電磁設計に基づく高抵抗バリア入り低損失銀シース高温超電導線材の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760257
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 稲田 亮史 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30345954)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 銀シース / 高温超電導線材 / 交流損失 / 高抵抗バリア / 多芯構造

研究概要

銀シースビスマス系高温超電導線材の低交流損失化に向けて，高抵抗材料をバリア層として超電導芯間に導入した低損失線材（バリア線材）の開発を目的とした。特にSrZrO3（SZO）をバリア材として選択し，超電導芯をツイスト（撚り線）した線材作製に注力し，液体窒素温度下での通電特性および線材幅広面に垂直な交流横磁界下での損失特性を評価した。SZOバリアの導入厚，線材寸法の包括的な制御により，20kAcm-2程度の高臨界電流密度と，芯間電磁結合が生じる目安となる結合周波数270Hzを同時に達成し，市販線材と同等な4mm幅線材と比較して商用周波数域での垂直磁界損失損失を1/4程度に低減することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 酸化物バリアを導入した銀シースBi2223線材の作製と評価―交流垂直横磁界下における低交流損失化― (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲田亮史,奥村康裕,大津良介,太田昭男
  • 雑誌名: 低温工学 巻: 49巻2号 ページ: 62-68
  • DOI: 10.2221/jcsj.49.62
  • 査読あり
• [雑誌論文] C.S. Li, P.X. Zhang, Development of low AC loss Bi2223 tapes with interfilamentary oxide barriers (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Inada, Y. Okumura, R. Ohtsu, A. Oota
  • 雑誌名: Proceedings of ICEC 24-ICMC 2012 ページ: 857-860
• [雑誌論文] C.S. Li, P.X. Zhang, Evaluation of self-field distributions for Bi2223 tapes with oxide barriers carrying DC transport current (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Makihara, R. Inada, A. Oota, S. Sakamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 21 ページ: 2820-2823
  • DOI: 10.1109/TASC.2010.2091241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal uniformity of commercial Bi2223 tapes characterized by scanning Hall-probe microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Inada, S. Baba, R. Ohtsu, T. Makihara, S. Sakamoto, A. Oota
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 21 ページ: 2816-2819
  • DOI: 10.1109/TASC.2010.2091615
  • 査読あり
• [雑誌論文] C.S. Li, P.X. Zhang, Progress in reducing AC losses of Bi2223 tapes with interfilamentary resistive barriers (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Inada, Y. Okumura, A. Oota
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 21 ページ: 2779-2782
  • DOI: 10.1109/TASC.2010.2078433
• [雑誌論文] C.S. Li, P.X. Zhang, Study for AC loss reduction in Bi2223 tapes by introducing oxide barriers (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Inada, Y. Okumura, A. Oota
  • 雑誌名: Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 巻: 24 ページ: 1027-1032
  • 査読あり
• [学会発表] AC loss of ripple current in superconducting DC power transmission cable (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshitomi, E.S. Otabe, V.S. Vyatkin, M. Kiuchi, T. Matsushita, M. Hamabe, S. Yamaguchi, R. Inada
  • 学会等名: 26th International Symposium on Superconductivity (ISS 2013)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131118-20
• [学会発表] 超電導直流送電ケーブルにおけるリップル電流による交流損失 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉富邦和,小田部荘司,Vyatkin Vladimir,木内勝,松下照男,浜辺誠,山口作太郎,稲田亮史
  • 学会等名: 第87回2013年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130513-15
• [学会発表] C.S. Li, P.X. Zhang, Development of low AC loss Bi2223 tapes with interfilamentary oxide barriers (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Inada, Y. Okumura, R. Ohtsu, A. Oota
  • 学会等名: International Cryogenic Engineering Conference 24 - International Cryogenic Materials Conference 2012 (ICEC 24-ICMC 2012)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120514-18
• [学会発表] C.S. Li, P.X. Zhang, Influence of twist pitch lengths on transport properties and AC losses in Bi2223 tapes with resistive barriers (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Inada, T. Makihara, Y. Okumura, A. Oota
  • 学会等名: 24th International Symposium on Superconductivity (ISS 2011)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20111024-26
• [学会発表] 銀シースBi2223高温超電導線材の臨界電流通電時の自己磁界分布の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏彰,稲田亮史,太田昭男,李成山,張平祥
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] SrZrO_3バリア導入Bi2223高温超電導ツイスト線材の垂直磁界下での交流損失特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村康裕,稲田亮史,太田昭男,李成山,張平祥
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] Ca_2CuO_<3 >バリア導入Bi2223高温超電導線材の断面構造が結合周波数におよぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大津良介,稲田亮史,太田昭男,李成山,張平祥
  • 学会等名: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 三重
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] C.S. Li, P.X. Zhang, Developments of low-loss Bi2223/Ag superconducting tapes by introducing interfilamentary oxide barriers
  • 著者名/発表者名: A. Oota, R. Inada
  • 学会等名: 5th International Conference on Advanced Computational Engineering and Experimenting (ACE-X 2011)
• [備考]
  • URL: http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=141