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高温超伝導マグネットのキーテクノロジーとなる革新的即時遮断・保護技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18864
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

東川 甲平  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (40599651)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード高温超伝導コイル / 保護 / 高温超伝導マグネット / エネルギー貯蔵 / コイル保護
研究成果の概要

超伝導応用は他の技術では為し得ないほどの高磁界を発生できる電磁石応用がその根幹を支えており、高温超伝導線材の開発進展によって、従来の低温超伝導線材による電磁石応用が一変しようとしている。一方、高温超伝導マグネットは、その保護技術に大きなボトルネックを抱えており、あと少しのところでその応用展開が行き詰っている。そこで本研究では、これまでのコンセプトにとらわれない革新的な手法により、この問題を解決する高温超伝導コイルの保護動作を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究による成果は、高温超伝導マグネット応用においてボトルネックとなっていた過電流による巻線の焼損と過電圧による巻線の焼損の双方を回避するものであり、同応用における従来の設計制約を取り払い、同応用の拡大・展開に大きく資するものである。具体的には、高温超伝導線材において焼損を防ぐために付加されている銅などの厚い安定化層が不要になり、実効的な電流密度の大幅な向上による応用機器の小型化や線材使用量の低減が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Measurement and Analysis on Local Magnetization Properties of RE-123 Coated Conductor With DC Transport Current and External Magnetic Field2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Naohiro Numata, Kohei Hisajima, Takumi Suzuki, Takanobu Kiss
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 30 号: 4 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2020.2974859

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scanning Hall-probe microscopy for site-specific observation of microstructure in superconducting wires and tapes for the clarification of their performance bottlenecks2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Masayoshi Inoue, Shujun Ye, Akiyoshi Matsumoto, Hiroaki Kumakura, Ryuji Yoshida, Takeharu Kato, Takato Machi, Akira Ibi, Teruo Izumi, Takanobu Kiss
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: TBD 号: 6 ページ: 64005-64005

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab89ef

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Power System with Superconducting Cable with Energy Storage Function for Large-scale Introduction of Renewable Energies2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Takanobu Kiss
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 5402204-5402204

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2903393

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Performance Analysis of Long-distance Power Transmission System with DC Superconducting Cable from Large Photovoltaic Generation2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Junichi Arai, Katsuhiko Harada, Tadashi Koshizuka, Jun Matsushima, Hisatoshi Ikeda, Noureddine Harid, Ahmed Al-Durra
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 29 号: 5 ページ: 5402105-5402105

    • DOI

      10.1109/tasc.2019.2903390

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Novel Power System with Superconducting Cable with Energy Storage Function for Large-scale Utilization of Renewable Energie2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Takafumi Kanno, Shuya Nogata, Takanobu Kiss
    • 学会等名
      10th ACASC / 2nd Asian-ICMC / CSSJ Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Potential of Long Solenoid Coil as Superconducting Cable with Energy Storage Function2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Takanobu Kiss
    • 学会等名
      International Conference on Magnet Technology (MT26)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement and Analysis on Local Magnetization Properties of RE-123 Coated Conductor with DC Transport Current and External Magnetic Field2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Naohiro Numata, Kohei Hisajima, Takumi Suzuki, Takanobu Kiss
    • 学会等名
      International Conference on Magnet Technology (MT26)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽光発電からの長距離電力輸送に向けた直流超電導システムの提案と動的特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      東川 甲平, 荒井 純一, 原田 克彦, 腰塚 正, 松島 潤, 池田 久利, Noureddine Harid, Ahmed Al-Durra
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高度評価技術から展開する次世代超伝導電力応用に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      東川 甲平
    • 学会等名
      低温工学・超電導学会 東北・北海道支部研究会/第3回材料研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Power System with Superconducting Cable with Energy Storage Function for Large-scale Introduction of Renewable Energies2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Takanobu Kiss
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Performance Analysis of Long-distance Power Transmission System with DC Superconducting Cable from Large Photovoltaic Generation2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Higashikawa, Junichi Arai, Katsuhiko Harada, Tadashi Koshizuka, Jun Matsushima, Hisatoshi Ikeda, Noureddine Harid, Ahmed Al-Durra
    • 学会等名
      2018 Applied Superconductivity Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 再生可能エネルギーの大量利用の鍵となるエネルギー貯蔵機能を有する 超伝導ケーブルの可能性(2)2018

    • 著者名/発表者名
      東川 甲平, 木須 隆暢
    • 学会等名
      2018年度秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-12-27  

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