高抵抗率の金銀合金層を分流保護層とする超電導薄膜限流素子 (8) ー MOD-YBCO 薄膜を用いた 500 V/200 A 級限流素子モジュールの作製と試験

Superconducting thin-film fault-current limiting elements using high-resistivity Au-Ag alloy shunt layers (8) - Fabrication and test of 500 V/200 A-class FCL modules using MOD-YBCO thin films


山崎 裕文, 新井 和昭, 海保 勝之, 中川 愛彦, 相馬 貢, 近藤 和吉, 山口 巌, 松井 浩明, 熊谷 俊弥, 名取 尚武, 樋口 登 (産総研)
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Abstract:我々は、高抵抗率の金銀合金層を分流保護層とする高電界設計(>40 V/cm)の超電導薄膜限流素子の大容量化の技術開発を進めている。2.7 cm × 20 cm の YBCO 薄膜(フッ素フリー MOD 法)の2並列接続で 500 Vrms/200 Arms 級素子モジュールを製作した。その8直列で3相 6.6 kV/200 A 級限流器の1相分が構成される。多数の限流素子モジュールについて短絡発電機を用いた限流試験を行い、限流直後のホットスポット現象が、2並列した超電導薄膜の臨界電流差や、膜内の Ic 分布に大きく左右されることが分かった。そして、臨界電流の均質性が比較的良好な薄膜を用いた、ほぼ半数の素子が仕様(定格電流と耐電圧)を満足したことから、本方式によって高電界設計の超電導薄膜限流器を製作できる見通しが示された。