近日,由等離子體所為美國通用原子能公司聚變國家實驗室研制的用于其ITER中心螺管線圈測試的大型超導饋線系統(tǒng)(Superconducting Feeder)在美方順利完成現(xiàn)場集成和驗收測試,成功通過48.5kA穩(wěn)態(tài)運行。
來自等離子體所的責任工程師赴美指導現(xiàn)場安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成控制。此次超導饋線系統(tǒng)的驗收性測試,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)及其失超保護系統(tǒng)等各子系統(tǒng)首次集成調(diào)試和運行,系統(tǒng)復雜,調(diào)試難度高。在雙方工程師共同努力協(xié)作下,順利完成各項工作,也為下一步CS線圈冷測試執(zhí)行打下堅實基礎。
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設計要求的0.071g/s/kA;5K回路4個接頭電阻<0.6納歐,優(yōu)于設計要求的2納歐;65K高溫超導接頭電阻<6納歐,優(yōu)于設計要求的10納歐。
該大型該超導饋線系統(tǒng)包含一對高溫超導電流引線、線圈終端盒,以及超導傳輸線系統(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,承擔線圈能量的釋放與對低溫系統(tǒng)保護控制,并完成對線圈運行的全過程測試和控制。該大型超導饋線系統(tǒng)長10.5米、高4.5米、總重約30噸。整個項目涉及機械、電磁、測控、低溫、真空、超導等多個學科,工程技術(shù)難題多,設計計算挑戰(zhàn)大,制造裝配工藝復雜,測控數(shù)據(jù)量大,質(zhì)量安全等級要求高。
等離子體所于2013年下半年開始承擔該項目的設計,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)運輸以及在線組裝測試支持等全部工程任務。本次現(xiàn)場集成和驗收測試的完成,標志著等離子體所提供的大型超導饋線系統(tǒng)通過美方最后一道關(guān)卡,實現(xiàn)最終的交付。
GA Feeder 48.5 kA 穩(wěn)態(tài)運行
等離子體所為美方研制的大型超導饋線系統(tǒng)
參與調(diào)試人員現(xiàn)場合影