JT-60SA超伝導コイルの電気的安定性及び冷却安定性評価

JT-60SA超导线圈的电稳定性和冷却稳定性评价

基本信息

批准号：
20K04422
负责人：
中村一也
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04422/
关键词：
超伝導コイル核融合炉 JT-60SA 安定性電気機器工学

项目摘要

核融合炉内超伝導コイルは，自分自身，隣接するコイル及び周辺機器から様々な変動磁界が印加され，その結果，誘導電流による交流損失が発生する。この損失は超伝導コイルの温度上昇，コイルの絶縁破壊など安定性を阻害する要因の一つである。これらを定量的に見積り，電気的安定性評価を行い，それらの結果を用いて，超伝導コイルの冷却系統モデルを構築することは，核融合炉用超伝導コイル技術の早期実用化に寄与すると考えられる。令和4年度の研究実績の概要を以下に示す。【1】JT-60SA EFの過渡応答及び共振特性評価：JT-60SA EFダミーコイルの試験結果をもとに令和3年度の回路モデル手法を用いて，電源，電流リード，EF6コイル，構造物及び接地抵抗を含むEF6コイルシステム全体の回路モデルを作成した。また，EF6コイル用電源の測定結果を用いて，過渡応答及び共振現象が及ぼす層間の電圧への影響の評価を行った。その結果，JT-60SA EF6コイル用電源による過渡応答及び共振現象はEF6コイルの運転に対して影響を及ぼすことはないことが示された。【2】JT-60SA超伝導コイル　クールダウン時におけるコイル内の最大温度差解析：2020年10月10日から11月27日まで行われたJT-60SAクールダウン試験時において，CS内の最大温度差，また冷却速度及び入口と出口の温度差に対するヘリウムの質量流量の影響を調査した。その結果，JT-60SAクールダウン試験において，CSは常温から運転温度まで安全に冷却されたことが示された。また，EFコイルとCSの質量流量の分配操作を評価するための，CSにおける入口と出口の温度差と冷却速度の質量流量依存性が示された。

核融合反应器中的超导线圈应用于自身，相邻线圈和外围设备的各种波动磁场，从而导致诱导电流引起的相互作用损失。这种损失是抑制稳定性的因素之一，例如超导线圈的温度升高和线圈的刻板破坏。定量估计这些，评估电稳定性，并建立一个超导线圈的冷却系统，以促进超导线圈技术的早期实际使用核融合反应器。研究的轮廓在第四个第四次，如下所示。 [1] JT-60SA EF和共振特性评估：JT-60SA EF EF ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef ef。创建了包括接地电阻在内的整个EF6线圈系统。此外，使用EF6线圈电源的测量结果，以对瞬态响应与共振现象之间电压的影响进行评估。结果，结果表明，JT-60SA EF6线圈具有电源的瞬时响应和共振现象不会影响EF6线圈的运行。 [2] JT-60SA超导线圈中线圈的最大温度差冷却：JT-60SA在2020年10月10日至11月27日举行的JT-60SA冷却测试期间的最大温度研究了氦气的质量流量对入口和出口之间温度差的影响。结果，JT-60SA冷却测试表明，从室温到工作温度，CS安全冷却。此外，显示了入口和出口和CS中的冷却速度之间的温度差，以评估EF线圈的分布操作和CS质量流速。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Estimation of the Cool-Down Speed under the SHe inlet condition in JT-60SA CS module

JT-60SA CS 模块中 SHe 入口条件下的冷却速度估算

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shogo Sonoda;Kazuya Nakamura;Yuta Hirose;Kotomi Yuinawa;Kyohei Natsume;Kazuma Fukui;Haruyuki Murakami;Kazuya Hamada
通讯作者：
Kazuya Hamada

JT-60SA EFコイルの過渡応答が引き起こす導体間電圧の評価

JT-60SA EF线圈瞬态响应引起的导体电压评估

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林倫香;園田翔梧;結縄ことみ;中村一也;村上陽之;濱田一弥;畠山昭一;島田勝弘
通讯作者：
島田勝弘

Investigation of Transient Response Caused by Power Supply on JT-60SA Central Solenoid

JT-60SA中央电磁阀供电引起的瞬态响应研究

DOI：
10.1109/tasc.2022.3151038
发表时间：
2022
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
S. Sonoda;K. Nakamura;Y. Hirose;K. Yuinawa;H. Murakami;K. Hamada;S. Hatakeyama;K. Takahashi,
通讯作者：
K. Takahashi,

JT-60SA CSモジュール冷却試験におけるコイル内最大温度差の推定

JT-60SA CS模块冷却测试中线圈内最大温差估算

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
園田翔梧;中村一也;結縄ことみ;小林倫香;福井良磨;村上陽之;濱田一弥
通讯作者：
濱田一弥

Study on Resonance Phenomenon Caused by Voltage Fluctuation of Power Supply in JT-60SA EF Coil

JT-60SA EF线圈电源电压波动引起的谐振现象研究

DOI：
10.1109/tasc.2023.3250379
发表时间：
2023
期刊：
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
影响因子：
1.8
作者：
Sonoda Shogo;Nakamura Kazuya;Yuinawa Kotomi;Kobayashi Tomoka;Murakami Haruyuki;Hamada Kazuya;Hatakeyama Shoichi;Shimada Katsuhiro
通讯作者：
Shimada Katsuhiro