JT-60SAの超伝導コイル導体におけるプラズマディスラプション時の発熱評価

Evaluation of heat generation caused by plasma disruption in superconductor of JT-60SA

木津 要; 吉田 清; 枝谷 昌博; 土屋 勝彦; 松川 誠; 市毛 寿一*

Kizu, Kaname; Yoshida, Kiyoshi; Edaya, Masahiro; Tsuchiya, Katsuhiko; Matsukawa, Makoto; Ichige, Toshikatsu*

CS, EFコイルは、プラズマディスラプションにより、経験磁場と通電電流値が変化し、交流損失が発生する。ディスラプションが発生した場合でも、導体の分流開始温度に対する温度マージンを1K以上とすることが求められている。そこで、ディスラプションによる発熱評価を、以下の手順で行った。まず、コイルとVV,バッフル板,制御コイル,プラズマの電流値の時間変化の回路解析を行った。次に、回路解析により得られた電流値の時間変化を用いて、各コイル導体の経験磁場の時間変化を計算した。最後に、得られた経験磁場の時間変化より、交流損失を計算した。得られた交流損失より、EF1コイルの最内層ターンの温度上昇を評価すると約0.5Kとなり、標準運転シナリオによる発熱を合わせても、1Kの温度マージンを確保できる見通しを得た。

AC losses are generated in the CS and EF coils by the change of magnetic field and operational current caused by plasma disruption. It is required that the temperature margin for current sharing temperature has to be larger than 1 K even though the event of disruption. Thus, the heat evolution by disruption was evaluated as follows. At first, time evolution of current in coil, vacuum vessel, baffle plate, control coil and plasma was investigated by circuit analysis. Then, time evolution of magnetic field in each coil was calculated by the current pattern. Finally, AC losses were evaluated by the field pattern. It was found that the temperature increase of innermost turn in EF 1 coil becomes about 0.5 K. This indicates that the 1 K temperature margin is attained taking into account the temperature increase by standard plasma operational scenario.