変圧器型超電導限流器の動作開始電流値に関する検討


京大エネ科A,東大工B
@白井康之A,藤川一洋A,池尻孝A,北川友幸A,仁田旦三B,八太啓行B


  変圧器型超電導限流器においては、限流インピーダンスは1次側コイル、動作開始電流値、復帰特性などは2次側コイルの設計によってそれぞれ決まるが、それぞれのコイルの電圧階級、常電導転移電流、ターン数などの設定に比較的広い自由度を持つ。特に重要となる動作開始電流値は、1/2次コイル間の結合を変えられる構成とすることで、微調整することが可能であり、その変更については、2次コイルのみを交換すればよい事になる。今までに、これらの特長を考慮した動作開始電流値調整可能な変圧器型限流器を試作し、その調整特性、限流・復帰特性の評価を行ってきた。その結果、動作開始電流値の調整に関しては、設計通りに行えることを確認したが、動作開始電流値そのものは、2次側超電導線材の常電導転移電流値より設計した値より小さいものとなった。本報告では、この原因について検討を行った結果について報告する。可変周波数電源による動作試験によって、動作開始電流値に周波数依存性があることを確認した。損失の周波数依存性を測定し、線材仕様から計算した交流損失と比較した。その結果、計算した交流損失の10倍程度の周波数依存を持つ損失を計測した。これらの結果から、動作開始電流値の劣化は2次側コイルの超電導短絡構造部分で素線間の電流再配分が行われることによるものと推定した。また、このような周波数依存性を持つ損失による温度上昇が、事故発生位相によって動作開始電流値の異なる原因となることを指摘した。