CN218333318U - 球形托卡马克的tf场线圈软连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磁约束聚变技术领域，具体公开了一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其中包括错开位置的第一连接块和第二连接块，方便环向磁场线圈与中心柱连接；连接第一连接块和第二连接块的软连接铜带，包括第一铜管、铜编织带和第二铜管一体压制成型，铜编织带包括直线段和弯折部，远离第一铜管的铜编织带弯折部连接第二铜管。本实用新型既可以保证软连接结构的强度，又可以使得软连接结构在整体空间位置上排列有序，基于本实用新型的软连接结构在球形托卡马克放电期间产生的杂散场会减小，其产生的杂散场会更加有规则性。

Description

球形托卡马克的TF场线圈软连接结构

技术领域

本实用新型涉及磁约束聚变技术领域，尤其是球形托卡马克的TF场线圈软连接结构。

背景技术

裂变能源是人类探索出的新能源之一，已成为相对成熟的技术，但有开采价值的裂变燃料的储量是有限的。聚变能源除去燃料储备充分的优点外，与化石能源相比，聚变能源对空气无任和污染；与裂变能源相比，聚变能源引起的放射性污染要轻得多，而且不会产生大规模不可控能量释放的超临界事故。

基于托卡马克装置的磁约束核聚变是目前最有希望实现核聚变能和平利用的途径之一。托卡马克装置主要部件之一为环向磁场(Toroidal Field,简称TF)线圈。它们在一环轴上排列，产生强的环向磁场，对等离子体起约束和稳定作用。

在托卡马克装置上，环向磁场线圈都是由分立的线圈组成的。这些线圈的中心位于一个圆环轴上，线圈与环轴垂直。线圈一般为多匝，彼此串联以保证各线圈电流的均匀性。常规导体的环向磁场线圈主要有中空铜导体绕制线圈和比特板式线圈，其中绕制线圈制造相对容易但不易设计分段接头，而比特板式绕圈每一匝就是一个大铜板，而如此大轮廓的铜板是很难加工的，需要分段加工再通过接头组装成型。

环向磁场线圈接头结构可分为软连接与硬连接两种结构。例如：HL-2M托卡马克装置的环向磁场线圈接头部分采用指形硬连接结构，其结构受到以下限制：(1)铜板的厚度小，限制了夹紧螺栓尺寸；(2)此区域张力比较大，使得连接区域容易失效；(3)除了线圈顶部，其它方向均没有操作空间。现有的NCST托卡马克装置的环向磁场线圈接头部分采用软连接结构，但现有的软连接结构存在机械强度不足和空间位置上错综复杂，导致引起杂散场过大等缺陷。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构。

根据本实用新型第一方面实施例的球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其中包括：

错开位置的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块侧壁开设有并列的第一组通孔，所述第二连接块侧壁开设有并列的第二组通孔，方便环向磁场线圈与中心柱连接；

连接第一连接块和第二连接块的软连接铜带，包括第一铜管、铜编织带和第二铜管一体压制成型，所述铜编织带包括直线段和弯折部，远离第一铜管的铜编织带弯折部连接所述第二铜管。

根据本实用新型实施例的球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，通过软连接铜带连接错开的第一连接块和第二连接块，既可以保证软连接结构的强度，又可以使得软连接结构在整体空间位置上排列有序，基于本实用新型的软连接结构在NCST球形托卡马克放电期间产生的杂散场会减小，其产生的杂散场会更加有规则性，容易被回线抵消。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接块和所述第一铜管呈直角固定连接，所述第二连接块和所述第二铜管呈直角固定连接，使得软连接结构在整体空间位置上排列有序。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接块和所述第一铜管焊接固定，所述第二连接块和所述第二铜管焊接固定，保证结构的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接块和第二连接块均采用铜材浇筑制备，保证软连接结构的整体强度。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一铜管和第二铜管均采用一端开口的方形铜管，便于与铜编织带一体压制成型，提高软连接的可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述铜编织带的规格尺寸为：长280mm，宽30mm，厚16mm，用于保持环向磁场线圈连接可靠性。

根据本实用新型第二方面实施例的电子设备，将第三连接块替换所述第二连接块应用于NCST球形托卡马克的TF场线圈软连接结构中，第三连接块侧壁开设有并列的第三组通孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三连接块和第二铜管焊接固定，保证结构的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三连接块采用铜材浇筑制备，保证软连接结构的整体强度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型第一实施例的球形托卡马克的TF场线圈软连接结构的结构示意图；

图2是根据本实用新型第一实施例的球形托卡马克的TF场线圈软连接结构的俯视图；

图3是根据本实用新型第一实施例的球形托卡马克的TF场线圈软连接结构的平面剖视图；

图4是根据本实用新型第二实施例的球形托卡马克的TF场线圈软连接结构的结构示意图。

附图标记：

100、第一连接块；200、第一铜管；300、铜编织带；400、第二铜管；500、第二连接块；600、第三连接块；

110、第一组通孔；510、第二组通孔；610第三组通孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参阅图1至图3，本实施例提供一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，包括错开位置的第一连接块100和第二连接块500，以及连接第一连接块100和第二连接块500的软连接铜带，其中：所述第一连接块100侧壁开设有并列的第一组通孔110，所述第二连接块500侧壁开设有并列的第二组通孔510，方便环向磁场线圈与中心柱连接；软连接铜带包括第一铜管200、铜编织带300和第二铜管400一体压制成型，所述铜编织带300包括直线段和弯折部，远离第一铜管200的铜编织带300弯折部连接所述第二铜管400，所述第一连接块100和所述第一铜管200呈直角固定连接，所述第二连接块500和所述第二铜管400呈直角固定连接，使得软连接结构在整体空间位置上排列有序。

具体地，所述第一连接块100和所述第一铜管200焊接固定，所述第二连接块500和所述第二铜管400焊接固定，保证结构的稳定性；所述第一连接块100和第二连接块500均采用铜材浇筑制备，保证软连接结构的整体强度。

具体地，所述第一铜管200和第二铜管400均采用一端开口的方形铜管，便于与铜编织带300一体压制成型，提高软连接的可靠性。

实施例2

参阅图3，在实施例1的基础上，本实施例提供另一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其中将第三连接块600替换所述第二连接块500，第三连接块600侧壁开设有并列的第三组通孔610；所述第三连接块600和第二铜管400焊接固定，保证结构的稳定性；所述第三连接块600采用铜材浇筑制备，保证软连接结构的整体强度。

实施例3

在实施例1或2的基础上，本实施例提供一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，尤其适用于NCST(NanChang Spherical Tokamak)球形托卡马克的TF场线圈软连接，进一步优化TF场线圈软连接结构，具体见如下表一：

表一TF场线圈软连接结构优化参数

基于上述优化后的TF场线圈软连接结构经多次测试后，应用于NCST球形托卡马克电力输送系统中，取得良好效果，整体体现在布置于托卡马克中，其空间位置上排列有序。改进后的软连接结构应用于NCST球形托卡马克内，其放电期间产生的杂散场较之前会减小。而且，其产生的杂散场较之前会更加有规则性，较易被回线抵消。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，包括：

错开位置的第一连接块(100)和第二连接块(500)；

连接第一连接块(100)和第二连接块(500)的软连接铜带，包括第一铜管(200)、铜编织带(300)和第二铜管(400)一体压制成型，所述铜编织带(300)包括直线段和弯折部，远离第一铜管(200)的铜编织带(300)弯折部连接所述第二铜管(400)。

2.根据权利要求1所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，所述第一连接块(100)和所述第一铜管(200)呈直角固定连接，所述第二连接块(500)和所述第二铜管(400)呈直角固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，所述第一连接块(100)和所述第一铜管(200)焊接固定，所述第二连接块(500)和所述第二铜管(400)焊接固定。

4.根据权利要求3所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，所述第一连接块(100)和所述第二连接块(500)均采用铜材浇筑制备。

5.根据权利要求3所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，所述第一铜管(200)和第二铜管(400)均采用一端开口的方形铜管。

6.根据权利要求1所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，第三连接块(600)替换所述第二连接块(500)，第三连接块(600)侧壁开设有并列的第三组通孔(610)。

7.根据权利要求6所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，所述第三连接块(600)和第二铜管(400)焊接固定。

8.根据权利要求7所述的一种球形托卡马克的TF场线圈软连接结构，其特征在于，所述第三连接块(600)采用铜材浇筑制备。

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