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論文

Evaluation method of critical current and current sharing temperature for large-current Cable-in-Conduit conductors

布谷 嘉彦; 礒野 高明; 杉本 誠; 高橋 良和; 西島 元*; 松井 邦浩; 小泉 徳潔; 安藤 俊就*; 奥野 清

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 13(2), p.1404 - 1407, 2003/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:47.93(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER中心ソレノイド・インサートコイルの臨界電流値($$I_c$$)及び分流開始温度($$T_{cs}$$)の解析を行った。本コイルはNb$$_3$$Sn製の超伝導コイルであり、ITER中心ソレノイドモデル・コイルを使用して実験を行った。$$I_c$$及び$$T_{cs}$$測定中に超伝導導体に発生するノーマル電圧の挙動は、特に本コイル導体のように1000本以上の超伝導線から構成されている大型導体の場合はよくわかっていない。本コイルの電圧発生挙動の詳細な解析により、導体長手方向の電界の導体断面内での平均が、素線の長手方向におけるコイル長に渡る平均電界と等しくなることがわかった。この平均電界をコイル長で積分したものを実験では電圧タップにより測定している。これは導体の撚りピッチが導体長手方向の磁場変化の度合いに比べ、今回の場合、十分小さいことから成り立つ。本研究により、電圧発生挙動を理解でき、大型導体を用いたコイルの設計に重要な特性である$$I_c$$及び$$T_{cs}$$の値を導体を構成する素線の性能から予想できる。

論文

ITER-TFインサート・コイルの分流開始温度

布谷 嘉彦; 杉本 誠; 礒野 高明; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 奥野 清; CSモデル・コイル実験グループ

低温工学, 37(10), p.523 - 530, 2002/10

国際熱核融合実験炉(ITER)の工学設計活動(ITER-EDA)を、 ITER参加国である米国, 欧州, ロシア, 日本によって進めてきた。ITER-EDAの一環として、 日本原子力研究所は ロシア・エフレモフ電気物理研究所が主体になり製作したTFインサート・コイルの性能評価実験を原研の試験装置を用いてITER参加国と共同で行った。電圧タップより測定される電圧と、導体内の素線に発生している電圧の関係を定量的に考察することにより、分流開始温度の評価が正確に行われるよう考案した。これにより、定格条件(磁場12T,電流46kA)においての導体性能を把握することができ、ITER TFコイルの超伝導性能の実証を行った。

論文

SMESモデルコイル; 直流通電特性

礒野 高明; 布谷 嘉彦; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 杉本 誠; 小泉 徳潔; 伊藤 智庸*; 種田 雅信*; 渡辺 郁雄*; 野澤 正信*; et al.

低温工学, 33(7), p.473 - 478, 1998/00

SMESモデルコイルは、100kwh/20MWのSMESパイロットプラントのR&Dとして製作され、20kA定格で2.8Tの磁界を発生する。直流通電試験の結果、定格まで安定に通電でき、最大30kAまで通電した。温度を上げて限界性能を測定した結果、素線の性能から期待されるコイル性能を有し、劣化がないことが判明した。

論文

Consideration of current sharing temperature measurement for ITER CS model coil

本田 忠明*; 安藤 俊就; 辻 博史; 島本 進

Proc. of 16th Int. Cryogenic Engineering Conf. /Int. Cryogenic Materials Conf., 0, p.787 - 790, 1996/00

日本原子力研究所では、ITERプロジェクトのR&Dの一環としてCSモデルコイルプロジェクトを進めている。CSモデルコイルは、パルス電流によって動作し、46kA通電時に最大13Tの磁場を発生する。このパルス運転のためACロスが発生し、CSモデルコイルの温度を上昇させる。この為、CSモデルコイルでは、高い温度マージン要求される。そこで、温度マージンを評価するには、分流開始温度が最も有効な評価パラメータとなる。従ってCSモデルコイルの各層の分流開始温度の測定の可能性を隣り合う層への熱移動を考慮して、検討を行った。磁場配位がパラボリックである層を除いては、分流開始温度測定が可能であることが判った。

論文

大電流超電導導体の開発

高橋 良和

プラズマ・核融合学会誌, 69(6), p.610 - 614, 1993/06

核融合装置のポロイダル・コイルになくてはならない存在である大電流超電導導体の開発において、原研が遭遇した技術的問題とそれをいかに解決したかの実例を紹介する。その問題とは、実証ポロイダル・コイル(DPC)において、定格の40%の電流値で観測された不安定性である。これに対して、1つ1つ段階を追って実証試験を粘り強く行い、原因を追求し、約3年という長い時間を要して、解決することができた。このことから、着実に原因追求作業を行えば、必ず解決できるとの確信を持てる様になったことが最も貴重な成果と言える。

論文

Experimental results of stability and current sharing of NbTi cable-in-conduit conductors for the poloidal field coils

高橋 良和; 小泉 徳潔; 和田山 芳英*; 奥野 清; 西 正孝; 礒野 高明; 吉田 清; 杉本 誠; 加藤 崇; 佐々木 知之*; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 3(1), p.610 - 613, 1993/03

 被引用回数:12 パーセンタイル:70.34(Engineering, Electrical & Electronic)

30kA NbTi実証ポロイダル・コイル(DPC-U)は、13kA近傍において、不安定性を示す。この不安定性の原因を解明するために、安定性及び電流分布の実験を行った。その結果、導体を構成している486本の素線の電流分布の不均一性により安定性が設計値(電流分布が均一)より低下したことが原因であることが、示された。これを解決するために、素線の表面をフォルマールからクロムに変更した。これにより電流の均一化をはかると同時に、交流損失を増大しないことが期待できる。

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