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Cabling technology of Nb$$_3$$Sn conductor for ITER central solenoid

ITER中心ソレノイド用Nb$$_3$$Sn導体の撚線技術

高橋 良和; 名原 啓博; 尾関 秀将; 辺見 努; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 松井 邦浩; 河野 勝己; 押切 雅幸; 宇野 康弘; 堤 史明; 渋谷 和幸*; 川崎 勉; 奥野 清; 村上 幸伸*; 谷 正則*; 佐藤 豪*; 中田 康史*; 杉本 昌弘*

Takahashi, Yoshikazu; Nabara, Yoshihiro; Ozeki, Hidemasa; Hemmi, Tsutomu; Nunoya, Yoshihiko; Isono, Takaaki; Matsui, Kunihiro; Kawano, Katsumi; Oshikiri, Masayuki; Uno, Yasuhiro; Tsutsumi, Fumiaki; Shibutani, Kazuyuki*; Kawasaki, Tsutomu; Okuno, Kiyoshi; Murakami, Yukinobu*; Tani, Masanori*; Sato, Go*; Nakada, Yasushi*; Sugimoto, Masahiro*

ITER計画において、原子力機構は中心ソレノイド(CS)コイル用導体の調達を担当している。導体の単長は最大910mであり、通電電流値は13Tの磁場中において40kAである。導体はケーブル・イン・コンジット型と呼ばれるもので、576本のNb$$_3$$n素線と288本の銅素線で構成される撚線を、矩形の中に円形の穴がある高マンガン鋼(JK2LB)製ジャケットに挿入し、ジャケットを圧縮成型したものである。撚線は5段階の撚線で構成され、6本の4次撚線を中心チャンネルの周りに撚り合せたものである。最近、従来の設計より短い撚りピッチの撚線の導体が短尺導体試験(サルタン試験)において繰り返し通電による超伝導性能劣化がない非常に良い特性を示した。しかし、撚りピッチが短いため、同じ外径の撚線を製作するには、より大きなコンパクションを撚線製作時に加える必要があるので、コンパクション・ローラを工夫し、超伝導素線へのダメージを小さくする必要がある。本講演では、この短い撚りピッチの撚線の製作技術及び素線へのダメージの検査方法などについて報告する。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) is procuring all amounts of Nb$$_3$$Sn conductors for Central Solenoid (CS) in the ITER project. Before start of mass-productions, the conductor should be tested to confirm superconducting performance in the SULTAN facility, Switzerland. The original design of cabling twist pitches is 45-85-145-250-450 mm, called normal twist pitch (NTP). The test results of the conductors with NTP was that current shearing temperature (Tcs) is decreasing due to electro-magnetic (EM) load cycles. On the other hand, the results of the conductors with short twist pitches (STP) of 25-45-80-150-450 mm show that the Tcs is stabilized during EM load cyclic tests. Because the conductors with STP have smaller void fraction, higher compaction ratio during cabling is required and possibility of damage on strands increases. The technology for the cables with STP was developed in Japanese cabling suppliers. The several key technologies will be described in this paper.

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パーセンタイル:22.38

分野:Engineering, Electrical & Electronic

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