Evaluation of inductive heating energy of a PF Insert Coil conductor by the calorimetric method (Contract research)

PFインサート用超伝導導体の誘導加熱量の評価(受託研究)

松井 邦浩; 名原 啓博; 布谷 嘉彦; 小泉 徳潔; 奥野 清

Matsui, Kunihiro; Nabara, Yoshihiro; Nunoya, Yoshihiko; Koizumi, Norikiyo; Okuno, Kiyoshi

PFインサートは、ITERのPFコイル用の超伝導導体を用いた単層ソレノイド・コイルである。PFインサートはCSモデル・コイルのボア内に挿入され、CSモデル・コイルが発生する磁場中において導体の安定性試験が実施される。安定性試験では、導体に取り付けた誘導加熱ヒータから導体に熱を投入することで導体に擾乱を発生させる。しかし、PFインサートの導体は超伝導撚線とコンジットから構成されるケーブル・イン・コンジット導体であるため、導体に投入する誘導加熱量を計算で求めることは困難である。そこで、誘導加熱量の評価を熱量法により行った。導体,撚線,コンジット及びダミー導体の誘導加熱に対する比例定数は、それぞれ、0.138[J/As], 0.028[J/As], 0.118[J/As]及び0.009[J/As]となった。ダミー導体の加熱量は誘導加熱ヒータのジュール発熱によるものであるため、導体,撚線及びコンジットの誘導加熱に対する比例定数は、それぞれ、0.129[J/As], 0.019[J/As]及び0.109[J/As]と評価できた。

PF Insert Coil is a single layer solenoid coil using the superconducting conductor for ITER Poloidal field coil. The stability test of the conductor will be performed under the magnetic field. In this test, the inductive heating by the inductive heater attached on the conductor will be applied to originate initial normal zone in the conductor. Since the conductor for the PF Insert Coil is the cable-in-conduit conductor, it is quite difficult to estimate the inductive heating energy theoretically. Thus, the inductive heating energy is experimentally evaluated by the calorimetric method. The proportional constants of the inductive heating generated in the conductor, cable and conduit are evaluated at 0.129 [J/As], 0.019 [J/As] and 0.109 [J/As], respectively.