SMESの充放電動作を模擬したパンケーキコイル巻線の交流損失評価

AC Loss Evaluation of Pancake-coil Winding for Charge and Discharge Operation of SMES


柁川 一弘, 船木 和夫 (九大); 式町 浩二, 平野 直樹, 長屋 重夫 (中部電力)
kajikawa*sc.kyushu-u.ac.jp


Abstract:希土類系高温超伝導体を線材化したcoated conductorを対象として、SMES用コイルがこれまでに設計されている。このコイルは、多数のパンケーキコイルをトロイド配置した構造を有するが、パンケーキコイルで発生する交流損失、特に超伝導体内部への不可逆な磁束侵入に伴う履歴損失の評価手法はまだ確立されていない。SMESの運転パターンを分析すると、コイル巻線は直流電流と交流電流、および外部直流磁界と外部交流磁界が全て適用された電磁環境にさらされるのが一般的と考えられる。ところが、このような電磁環境に適用可能な交流損失の理論表式はまだ導出されていない。そこで、パンケーキコイル内の各ターンを単純化して、平行磁界に対する超伝導層を厚さとする無限平板や、垂直磁界に対する複数枚積層した超伝導ストリップを対象に、履歴損失を理論的かつ数値的に評価したので報告する。