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本研究は、高温超伝導機器の実用化のために開発が行われている高温超伝導線材・導体を対象とし、それらの通電特性を定量的に測定できる新しい測定システムを開発すると共に、それらの特性を評価することを目的としたものである。本研究では、実用高温超伝導導体の電流分布特性と通電損失特性を同時に測定し、両者の関連性についても明らかにすることや、得られた結果から線材やコイルの特性劣化や異常状態の検出ならびにそれらの保護の方策を見出すことも目的としており、これら事項は高温超伝導機器を実用化する上での有用な知見となる。
平成22年度は、通電用電源として1kA級の高温超伝導電流トランスを活用し、試料導体の通電特性評価が行えるように電流トランスと試料導体との接続方法について検討した。半田接続の代わりに、ベーク板で試料導体を挟みネジ留めする圧力による接続方法の採用することにより、様々な用途の超伝導導体を対象とした特性評価を行う上で接続部に要求される、(1)特性評価が十分行えるだけの低抵抗の接続抵抗であること、(2)繰り返し導体を接続できること、(3)簡便な接続方法であること、などの要件を満たす接続方法を実現できた。さらに、この超伝導電流トランスにBi-2223超伝導テープ線材16本からなる並列導体を実際に接続し、その電流分布や通電損失測定を行い、試料導体の通電特性を評価した。また、接続長さを変化させたときの試料導体の通電電流値と接続抵抗との関連性についても明らかにした。一方、極小精密検出コイルによる短尺試料やコイル形状試料の局所異常箇所の検出方法についても検討した。その結果、検出コイルの測定電圧から超伝導試料の磁化信号電圧のみを抽出することにより、コイル端子電圧では検出が困難な局所異常状態も検出可能であることがわかった。
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