CICC导体测试装置的设计及性能研究
发布时间：2021-07-07 13:20
为了满足中国CFETR（中国聚变工程实验堆）项目中CICC导体的测试需求,在科技部ITER计划专项的支持下,中国科学院强磁场科学中心依托40T稳态强磁场装置中的11T外超导磁体系统,正在研制一套大型CICC导体综合性能测试装置。该导体测试装置一方面可以满足未来聚变堆等大型超导磁体所需的CICC导体样品的测试需求,另一方面也可以通过该装置的研制大力促进我国在CICC导体低温性能测试方面的实验研究水平。本文围绕CICC导体测试装置的设计与性能分析展开课题研究工作,对导体测试装置中的电路理论、机械结构与研制工艺、电磁与力学性能、低温与实验等方面进行了相关内容的研究与分析。根据研究结果,在调研国内外相关文献的基础上,成功研制出CICC导体测试装置的各个组成部件,并在导体测试装置组装完成后进行了初步实验性能测试。首先,本文对CICC导体测试装置的系统组成进行了总体介绍,对其关键部件超导变压器的电路方程进行理论分析,对影响超导变压器电磁特性的相关参数进行优化设计,从而获得满足测试装置需求的电磁特性参数。其次,针对导体测试装置中背景磁体的磁场分布,设计了四种不同结构的低电感导体样品。根据超导变压器的...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２不同形式的ＣＩＣＣ导体实物图??
?圆、外圆内圆和外方内方等形式。文献中对ＣＩＣＣ导体的形式进行了大量的总??结介绍，图１．２是目前比较有代表性的应用于大型磁体装置上的几种ＣＩＣＣ导体??实物图。??在磁约束核聚变领域，ＣＩＣＣ导体凭借其自身优点，已经成为磁约束核聚变??装置中超导磁体系统的首选导体。作为核聚变装置的核心部件，由ＣＩＣＣ导体制??成的超导磁体系统需要产生５－１５Ｔ的磁场来约束等离子体放电，在正常工作磁场??条件下，ＣＩＣＣ导体中的运行电流通常在万安培级。这里简要介绍一下ＩＴＥＲ?（国??际受控热核聚变反应堆）和中国自主研究设计的ＣＦＥＴＲ（中国聚变工程实验堆）??中的ＣＩＣＣ导体情况。ＩＴＥＲ项目中的磁体系统由１８个纵向场线圈（ＴＦ）、６个??中心螺管线圈（ＣＳ）、６个极向场线圈（ＰＦ）以及１８个校正场线圈（ＣＣ）组成。??为了满足不同线圈的性能要求，采用了?８种不同规格的ＣＩＣＣ导体［１７＿２２］。??ｐＦｃ〇ｉｉ＾ｊＭｊ＾ｓｃ〇ｉ，??纖＿??１?ＩＴＥＲ?Ｉ?Ｉ?ＣＦＥＴＲ?Ｉ??图１．３?ＩＴＥＲ中的超导磁体系统图??相比于ＩＴＥＲ项目中的超导磁体系统，中国自主研究设计的ＣＦＥＴＲ项目中??的超导磁体系统产生的磁场更高
ＥＤＩＰＯ导体测试装置是欧洲核聚变开发委员会为了缓解ＳＵＬＴＡＮ装置??的测试压力，同时满足未来ＨＴＳ－ＣＩＣＣ导体的测试需求而支持研制的。装置坐落??于瑞士的ＳＵＬＴＡＮ导体测试装置旁边，图１．５是ＥＤＩＰＯ和ＳＵＬＴＡＮ测试装置的??整体实物图和关键技术参数对比。??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]40T混合磁体Nb3Sn超导电缆的研制[J]. 吴向阳,谭运飞,房震,陈文革,王福堂,潘引年,陈灼民,匡光力. 低温与超导. 2015(01)
[2]100kJ高温超导磁储能系统的低温杜瓦设计[J]. 宋萌,王利琴,李敬东,曹昆南,王达达,任丽,冯强. 低温与超导. 2013(07)
[3]基于铜超比优化的管内电缆导体设计的数值模拟[J]. 蒋华伟,李原,闫帅领. 核聚变与等离子体物理. 2007(03)
[4]CICC导体交流损耗数字模拟研究[J]. 蒋华伟. 低温与超导. 2006(03)
[5]精密LCR测试技术研究[J]. 陈德智,蔡文海,齐虹,陈芳. 计量学报. 2003(04)
[6]高精度LCR测量系统的设计研究[J]. 周生景. 电子测量与仪器学报. 2003(03)
[7]FE Stress Analysis of the Toroidal Field Magnets of HT-7U[J]. 陈文革,潘引年,武松涛,翁佩德. Plasma Science & Technology. 2000(01)
博士论文
[1]基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D]. 李维波.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]基于自动平衡电桥方法阻抗测量系统的研究[D]. 尹虎承.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3269706
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２不同形式的ＣＩＣＣ导体实物图??
?圆、外圆内圆和外方内方等形式。文献中对ＣＩＣＣ导体的形式进行了大量的总??结介绍，图１．２是目前比较有代表性的应用于大型磁体装置上的几种ＣＩＣＣ导体??实物图。??在磁约束核聚变领域，ＣＩＣＣ导体凭借其自身优点，已经成为磁约束核聚变??装置中超导磁体系统的首选导体。作为核聚变装置的核心部件，由ＣＩＣＣ导体制??成的超导磁体系统需要产生５－１５Ｔ的磁场来约束等离子体放电，在正常工作磁场??条件下，ＣＩＣＣ导体中的运行电流通常在万安培级。这里简要介绍一下ＩＴＥＲ?（国??际受控热核聚变反应堆）和中国自主研究设计的ＣＦＥＴＲ（中国聚变工程实验堆）??中的ＣＩＣＣ导体情况。ＩＴＥＲ项目中的磁体系统由１８个纵向场线圈（ＴＦ）、６个??中心螺管线圈（ＣＳ）、６个极向场线圈（ＰＦ）以及１８个校正场线圈（ＣＣ）组成。??为了满足不同线圈的性能要求，采用了?８种不同规格的ＣＩＣＣ导体［１７＿２２］。??ｐＦｃ〇ｉｉ＾ｊＭｊ＾ｓｃ〇ｉ，??纖＿??１?ＩＴＥＲ?Ｉ?Ｉ?ＣＦＥＴＲ?Ｉ??图１．３?ＩＴＥＲ中的超导磁体系统图??相比于ＩＴＥＲ项目中的超导磁体系统，中国自主研究设计的ＣＦＥＴＲ项目中??的超导磁体系统产生的磁场更高
ＥＤＩＰＯ导体测试装置是欧洲核聚变开发委员会为了缓解ＳＵＬＴＡＮ装置??的测试压力，同时满足未来ＨＴＳ－ＣＩＣＣ导体的测试需求而支持研制的。装置坐落??于瑞士的ＳＵＬＴＡＮ导体测试装置旁边，图１．５是ＥＤＩＰＯ和ＳＵＬＴＡＮ测试装置的??整体实物图和关键技术参数对比。??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]40T混合磁体Nb3Sn超导电缆的研制[J]. 吴向阳,谭运飞,房震,陈文革,王福堂,潘引年,陈灼民,匡光力. 低温与超导. 2015(01)
[2]100kJ高温超导磁储能系统的低温杜瓦设计[J]. 宋萌,王利琴,李敬东,曹昆南,王达达,任丽,冯强. 低温与超导. 2013(07)
[3]基于铜超比优化的管内电缆导体设计的数值模拟[J]. 蒋华伟,李原,闫帅领. 核聚变与等离子体物理. 2007(03)
[4]CICC导体交流损耗数字模拟研究[J]. 蒋华伟. 低温与超导. 2006(03)
[5]精密LCR测试技术研究[J]. 陈德智,蔡文海,齐虹,陈芳. 计量学报. 2003(04)
[6]高精度LCR测量系统的设计研究[J]. 周生景. 电子测量与仪器学报. 2003(03)
[7]FE Stress Analysis of the Toroidal Field Magnets of HT-7U[J]. 陈文革,潘引年,武松涛,翁佩德. Plasma Science & Technology. 2000(01)
博士论文
[1]基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D]. 李维波.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]基于自动平衡电桥方法阻抗测量系统的研究[D]. 尹虎承.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3269706
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3269706.html
