2014 Fiscal Year Research-status Report
Melt-Casting法Bi系バルク超電導体を用いた事故電流限流器の開発
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25420302
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| Research Institution | Toyota National College of Technology |
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Principal Investigator |
塚本 武彦 豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 教授 (10217284)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
及川 大 豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 助教 (40707808)
杉浦 藤虎 豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 教授 (70206407)
室谷 英彰 豊田工業高等専門学校, 電気・電子システム工学科, 講師 (20612906)
安藤 浩哉 豊田工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (30212674)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ビスマス系超電導体 / Melt-Casting法 / 臨界電流 / クエンチ特性 / 限流器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度中に以下の研究成果を得た。
(1)[直流電流通電時の導電特性の改善] 炭酸カリウムの添加によりMelt-Casting法Bi2212超電導体の臨界電流値とn値が改善された。2mass%添加時の液体窒素温度における臨界電流密度は1平方センチメートル当たり約300A(n値は11以上)であり，事故電流限流器の母材となる試料を得ることができた。さらに，n値は臨界電流値と比例関係にあることも明らかにした。また，本研究で作製した試料の臨界温度はすべて80K以上であった。
(2)[交流インピーダンスの解析] ケミカルインピーダンスメータによって，室温における交流インピーダンスを測定し，クエンチ特性の解析に必要な試料のインダクタンス成分を明らかにした。
(3)[交流電流通電時のクエンチ特性の解析] 現有の簡易型任意波形発生器・申請設備である任意波形発生機能付きAC/DC電流源，交流アンプ（バイポーラ電源）・メモリーハイコーダと高性能直流アンプを使って，正弦波や三角波など基本的な波形をもつ大電流を試料に通電し，超電導状態から常伝導状態に転移するときの特性であるクエンチ特性を調べた。0～173Hzの交流電流を試料に通電した結果，電流密度の不均一さによる自己発熱の影響で，周波数が上がるとわずかに臨界電流が減少することを明らかにした。
上記の一部と昨年度の研究結果をまとめ，アメリカで開催された国際会議(Applied Superconductivity Conference 2014)でこれまでの成果を発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
臨界電流，交流インピーダンスおよびクエンチ特性の解析は計画通り順調に進展している。また，限流器の母材となる短尺の棒状試料の作製条件もほぼ確定できている。ただ，発生熱量の解析がまだ完了していないので，その面で計画より遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
電流端子の接触抵抗による発熱が試料の臨界電流に与える影響を明らかにする。
任意波形発生器により発生させた疑似事故電流を試料に通電した際のクエンチ特性を明らかにする。
これまでに得られた研究成果をInternational Symposium on Superconductivityおよび電気学会で発表する予定である。
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| Causes of Carryover |
任意波形発生器の機種変更により当初の見積りより安く購入できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
金額が小さいため，消耗品を購入するか，旅費に追加する予定である。
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