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2019 年度 研究成果報告書

超伝導限流器の実用化に向けた高信頼度化と合理的設計・運用に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03215
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関名古屋大学

研究代表者

早川 直樹  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20228555)

研究分担者 小島 寛樹  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00377772)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード超伝導限流器 / 液体窒素 / クエンチ / 気泡 / 絶縁破壊 / 電力システム / 故障解析 / 過渡安定度解析
研究成果の概要

本研究では,安価で停電の少ない次世代の送電システムの構築を目指し,電気抵抗0の超伝導技術の活用方法を検討した.特に,落雷等による停電を防止するための「超伝導限流器」の新規開発と実用化に向けて,超伝導状態を維持するための液体窒素の電気的特性を解明し,信頼性が高く合理的な超伝導限流器の設計方法を提示した.また,送電システムへの超伝導限流器の効果的な導入・運用方法を提示した.

自由記述の分野

電力工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

超伝導限流器を運用するためには,沸点-196℃の液体窒素で冷却する必要がある.しかし,超伝導限流器の内部で発熱が起こると,液体窒素中に大量の気泡が突発的に発生し,超伝導限流器の機能が破壊される危険性がある.本研究では,液体窒素中の気泡が超伝導限流器の機能を破壊させるメカニズムを実験によって解明し,その対策を提示した.さらに,落雷等による停電を効果的に防止するためには,送電システムのどの位置に何台の超伝導限流器を配置すればよいかについて,モデルを用いて解析した.これらの研究により,安価で停電の少ない次世代の送電システムの構築が期待される.

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公開日: 2021-02-19  

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