過電流通電によるYBCO超電導線材の局所劣化に関する数値解析

Numerical Analysis of Local Degradation of Coated Conductors due to Overcurrent


王 旭東, 石山 敦士 (早大); 丸山 修, 大熊 武 (ISTEC)


Abstract:YBCO超電導線材の電力応用において、突発的な短絡電流の流入により温度が急上昇し、線材が特性劣化する可能性がある。そのため線材の劣化や焼損しない限界の温度を設計の指標・基準の1つとして考える必要がある。そこで我々は劣化開始時の最高到達温度に注目し、過電流通電試験および超電導線材の劣化要因の一つと考えられる熱応力・歪みと過電流通電による温度上昇との関係について解析評価してきた。今回は、線材安定化層の厚みおよびYBCO層の特性のばらつきを解析パラメータとして、局所劣化を引き起こす要因となるホットスポットについて通電・伝熱・応力・歪み解析を行ったので報告する。なお、本研究は「イットリウム系超電導電力機器技術開発プロジェクト」の一部としてNEDOの委託により実施されたものである。