1998 Fiscal Year Annual Research Report
電力ケーブル用高温酸化物超伝導体開発のための基礎研究
Project/Area Number |
08044136
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Research Institution | Yokohama National University |
Principal Investigator |
菅原 昌敬 横浜国立大学, 工学部, 教授 (40017900)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CISZEK Maria 横浜国立大学, 工学部, NEDO研究員
CARDWELL Dav ケンブリッジ大学, 超伝導学際研究センタ, 副研究部長
GLOWACKI Bar ケンブリッジ大学, 超伝導学際研究センタ, 副研究部長
雨宮 尚之 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (10222697)
塚本 修巳 横浜国立大学, 工学部, 教授 (30017975)
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Keywords | 交流通電損失 / 高温酸化物超伝導体 / テープ線材 / 超伝導電力ケーブル / ビスマス |
Research Abstract |
今年度は,3名の研究者を派遣,2名の研究者を招へいし,以下の研究を行った. 1. 実用電磁環境下における交流損失機構の解明 有限要素法により,複合多心構造をもちさらにツイストされた高温酸化物超伝導線材の磁化損失・通電損失・交流磁界下での交流通電時の全損失を理論的に求め,ツイストピッチや断面形状といった線材構造の観点から交流損失発生機構について検討した.その結果,電力ケーブルを構成した際の電磁環境である「交流磁界下での交流通電」時の全損失を最小にする最適ツイストピッチが約10mm程度であることを指摘した.さらに,交流磁界下で交流電流を輸送する高温酸化物超伝導体の通電損失を実測した. 2. 大電流容量集合導体の理論的検討と集合導体の試作 8本のテープ線材を八角形状に一層配置した集合導体を製作して交流通電損失を測定した.スパイラル電圧リ一ドループを用いることにより集合導体の素線の交流損失測定を可能にした.測定の結果,両側に隣接線材のある線材の交流通電損失は1本単独通電時の損失よりも下がり,片側のみに隣接線材のある線材の交流通電損失は1本単独通電時の損失よりも上がることが明らかになった.これは,集合導体においては線材の電流分布が変化していると考えることにより説明できる.集合導体を構成する素線の間隔が交流損失に大きく影響することがわかった.また,有限要素法による数値解析を通して,多層集合導体の撚りピッチが損失特性に与える影響について検討した. 3. まとめ 3年間の研究をまとめ,高温酸化物超伝導体の線材レベル及び集合導体レベルでの交流損失低減法を提案した.すなわち,線材レベルでは使用条件に応じたツイストピッチの最適化,集合導体レベルでは素線配置と撚りピッチの調整が損失低減に有効であることを指摘した.
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Research Products
(19 results)
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[Publications] M.Sugahara: "Anomalous Hysteretic Dielectric Polarization in C-Axis-Oriented La2-xSrxCuO4 Film" Advances in Superconductivity. 1. 115-118 (1998)
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[Publications] M.Sugahara: "Theory and Experimental Evidence for Pair FQHE State Caused by Zero-Point Harmonic Oscillation in Block-Layer Potential" Symmetry and Pairing in Superconductors. 395-403 (1998)
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[Publications] M.Sugahara: "Experimental Evidence of Pairing FQHE State in HTS Caused by 〓c Zero-Point Oscillation in CuO2 Laver" to be published in Physica. (1999)
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[Publications] M.Sugahara: "Anomalous Quantum Resonance Found in Field-Effect Device Induced by Laser Iriadiation" to be published in the Proceedings of World Ceramic Congress and Forum on New Materials. (1999)
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[Publications] M.Sugahara: "Anomalous Fractional x Dependence of Drelectric Property of c-axis Oriented Film" to be published in the Proceedings of World Ceramic Congress and Forum on New Materials. (1999)
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[Publications] M.Sugahara: "Film Thickness Dependence of Anomalous Dielectric Property Found in C-Axis Oriented La2-xSrxCuO4 Film with Localization" to be published in Proceedings of 11th Internationl Symposium on Superconductivity. (1999)
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[Publications] O.Tsukamoto: "Dependence of AC transport Current Losses of HTS wires on Their Structures and Synthesizing Processes" To be published in IEEE Trans.on ASC. (1999)
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[Publications] D.Miyagi: "Influence of DC external magnetic field on AC transport current loss of HTS tape" Physica C:Superonductivity. 310. 90-94 (1999)
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[Publications] O.Tsukamoto: "AC transport current loss of assembled conductor of HTS tapes" Physica C:Superconductivity. 310. 197-201 (1999)
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[Publications] Y.Kito: "AC Transport Current Loss of High Temperature Superconducting Tapes in Single Layer Arrangements" Proceeding of MT-15. 1214-1217 (1998)
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[Publications] A.M Campbell: "Ac losses in high temperature superconducting tapes" IRC Research Review. 160-167 (1998)
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[Publications] E.C.L.Chesneau: "Comparison of magnetic field profiles of Ag/BSCCO-2223 tapes carrying ac and dc currents" To be published in IEEE Trans.Appled Super.9. (1999)
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[Publications] M.Majoros: "Ac losses in BiPbSrCaCuO-2223/Ag multifilamentary tapes in conditions similar to those in superconducting transmission lines" Physica C:Superconductivity. 310. 95-100 (1998)
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[Publications] M.Majoros: "Temperature dependence of transport multifilamentary ac losses in tapes Bi-2223/Ag" Physica C:Superconductivity. 310. 6-11 (1998)
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[Publications] M.Ciszek: "Angular dependence of ac transport losses in multifilamentary Bi-2223/Ag tape in external dc magnetic field" paper presented at 1998 Applied Superconductivity Conference. 13-18 (1998)
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[Publications] M.Ciszek: "Angular dependence of ac self-field energy losses in multifilamentary Ag/Bi-2223 tape in external DC magnetic field" Proceedings of 59th Meeting on Cryogenics and Superconductivity. E2-9. 170 (1998)
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[Publications] M.Ciszek: "Energy dissipation in multifilamentary Ag/BSCCO-2223 tape cased by ac extermal magnetic field and transport current" Proceedings of ISS'98. (1998)
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[Publications] N.Amemiya: "Numerical modelings of superconducting wires for AC loss calculations" Physica C:Superconductivity. 310. 16-29 (1998)
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[Publications] N.Amemiya: "Finite element analysis of AC loss in non-twisted Bi-2223 tape carrying AC or AC transport current and/or exposed to DC extemal magnetic field" Physica C:Superconductivity. 310. 30-35 (1998)