毕延芳
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丁开忠
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成安义
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周挺志
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林贤军
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沈光
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于景泽
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黄雄一
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王忠伟
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程勇
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宋云涛
低温物理学报
国际受控热核聚变试验堆由18个D形环向场线圈、6个中心螺管线圈、6个圆形极向场线圈和18个校正场线圈组成巨大的超导磁体系统.为大幅度减小磁体系统的低温制冷设备投资和日后的运行费,采用容量分别为68、52、45和10 kA总共30对高温超导电流引线馈电.不仅电流容量特大、安全性要求特高,而且还需承受低真空下巴申放电条件的30 kV直流高电压.本文介绍68 kA电流引线的相关设计和研发.
关键词:
电流引线
,
高温超导
,
ITER聚变堆
周挺志
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丁开忠
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王忠伟
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黄雄一
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宋云涛
低温物理学报
ITER电流引线关键部件包括迫流冷却换热器、高温超导段与低温超导组件.ITER电流引线采用翅片式间接换热器,换热器与两端通过电子束焊接,具有低接头电阻与高的连接强度的突出优点；换热器需要与其套筒具有高的装配精度来增强换热的效果；68kA原型件换热器在优化设计下,最小流量达到4.42g/s;换热器压差与其翅片切口尺寸相关,68kA原型件最终设计切口尺寸15rmm,稳态运行对应压差1.27bar.ITER电流引线原型件超导叠由Bi-2223超导带预先通过Sn-3.8Ag-0.7Cu焊带叠焊而成,超导叠与分流器采用熔点183度的Sn-40Pb焊料真空锡焊；变截面不锈钢分流器可以获得长Burnout时间、低热漏.分析计算证明ITER电流引线原型件设计能够满足要求的稳态电流和指数电流下的Burnout以及低温端热漏的要求.低温超导段采用超导母线分解成子缆后埋入高温超导低温铜部件焊接.ITER原型件绝缘结构件要求高压(CC HTSCL 10kV,其余类型引线30kV)与Paschen 条件下漏电流＜40μA的要求,设计上需要具有良好的工艺性与可靠的安全性.
关键词:
高温超导电流引线
,
换热器
,
分流器
,
Bi-2223
