係数を持つ材料を用いるようにしたが、線膨張係数が非常に小さい材料の場合でも適宜適用可能である。
【００６７】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の低熱侵入電流リード装置は、高温超電導ケーブルを鉄道のき電線に応用した場合の電流リードに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【図８】本発明の第５実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【図９】本発明の第６実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【図１０】本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図である。
【図１２】本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図である。
【図１３】本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図である。
【図１４】本発明の効果の確認試験の平面模式図である。
【図１５】本発明の効果の確認試験の側面模式図である。
【図１６】図１４及び図１５における確認試験の結果を示す図である。
【図１７】本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような断面形状を示す拡大図である。
【図１８】本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような形状を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１１，５３ 正の線膨張係数を持つ電流リード導体
２，４，６，８，１２，１４，２４，３２，３４，４２，４４，５２ 負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）
３，５，１３，１５，２５，３３，３５，４３，４５，５１ 熱伝導接続部
２１〜２３ 銅の導体
５４ 電流リード導体の中央部
５５ 電流リード導体のフリー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温超電導ケーブルを鉄道のき電線に応用する場合や超電導応用機器などに用いられる低熱侵入電流リード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温超電導ケーブルを鉄道のき電線に応用する場合などでは、液体窒素で冷却された超電導ケーブルとトロリー線を接続するために、電流リードにより低温領域と室温領域を接続しなければならない。また、従来の電力用超電導ケーブルでは、き電線からの電力の取り出し口は少なくて済むが、き電線に超電導ケーブルを応用した場合には、数百ｍおきにき電線とトロリー線を接続する必要があるため、極低温に冷やされた超電導ケーブルと室温のトロリー線とを頻繁に結ぶことになる。
【０００３】
こうした超電導ケーブルをき電線に応用する場合の電流リードに要求される性能は、大電流を通電可能で、熱侵入が小さいことである。
【０００４】
また、き電線に超電導ケーブルを応用した場合、それぞれの電流リードに電流が流れる時間は、そのセクションに電車が在線する時のみで、電力用ケーブルの場合と比べると断続的であり、流れる電流量の変動が大きいと言った特徴がある。したがって、電流が流れているときは抵抗が小さく大電流を流すことができ、電流が小さいときや電流が流れていない時には熱侵入を小さく抑えることができるような電流リードが望まれる。
【特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電流リードに大きな電流を流そうとする場合には導体の断面積を大きくし、導体の長さも短くして電気抵抗をできるだけ抑えねばならないが、一方で、熱侵入を小さくするためには、導体の断面積を小さくし導体を長くしなければならない。つまり、相反する要求を満たさなければならないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みて、通電電流が大きい時には電気抵抗を低くし、無通電もしくは通電電流が小さい時には熱侵入を小さく抑えることができる低熱侵入電流リード装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕低熱侵入電流リード装置において、正の線膨張係数を持つターン形状の電流リード導体と、熱伝導接続部を介して前記電流リード導体と軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料とを具備することを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がスパイラル状の電流リード導体であることを特徴とする。
【０００９】
〔３〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周に配置することを特徴とする。
【００１１】
〔５〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周に配置することを特徴とする。
【００１２】
〔６〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする。
【００１３】
〔７〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周の一部に配置することを特徴とする。
【００１４】
〔８〕上記〔２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周の一部に配置することを特徴とする。
【００１５】
〔９〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がミアンダ状の電流リード導体であることを特徴とする。
【００１６】
〔１０〕上記〔９〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の片面に配置することを特徴とする。
【００１７】
〔１１〕上記〔９〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の両面に配置することを特徴とする。
【００１８】
〔１２〕上記〔９〕〜〔１１〕の何れか一項記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする。
【００１９】
〔１３〕上記〔１２〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする。
【００２０】
〔１４〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部が、前記材料との接触面積が小さくなるような断面形状を有することを特徴とする。
【００２１】
〔１５〕上記〔１〕記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部は、前記材料と電流リード導体の中央部のみで固定されることより構成され、該中央部以外はフリーにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、無通電時もしくは通電電流が小さい時には、正の線膨張係数を持つターン（スパイラル又はミアンダ）形状の電流リード導体の発熱がないかもしくは小さいため、温度は低いので電流リード導体は縮み、負の線膨張係数を持つ材料は膨張して、電流リード導体のターン間には隙間ができて一本の長い導体として作用し、電流リード導体の断面積も小さいので、伝熱距離が長く細い導体として、熱侵入を抑えることができる。
【００２３】
一方、通電電流が大きい時には、電流リード導体に電流が流れ、その電流値が大きくなると、電流リード導体の断面が小さく抵抗値が大きいため、電流リード導体は発熱し温度が上昇する。その温度上昇に伴い、正の線膨張係数を持つ電流リード導体は膨張し、負の線膨張係数を持つ材料は収縮するため電流リード導体ターン間の隙間がなくなりお互いに接触するため、電流リード導体は円筒形状または矩形の断面積が大きく長さが短い電流リード導体として、電気的抵抗が小さくなり、電気抵抗による発熱が抑えられる。つまり、熱侵入量は増加するが大電流を通電可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の低熱侵入電流リード装置は、正の線膨張係数を持つ電流リード導体と、熱伝導接続部を介して前記電流リード導体と軸方向に全体が軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料とを具備する。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図１（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図、図１（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図である。図２は本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図２（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図、図２（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図である。
【００２７】
これらの図において、１はスパイラル状に形成されている銅などの正の線膨張係数を持つ電流リード導体（例えば、ターン形状の銅導体）、２は電流リード導体１のスパイラルの外周に、熱伝導接続部３を介して電流リード導体１に全体が接触固定しないように、電流通過方向に配置される負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）、３は電流リード導体１に設けられ電流リード導体１と負の線膨張係数を持つ材料２を接続する熱伝導接続部である。なお、この熱伝導接続部３は、前記材料２との接触面積が小さくなるような断面形状（熱伝導接続部３の先端が小さい形状、ただし、熱伝達は良い方がよい）を有することが望ましい。例えば、その接続形状を突起状形状などにして、負の線膨張係数を持つ材料２との接続面積が小さくなるような形状であることが望ましい。つまり、電流リード導体１の伸び縮みと負の線膨張係数を持つ材料２の伸び縮みがお互いにできるだけ拘束されないようにすることが重要である。なお、電流リード導体１と熱伝導接続部３は一体としてもよい。
【００２８】
また、電流リード導体１は、電流が流れて各ターン間がくっついた際に、大電流を通電可能なように、各ターン間の接触面積を大きくすることが望ましい。
【００２９】
このように構成したので、図１（ａ）や図２（ａ）に示すように、電流が小さいときや電流が流れていないときには、電流リード導体１は発熱しておらず、材料２は延びた状態にあるため、スパイラル状の電流リード導体１の各ターン間には隙間が生じて、実質的に電流リード導体１の断面積は小さく、長さは長くなった状態にある。つまり、電流が小さいときや電流が流れていないときには熱侵入を小さく抑えることができる。
【００３０】
一方、電流が流れているときには、図１（ｂ）や図２（ｂ）に示すように、発熱により電流リード導体１は膨張し、材料２は縮むのでスパイラル状の電流リード導体１の各ターン間の隙間は互いに密着することになり、結果としてスパイラル状の電流リード導体１は、円筒形状になり、電流リード導体１の断面積が大きくなるとともにその長さは短くなる。
【００３１】
すなわち、大きな電流を流そうとする場合には導体の断面積を大きくし、導体の長さも短くして電気抵抗をできるだけ抑えることができ、電流が小さいときや電流が流れていないときには導体の断面積を小さくし導体を長くすることにより、熱侵入を小さく抑えることができる。
【００３２】
図３は本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図３（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図、図３（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図である。図４は本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図４（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図、図４（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図である。
【００３３】
これらの図において、１はスパイラル状に形成されている銅などの正の線膨張係数を持つ電流リード導体（例えば、ターン形状の銅導体）、４は電流リード導体１のスパイラルの内周に、熱伝導接続部５を介して電流リード導体１に全体が接触固定しないように、電流通過方向に配置される負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）、５は電流リード導体１に設けられ電流リード導体１と負の線膨張係数を持つ材料４を接続する熱伝導接続部である。なお、この熱伝導接続部５は、前記材料４との接触面積が小さくなるような断面形状（熱伝導接続部５の材料４側の先端が小さい形状）を有することが望ましい。例えば、その接続形状を突起状形状などにして、負の線膨張係数を持つ材料４との接続面積が小さくなるような形状であることが望ましい。
【００３４】
また、電流リード導体１は、電流が流れて各ターン間がくっついた際に、大電流を通電可能なように、各ターン間の接触面積を大きくすることが望ましい。
【００３５】
このように構成したので、図３（ａ）や図４（ａ）に示すように、電流が小さいときや電流が流れていないときには、電流リード導体１は発熱しておらず、材料４は延びた状態にあるため、スパイラル状の電流リード導体１の各ターン間には隙間が生じて、実質的に電流リード導体１の断面積は小さく、長さは長くなった状態にある。つまり、電流が小さいときや電流が流れていないときには熱侵入を小さく抑えることができる。
【００３６】
一方、電流が流れているときには、図３（ｂ）や図４（ｂ）に示すように、加熱により電流リード導体１は膨張し、材料４は縮むのでスパイラル状の電流リード導体１の各ターン間の隙間は互いに密着することになり、結果としてスパイラル状の電流リード導体１は、円筒形状になり、電流リード導体１の断面積が大きくなるとともにその長さは短くなる。
【００３７】
図５は本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図５（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図、図５（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す縦断断面図である。図６は本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図であり、図６（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図、図６（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す横断断面図である。
【００３８】
この実施例では、第１実施例における正の線膨張係数を持つ電流リード導体１のスパイラルの外周に、熱伝導接続部３を介して電流リード導体１に全体が接触固定しないように配置される負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）２だけでなく、更に、第２実施例におけるように、電流リード導体１のスパイラルの内周にも、熱伝導接続部５を介して負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）４を配置するようにした。
【００３９】
ここでも、第１実施例と同様に、この熱伝導接続部３，５は、前記材料２，４との接触面積が小さくなるような断面形状（熱伝導接続部の先端が小さい形状）を有することが望ましい。例えば、その接続形状を突起状形状などにして、負の線膨張係数を持つ材料２との接続面積が小さくなるような形状であることが望ましい。
【００４０】
また、電流リード導体１は、電流が流れて各ターン間がくっついた際に、大電流を通電可能なように、各ターン間の接触面積を大きくすることが望ましい。
【００４１】
このように、電流リード導体１を負の線膨張係数を持つ材料２と４によってスパイラルの内周、外周両面から変位させるようにしたので、より確実に電流リード導体１の変位を行わせることができる。
【００４２】
図７は本発明の第４実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図、図８は本発明の第５実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【００４３】
これらの実施例では、負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）６，８を、上記第１，第２実施例のように、電流リード導体１のスパイラルの全周に配置するのではなく、その周囲の一部分（例えば、１／２）にのみ配置するようにしたものである。また、その配置範囲は全周の１／４の周囲に配置するようにしてもよい。
【００４４】
図９は本発明の第６実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【００４５】
この実施例では、図９に示すように、かかる負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）６，８を電流リード導体１のスパイラルの外周と内周の両方に一部分だけ配置するようにしてもよい。
【００４６】
図１０は本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図であり、図１０（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図、図１０（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図である。図１１は本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図であり、図１１（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図、図１１（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図である。
【００４７】
この実施例では、正の線膨張係数を持つ電流リード導体１１がミアンダ状で、その折り返し部分が柔軟であり、その片面に電流通電方向と垂直方向に負の線膨張係数を持つ材料１２を配置し、その材料１２は熱伝導接続部１３により電流リード導体１１に取り付けられるように構成されている。
【００４８】
このように構成したので、図１０（ａ）や図１１（ａ）に示すように、電流が小さいときや電流が流れていないときには、電流リード導体１１は発熱しておらず材料１２は延びた状態にあるため、ミアンダ状の電流リード導体１１の各ターン（折り返し）間には隙間が生じて、実質的に電流リード導体１１の断面積は小さく、長さは長くなった状態にある。つまり、電流が小さいときや電流が流れていないときには熱侵入を小さく抑えることができる。
【００４９】
一方、電流が流れているときには、図１０（ｂ）や図１１（ｂ）に示すように、ミアンダ状の電流リード導体１１の発熱により導体１１は膨張し、材料１２は縮むのでミアンダ状の電流リード導体１１の各ターン間は互いに密着することになり、結果としてミアンダ状の電流リード導体１１は矩形形状になり、電流リード導体１１の断面積が大きくなるとともにその長さは短くなる。
【００５０】
すなわち、大きな電流を流そうとする場合には導体の断面積を大きくし、導体の長さも短くして電気抵抗をできるだけ抑えることができ、電流が小さいときや電流が流れていないときには導体の断面積を小さくし導体を長くすることにより、熱侵入を小さく抑えることができる。
【００５１】
図１２は本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図であり、図１２（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図、図１２（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す平面図である。図１３は本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図であり、図１３（ａ）は電流が小さいときや電流が流れていないときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図、図１３（ｂ）は電流が流れているときの低熱侵入電流リード装置の状態を示す側面図である。
【００５２】
この実施例では、ミアンダ状で、その折り返し部分が柔軟である正の線膨張係数を持つ電流リード導体１１の両面に、通電電流方向と垂直方向に線膨張係数が非常に小さいか負の線膨張係数を持つ材料１２，１４を配置し、その材料１２，１４は熱伝導接続部１３，１５により電流リード導体１１に取り付けられるように構成されている。
【００５３】
このように構成したので、ミアンダ状の電流リード導体１１の片面にのみ材料１２を配置した第７実施例に比べて、ミアンダ状の電流リード導体１１の両面に材料１２，１４を配置するようにしたので、ミアンダ状の電流リード導体１１の変位をより確実なものとすることができる。
【００５４】
図１４は本発明の効果の確認試験の平面模式図であり、図１４（ａ）は導体の温度が低い状態を示す図、図１４（ｂ）は導体の温度が高い状態を示す図である。図１５はその確認試験の側面模式図であり、図１５（ａ）は導体の温度が低い状態を示す図、図１５（ｂ）は導体の温度が高い状態を示す図である。
【００５５】
これらの図において、２１〜２３は銅の導体、２４はその導体２１〜２３の両面に熱伝導接続部２５を介して配置される負の線膨張係数を持つザイロン繊維からなる材料である。ここで、導体２１と２２との間の抵抗を抵抗１とし、導体２２と２３との間の抵抗を抵抗２とする。
【００５６】
そこで、室温の場合と液体窒素で冷却して温度を変えた場合の導体２１〜２３間の抵抗を測定して抵抗の変化を調べた。
【００５７】
図１６は図１４及び図１５における確認試験の結果を示す図であり、図１６（ａ）は抵抗１の変化を示す図、図１６（ｂ）は抵抗２の変化を示す図である。
【００５８】
これらの図において、Ｒは抵抗、Ｔは温度を示しており、ＲL は導体が接触しており抵抗が０の場合、ＲH は導体が接触しておらず、抵抗が∞の場合を示している。
【００５９】
これらの図から明らかなように、導体の温度が高くなると、導体２１と２２間及び導体２２と２３の間の隙間がなくなり、導体間が接触して抵抗１，２はそれに伴って低くなることが実証できた。
【００６０】
次に、例えば、図５に示すような、負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）２，４と熱伝導接続部３，５との接触部位は四角形状となっているが、これに代えて更に接触面積が小さくなるような断面形状にすることができる。
【００６１】
図１７は本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような断面形状を示す拡大図である。
【００６２】
図１７（ａ）は熱伝導接続部３３，３５を断面が半円形状になるようにして、負の線膨張係数を持つ材料３２と３４に接触面積が小さくなるようして接触させるようにしたり、図１７（ｂ）で示すように、熱伝導接続部４３，４５を断面が三角形状になるようにして、負の線膨張係数を持つ材料４２と４４に接触面積が小さくなるようして接触させるようにしてもよい。
【００６３】
図１８は本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような形状を示す拡大図である。
【００６４】
この実施例では、低熱侵入電流リード装置において、熱伝導接続部５１は、負の線膨張係数を持つ材料５２と電流リード導体５３の中央部５４のみで固定されることより構成され、この中央部５４以外はフリー部５５とするようにした。
【００６５】
このように構成することにより、中央部５４のみで固定されて確実に接触し、その中央部５４以外では自由に移動することができる。
【００６６】
なお、上記実施例では、負の線膨張係数を持つ材料を用いるようにしたが、線膨張係数が非常に小さい材料の場合でも適宜適用可能である。
【００６７】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の低熱侵入電流リード装置は、高温超電導ケーブルを鉄道のき電線に応用した場合の電流リードに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【図８】本発明の第５実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【図９】本発明の第６実施例を示す低熱侵入電流リード装置における負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）からなる導体の配置を示す図である。
【図１０】本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図である。
【図１２】本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す平面図である。
【図１３】本発明の第８実施例を示す低熱侵入電流リード装置とその通電電流による作用を示す側面図である。
【図１４】本発明の効果の確認試験の平面模式図である。
【図１５】本発明の効果の確認試験の側面模式図である。
【図１６】図１４及び図１５における確認試験の結果を示す図である。
【図１７】本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような断面形状を示す拡大図である。
【図１８】本発明の実施例を示す熱伝導接続部と負の線膨張係数を持つ材料との接触面積が小さくなるような形状を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１１，５３ 正の線膨張係数を持つ電流リード導体
２，４，６，８，１２，１４，２４，３２，３４，４２，４４，５２ 負の線膨張係数を持つ材料（例えばザイロン）
３，５，１３，１５，２５，３３，３５，４３，４５，５１ 熱伝導接続部
２１〜２３ 銅の導体
５４ 電流リード導体の中央部
５５ 電流リード導体のフリー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）正の線膨張係数を持つターン形状の電流リード導体と、
（ｂ）熱伝導接続部を介して前記電流リード導体と軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料とを具備することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項２】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がスパイラル状の電流リード導体であることを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項３】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項４】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項５】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項６】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項７】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項８】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項９】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がミアンダ状の電流リード導体であることを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１０】
請求項９記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の片面に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１１】
請求項９記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の両面に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１２】
請求項９〜１１の何れか一項記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１４】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部が、前記材料との接触面積が小さくなるような断面形状を有することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１５】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部は、前記材料と電流リード導体の中央部のみで固定されることより構成され、該中央部以外はフリーにすることを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１】
（ａ）正の線膨張係数を持つターン形状の電流リード導体と、
（ｂ）熱伝導接続部を介して前記電流リード導体と軸方向に全体が接触せず一部のみ接続させるように配置される、負の線膨張係数を持つ材料とを具備することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項２】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がスパイラル状の電流リード導体であることを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項３】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項４】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項５】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項６】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項７】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の内周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項８】
請求項２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記スパイラル状の電流リード導体の外周及び内周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項９】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記電流リード導体がミアンダ状の電流リード導体であることを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１０】
請求項９記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の片面に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１１】
請求項９記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の両面に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１２】
請求項９〜１１の何れか一項記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の低熱侵入電流リード装置において、前記材料を前記ミアンダ状の電流リード導体の外周の一部に配置することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１４】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部が、前記材料との接触面積が小さくなるような断面形状を有することを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【請求項１５】
請求項１記載の低熱侵入電流リード装置において、前記熱伝導接続部は、前記材料と電流リード導体の中央部のみで固定されることより構成され、該中央部以外はフリーにすることを特徴とする低熱侵入電流リード装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２５０９７２（Ｐ２００７−２５０９７２Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７４４５３（Ｐ２００６−７４４５３）
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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