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磁体支撑系统
发布时间:2010-12-06 22:27

    ITER磁体系统由四个主要子系统组成,其中包括:18个纵场线圈(Toroidal Field Coil, 简称 TFC);6个极向场线圈(Poloidal Field coil, 简称PFC);18个校正线圈(Correction coil, 简称CC)以及中心螺线管(Central Solenoid,简称CS)。其周边连接关系为:放置在18个重力支撑(Gravity Support,简称GS)上的TFC通过5组极向场线圈支撑(PFCS)支持6个PFC;同时通过3组校正场线圈支撑(CCS)支持CC。TFC通过其自身的结构和支撑对CS提供支持。

 

磁体系统剖面图

 

    磁体支撑采购包的物项包括为18个纵场线圈提供支持的重力支撑(Gravity Support,GS)、为6个极向场线圈提供支持的极向场线圈支撑(Poloidal Field Coil Support, PFCS)和为3组校正场线圈提供支持的校正场线圈支撑(Correction Coil Support, CCS)。

    重力支撑系统主要满足为纵场线圈提供支持和限位的功能,其上负净重(DW)2万吨,承受温度变化 300K—4K、磁体收缩距离31 mm。另外还承受多种电磁负载,包括磁体本身通电后的电磁力、等离子体燃烧过程中所产生的力。

磁体重力支撑

 

    其中的构件和螺栓制作材料为316LN不锈钢,热锚制作材料为316L不锈钢,销子和紧固杆的制作材料为718合金。低压绝缘材料包括环氧玻璃纤维板、陶瓷涂层和聚酰亚胺粘合材料。

    极向场线圈支撑系统主要满足为极向场线圈提供支持和限位的功能,由PFCS1-PFCS6共6组支撑构成,全部工作在4 K低温环境。其中PF3/4的支撑重量为1412吨。

PFCS总图

 

    所有PFCS构件的制作材料除高强度栓接件外均是316LN不锈钢,高强度栓接件的材料为718合金。

    校正场线圈支撑系统主要满足为校正场线圈提供支持和限位的功能,将三种类型的CC (Top CC、Bottom CC 和 Side CC)固定在18个TFC上,为上、下及侧面3组共18个CC线圈提供支撑。整个TCC和BCC支撑子系统需要承担CC线圈施加的25-40kN重力,抵抗纵场线圈由于磁场变化向支撑系统施加的1600kN作用力,同时需要适应纵场线圈在通电过程中的差动位移带来的形变。

CC线圈定位详图