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ITER校正场线圈—CC项目概况

浏览次数: 日期:2012-01-13

一、项目来源:
  核聚变研究是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划。与不可再生能源和常规清洁能源不同,聚变能具有资源无限,不污染环境,不产生高放射性核废料等优点,是人类未来能源的主导形式之一,也是目前认识到的可以最终解决人类社会能源问题和环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。
  全球瞩目的国际热核聚变实验堆(ITER)计划联合实施协定及相关文件正式签字仪式于2006年11月21日上午在巴黎法国总统府爱丽舍宫举行,中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国均派高层代表团参加,法国前总统希拉克、欧盟委员会主席巴罗佐出席仪式。2007年8月,中华人民共和国十一届人大常委会第二十九次会议审议通过了《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织的协定》和《联合实施国际热核聚变实验堆计划国际聚变能组织特权和豁免协定》。2007年9月,国家主席签署批准书,标志着中国正式加入ITER计划。
  ITER计划是目前全球规模最大、影响深远的国际科技合作项目之一。其目的是建造一个聚变实验堆,探索和平利用聚变能发电的科学和工程技术可行性,为实现聚变能商业发电奠定基础。它将历时三十五年,其中建造阶段十年、运行和开发利用阶段二十年、去活化阶段五年,总经费100亿欧元。 ITER计划是目前世界上仅次于国际空间站的又一个国际大科学工程计划。该计划将集成当今国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果,首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆,将研究解决大量技术难题,是人类受控核聚变研究走向实用的关键一步,因此备受各国政府与科技界的高度重视和支持。
  中国政府坚定支持中国参与ITER计划,胡锦涛总书记多次就此做出重要指示。经过深入调研和充分论证,中国政府正式参加ITER计划。因为该计划是以开发聚变能源作为主要目标,而聚变能是最终解决人类能源和环境问题的主要途径之一,对我国长远的经济与社会可持续发展尤为重要,符合科学发展观的基本原理。全面掌握ITER设计、部件制造及建设的知识和技术,不仅对我国核聚变研究的机一步发展,而且对其他某些重要领域,如核裂变能、核技术等都具有重要的意义。根据我国现阶段技术发展水平和聚变研究现状,我国有能力逐步全面掌握ITER主要技术及今后实验的成果,有能力对其建设和运行做出实质性的贡献,我国参与ITER计划的投资份额大部分可以用实物支付。目前我国已经以正式成员的身份参加了ITER计划,该计划是我国核聚变研究计划以及核科学技术发展的重要组成部分,完全有可能使我国多方面得到巨大收益。同时,参加ITER计划是推动我国聚变能研究开发的重要战略步骤。通过参加ITER的建造和运行,就有可能掌握相关的知识和技术,就有可能用相对较短的时间,使我国磁约束聚变科学技术赶上世界先进水平,加快我国聚变开发的进程。另外,ITER是核科学技术、超导和先进材料技术、大功率微波技术、等离子体技术、高能粒子束技术、复杂系统控制技术、机器人技术、精密加工技术等科技领域的综合集成。在ITER建造期,我国要投入总价值约50亿元人民币,其中80%是以实物的形式支付,这对提高我国企业技术能力和国际竞争能力是难得的机会,也可推动国内相关领域(如材料科学、超导技术、复杂系统控制技术、成套设备制造等方面)的发展。在合肥建设热核聚变国际实验区,不仅为我国自主研发聚变商业堆奠定坚实的基础,而且必将极大地推动合肥科技创新型试点市的建设,将使合肥成为世界上重要的核聚变研究基地。
 

二、项目规模:
  中科院等离子体物理研究所作为中国代表一员将为ITER的工程建造提供部件设计和加工,其中,18个校正场线圈(简称CC)是ITER磁体系统四个主要子系统之一,合肥聚能电物理开发技术有限公司负责所有CC线圈的加工与制造。ITER-CC项目的承建不仅意味着中科院等离子体物理研究所核聚变研究迈向国际化的重要转变,而且标志着中国在世界核聚变事业中占据了越来越重要的地位。
 

三、项目概况:
  由于制造公差、接头、引线、母线及装配公差造成的TF和PF线圈盒绕组位形偏离,从而会引起磁场误差。18个多匝校正场线圈正是用于补偿该磁场误差。CC线圈环向安装在极向场线圈(PF)线圈内侧,并装在纵场线圈(TF)线圈上。径向相对的CC线圈反向串联,并置于低温恒温器内部。顶部线圈(TCC)与底部线圈(BCC)基本上是平面线圈,而侧线圈(SCC)位于一个圆柱平面上.
  每个绕组是由一整根铌钛导体绕制而成,TCC和BCC共绕8层,而SCC绕4层。每一段单位长度(UL)的铠装电缆导体(CICC)用牵手式绕制方法绕制一个线圈。在导体外包绕带有聚酰亚胺的玻璃纤维,以使导体间绝缘。
  在绕组外包绕地绝缘后,将其装入模具内注胶,制成最终绕组。然后,将绕组装入一个薄钢结构中,称之为线圈盒。线圈盒分为两个主要的子部件,以便于绕组插入其中。
 

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