KR101642878B1

KR101642878B1 - Conductor terminal and conducting device for high current

Info

Publication number: KR101642878B1
Application number: KR1020100047482A
Authority: KR
Inventors: 고태국; 조현철; 장기성; 김영재; 나진배; 최석진; 장재영; 황영진
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: KR20110127941A; WO2011145768A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 대전류 통전용 도체 단말부는 전류가 인가되는 도체 프레임 및 복수 개의 전류 통전용 초전도 선재의 단부와 각각 접합 되고, 상기 도체 프레임의 동일 평면 위에서 상기 도체 프레임과 각각 연결되는 복수 개의 초전도 재질의 전류 통로부를 포함하고, 상기 초전도 선재는 적층되고 상기 전류 통로부를 통해 상기 도체 프레임으로부터 상기 초전도 선재에 전류가 전달된다.The conductor terminal portion of the current-carrying conductor according to an embodiment of the present invention includes a conductor frame to which a current is applied and a plurality of current-carrying superconducting wires which are respectively connected to end portions of the current- Wherein the superconducting wire is stacked and a current is transmitted from the conductor frame to the superconducting wire through the current passage.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high-

본 발명은 도체 단말부 및 통전장치에 관한 것으로 특히, 초전도 선재를 적층할 수 있는 대전류 통전용 도체 단말부 및 대전류 통전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductor terminal unit and an energizing apparatus, and more particularly to a large current conductor terminal unit and a large current energizing apparatus capable of stacking superconducting wires.

초전도 선재는 일반 도체와 달리 특정 조건 하에서 저항이 없기 때문에, 대전류를 손실 없이 통전 할 수 있다. 그러나 초전도 선재 1개는 허용 임계전류를 가지기 때문에 그 이상의 전류가 통전 되면 퀀치(quench)가 발생하여 초전도 선재가 손상될 수 있다. 초전도 선재를 이용하여 대전류를 통전시킬 경우 초전도 선재를 병렬로 배치하거나 적층할 수 있다. 이때 병렬로 배치하는 것보다 적층 하는 것이 공간활용상 이득이 있기 때문에 초전도 선재의 적층을 이용한 대전류 통전이 유리하다.Unlike ordinary conductors, superconducting wire has no resistance under certain conditions, so it can conduct current without loss of large current. However, since one superconducting wire has an allowable critical current, a quench may be generated when a current exceeding the permissible current is applied, thereby damaging the superconducting wire. When superconducting wires are used to conduct a large current, the superconducting wires can be arranged or laminated in parallel. In this case, since stacking is more advantageous in terms of space utilization than arranging in parallel, it is advantageous to conduct a large current using lamination of superconducting wires.

그러나 초전도 선재를 단순하게 쌓아 올리는 적층방법은 초전도 선재의 구조 상 통전 전류를 제일 아래 초전도 선재에 집중되게 하고, 제일 아래에 있는 초전도 선재에 퀀치를 발생시켜 초전도 선재가 파손될 우려가 있다.However, in a stacking method in which superconducting wires are simply stacked, the superconducting wire material may be broken by causing the energization current to concentrate on the superconducting wire material at the bottom of the superconducting wire material and generating a quench at the bottom of the superconducting wire material.

본 발명은 복수 개의 초전도 선재를 적층 함으로써 공간 활용에 장점이 있고 복수 개의 초전도 선재에 균일하게 전류를 분배함으로써 초전도 선재의 퀀치(quench)를 방지하고 대전류를 통전시킬 수 있는 도체 단말부 및 대전류 통전장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention relates to a conductor terminal portion and a large current conductor portion which are advantageous in space utilization by stacking a plurality of superconducting wire members and which can distribute a current uniformly to a plurality of superconducting wire members to prevent quench of the superconducting wire member, In order to solve the problem.

본 발명의 실시 예에 따른 대전류 통전용 도체 단말부는 전류가 인가되는 도체 프레임 및 복수 개의 전류 통전용 초전도 선재의 단부와 각각 접합 되고, 상기 도체 프레임의 동일 평면 위에서 상기 도체 프레임과 각각 연결되는 복수 개의 초전도 재질의 전류 통로부를 포함하고, 상기 초전도 선재는 적층 되고 상기 전류 통로부를 통해 상기 도체 프레임으로부터 상기 초전도 선재에 전류가 전달된다.A large current conductor terminal portion according to an embodiment of the present invention includes a conductor frame to which a current is applied and a plurality of current transmission superconducting wires which are connected to ends of the plurality of current transmission superconducting wires, Wherein the superconducting wire is laminated and a current is transmitted from the conductor frame to the superconducting wire through the current passage.

상기 초전도 선재와 상기 전류 통로부가 접합 되는 각각의 접합면적은 동일할 수 있다.The junction areas of the superconducting wire and the current passage portion may be the same.

상기 도체 프레임으로부터 상기 초전도 선재로 전달되는 전류의 경로의 길이는 동일할 수 있다.The length of the path of the current transmitted from the conductor frame to the superconducting wire may be the same.

상기 초전도 선재와 상기 전류 통로부는 교대로 적층될 수 있다.The superconducting wire and the current passage may be alternately stacked.

상기 초전도 선재의 하면은 절연 처리되어 상기 초전도 선재는 상기 초전도 선재 아래의 도체 프레임, 전류 통로부 또는 적층 되는 다른 초전도 선재와 전기적으로 절연될 수 있다.The lower surface of the superconducting wire may be insulated, and the superconducting wire may be electrically insulated from the conductor frame, the current passage, or other superconducting wires under the superconducting wire.

본 발명의 실시 예에 따른 대전류 통전장치는 전류가 인가되는 도체 프레임, 상기 도체 프레임의 동일 평면 위에서 상기 도체 프레임과 각각 연결되는 복수 개의 초전도 재질의 전류 통로부를 구비하는 도체 단말부 1쌍 및 전류를 통전 하는 복수 개의 초전도 선재를 포함하고, 상기 초전도 선재는 양 단부가 상기 도체 단말부 1쌍의 전류 통로부와 각각 접합 되어 적층 되고, 상기 전류 통로부를 통해 상기 초전도 선재에 전류가 전달된다.The high current energizing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a conductor frame to which a current is applied, a pair of conductor terminal units each having a current passage portion of a plurality of superconducting materials connected to the conductor frame on the same plane of the conductor frame, Wherein the superconducting wire is laminated with both end portions of the superconducting wire and the current passage portion of the pair of conductor terminal portions, and current is transmitted to the superconducting wire through the current passage portion.

복수 개의 초전도 선재를 적층 함으로써 공간 활용에 장점이 있고 복수 개의 초전도 선재에 균일하게 전류를 분배함으로써 초전도 선재의 퀀치(quench)를 방지하고 대전류를 통전시킬 수 있는 도체 단말부 및 대전류 통전장치를 얻을 수 있다.It is possible to obtain a conductor terminal unit and a large current energizing apparatus which can quench the superconducting wire and can energize a large current by dividing the current uniformly into a plurality of superconducting wires by stacking a plurality of superconducting wires have.

도 1은 종래의 기술로, 구리 단말부 위에 초전도 선재를 접속한 구조를 나타내는 그림이다.
도 2는 종래 기술로, 구리 단말부 위에 초전도 선재를 단순 적층 한 구조를 나타내는 그림이다.
도 3은 구리 단말부 위에 초전도 선재를 단순 적층 하였을 때 초전도 선재의 통전 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 단차가 있는 구리 단말부 위에 초전도 선재를 적층 한 모습을 나타내는 그림이다.
도 5a 및 도 5b는 단차가 있는 구리 단말부 위에 초전도 선재를 적층 하였을 때 초전도 선재의 통전 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예로서 도체 단말부 위에 전류 통로부를 이용하여 초전도 선재를 적층 한 모습을 나타내는 그림이다.
도 7은 본 발명의 실시 예로서 도체 단말부 위에 전류 통로부를 이용하여 초전도 선재를 적층 한 구조의 측면을 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예로서 초전도 선재와 전류 통로부를 다양한 각도로 접합한 모습을 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예로서 도체 단말부 위에 전류 통로부를 이용하여 초전도 선재를 적층 하였을 때 초전도 선재의 통전 특성을 나타내는 그래프이다.1 is a view showing a structure in which a superconducting wire is connected to a copper terminal portion according to a conventional technique.
2 is a view showing a structure in which a superconducting wire is simply stacked on a copper terminal portion according to the prior art.
3 is a graph showing the electrification characteristics of the superconducting wire when the superconducting wire is simply laminated on the copper terminal.
4A and 4B are views showing a superconducting wire laminated on a copper terminal portion having a step.
5A and 5B are graphs showing the electrification characteristics of the superconducting wire when the superconducting wire is laminated on the copper terminal having a step.
6 is a view showing a superconducting wire laminated on a conductor terminal portion using a current passage portion according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic view showing a side view of a structure in which superconducting wires are laminated using a current passage portion on a conductor terminal portion according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view showing a superconducting wire and an electric current passage portion joined at various angles as an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the electrification characteristics of the superconducting wire when the superconducting wire is laminated using the current passage portion on the conductor terminal portion according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments that fall within the scope of the inventive concept may be easily suggested, but are also included within the scope of the present invention.

또한, 각 실시 예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same or similar components appearing in the drawings of the respective embodiments within the same or similar concept will be described using the same or similar reference numerals.

도 1은 종래 기술로, 구리 단말부 위에 초전도 선재를 접속한 모습을 나타내는 그림이다. 도 1을 참조하면, 초전도 선재(10)는 구리 단말부(2)와 납땜용 금속(4)으로 전기적으로 연결될 수 있다. 즉 전류는 구리 단말부(2)로부터 납땜용 금속(4)을 통해 초전도 선재(10)로 전달된다. 납땜용 금속(4)은 일 예로 인듐, 인듐비스무스 일 수 있다. 초전도 선재(10)는 상부와 하부가 안정화층(6)으로 지지되고, 그 내부에 초전도층(8), 기판(9)을 포함하는 다층 구조이다. 안정화층(6)은 상기 다층 구조를 물리적으로 지지하고, 초전도 선재(10)가 퀀치될 때 전류를 분산시킬 수 있다. 안정화층(6)은 일 예로 스테인리스 스틸(SUS) 또는 구리일 수 있다. 기판(9)은 일 예로 니켈 텅스텐일 수 있다. 초전도층(8)은 구리 단말부(2)에서 전달된 전류를 통전하는 부분이다. 1 is a view showing a state in which a superconducting wire is connected to a copper terminal portion according to the prior art. Referring to FIG. 1, the superconducting wire 10 may be electrically connected to the copper terminal portion 2 and the brazing metal 4. That is, the current is transferred from the copper terminal section 2 to the superconducting wire 10 through the soldering metal 4. The metal (4) for soldering may be, for example, indium or indium bismuth. The superconducting wire 10 is a multilayer structure in which upper and lower portions are supported by a stabilizing layer 6 and a superconducting layer 8 and a substrate 9 are contained in the superconducting wire 10. The stabilizing layer 6 physically supports the multilayer structure and can disperse the current when the superconducting wire 10 is quenched. The stabilizing layer 6 may be, for example, stainless steel (SUS) or copper. The substrate 9 may be, for example, nickel tungsten. The superconducting layer 8 is a portion for energizing the current delivered from the copper terminal section 2. [

초전도 선재 1개는 허용 임계전류를 가지기 때문에 그 이상의 전류가 통전되면 퀀치가 발생하여 초전도 선재가 손상될 수 있다. 초전도 선재를 이용하여 대전류를 통전시킬 경우 초전도 선재를 병렬로 배치하거나 적층할 수 있다. 이때 병렬로 배치하는 것보다 적층 하는 것이 공간 활용상 이득이 있기 때문에 초전도 선재를 적층 하여 대전류를 통전 하는 방식이 주로 이용된다.Since one superconducting wire has an allowable critical current, a quench may be generated when a current exceeding that limit is energized, which may damage the superconducting wire. When superconducting wires are used to conduct a large current, the superconducting wires can be arranged or laminated in parallel. In this case, a method of stacking superconducting wires and energizing a large current is mainly used because stacking is more advantageous in space utilization than arranging in parallel.

도 2는 종래 기술로, 구리 단말부 위에 초전도 선재를 적층 한 모습을 나타내는 그림이다. 도 2를 참조하면, 구리 단말부(2) 위에 제1 초전도 선재(10a)를 납땜용 금속으로 부착하고 그 위에 제2 초전도 선재(10b) 및 제3 초전도 선재(10c)를 적층 한 모습이다. 각 초전도 선재 사이는 납땜용 금속(5, 7)을 이용하여 접합 될 수 있다. 구리 단말부(2)에서 전달되는 전류는 제1 초전도 선재(10a)를 지나야 제2 초전도 선재(10b), 제3 초전도 선재(10c)에 도달한다. 초전도 선재의 안정화층은 초전도 층에 비해 저항이 매우 크므로 대전류를 통전하는 경우 제1 초전도 선재(10a)에 전류가 집중되어 제1 초전도 선재(10a)를 파손시킬 가능성이 크다.FIG. 2 is a view showing a superconducting wire laminated on a copper terminal portion according to the prior art. Referring to FIG. 2, a first superconducting wire 10a is attached on a copper terminal 2 with a metal for brazing, and a second superconducting wire 10b and a third superconducting wire 10c are stacked thereon. Between the superconducting wires can be joined using the brazing metal (5, 7). The current delivered from the copper terminal section 2 reaches the second superconducting wire 10b and the third superconducting wire 10c after passing through the first superconducting wire 10a. The resistance of the stabilizing layer of the superconducting wire is very large compared with that of the superconducting layer, so that when a large current is conducted, there is a high possibility that current is concentrated on the first superconducting wire 10a and the first superconducting wire 10a is damaged.

도 3은 구리 단말부 위에 초전도 선재 3매를 단순 적층 하였을 때 초전도 선재의 통전 특성을 나타내는 그래프이다. 초전도 선재의 통전 가능한 임계전류 이하일 때 초전도 선재가 통전시 전압 강하가 거의 일어나지 않으므로 전압은 0에 근접한다. 초전도 선재 1매당 임계전류는 약 100A이므로 만약 초전도 선재를 3매 적층하고, 퀀치가 일어나지 않는다면 이론상 통전 가능한 전체 전류는 300A이다. 도 3을 참조하면, 약 116A에서 초전도 선재 1매의 임계전류를 넘으면서 전압강하가 발생하였다. 이로부터 초전도 선재에 퀀치가 발생하였음을 알 수 있고, 이 이상의 전류를 통전시킬 경우 초전도 선재가 타버리는 현상이 발생할 수 있다. 이로써 적층된 초전도 선재에 전류가 균일하게 분배되지 않고 제일 아래에 있는 초전도 선재에 전류가 집중되며 퀀치가 발생함을 알 수 있다. 이와 같이 초전도 선재의 단순 적층 방식으로는 전류가 균일하게 분배되지 않아 대전류를 통전할 수 없다. 따라서 구리 단말부 위에 초전도 선재를 단순적층이 아닌 다른 방식으로 적층 하여 통전 특성을 측정하였다.3 is a graph showing the electrification characteristics of the superconducting wire when three superconducting wires are simply laminated on the copper terminal. When the superconducting wire is below the permissible threshold current, the voltage is almost zero because the superconducting wire hardly experiences a voltage drop when the superconducting wire is energized. Since the critical current per superconducting wire is about 100A, if three superconducting wires are stacked and the quench does not occur, the total current that can theoretically be energized is 300A. Referring to FIG. 3, at 116 A, a voltage drop occurred while exceeding a critical current of one superconducting wire. From this, it can be seen that a quench has occurred in the superconducting wire, and when the current exceeding this level is applied, the superconducting wire may burn. As a result, it can be seen that the current is not uniformly distributed in the laminated superconducting wire, but the current is concentrated in the superconducting wire at the bottom and the quench is generated. In such a simple stacking method of superconducting wire, current can not be uniformly distributed and current can not be supplied. Therefore, the superconducting wire was laminated on the copper terminal part in a manner other than simple lamination, and the electrification characteristics were measured.

도 4a 및 도 4b는 단차가 있는 구리 단말부 위에 초전도 선재를 적층 한 모습을 나타내는 그림이다. 도 4a는 구리 단말부의 1층과 2층에 제1 초전도 선재(10a), 제2 초전도 선재(10b)를 각각 적층 한 구조이고, 도 4b는 구리 단말부의 1층과 3층에 제1 초전도 선재(10a), 제2 초전도 선재(10b)를 각각 적층 한 구조이다. 적층 구조상 전류는 구리 단말부(40)에서 제1 초전도 선재(10a)를 거치지 않고 제2 초전도 선재(10b)에 전달될 수 있는 구조이므로, 각 초전도 선재에 균일하게 전류를 분배할 수 있다는 가설을 세울 수 있다. 4A and 4B are views showing a superconducting wire laminated on a copper terminal portion having a step. 4A shows a structure in which the first superconducting wire 10a and the second superconducting wire 10b are laminated on the first and second layers of the copper terminal portion, A first superconducting wire 10a and a second superconducting wire 10b. Since the laminated structure current can be transmitted to the second superconducting wire 10b without passing through the first superconducting wire 10a at the copper terminal unit 40, it is possible to distribute the current uniformly to each superconducting wire You can build it.

도 5a 및 도 5b에서는 각각 상기 도 4a 및 도 4b의 적층 구조의 통전 특성을 나타내었다. 초전도 선재 1매당 임계전류는 약 100A이고 초전도 선재를 2매 적층 하였으므로, 퀀치가 일어나지 않는다면 이론상 통전 가능한 전체 전류는 200A이다. 도 5a를 참조하면, 아래쪽에 있는 제1 초전도 선재는 약 130A에서 퀀치가 발생하였고, 위쪽에 있는 제2 초전도 선재는 약 150A에서 퀀치가 발생하였다. 도 5b를 참조하면, 위쪽에 있는 제2 초전도 선재는 약 100A에서 퀀치가 발생하였고, 아래쪽에 있는 제1 초전도 선재는 약 150A에서 퀀치가 발생하였다. 즉 도 5a의 경우와는 반대로 위쪽에 있는 초전도 선재에서 먼저 퀀치가 발생함을 알 수 있다. 도 5a 및 도 5b의 결과에 의하면 단차가 있는 구리 단말부에 초전도 선재를 적층할 때도 단순 적층과 마찬가지로 전류가 균일하게 분배되지 않는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 구리 단말부로부터 각각의 초전도 선재에 전달되는 전류의 경로를 가급적 동일하게 만들어 줄 필요가 있다.Figs. 5A and 5B show the electrification characteristics of the laminated structure of Figs. 4A and 4B, respectively. Since the critical current per superconducting wire is about 100A and two superconducting wires are laminated, if the quench does not occur, theoretically, the total current that can be energized is 200A. Referring to FIG. 5A, in the first superconducting wire at the lower side, a quench occurred at about 130A, and in the upper second superconducting wire, a quench occurred at about 150A. Referring to FIG. 5B, in the upper second superconducting wire, a quench occurred at about 100A, and in the lower first superconducting wire, a quench occurred at about 150A. That is, contrary to the case of FIG. 5A, it can be seen that the quench first occurs in the superconducting wire at the upper side. According to the results of FIGS. 5A and 5B, even when the superconducting wire is laminated on the copper terminal portion having a step difference, the current is not uniformly distributed like the simple lamination. In order to solve such a problem, it is necessary to make the paths of the currents transmitted to the respective superconducting wires from the copper terminal unit as equal as possible.

도 6은 본 발명의 실시 예로서 도체 단말부 위에 전류 통로부를 이용하여 초전도 선재를 적층 한 모습을 나타내는 그림이다. 도체 단말부는 도체 프레임(60), 전류 통로부(20a, 20b, 20c)를 포함한다. 도체 단말부는 일 예로 구리(Cu) 단말부일 수 있다. 도 6의 (a)는 초전도 선재를 적층 하기 전의 도체 프레임(60)을 나타낸다. 도 6의 (a)를 참조하면, 도체 프레임(60)에 초전도 선재를 결합하기 위해 홈(62)을 구비할 수 있다. 도 6의 (b)는 도체 프레임(60)의 홈(62)에 전류 통로부(20a)를 결합하고 상기 전류 통로부(20a)에 초전도 선재(10a) 1매를 연결한 모습이다. 도 6의 (c)는 도체 단말부 위에 3매의 초전도 선재(10a, 10b, 10c)를 적층 한 구조를 나타낸다. 6 is a view showing a superconducting wire laminated on a conductor terminal portion using a current passage portion according to an embodiment of the present invention. The conductor terminal portion includes a conductor frame 60 and current passage portions 20a, 20b and 20c. The conductor terminal portion may be, for example, a copper (Cu) terminal portion. 6 (a) shows a conductor frame 60 before superconducting wires are laminated. Referring to FIG. 6A, a groove 62 may be provided for coupling the superconducting wire to the conductor frame 60. 6B shows a state where the current passage portion 20a is coupled to the groove 62 of the conductor frame 60 and one superconducting wire 10a is connected to the current passage portion 20a. Fig. 6C shows a structure in which three superconducting wires 10a, 10b and 10c are laminated on a conductor terminal portion.

도 7은 본 발명의 실시 예로서 도체 단말부 위에 전류 통로부를 이용하여 초전도 선재를 적층 한 구조의 측면을 나타내는 모식도이다. 도 7을 참조하면, 대전류 통전용 도체 단말부는 도체 프레임(60), 전류 통로부(20a, 20b, 20c)를 포함한다. 도체 프레임(60)은 일 예로 복수 개의 홈(62)을 구비하고 전류가 인가된다. 전류 통로부(20a, 20b, 20c)는 초전도 재질로 홈(62)에 끼워져 상기 도체 프레임(60)의 동일 평면 위에서 상기 도체 프레임(60)과 연결되고, 전류 통전용 초전도 선재(10a, 10b, 10c)의 단부와 접합 된다. 그리고 초전도 선재(10a, 10b, 10c)의 단부와 전류 통로부(20a, 20b, 20c)가 접합 되는 각각의 접합면적을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 각 초전도 선재에 균일하게 전류가 분배될 수 있도록 도체 프레임(60)으로부터 상기 초전도 선재(10a, 10b, 10c) 각각으로 전달되는 전류의 경로의 길이는 동일한 것이 바람직하다. 도체 프레임(60)으로부터 인가되는 전류는 초전도 선재(10a, 10b, 10c)와 접합 된 전류 통로부(20a, 20b, 20c)를 통해 초전도 선재(10a, 10b, 10c)에 전달된다. 전류 통로부(20a, 20b, 20c)와 초전도 선재(10a, 10b, 10c)는 도체 프레임 위에 교대로 적층될 수 있다. 적층된 초전도 선재(10a, 10b, 10c)의 하면은 예를 들어 절연 테이프(15a, 15b, 15c)로 접착되는 등 절연 처리되어 상기 초전도 선재(10a, 10b, 10c)의 아래의 도체 프레임(60), 전류 통로부(20a, 20b) 또는 적층되는 다른 초전도 선재와 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서 초전도 선재(10a, 10b, 10c)와 접합 되는 전류 통로부(20a, 20b, 20c)를 통해서만 전류가 초전도 선재(10a, 10b, 10c)에 전달된다.7 is a schematic view showing a side view of a structure in which superconducting wires are laminated using a current passage portion on a conductor terminal portion according to an embodiment of the present invention. Referring to Fig. 7, the large current conductor conductor terminal portion includes a conductor frame 60 and current passage portions 20a, 20b and 20c. The conductor frame 60 has a plurality of grooves 62, for example, and current is applied thereto. The current passage portions 20a, 20b and 20c are connected to the conductor frame 60 on the same plane of the conductor frame 60 by being inserted into the grooves 62 of a superconducting material. The current passage superconducting wires 10a, 10b, 10c. It is preferable that the joint areas of the end portions of the superconducting wires 10a, 10b, and 10c and the current passage portions 20a, 20b, and 20c are the same. The length of the current path from the conductor frame 60 to each of the superconducting wires 10a, 10b, 10c is preferably the same so that current can be uniformly distributed to each superconducting wire. The current applied from the conductor frame 60 is transmitted to the superconducting wires 10a, 10b and 10c through the current passage portions 20a, 20b and 20c joined to the superconducting wires 10a, 10b and 10c. The current passage portions 20a, 20b, 20c and the superconducting wires 10a, 10b, 10c can be alternately stacked on the conductor frame. The lower surfaces of the laminated superconducting wires 10a, 10b and 10c are insulated, for example, by being bonded with insulating tapes 15a, 15b and 15c to form conductor frames 60a and 60b below the superconducting wires 10a, 10b and 10c, ), The current passage portions 20a, 20b, or other superconducting wires to be laminated. Therefore, current is transmitted to the superconducting wires 10a, 10b, and 10c only through the current passage portions 20a, 20b, and 20c that are connected to the superconducting wires 10a, 10b, and 10c.

한편, 전류가 인가되는 도체 프레임, 상기 도체 프레임의 동일 평면 위에서 상기 도체 프레임과 각각 연결되는 복수 개의 초전도 재질의 전류 통로부를 구비하는 도체 단말부 1쌍 및 전류를 통전 하는 복수 개의 초전도 선재를 포함하고, 상기 초전도 선재는 양 단부가 상기 도체 단말부 1쌍의 전류 통로부와 각각 접합 되어 적층되고, 상기 전류 통로부를 통해 상기 초전도 선재에 전류가 전달되어 상기 도체 단말부 1쌍에 전류가 통전 되는 대전류 통전장치로 구성할 수도 있다.On the other hand, it includes a conductor frame to which a current is applied, a pair of conductor terminal units each having a current passage portion of a plurality of superconducting materials connected to the conductor frame on the same plane of the conductor frame, and a plurality of superconducting wires The superconducting wire having a pair of conductor terminal portions and a pair of conductor terminal portions, the superconducting wire being laminated on both ends of the conductor terminal portion, It may be constituted by an energizing device.

도 8의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 예로서 초전도 선재와 전류 통로부를 다양한 각도로 접합한 모습을 나타내는 평면도이다. 도체 단말부 위에 초전도 선재는 복수 개가 적층될 수 있으므로, 초전도 선재(10a, 10b, 10c, 10d, 10e)와 전류 통로부(20a, 20b, 20c, 20d, 20e)는 도 8의 (a) 내지 (e)와 같이 다양한 각(θ)으로 접합 될 수 있다.8 (a) to 8 (e) are plan views showing a state in which the superconducting wire and the current passage are joined at various angles as an example of the present invention. The superconducting wires 10a, 10b, 10c, 10d, and 10e and the current passage portions 20a, 20b, 20c, 20d, and 20e may be formed on the conductor terminal portions, can be joined at various angles (&thetas;) as shown in (e).

도 9는 본 발명의 실시 예로서 도체 단말부 위에 전류 통로부를 이용하여 초전도 선재를 4매 적층 하였을 때 초전도 선재의 통전 특성을 나타내는 그래프이다. 도 9를 참조하면, 전체 전류가 300A가 넘을 때까지 전압강하가 없고, 약 310A에서 퀀치가 발생하기 시작하여 4매의 초전도 선재에서 거의 동시에 퀀치가 일어났다. 이론적으로 통전 가능한 임계전류는 400A이나, 전류 통로부와 초전도 선재의 접합저항, 초전도 재질이 아닌 부분의 저항 등에 의하여 이론값과 실험값 사이의 차이는 불가피하다. 상기 결과에 의하면 각각의 초전도 선재에 전류가 균일하게 분배되고 있음을 알 수 있다. FIG. 9 is a graph showing current conduction characteristics of a superconducting wire when four superconducting wires are stacked on a conductor terminal portion using a current passage portion as an embodiment of the present invention. FIG. Referring to FIG. 9, there is no voltage drop until the total current exceeds 300 A, and quenching occurs at about 310 A, so that quench occurs almost simultaneously in the four superconducting wires. Theoretically, the critical current that can be energized is 400 A. However, the difference between the theoretical value and the experimental value is inevitable due to the junction resistance of the current path portion and the superconducting wire, and the resistance of the non-superconducting portion. It can be seen from the above results that the current is uniformly distributed in each superconducting wire.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 복수 개의 초전도 선재를 적층 함으로써 공간 활용에 장점이 있고, 복수 개의 초전도 선재에 균일하게 전류를 분배함으로써 초전도 선재의 퀀치(quench)를 방지하고 대전류를 통전시킬 수 있는 도체 단말부 및 대전류 통전장치를 얻을 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, there is an advantage in space utilization by stacking a plurality of superconducting wires. By uniformly distributing the current to a plurality of superconducting wires, quench of the superconducting wires can be prevented, A conductor terminal portion and a high current energizing device which can be provided can be obtained.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

2, 40: 구리 단말부 4, 4a, 5, 7: 납땜용 금속
6: 안정화층 8: 초전도 층
9: 기판
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e: 초전도 선재
15a, 15b, 15c: 절연 테이프
20a, 20b, 20c, 20d, 20e: 전류 통로부 60: 도체 단말부2, 40: copper terminal section 4, 4a, 5, 7: metal for soldering
6: stabilization layer 8: superconducting layer
9: substrate
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e: superconducting wire
15a, 15b, 15c: insulating tape
20a, 20b, 20c, 20d, 20e: current passage portion 60: conductor terminal portion

Claims

A conductor frame to which a current is applied; And
And a plurality of current passage portions of superconducting material joined to ends of the plurality of current carrying exclusive superconducting wires respectively connected to the conductor frames on the same plane of the conductor frame,
The superconducting wires are stacked and a current is transmitted from the conductor frame to the superconducting wires through the current passage,
Wherein the superconducting wire and the current passage are alternately laminated.

The method according to claim 1,
Wherein the superconducting wire and the current passage portion are bonded to each other with the same bonding area.

The method according to claim 1,
Wherein a length of a path of a current transmitted from the conductor frame to the superconducting wire is the same.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the lower surface of the superconducting wire is insulated and the superconducting wire is electrically insulated from the conductor frame, the current passage, or another superconducting wire to be laminated below the superconducting wire.

A pair of conductor terminal parts having a current conductor part to which a current is applied and a plurality of current passage parts of superconducting material connected to the conductor frame on the same plane of the conductor frame; And
And a plurality of superconducting wires that conduct current,
Wherein the superconducting wire is laminated with both end portions of the superconducting wire and the current passage portion of the pair of conductor terminal portions, and current is transmitted to the superconducting wire through the current passage portion,
Wherein the superconducting wire and the current passage are alternately stacked.

The method according to claim 6,
Wherein the superconducting wire and the superconducting wire are bonded to each other with a same bonding area.

The method according to claim 6,
Wherein a length of a path of a current passed from the conductor frame to the superconducting wire is the same.

delete

The method according to claim 6,
Wherein the lower surface of the superconducting wire is insulated and the superconducting wire is electrically insulated from the conductor frame, the current passage, or other superconducting wires that are stacked below the superconducting wire.