Study of high capacity superconducting DC power cable using longitudinal magnetic field effect

2020年度にロシアのAll-Russian Scientific Research and Development Cable Instituteと共同で作成した縦磁界効果を利用した小型超伝導電力ケーブルについて交流通電を行なって、交流損失測定を行なった。そしてその結果を従来の超伝導電力ケーブルの交流損失測定の結果と比較した。その結果、縦磁界ケーブルでは従来ケーブルに比べて2倍程度、交流損失が大きいことが分かった。これは、超伝導テープの巻き方が交流損失を最低にするように巻かれておらず、臨界電流を高くするように巻いてあるためである。この結果については2021年にロシアが幹事国をしてオンラインで行なわれたThe 15th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS 2021)国際会議において口頭発表を行なった。この発表では、巻き方を変えるだけで臨界電流を増加させることができることについて、他の研究者から興味を持ってもらえ、いい議論をすることができた。この縦磁界ケーブルの結果については理論で説明することは、構造の複雑さから困難である。したがって、有限要素法を用いた計算シミュレーションにより数値的に説明することが考えられる。現在の計算機の性能であれば、ケーブル全体をモデル化しても交流損失を計算することは可能であると考えられる。このような数値計算により実験結果を説明することができれば、交流損失と臨界電流を最適にする巻き方を検討することができ、設計することができるようになる。その結果、従来よりも性能のいい超伝導電力ケーブルを提案することができるようになる。

2020年度にロシアのAll-Russian Scientific Research and Development Cable Instituteと共同で作成した縦磁界効果を利用した小型超伝導電力ケーブルについて交流通電を行なって、交流損失測定を行なった。そしてその結果を従来の超伝導電力ケーブルの交流損失測定の結果と比較した。その結果、縦磁界ケーブルでは従来ケーブルに比べて2倍程度、交流損失が大きいことが分かった。これは、超伝導テープの巻き方が交流損失を最低にするように巻かれておらず、臨界電流を高くするように巻いてあるためである。この結果については2021年にロシアが幹事国をしてオンラインで行なわれたThe 15th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS 2021)国際会議において口頭発表を行なった。この発表では、巻き方を変えるだけで臨界電流を増加させることができることについて、他の研究者から興味を持ってもらえ、いい議論をすることができた。この縦磁界ケーブルの結果については理論で説明することは、構造の複雑さから困難である。したがって、有限要素法を用いた計算シミュレーションにより数値的に説明することが考えられる。現在の計算機の性能であれば、ケーブル全体をモデル化しても交流損失を計算することは可能であると考えられる。このような数値計算により実験結果を説明することができれば、交流損失と臨界電流を最適にする巻き方を検討することができ、設計することができるようになる。その結果、従来よりも性能のいい超伝導電力ケーブルを提案することができるようになる。