電力機器用超伝導導体の電流分布の一様化研究

电力设备用超导导体电流分布均匀性研究

基本信息

批准号：
09750322
负责人：
川畑秋馬
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,電力用超伝導機器の実用化の為に解決されるべき課題である,超伝導導体内の電流分布を一様化を図る為の指針を得ることである。そのために,まず従来の方法では十分な測定ができなかった電力機器用超伝導導体内の電流分布を測定できる新たな測定手法を確立し,次に,得ちれた実験結果を理論的に解析し,導体内の不均一な電流分布が生じるメカニズムについて検討を行った。その結果,以下の研究成果が得られた。1. 試料導体への着脱可能なピックアップコイル群を新たに考案し、これによる導体周辺の自己磁界分布や測定結果から電流分布を推定できる装置を開発した。2. この装置の測定精度は,電力機器用超伝導導体内の電流分布を議論するのに十分であることが,銅線からなる擬似導体を用いた実験により示された。3. 全超伝導発電機用に開発された絶縁無し素線を持つ2次より線導体を測定試料とし,この導体の定常状態における電流分布を測定した。4. 測定感度を向上させ測定点数を増やし,ピックアップコイル群による非接触電流分布測定の精度を上げることで,偏流した導体内の電流分布が導体長手方向に一様化していく様子及びこの変化が周波数依存性を持つことを観測できた。5. 測定された結果は,素線間の接触抵抗をはじめとする素線間電気的結合効果を考慮した分布定数回路を用いた近似解析と定量的に一致する午とを示すことができた。本装置を活用して,さらに種々の電力機器用超伝導導体内の電流分布を測定することにより,種々のタイプの導体に対する明確な電流一様化設計指針を得られることが期待される。

本研究的目的是获得超导导体中电流分布均匀化的指导方针，这是超导电力设备实际应用必须解决的问题。为此，我们首先建立了一种新的测量方法，可以测量电力设备超导导体中的电流分布，这是使用传统方法无法充分测量的，然后对所获得的实验结果进行了理论分析，然后研究了其产生的机理。导体内电流分布不均匀。结果，获得了以下研究结果。 1. 我们设计了一组新的拾波线圈，可以与样品导体连接和拆卸，并开发了一种可以根据导体周围的自磁场分布和测量结果来估计电流分布的装置。 2. 使用铜线制成的赝导体进行的实验表明，该装置的测量精度足以讨论电力设备超导导体中的电流分布。 3.使用为全超导发电机开发的非绝缘线次级绞合导体作为测量样品，测量该导体稳态下的电流分布。 4、通过提高测量灵敏度，增加测量点数量，提高使用一组拾波线圈的非接触式电流分布测量的精度，我们可以了解导体中的电流分布如何在导体的纵向上变得均匀。导体，以及这种变化如何发生。据观察，存在频率依赖性。 5.测量结果能够与使用考虑了导线之间的电耦合效应（包括导线之间的接触电阻）的分布常数电路的近似分析显示出定量一致。通过使用该装置进一步测量各种电力设备的超导导体中的电流分布，有望获得针对各类导体的明确的电流均匀性设计指南。