高温超伝導体を用いたエチレンプロピレンゴム絶縁モデルケーブルの試作

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04203218
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 小崎 正光 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80023191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 幸男 豊橋技術科大学大学, 工学部, 助手 (50190658) ; 清水 教之 名古屋大学, 工学部, 助教授 (20126866) ; 長尾 雅行 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30115612)
• Keywords: 超伝導ケーブル / 高温超伝導体 / 押出し絶縁 / EPR / モデルケーブル / ビスマス系超伝導体 / 耐トリーイング性

Research Abstract

1.研究目的
本研究においては、代表者らが推進してきた世界的にもユニークな押出しプラスチック絶縁超伝導ケーブルに最近その性能向上の著しい高温超伝導体の適用を試み、その特性を評価することを目的とする
2.研究成果の概要
現在、活発に開発の進められているビスマス系の高温超伝導体に的を絞り、テープ状に加工された導体を安定化用の銅パイプ上に適用して約1メートルのモデルケーブルの導体とした。その導体上にエチレンプロピレンゴム(EPR)絶縁を施し、銅パイプ内部を液体窒素で冷却して通電及び課電の実験を行い、以下のような成果を得た。
(1)30cm長の銀シースに包含されたビスマス系高温超伝導体を18本並べ導体として取り入れたモデルケーブルにおいて直流臨界電流を測定した。電流値そのものは未だ十分とは云えないが、EPR絶縁を被せた状態で液体窒素温度まで冷却したときの電流値の低下は少ないことが判った。
(2)EPR電気絶縁は、半導電層を含めて銀シース導体上にモールドされているが、繰り返し行った液体窒素温度までの冷却においても機械的な障害は発生じなかった。
(3)モデルケーブルとしての誘電正接(tanδ)は、外部導体として採用したSZワイヤーと絶縁部との接触が良好であったので、液体窒素温度において0.2x10^<-5>と極めて低い値であった。また、tanδの電圧依存性も大きくないことが判った。
(4)モデルケーブルは、20kV_<rms>の電圧印加においても部分放電の発生を見なかったが、これは、液体窒素温度でのクラックなどの発生がなかったことを示している。
(5)EPRの極低温におけるトリーイング発生電圧は充填材の添加にも拘らず室温における値の3倍にも達しており優れていることが判った。

Research Products

• [Publications] 水野 幸男: "極低温領域におけるエチレン・プロピレンゴムの誘電・絶縁特性" 低温工学. 27. 347-353 (1992)
• [Publications] 小崎 正光: "Development of Extruded Polymer Insulated Superconducting Cable" Cryogenics. 32. 885-894 (1992)
• [Publications] 水野 幸男: "Evaluation of Ethylene-propylene Rubber as Solid Electrical Insulating Material of Superconducting Cable" IEEE Trans.Electrical Insulation. 27. 1108-1117 (1992)
• [Publications] 佐野 達也: "高温超電導体を用いたEPRモデルケーブルの試作" 平成5年電気学会全国大会. 1552-1552 (1993)
• [Publications] 光山 安一: "極低温領域におけるエチレン・プロピレンゴムの耐トリーイング性" 平成5年電気学会全国大会. 321-321 (1993)
• [Publications] 犬飼 美幸: "極低温領域における低密度ポリエチレンの交流絶縁破壊特性" 303-303 (1993)