ITER超伝導コイル用ケーブルインコンジット導体の性能評価

Evaluation of performance of CIC conductor for ITER TF coil

梶谷 秀樹; 村上 陽之; 辺見 努; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫

Kajitani, Hideki; Murakami, Haruyuki; Hemmi, Tsutomu; Koizumi, Norikiyo; Nakajima, Hideo

ITERトロイダル磁場(TF)コイル及び中心ソレノイド(CS)コイル用ケーブルインコンジット(CIC)導体の性能検証試験がスイスのSULTAN試験装置を用いて、行われている。本試験において、導体の超電導特性が素線単体の性能に基づく予測値に比べて低下する現象が観測された。その要因として、(1)巨大な電磁力による素線の曲げ、あるいは、(2)試験装置特有の電磁力分布による導体内素線の局所的曲げが考えられる。そこで、本研究では、はじめに(1)の通電電流によって発生する巨大な電磁力による素線の劣化をモデル化し、導体内の電流分布を解析した。その結果、(1)の影響のみを考慮した場合は、導体内の大きな電流偏流は発生せず、試験で観測された偏流による大きな電圧値のバラつきは確認されなかった。つまり、試験での電圧値のバラつきの要因としては、(2)素線の局所的劣化が関与している可能性が高いと言える。本影響の定量的評価は今後実施する計画である。

The critical current of a cable-in-conduit conductor (CICC) for an ITER TF and CS coil has been measured using the SULTAN test facility. However, it was found that the measured critical current was lower than that evaluated from the critical current performance of a single strand. One of the explanations for this phenomenon is (1) a bending to strand generated by electromagnetic force and (2) a local degradation of strand due to the feature of SULTAN test facility. In this study, we mainly (1) established the model to simulate the bending to strand due to electromagnetic force. Using this model, we calculated a current distribution in the conductor and studied the degradation of conductor performance. As the result, the current distribution was almost uniform and non-uniform voltage distribution as in the tests did not occur. It means that mainly a (2) local degradation may generate non-uniform voltage distribution. We will also study this influence in the near the future.