報告書番号

T91012

タイトル（和文）

フラックスフロー高温超電導体の表皮効果

タイトル（英文）

SKIN EFFECT IN HIGH-TC FLUX-FLOW SUPERCONDUCTING WIRE

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高温超電導体の適用効果が大きい交流用導体として，フラックスフロー状態を利用した導体を提案している。フラックスフロー導体の交流損失に大きく影響する表皮効果について，磁場に依存してフラックスフロー抵抗が変化する非線型性を含めた数値解析を行い，以下の結果を得た。（１）ビスマス系酸化物超電導体を用いた直径１ｃｍのフラックスフロー導体に，５０Ｈｚ，３．５ｋＡを通電すると，表皮効果のため電流はほぼ表面の１．５ｍｍに集中して流れるとの解析結果を得た。（２）フラックスフロー導体を同心状に多層分割し，各層に流れる平均電流密度を均一にすれば，分割数を増すことにより，表皮効果を急激に低減させることができる。例えば，一層当りの厚さが０．５ｍｍ以下となる１０分割以上では，従来の設計法による超電導ケーブルよりも低損失にできることが明らかとなった。

概要 （英文）

A HIGH-TC SUPERCONDUCTING WIRE IN A FLUX-FLOW STATE CALLED A FLUX-FLOW SUPERCONDUCTOR IS STUDIED THEORETICALLY AS ACANDIDATE FOR A LOW AC-LOSS BULK POWER TRANSMISSION CABLE. THE ELECTRODYNAMICS OF SUCH A WIRE IN A SELF-EXTCIED AC FIELD ARE FORMULATED,WHERETHE GOVERNING EQUATION IS NONLINEAR BECAUSE OF THE MAGNETIC FIELD DEPENDENCE OF THE FLUX-FLOW RESISTIVITY. THE CURRENT DISTRIBUTION INDISE THE WIRE AND THE SC-LOSS CAN BE REDUCED TO A SMALEER VALUE THAN THAT FOR A NON-DIVIDED WIRE NEGLECTING THE SKIN EFFECT. IN THE LAST PART,IT IS ESTIMATED HOW MANY COAXIAL LAYERS ARE NECESSARY FOR A SUPERCONDUCTING WIRE IN THE FLUX-FLOW STATE TO HAVE LOWER AC-LOSS THAN THST IN THE CRITICAL STSTE.

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