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一直流限流素子による三相限流遮断器の限流と遮断特性の働きをするS/N転移素子と高温超伝導コイルの超伝導特性並びに電磁現象を研究して、必要とされるS/N転移素子とコイルの電磁特性を明らかにした。これにより、優れた限流遮断特性を得るためのS/N転移型及びリアクトル式整流器型限流器の限流性能を解明した。また、両方式の限流遮断特性の相異を明確にし三相限流遮断器の方向付けを行った。
三相回路における事故電流の限流と遮断について実験とシミュレーションで一直流リアクトル型三相限流遮断器の基本特性を自動遮断とゲート遮断について検証した。6.6kV電力系統に最適な一直流リアクトル型限流器の検討では、損失やコイルに必要なエネルギーなどの点から従来考えられている3リアクトル方式と比較検討をした。
更に、Bi-2223からなる高温超伝導バルク体を用いた直流S/N転移型三相限流遮断器について一個の素子で三相回路における事故電流に対し限流と遮断が可能であることを小型モデルによる試験とシミュレーションにより明らかにした。
高温超伝導コイルとS/N転移素子を組み合わせたハイブリッド型限流遮断装置の可能性について実験と解析によりその特性を解明し上述の他の方式と比較をした。
直流リアクトルについては磁気異方性を考慮してBi系銀シース高温超伝導線を使用したコイル最適化の検討をし最適なコイル断面を示すことができた。
高温超伝導体の成型撚線による大電流化と成型撚線導体の相間リアクトルによる均流化を実験と解析でその可能性を示した。
以上により一直流限流素子型三相限流遮断器を実現するための指針を明らかにした。
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