抵抗型超電導限流器を目的とした加圧液体窒素冷却下におけるGdBCO無誘導巻コイル の復帰特性向上に関する検討

Recovery Characteristics of GdBCO Series-connected Non-inductive Coil in Pressurized Liquid Nitrogen for a Resistive SFCL


松下 直也, 柳井 創太, ANGKOOLPAKDEEKUL THANAT, 白井 康之, 塩津 正博 (京大)


Abstract:限流器は故障電流を抑制し、電力系統の安定度を向上させる電力機器として注目されている。現在までに様々な種類の限流器が研究されているが、本研究では液体窒素冷却による抵抗型超伝導限流器に着目した。抵抗型超伝導限流器とは、通常運転時は限流器全体が超伝導状態であるため損失なく運用することができるが、超伝導体の臨界電流を上回る故障電流が流れると常伝導状態へと転移し大きな抵抗を発生させ、故障電流を抑制する電力機器である。抵抗型超伝導限流器を実用化するための大きな要件として、限流時に自身の抵抗により発熱し高温になった超伝導体を素早く冷却することがあげられる。冷却には液体窒素の沸騰現象が関係しているため、熱伝達率の悪い膜沸騰から熱伝達率のよい核沸騰領域へとすばやく遷移させることが重要となっている。先行研究により液体窒素を加圧することによって復帰特性が向上することがわかっている。本研究では、実用化に向けて、2枚のGdBCO無誘導巻コイルを直列に接続した試験体を用いて、加圧することによる復帰特性への影響を確認した。さらに、試験体表面の沸騰現象の違いを、加圧状態と大気圧下でハイスピードカメラを用いて観察した。