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高温超伝導ケーブル内の各層に生じる交流損失に基づく損失低減のための設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06212
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関新潟大学

研究代表者

小川 純  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60377182)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード高温超伝導ケーブル / 交流損失 / Bi2223/Ag / 高温超電導ケーブル / 高温超電導 / ケーブル / 高温超伝導
研究成果の概要

我々は形状の異なる超伝導ケーブルの各層の損失を熱的測定法により測定を行った。ケーブル内の電流バランスを変えることにより各層が作る合成磁界の大きさと方向が変化したときの影響について調査を行った。この合成磁界が外部磁界として働き交流損失特性に影響を及ぼすことを確認した。交流損失を低減するためにはこの合成磁界を小さくするか超電導線に平行となるように構成することにより損失を低減することが可能であることを実験的に示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで超伝導ケーブルの交流損失はケーブル全体の損失は評価することができたが,ケーブル内の各層における交流損失の評価をすることができなかった。本研究では,熱的測定法を応用することによりケーブル内の各層における交流損失を測定することが可能となり,ケーブル内の電磁条件が交流損失特性に大きく影響を及ぼすことを示した。このことにより,超伝導ケーブルの損失を設計する指針として合成磁界の方向を重視することにより損失を低減することが可能であることが示された。超伝導ケーブルは電流容量が大きいことから次世代の電力ケーブルとしての役割を期待されており,今後実測のデータとして生かすことが可能である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] AC Loss in Each Layer of Three-Layer Twisted HTS Cable2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Jun、Fukui Satoshi、Sugai Mamoru、Aoyama Shun、Koseki Naoya、Matsubara Toryo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2901213

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of Magnetization Loss in HTS Tape Exposed to All Magnetic Field Directions2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Jun、Fukui Satoshi、Oka Tetsuo、Panpan Yan、Kanamori Koki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2786708

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AC Loss Distribution in Two-Layer HTS Cable2018

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Jun、Fukui Satoshi、Oka Tetsuo、Ogawa Tomoya、Sugai Mamoru
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2776923

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] AC Loss in Each Layer of Three-Layer Twisted HTS Cable2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Ogawa
    • 学会等名
      Applied superconductivity 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二層高温超伝導ツイストケーブルにおける内外層の電流バランスとツイスト方向が交流損失特性へおよぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      小川智也,東條竜児,菅井護,小川純,福井聡,岡徹雄,佐藤孝雄
    • 学会等名
      電気学会超伝導応用電力機器研究会
    • 発表場所
      ときめいと(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] AC Loss Distribution in Two-Layer HTS Cable2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ogawa, S. Fukui, T. Oka, T.Ogawa, M. Sugai
    • 学会等名
      25th International Conference on Magnet Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling of Magnetization Loss in HTS Tape Exposed to All Magnetic Field Directions2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ogawa, S. Fukui, T. Oka, Y. Panpan, K. Kanamori
    • 学会等名
      25th International Conference on Magnet Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 全方向から高温超電導線に磁界を印加した条件における磁化損失のモデル化2017

    • 著者名/発表者名
      Yan Panpan 小川 純 福井 聡  岡 徹雄
    • 学会等名
      電気学会東京支部新潟支所大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetization loss comparison between Bi2223/Ag and YBCO tape exposed to a magnetic field in multiple directions2016

    • 著者名/発表者名
      小川純,福井聡,岡徹雄,岩下遼介,杵淵修造,Yan Panpan
    • 学会等名
      1st Asian ICMC and CSSJ 50th Anniversary Conference
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 全方向磁界を印加した条件における高温超電導線材の交流損失特性2016

    • 著者名/発表者名
      小川純,岩下遼介,杵渕修造,Yan Panpan,福井聡,岡徹雄
    • 学会等名
      電気学会超伝導応用電力機器研究会
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス 理工学図書館 図書館ホール(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 全方向磁界を印加した条件におけるBi系線材とY系線材の交流損失特性2016

    • 著者名/発表者名
      岩下遼介,杵淵修造,小川純,福井聡,岡徹雄
    • 学会等名
      電気学会東京支部新潟支所大会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県・新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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