HTSコイルの安定性と保護

Design study on conductively cooled HTS coil for protection


戸坂 泰造, 岩井 貞憲, 宮﨑 寛史, 小柳 圭, 田﨑 賢司, 石井 祐介 (東芝); 荻津 透 (KEK); 雨宮 尚之 (京大)


Abstract:イットリウム系高温超電導コイルの機器応用における大きな魅力は、より高磁場を発生できることであるが、その場合、必然的にこれまでにない高い電流密度の設計となる。しかし、コイル保護として熱暴走を検出することを想定した場合、電流密度が高くなるほど保護層を厚くする必要があるため、結果としてコイル電流密度が高い設計が困難となっている。一方、数十Kでの運転であれば、高い熱的安定性のため不測の熱暴走は発生しないと考えれば、コイル電流密度が高い設計も可能となる。その場合、コイル温度を監視する等により、熱暴走に至らない範囲で運転することになる。本発表では、伝導冷却コイルの冷却パスに生じる温度差ΔTの観点で整理したコイル電流密度と熱暴走マージンの設計の考え方について報告する。