超伝導直流送電用に最適化された新しい電力ケーブルの設計

• 研究課題/領域番号: 25420928
• 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: エネルギー学
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 渡辺 裕文 中部大学, 超伝導・持続可能エネルギー研究センター, 准教授 (10447584)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 超伝導直流送電 / 超伝導ケーブル / 臨界電流

研究成果の概要

高温超伝導線材の臨界電流は線材の周りの磁場の強さの影響を受け変化する。超伝導直流送電用ケーブルには複数の線材が用いられ、ケーブル中の線材配置によって線材周りの磁場分布が変化するため、ケーブルに通電可能な最大電流は線材の配置により変化する。本研究では超伝導直流送電用ケーブルの設計において最適な線材配置を求めるため、磁場と臨界電流密度の関係を表す式を実験的に求め、線材配置に対するケーブルの臨界電流を求めるプログラムを作成した。モデルケーブルに対する計算結果と実験結果の比較により、プログラムが有効に働いていることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Critical current behavior of a BSCCO tape in the stacked conductors under different current feeding mode (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Sun, H. Watanabe, M. Hamabe, N. Yamamoto, T. Kawahara, S. Yamaguchi
  • 雑誌名: Physica C: Superconductivity 巻: 494 ページ: 297-301
  • DOI: 10.1016/j.physc.2013.04.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of HTS Tape Arrangements to Increase Critical Current for the DC Power Cable (2013)
  • 著者名/発表者名: Jian Sun, Hirofumi Watanabe, Makoto Hamabe, Toshio Kawahara, Satarou Yamaguchi
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY 巻: 23 号: 3 ページ: 5401104-5401104
  • DOI: 10.1109/tasc.2012.2237495
  • 査読あり
• [学会発表] Critical current measurement for design of HTS DC power cables (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Watanabe
  • 学会等名: 26th International Cryogenic Engineering Conference and International Cryogenic Materials Conference 2016
  • 発表場所: Manekshaw Centre, New Delhi, India
  • 年月日: 2016-03-09
  • 国際学会
• [学会発表] Development of the superconducting DC power transmission system for the renewable energy (2014)
  • 著者名/発表者名: H.Watanabe,Y.V.Ivanov,M.Hamabe,N.Chikumoto,T.Kawahara,S.Yamaguchi,K.Itaka,Y.Furuya,H.Koinuma
  • 学会等名: Grand Renewable Energy 2014 (GRE2014) International Conference
  • 発表場所: Tokyo Big Sight (東京都,江東区)
  • 年月日: 2014-07-28
• [学会発表] 高温超伝導直流送電ケーブルに対するBSCCO テープ線材の臨界電流測定実験研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 孫 建, 長野 圭輔, 西村 亮太, タロウリ モハメド, 小原 久人, 渡邉 裕文, 浜辺 誠, 河原 敏男, 山口 作太郎
  • 学会等名: 2013年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター
• [学会発表] 高温超電導テープ線材の磁場測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: タロウリ モハメド, 孫 建, 渡辺 裕文, 浜辺 誠, 河原 敏男, 山口 作太郎, 二ノ宮 晃, 張 騰, シャルフィ-カッドウル サミア
  • 学会等名: 2013年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター