超伝導マグネットのクエンチ時における冷媒液体の電気絶縁破壊機構と耐電圧評価

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超伝導マグネットのクエンチ時における冷媒液体の電気絶縁破壊機構と耐電圧評価

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Mechanisms of dielectric breakdown of ljquid coolants under quench condition and estimation of withstand voltage
責任表示:
原 雅則(九州大学・大学院・システム情報科学研究科・教授)
HARA Masanori(九州大学・大学院・システム情報科学研究科・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1996-1997
概要(最新報告):
本研究は、超伝導コイルを検討対象として、それがクエンチを起こしたときのコイルの温度上昇と主冷媒である液体窒素と液体ヘリウムの高電界下における沸騰現象を調べ、このような環境下における冷媒の破壊機構と耐電圧特性を解明するとともに、絶縁劣化機構の解明と耐電圧向上法を見いだして、超伝導コイルの電気絶縁技術の確立と絶縁信頼性向上を目的としている。得られた主な研究成果を下記にまとめる。 1.浸漬冷却超伝導コイルの電気絶縁設計法 浸漬冷却超伝導コイルの電気絶縁設計法を提案し、小型SMESに適用して検討した。その結果、絶縁距離に影響する主要なパラメータとしては、クエンチ保護回路を動作させるまでの遅れ時間、コイルの初期電流、インダクタンス、及び導体の形状と寸法であることがわかった。 2.クエンチ時の冷媒中における気泡挙動 高電界下の気泡挙動を理論と実験により調べた。その結果、気泡に作用する力はグレディエント力が支配的となることを示し、クエンチ時の冷媒の流通確保には、ギャップ長の設定に注意しなければならないことがわかった。 3.破壊統計現象 液体窒素と液体ヘリウム(超流動を含む)の破壊統計を調べ、破壊統計は弱点破壊のワイブル分布に従うことを示した。また破壊特性に対するサイズ効果は面積効果として現れることを明らかにした。 続きを見る
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