2019 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導限流器の実用化に向けた高信頼度化と合理的設計・運用に関する研究
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17H03215
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
早川 直樹 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20228555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 寛樹 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00377772)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導限流器 / クエンチ / 液体窒素 / 気泡 / 絶縁破壊 / 電力システム / 故障解析 / 過渡安定度解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，次世代の革新的・高機能型電力機器として期待されている「超伝導限流器」について，実用化の要である高信頼度化と合理的な設計・運用に資する技術的指針を提示することを目的としている．本年度（3年次）の主な研究成果は，以下の通りである．
(1) 超伝導限流器の実機形状を模擬した超伝導パンケーキコイルモデルを用いて，液体窒素の動的絶縁破壊電界のクエンチ時熱流束依存性および液体窒素圧力依存性を取得した．その結果，動的絶縁破壊電界は超伝導限流器の熱流束の増大とともに低下し，圧力の上昇とともに向上することを明らかにするとともに，各圧力において下限値の存在を示唆した．
(2) 熱流束の増大に伴う動的絶縁破壊電界の低下は，絶縁上の弱点，すなわち動的絶縁破壊に寄与する高電界体積の増加と等価と考え，他研究機関のデータを含めて体積効果の観点から評価した．先行研究で体系化した静的絶縁破壊電界の体積効果の考え方を拡張し，クエンチ時熱流束の増大とともに動的絶縁破壊に寄与する高電界体積が増加することを定量的に示し，超伝導限流器の絶縁設計に資する技術的指針を提示した．
上記の研究成果を電気学会電力・エネルギー部門大会（2020年9月9～11日，於：東北大学），国際会議ASC（Applied Superconductivity Conference，2021年1月3～7日，於：アメリカ・タンパ）において発表する予定である．また，本研究のこれまでの研究成果をまとめて，10th Asian-ACASC/2nd Asian-ICMC/CSSJ Joint Conference（2020年1月6～9日，於：沖縄コンベンションセンター）の招待講演として発表した．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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