核融合炉用超電導磁石絶縁材料のせん断応力下絶縁耐圧特性

Dielectric Strength under Shear Stress of Insulating Materials for Fusion Superconducting Magnet


西嶋 茂宏, 砂川 武義, 野村 直希 (福井工大); 秋山 庸子 (阪大); 山中 淳彦 (名大); 岩本 晃史, 高畑 一也, 今川 信作 (NIFS); 坂本 宜照, 宇藤 裕康 (量研機構); 戸田 良彦, 平井 正明 (有沢製作所); 遠山 喜克 (昌立工業)


Abstract:核融合炉用超電導磁石絶縁材料として使用されるガラス繊維強化複合材料のせん断応力下での絶縁耐圧を、室温と液体窒素温度で測定した。絶縁耐圧の測定は、沿層方向で絶縁強度の試験を実施した。試験片形状は目違い切り欠き試験片であり、この方向では単純な機械試験では、機械欠陥の導入と同時に全面破壊に至る。しかしながら、絶縁耐圧は、巨視的な機械的欠陥(目視による検出可能な欠陥)が導入されるより低応力で、絶縁耐圧が低下することを認めた。この現象は、室温のみならず液体窒素温度でも観察された。放電経路を調べると、ヤーンに沿った放電経路が生じており、ヤーンの変形に伴ったストランドと樹脂の界面の微小き裂を結ぶ形態で放電経路が形成されていると推定された。