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一室为美国聚变国家实验室研制的大型超导馈线系统完成美方集成与测试

 

文:杜庆庆

       近日获悉,由等离子体所为美国通用原子能公司(General Atomics,GA)聚变国家实验室研制的用于其ITER中心螺管线圈测试的大型超导馈线系统(Superconducting Feeder)在美方顺利完成 现场集成和验收测试,成功通过48.5kA 稳态运行。来自等离子体所的责任工程师赴美指导现场安装调试、系统集成控制。此次超导馈线系统的验收性测试,也是美国ITER CS线圈的4K电性能测试所需的50kA电源系统、900W@4.5K低温系统、高压隔离系统及其失超保护系统等各子系统首次集成调试和运行,系统复杂,调试难度高,在双方工程师共同努力协作下,顺利完成各项工作,也为下一步CS线圈冷测试执行打下坚实基础。
      测试结果表明:Feeder系统低温温度小于5K、冷屏温度小于90K,高温超导电流引线的40K氦气冷却流量需求约为0.064g/s/kA,优于ITER设计要求的0.071g/s/kA;5K回路4个接头电阻<0.6纳欧,优于设计要求的2纳欧;65K高温超导接头电阻<6纳欧,优于设计要求的10纳欧。
      该大型该超导馈线系统包含一对高温超导电流引线、线圈终端盒,以及超导传输线系统。主要为ITER 中心螺管线圈测试提供需要的大电流、深低温冷质和测控信号,承担线圈能量的释放与对低温系统保护控制,并完成对线圈运行的全过程测试和控制。该大型超导馈线系统长10.5米、高4.5米、总重约30吨。整个项目涉及机械、电磁、测控、低温、真空、超导等多个学科,工程技术难题多,设计计算挑战大,制造装配工艺复杂,测控数据量大,质量安全等级要求高。
        等离子体所2013年下半年开始承担该项目的设计,联合聚能、科烨和科聚低温公司完成制造集成、出厂测试、系统运输以及在线组装测试支持等全部工程任务。
       本次现场集成和验收测试的完成,标志着我所提供的大型超导馈线系统通过美方最后一道关卡,实现最终的交付。