2004 Fiscal Year Annual Research Report
液体窒素冷却型超伝導電力機器に用いる導体とコイルの高性能化に関する基礎研究
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14350149
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
住吉 文夫 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20136526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川畑 秋馬 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00244260)
川越 明史 鹿児島大学, 工学部, 助手 (40315396)
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| Keywords | 高温超伝導 / 線材 / 導体 / コイル / 損失 / 電磁特性 / ポインチングベクトル / 電力機器 |
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| Research Abstract |
本研究では、液体窒素冷却型の超伝導電力機器を実用化するために、高温超伝導の導体とコイルの高性能化を目指して次の基礎研究を行う。(1)導体の構成要素であるテープ線材の短尺電磁特性を、磁界と電流の様々な条件下で測定できるオリジナルの「ポインチングベクトル法」を応用して、長尺または大型の実導体まで測定できるようにする。(2)Bi-2223多芯テープ線材で起こる電磁現象が導体やコイルでどのように現れるか、実験と理論の両面から明らかにする。(3)我々の提案した低損失の大容量コイル製造法に関連して、それに適した導体の電磁特性を実験と理論の両面から明かにする。
本研究では、ポインチングベクトル法を応用したオリジナルの2つの装置を試作して研究を行うことを特徴とする。長尺の高温超伝導線材や導体を単層ソレノイドコイル状に巻き、その内側と外側の両表面からポインチングベクトルを測定する装置(「H2」と略記する。前年度に完成した)を使って、実際に長尺のBi-2223テープ線材の交流損失特性を測定した。また、直線状往復の大型導体の電磁特性測定のために、ポインチングベクトル法を適用した装置(「H3」と略記する)の製作を完了した。内径500mmの大型FRPクライオスタット内に、NbTi三層構造超伝導線材で巻線した液体ヘリウム浸漬冷却の楕円形スプリットマグネットを製作して設置した。この装置では、小型のFRPクライオスタットをマグネットの中央にセットし、その内部に置かれる試料を液体窒素温度、過冷却窒素温度、液体ヘリウム温度に設定できる。作成したH3を使って、横磁界中のBi-2212ラザフォードケーブルの交流損失特性を測定した。測定の結果得られた主な結果は次の通りである。(1)電流と磁界の同時印加時における、コイル形状のBi-2223テープ線材で発生する交流損失と電流分布特性が、明らかになった。(2)Bi-2212ラザフォードケーブルの素線間結合時定数は約10msecと低く、実用的に問題のない値であった。これは、熱処理前の素線表面処理が奏効したものである。
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Research Products
(2 results)
