高温超電導集合導体の低周波交流誘導通電試験に関する基礎検討

Basic study on low-frequency AC inductive transport current tests of high-temperature superconducting assemble conductors


大屋 正義, 中西 啓太, 嶋田 健, 大淵 匠真 (関西学院大); 今川 信作 (NIFS)


Abstract:低温超電導大電流導体の試験方法として、導体の両端を短絡して低インダクタンスの二次コイルとし、磁気的に結合した高インダクタンスの一次コイルをスイープ励磁することにより、二次コイルに大電流を誘導する方式がある。液体水素冷却高温超電導発電機の界磁コイル向け集合導体の通電試験にも同様の手法を用いることを想定しているが、ロゴスキーコイルを用いた誘導電流測定の精度、集合導体の極低抵抗接続技術、誘導電流のゼロリセット手法等が課題である。
我々は一次コイルに交流通電を行う新たな通電方式について基礎検討を行った。高温超電導線材1本の1ターン短絡二次コイルを製作し、製作済みのREBCOフィールドコイル(一次コイル)内に設置して誘導通電試験を実施した。周波数が1Hz以下では、二次電流のピーク値が線材のIcを超えると、ロゴスキーコイル電圧の位相差が急激に増加する現象が確認され、二次コイルのIcを判定できる可能性を示した。ロックインアンプを用いてロゴスキーコイル電圧を測定するため、ノイズやドリフトに対して強く、精度の高い測定が可能である。現在は、複数本の線材を用いた短絡二次コイルを試作して検証を進めている。当日は本結果についても報告し、交流誘導通電方式の可能性について議論する。
この成果は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成事業(JPNP20004)の結果得られたものです。また、本研究の一部は核融合科学研究所(NIFS)の一般共同研究(NIFS23KIIA009)のサポートを受けたものです。