非絶縁REBCOパンケーキコイルにおける電流分布モード転移の数値解析

Numerical simulation for current flow mode of an uninsulated REBCO pancake coil


柳澤 杏子, 佐藤 耕太 (千葉大); 柳澤 吉紀 (理研); 中込 秀樹 (千葉大); 金 新哲, 高橋 雅人, 前田 秀明 (理研)


Abstract:REBCOコイルは高電流密度で運転ができることが強みであるが、熱暴走が起きた場合のコイル損傷が重大な課題である。コイルを熱暴走から保護する手法として、ターン間の絶縁を取り去った非絶縁法が提案されている。非絶縁コイルを表現する回路モデルとして、ターン間の接触抵抗がコイルに対して並列に接続された回路が用いられることが多い。しかしながら、この回路モデルでは非絶縁パンケーキコイルにおける、電流の分布を正確にとらえることはできない。そこで本研究では非絶縁パンケーキコイルを表現する新しい電気回路モデルと有限要素法を組み合わせ、通電中の電流フローモードを分析できる数値解析方法を提案した。77 Kにおける解析結果と実験結果の比較、4.2 K高電流密度運転時の電流分布モード転移と熱暴走からの自己回復現象などについて議論する。