報告書番号

T42

タイトル（和文）

電力応用へ向けた超電導導体とコイルに関する研究

タイトル（英文）

APPLICATION OF SUPERCONDUCTING CONDUCTORS AND COILS TO ELECTRIC POWER EQUIPMENT

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

超電導の電力応用では，超電導導体および超電導コイルにパルスあるいは商用周波交流電流を流すことが要求される。また，超電導電力機器では，導体自身に強大な繰り返し電磁力が加わる。このような使用条件を想定して，超電導特性を評価した。コイルの商用周波での交流損失測定結果より，冷凍機の効率を考慮しても，交流損失を常温下の銅線で発生するジュール損失よりも十分小さくできることを示した。交流超電導コイルのクエンチ電流値にはトレーニング効果があり，巻線を薄くエポキシ樹脂含浸し強固に固定することがクエンチ特性を向上させるためには重要であることを示した。超電導発電機用界磁巻線導体６種類を取り上げ，１万回までの圧縮応力を印加し評価した臨界電流については，いずれの導体も変化は認められなかった。他方，交流損失については，ハンダで成型した導体を撚り合わせた導体では，１万回の応力印加により２５％増加することを明らかにした。

概要 （英文）

WHEN A SUPERCONDUCTOR IS USED IN POWER EQUIPMENT,AC AND PULSE CURRENT ARE CONDUCTED.ALSO,LARGE CYCLIC ELECTROMAGNETIC AND CENTRIFUGAL FORCES ARE APPLIED TO THE CONDUCTOR IN SUPERCONDUCTING POWER EQUIPMENT,SUCH AS A SUPERCONDUCTING GENERATOR.THE SUPERCONDUCTIVE CHARACTERISTICS OF FIELD-WINDING SUPERCONDUCTORS FOR THE SUPER-GM GENERATOR WERE ASSESSED TAKING INTO ACCOUNT THESE SITUATIONS. AC LOSSES OF AC SUPERCONDUCTOR COILS WERE LOWER THAN THE JOULE LOSS OF NORMAL COPPER CONDUCTORS IN A MAGNETIC FIELD LOWER THAN 0.5T WHERE THE REFRIGERANT EFFICIENCY IS THOUGHT TO BE 1/1000. THE QUENCHING CURRENT OF AC SUPERCONDUCTING COILS INCREASED DUE TO THE TRAINING EFFECT IN BOTH AC AND DCQUENCHING.IT IS IMPORTANT TO FIX THE COIL WINDINGS WITH EPOXY RESIN TOINCREASE THE QUENCHING CURRENT TO THE SHORT SAMPLE CRITICAL CURRENT. THE CRITICAL CURRENTS AND AC LOSSES OF SIX SUPERCONDUCTORS FOR THE SUPER-GM GENERATOR WERE MEASURED AT A CYCLIC COMPRESSIVE FORCE OF 30 MPA.THERE WAS NO CHANGE IN THE CRITICAL CURRENT CHARACTERISTICS BEFORE AND AFTER APPLICATION OF THE FORCE.HOWEVER,THE AC LOSS OF TWO SUPERCONDUCTORS INCREASED BY 25% AFTER APPLICATION OF THE CYCLIC COMPRESSIVE FORCE.THE REASON IS BECAUSE THE CONTACT RESISTANCE BETWEEN SOLDERED PRIMANY CABLES IN THE CONDUCTOR CONSISTING OF SIX PRIMANY CABLES DECREASED DUE TO THE CYCLIC COMPRESSIVE FORCE.

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