SMES応用を想定したYBCOモデルコイルの常電導転移・転流解析

Analysis on Normal Transition and Current Redistribution of YBCO Model Coil for the Application of SMES


南 克彦, 荒川 一誠, 中田 恵理香, 増井 裕太, 王 旭東, 石山 敦士 (早大); 渡部 智則, 長屋 重夫 (中部電力); 植田 浩史 (阪大)


Abstract:現在、高温超電導SMESコイルはYBCO線材を4枚積層したバンドル導体で巻線する構造が考案されている。高温超電導コイルにおいて局所的な常電導転移が発生した場合、常電導転移に伴う電圧は極めて小さい。そのため、変換機のノイズ等を考慮した場合、従来の電圧監視では局所的な常電導転移の検出が困難である。我々はバンドル導体の電流監視を用いた常電導転移検出法を提案し、数値解析により検出が可能であることを示してきた。先行研究の実験により、4枚のYBCO線材(バンドル導体)を用いたモデルコイルでは、従来の電圧監視による検出は困難だが、電流転流を監視することで局所的な常電導転移の発生を早期に検出できることが示された。この結果を受けて、今回は実験で発生した局所的な常電導転移および素線間の電流転流について通電・伝熱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、実施したものである。