Development of the high voltage bushing for the ITER NBI

ITER NBIに向けた高電圧ブッシング開発

戸張 博之; 井上 多加志; 大楽 正幸; 梅田 尚孝; 柏木 美恵子; 谷口 正樹; 水野 貴敏; 渡邊 和弘; 坂本 慶司

Tobari, Hiroyuki; Inoue, Takashi; Dairaku, Masayuki; Umeda, Naotaka; Kashiwagi, Mieko; Taniguchi, Masaki; Mizuno, Takatoshi; Watanabe, Kazuhiro; Sakamoto, Keishi

ITER NBI用高電圧(HV)ブッシングは、ガス絶縁方式である-1MV高圧電源伝送系と真空中に設置する負イオン源及び静電加速器の間の圧力隔壁であり、かつ電力を絶縁導入する重要な機器である。HVブッシングの構造は負イオン加速器に対応し5段構造であり、各段の絶縁材には外径1.56mの大口径セラミックを用いる。これを金属接合(ロウ付け)することで真空境界を形成するが、過去にこれほど大型のセラミックのロウ付けは行われていない。種々のサンプル試験や強度解析を経て、今回、原子力機構は世界最大となる大口径セラミックと厚肉コバール材のロウ付けに初めて成功した。この結果を受けて、5段構造の高電圧ブッシングのうち1段分を模擬したモックアップを試作し、真空耐電圧性能の実証を目指した試験を遂行している。また、実機高電圧ブッシングの-1MV絶縁のための内部電界設計を行っている。本会議ではこれらの進捗状況について報告する。

The high voltage (HV) bushing in ITER NBI acts as a feed through for electric power and cooling water from the -1 MV power supply in pressurized SF gas atmosphere to negative ion source / accelerator inside vacuum. The HV bushing has five-stage structure each of which consists of a large bore ceramic ring with 1.56 m in diameter as the insulator. The ceramic is metalized and brazed with Kovar plate and then metal flanges to form the vacuum boundary as a whole. However, there is no practical example of brazing with such a large ceramic. JAEA has successfully accomplished brazing of the world's largest ceramic with Kovar plate for the first time through sample tests and mechanical analyses. Following the result, manufacturing of a mock-up simulating one-stage of the HV bushing has been completed and its vacuum insulation test is now ongoing. Electric field design inside the HV bushing for -1 MV insulation is also ongoing. In this conference, recent progresses above are reported.