| 研究課題/領域番号 |
08455136
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
原 雅則 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (30039127)
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| 研究分担者 |
今坂 公宣 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (40264072)
末廣 純也 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (70206382)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | 超伝導マグネット / クエンチ / 絶縁設計 / 冷媒液体 / 熱気泡 / グレディエント力 / 面積効果 / 浸漬冷却 |
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| 研究概要 |
本研究は、超伝導コイルを検討対象として、それがクエンチを起こしたときのコイルの温度上昇と主冷媒である液体窒素と液体ヘリウムの高電界下における沸騰現象を調べ、このような環境下における冷媒の破壊機構と耐電圧特性を解明するとともに、絶縁劣化機構の解明と耐電圧向上法を見いだして、超伝導コイルの電気絶縁技術の確立と絶縁信頼性向上を目的としている。得られた主な研究成果を下記にまとめる。
1.浸漬冷却超伝導コイルの電気絶縁設計法
浸漬冷却超伝導コイルの電気絶縁設計法を提案し、小型SMESに適用して検討した。その結果、絶縁距離に影響する主要なパラメータとしては、クエンチ保護回路を動作させるまでの遅れ時間、コイルの初期電流、インダクタンス、及び導体の形状と寸法であることがわかった。
2.クエンチ時の冷媒中における気泡挙動
高電界下の気泡挙動を理論と実験により調べた。その結果、気泡に作用する力はグレディエント力が支配的となることを示し、クエンチ時の冷媒の流通確保には、ギャップ長の設定に注意しなければならないことがわかった。
3.破壊統計現象
液体窒素と液体ヘリウム(超流動を含む)の破壊統計を調べ、破壊統計は弱点破壊のワイブル分布に従うことを示した。また破壊特性に対するサイズ効果は面積効果として現れることを明らかにした。
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