Trial fabrication of one-third scale double pancake of ITER toroidal field coil

ITER TFコイルの1/3規模ダブル・パンケーキの試作

松井 邦浩; 小泉 徳潔; 辺見 努; 高野 克敏; 中嶋 秀夫; 木村 諭*; 飯島 亜美*; 酒井 正弘*; 大勢持 光一*; 嶋田 守*

Matsui, Kunihiro; Koizumi, Norikiyo; Hemmi, Tsutomu; Takano, Katsutoshi; Nakajima, Hideo; Kimura, Satoshi*; Iijima, Ami*; Sakai, Masahiro*; Osemochi, Koichi*; Shimada, Mamoru*

原子力機構は、国内機関として9個のITER TFコイル調達を担当している。TFコイルの製作では、熱処理によって長さが変化する超伝導導体を、電磁力の支持及び電気絶縁の信頼性向上の役割を果たすラジアル・プレートの溝に挿入する。このTFコイルの製作では、0.01%程度の高精度の巻線技術、導体長さ及び巻線形状の変化を評価する熱処理技術、耐放射線性の高いシアネート・エステルとエポキシの混合樹脂による絶縁含浸技術の確立が重要である。そのため、TFコイルの製作に向けた上記技術の確立のために、2009年3月から小規模及び実規模の試作を実施している。実規模試作では、TFコイルの1/3規模のダブルパンケーキ(DP)の巻線を行い、目標精度で巻線できることを確認した。また、それらの1/3規模DPを使用して、熱処理及び絶縁含浸試験を実施した。熱処理試験では、熱処理による導体の長さ及び巻線形状の変化を評価しており、これらを考慮してTFコイルの巻線製作を実施する必要がある。絶縁含浸試験では、要求性能である2.2kVの耐電圧性能を有すること、巻線の内部まで十分に含浸されていることを確認した。

JAEA is responsible for the procurement of 9 toroidal field (TF) coils as Japanese Domestic Agency. JAEA had started several trials to successfully develop technologies for the TF coil manufacture since March 2009, and performed one-third scale trials aiming at qualifying and optimizing the procedures of the TF coil fabrication. The fabricated double pancakes (DPs) were successfully put into the profile with tolerances from zero to 1.5 mm. These tolerances correspond to 0.06% accuracy in the conductor length. The geometry of the DP was changed after heat treatment. Heat treatment procedure to avoid such deformation should be developed or the change of winding geometry should be taken into account in the fabrication of the TF coils. The one-third scale DP was successfully impregnated. Although exothermal reaction is given to take place during curing in the blended resin, we successfully cured the one-third scale DP.