Results of R&D on ITER-TF winding critical issues

ITER-TFコイル巻線の技術課題に対する試作結果

小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 松井 邦浩; 礒野 高明; 奥野 清; 高柳 貞敏*; 久野 和雄*; 仙田 郁夫*

Koizumi, Norikiyo; Nakajima, Hideo; Matsui, Kunihiro; Isono, Takaaki; Okuno, Kiyoshi; Takayanagi, Tadatoshi*; Kuno, Kazuo*; Senda, Ikuo*

ITER-TFコイルの製作技術は、ITE-EDAで開発,試験されたTFモデル・コイル(TFMC)でおおむね実証されたが、ITER-TFコイルがTFMCに比べて約3倍の大きさとなったために、新たな技術的課題が発生している。主な課題としては、高精度の巻線技術,熱処理前後の導体長変化量の正確な予測,耐放射線性に優れた絶縁樹脂を用いた含浸技術の開発がある。原子力機構では、巻線機の主要部品である高精度・自動巻線ヘッドを開発し、短尺導体で高精度巻線の実現性を実証した。また、導体の熱処理前後の伸縮量を新たに開発した装置を用いて測定し、その伸縮量が200ppm以下の小さなものであることを示した。これらの成果より、ITER-TFコイル巻線の寸法公差を達成する目処を立てることができた。さらに、部分モデルによる含浸試験を実施し、ITER-TFコイルの含浸時間を評価する手法を確立し、樹脂のポット・ライフ(含浸作業が実施可能な最大の時間)内でコイルを含浸する手法を検討した。

ITER-TF coil is scaled up by about 3 times from TFMC, which was developed in ITER EDA and successfully tested in EU. New technical issues are initiated because of the scale-up. The major issues are feasibilities of high accuracy automatic winding, precise prediction of conductor elongation and/or shrinkage after heat treatment to transfer the conductor in narrow grove of radial plate. It is also necessary to develop insulation system, whose radiation resistance is enough to sustain irradiation in ITER TF coil and which enable vacuum impregnation in suitable duration, such as 24 h. The authors therefore develop one of major parts of automatic winding machine, bending roller head, and optimize TF winding shape to enable successive winding. In addition, the elongation of the TF conductors was evaluated in 200 ppm after the heat treatment. Moreover, impregnation test of the conductor was performed. The test results indicate that it will take a several ten hours to impregnate TF double-pancake by the method developed in EDA.