超電導線材の巻線技術

１．概要

SMES（超電導磁気エネルギー貯蔵）などに使われる超電導コイル、また、芯材に超電導線材を巻き付けて作られる超電導き電ケーブルを実現するためには、超電導線材の巻線技術の開発が必要不可欠です。応用機器に応じた様々な超電導線材（レアアース系銅酸化物、Bi系銅酸化物、MgB₂、Nb-Tiなど）の巻線技術を開発しています。

２．超電導コイル

未来の水素社会に向けて、液体水素温度（20 K）で使用可能かつ低コスト化が期待されるMgB₂を用いた鉄道向けSMES用超電導コイルを試作し、特性を評価しました（図１）。複数のMgB₂線材をより線導体化し、さらに巻線とすることで大容量化に成功しました。その結果、1.5 Tの磁場下で臨界電流値600 A以上という性能を確認しました。

３．超電導ケーブル

超電導ケーブルの巻線技術の開発を進めています。構成材料や巻線条件をパラメーターとして超電導ケーブルの試作・評価を繰り返し、鉄道に最も適合した超電導き電ケーブルの実現を目指しています。

参考文献

1. T. Onji, Y. Arai, A .Ishihara, M. Tomita, D. Miyagi, M. Tsuda and T. Hamajima, J. Phys.: Conf. Ser. 1590, 012058, (2020).（※）
2. T. Yagai, S. Mizuno, T. Okubo, S. Mizuochi, M. Kamibayashi, M. Jinbo, T. Takao, Y. Makida, T. Shintomi, N. Hirano, T. Komagome, K. Tsukada, T. Onji, Y. Arai, M. Tomita, D. Miyagi, M. Tsuda and T. Hamajima, J. Phys.: Conf. Ser. 1054, 012080, (2018).（※）
3. 恩地太紀， 石原篤， 小林祐介， 福本祐介， 富田優， 濱島高太郎， '二ホウ化マグネシウム超電導線材を用いた蓄電用超電導コイルの基礎検討'， 鉄道総研報告 32-10， 41 (2018).
4. 富田優，福本祐介，鈴木賢次，'鉄道応用に向けた高温超電導線材の特性向上'，鉄道総研報告23-6，47 (2009).

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