電力用高温超伝導機器の耐電圧向上法と絶縁設計技術の確立

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10305021
• 研究機関: 九州大学
• 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院, 教授 (30039127)
• 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院, 助手 (40264072) ; 末廣 純也 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (70206382)
• キーワード: 高温超伝導機器 / 沸騰現象 / 絶縁設計技術 / クエンチ / 気泡挙動 / 部分放電 / ヒータパワー / 加圧

研究概要

本研究は、極低温環境下における高温超伝導機器のクエンチ時の冷媒液体の沸騰現象を調べるとともに、このような環境下での部分放電現象を解明し、高温超伝導機器の絶縁設計技術の確立を資することを目的とする。本年度は、昨年度に開発した高電界用液体窒素クライオスタットを用いて熱気泡が介在する条件下の部分放電現象の解析とモデル化を中心に研究を行った。以下に得られた主な結果を示す。
1.実機に近い高温超伝導モデルコイルを用いた気泡挙動の観測の結果、絶縁テープ表面で気泡のロックが起こり、液体冷媒の流通を妨げる恐れがあることが分かった。
2.液体窒素に加圧することにより、気泡の発生及び増大を抑制でき、部分放電開始電圧は上昇することが分かった。また、加圧時にも部分放電特性は、気泡挙動に大きく影響されることが分かった。
3.FRP縦溝は、超伝導線の冷却以外にも気泡の排除という点で有効に働いているが、十分な気泡は移出には工夫が必要である。

研究成果

• [文献書誌] Bok Yoel Seok: "Partial and Complete Electrical Breakdown in Simulated High Temperature Superconducting Coils"IEEE Trans.on Dielectrics and Electrical Insulation. Vol.7,No.1. 78-86 (2000)
• [文献書誌] Takashi Kurihara: "Simulation of Partial Discharge in an Artificial Air-Filled Void under Superimposed Sinusoidal Voltages"Proc.of 10th Asian Conf.on Electrical Discharge. 123-126 (2000)
• [文献書誌] M.G.Danikas: "PD Characteristics and Mechanisms in Artificial Air-Filled Voids at Room and Liquid Nitogen Temperatures"IEEE Trans.on.Dielectrics and Electrical Insulation. Vol.7,No.6. 875-876 (2000)