為了滿足中國CFETR（中國聚變工程實驗堆）項目中CICC導體的測試需求,在科技部ITER計劃專項的支持下,中國科學院強磁場科學中心依托40T穩(wěn)態(tài)強磁場裝置中的11T外超導磁體系統(tǒng),正在研制一套大型CICC導體綜合性能測試裝置。該導體測試裝置一方面可以滿足未來聚變堆等大型超導磁體所需的CICC導體樣品的測試需求,另一方面也可以通過該裝置的研制大力促進我國在CICC導體低溫性能測試方面的實驗研究水平。本文圍繞CICC導體測試裝置的設計與性能分析展開課題研究工作,對導體測試裝置中的電路理論、機械結構與研制工藝、電磁與力學性能、低溫與實驗等方面進行了相關內容的研究與分析。根據研究結果,在調研國內外相關文獻的基礎上,成功研制出CICC導體測試裝置的各個組成部件,并在導體測試裝置組裝完成后進行了初步實驗性能測試。首先,本文對CICC導體測試裝置的系統(tǒng)組成進行了總體介紹,對其關鍵部件超導變壓器的電路方程進行理論分析,對影響超導變壓器電磁特性的相關參數進行優(yōu)化設計,從而獲得滿足測試裝置需求的電磁特性參數。其次,針對導體測試裝置中背景磁體的磁場分布,設計了四種不同結構的低電感導體樣品。根據超導變壓器的... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２不同形式的ＣＩＣＣ導體實物圖??

?圓、外圓內圓和外方內方等形式。文獻中對ＣＩＣＣ導體的形式進行了大量的總??結介紹，圖１．２是目前比較有代表性的應用于大型磁體裝置上的幾種ＣＩＣＣ導體??實物圖。??在磁約束核聚變領域，ＣＩＣＣ導體憑借其自身優(yōu)點，已經成為磁約束核聚變??裝置中超導磁體系統(tǒng)的首選導體。作為核聚變裝置的核心部件，由ＣＩＣＣ導體制??成的超導磁體系統(tǒng)需要產生５－１５Ｔ的磁場來約束等離子體放電，在正常工作磁場??條件下，ＣＩＣＣ導體中的運行電流通常在萬安培級。這里簡要介紹一下ＩＴＥＲ?（國??際受控熱核聚變反應堆）和中國自主研究設計的ＣＦＥＴＲ（中國聚變工程實驗堆）??中的ＣＩＣＣ導體情況。ＩＴＥＲ項目中的磁體系統(tǒng)由１８個縱向場線圈（ＴＦ）、６個??中心螺管線圈（ＣＳ）、６個極向場線圈（ＰＦ）以及１８個校正場線圈（ＣＣ）組成。??為了滿足不同線圈的性能要求，采用了?８種不同規(guī)格的ＣＩＣＣ導體［１７＿２２］。??ｐＦｃ〇ｉｉ＾ｊＭｊ＾ｓｃ〇ｉ，??纖＿??１?ＩＴＥＲ?Ｉ?Ｉ?ＣＦＥＴＲ?Ｉ??圖１．３?ＩＴＥＲ中的超導磁體系統(tǒng)圖??相比于ＩＴＥＲ項目中的超導磁體系統(tǒng)，中國自主研究設計的ＣＦＥＴＲ項目中??的超導磁體系統(tǒng)產生的磁場更高

ＥＤＩＰＯ導體測試裝置是歐洲核聚變開發(fā)委員會為了緩解ＳＵＬＴＡＮ裝置??的測試壓力，同時滿足未來ＨＴＳ－ＣＩＣＣ導體的測試需求而支持研制的。裝置坐落??于瑞士的ＳＵＬＴＡＮ導體測試裝置旁邊，圖１．５是ＥＤＩＰＯ和ＳＵＬＴＡＮ測試裝置的??整體實物圖和關鍵技術參數對比。??５??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]40T混合磁體Nb3Sn超導電纜的研制[J]. 吳向陽,譚運飛,房震,陳文革,王福堂,潘引年,陳灼民,匡光力.  低溫與超導. 2015(01)
[2]100kJ高溫超導磁儲能系統(tǒng)的低溫杜瓦設計[J]. 宋萌,王利琴,李敬東,曹昆南,王達達,任麗,馮強.  低溫與超導. 2013(07)
[3]基于銅超比優(yōu)化的管內電纜導體設計的數值模擬[J]. 蔣華偉,李原,閆帥領.  核聚變與等離子體物理. 2007(03)
[4]CICC導體交流損耗數字模擬研究[J]. 蔣華偉.  低溫與超導. 2006(03)
[5]精密LCR測試技術研究[J]. 陳德智,蔡文海,齊虹,陳芳.  計量學報. 2003(04)
[6]高精度LCR測量系統(tǒng)的設計研究[J]. 周生景.  電子測量與儀器學報. 2003(03)
[7]FE Stress Analysis of the Toroidal Field Magnets of HT-7U[J]. 陳文革,潘引年,武松濤,翁佩德.  Plasma Science & Technology. 2000(01)

博士論文
[1]基于Rogowski線圈的大電流測量傳感理論研究與實踐[D]. 李維波.華中科技大學 2005

碩士論文
[1]基于自動平衡電橋方法阻抗測量系統(tǒng)的研究[D]. 尹虎承.哈爾濱工業(yè)大學 2010



本文編號：3269706