ITERトロイダル磁場コイルのクエンチ解析
Quench Analysis of Toroidal Field Coils for ITER
高橋 良和
, 吉田 清 （ITER-IT）；名原 啓博 , 枝谷 昌博 （原子力機構）
takahashi.yoshikazu*jaea.go.jp
Abstract:
ITER-TFコイルは、D型の18個のコイルで構成されている。運転電流値は68kA、最大磁場は11.8T、全蓄積エネルギーは41GJである。導体はNb
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Snのケーブル・イン・コンジット（CIC）型で、冷却長は約350ｍである。TFコイルと冷凍機を含む全系の熱流体解析は擬似3次元モデルのコードVINCENTAで行った。このモデルはTF巻線部、コイル容器、冷凍機の熱交換器、ヘリウム循環ポンプを含む。しかし、VINCENTAは空間的にも時間的にもメッシュが粗いので、クエンチ解析に十分なメッシュでは行えない。そこで、クエンチ解析は、1次元モデルの熱流体および電気的解析コードGANDALFを用いて、行った。この時、流路の出入口における境界条件はVINCENTAの結果を用いた。特に、磁場が高く、温度マージンの小さい部分について、クエンチ時の導体の温度変化を解析した。さらに、クエンチ時、ノーマル部が伝播している間の導体からラジアル・プレートへの熱の伝播を、2次元の解析コード（ANSYS）を用いて解析した。その結果、TFコイルは電圧0.2Vでクエンチ検出を行えば、導体の最高温度は約150Kであり、もしクエンチしても、コイルは破損することなく、電流を下げることができることが示された。これらの結果について、報告する。