高温酸化物超伝導集合導体の交流損失評価・低減手法の研究

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初年度に行った電気的・熱的測定による高温超伝導集合導体の交流損失評価法の開発により得られた知見を基に,平面配置と縦横み配置の交流損失の定量的評価を行った.この結果より同方向に直列通電を行った場合,中央の線材の交流損失は平面配置では単独通電時に比べ減少し,積み配置では増加することが示された.また,交互通電の場合にはこの特性とは逆に平面配置の場合に増加し,縦積み配置の場合に減少する.また,線材間距離が近づくに従い交流損失に対する影響が大きくなる.これらのことにより両脇の線材が中央の線材面に対し作る磁界の平行成分が大きく寄与しており,交流損失を低減する方法として隣接線材が作る磁界を線材面に対し平行に印加することが理想的であることを示している.実際のケーブルを評価する場合には大電流・高電圧が予想されるため電気的に接触のない非接触測定を行うことが理想である.そこで,本研究では超伝導の交流損失はヒステリシス損失が支配的であることに着目し,ピックアップコイルと線材の形状から予め導出した補正係数を用いた非接触測定法を提案し,実験と数値解析を行いこの方法の妥当性を検討した.円筒配置集合導体の交流損失を非接触測定する方法としてピックアップループを集合導体全体に巻きつけ線材間のエネルギーの授受を測定することにより集合導体全体の交流損失を測定した.これと同時に同区間を測定した熱的測定法の測定結果が一致することにより非接触測定法が妥当であることを示した.本研究は高温超伝導集合導体の交流損失非接触測定が可能であることを示し,高温超伝導集合導体を作製する場合には隣接線材がつくる磁界が線材面に対し平行に印加されるように配置することが最適であることを示した.