近日,由等離子體所為美國通用原子能公司聚變國家實(shí)驗(yàn)室研制的用于其ITER中心螺管線圈測試的大型超導(dǎo)饋線系統(tǒng)(Superconducting Feeder)在美方順利完成現(xiàn)場集成和驗(yàn)收測試,成功通過48.5kA穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
來自等離子體所的責(zé)任工程師赴美指導(dǎo)現(xiàn)場安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成控制。此次超導(dǎo)饋線系統(tǒng)的驗(yàn)收性測試,也是美國ITER CS線圈的4K電性能測試所需的50kA電源系統(tǒng)、900W@4.5K低溫系統(tǒng)、高壓隔離系統(tǒng)及其失超保護(hù)系統(tǒng)等各子系統(tǒng)首次集成調(diào)試和運(yùn)行,系統(tǒng)復(fù)雜,調(diào)試難度高。在雙方工程師共同努力協(xié)作下,順利完成各項(xiàng)工作,也為下一步CS線圈冷測試執(zhí)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
測試結(jié)果表明:Feeder系統(tǒng)低溫溫度小于5K、冷屏溫度小于90K,高溫超導(dǎo)電流引線的40K氦氣冷卻流量需求約為0.064g/s/kA,優(yōu)于ITER設(shè)計(jì)要求的0.071g/s/kA;5K回路4個(gè)接頭電阻<0.6納歐,優(yōu)于設(shè)計(jì)要求的2納歐;65K高溫超導(dǎo)接頭電阻<6納歐,優(yōu)于設(shè)計(jì)要求的10納歐。
該大型該超導(dǎo)饋線系統(tǒng)包含一對(duì)高溫超導(dǎo)電流引線、線圈終端盒,以及超導(dǎo)傳輸線系統(tǒng)。主要為ITER 中心螺管線圈測試提供需要的大電流、深低溫冷質(zhì)和測控信號(hào),承擔(dān)線圈能量的釋放與對(duì)低溫系統(tǒng)保護(hù)控制,并完成對(duì)線圈運(yùn)行的全過程測試和控制。該大型超導(dǎo)饋線系統(tǒng)長10.5米、高4.5米、總重約30噸。整個(gè)項(xiàng)目涉及機(jī)械、電磁、測控、低溫、真空、超導(dǎo)等多個(gè)學(xué)科,工程技術(shù)難題多,設(shè)計(jì)計(jì)算挑戰(zhàn)大,制造裝配工藝復(fù)雜,測控?cái)?shù)據(jù)量大,質(zhì)量安全等級(jí)要求高。
等離子體所于2013年下半年開始承擔(dān)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì),聯(lián)合聚能、科燁和科聚低溫公司完成制造集成、出廠測試、系統(tǒng)運(yùn)輸以及在線組裝測試支持等全部工程任務(wù)。本次現(xiàn)場集成和驗(yàn)收測試的完成,標(biāo)志著等離子體所提供的大型超導(dǎo)饋線系統(tǒng)通過美方最后一道關(guān)卡,實(shí)現(xiàn)最終的交付。
GA Feeder 48.5 kA 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行
等離子體所為美方研制的大型超導(dǎo)饋線系統(tǒng)
參與調(diào)試人員現(xiàn)場合影