RU211248U1 - Device for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor - Google Patents

Device for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor Download PDF

Info

Publication number
RU211248U1
RU211248U1 RU2022102273U RU2022102273U RU211248U1 RU 211248 U1 RU211248 U1 RU 211248U1 RU 2022102273 U RU2022102273 U RU 2022102273U RU 2022102273 U RU2022102273 U RU 2022102273U RU 211248 U1 RU211248 U1 RU 211248U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
conductive elements
electrical connection
vacuum vessel
chamber components
thermonuclear reactor
Prior art date
Application number
RU2022102273U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Сергеевна Лебедева
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Application granted granted Critical
Publication of RU211248U1 publication Critical patent/RU211248U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к термоядерной технике и может быть использована в устройствах для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора. Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора выполнено в виде монолитного блока с фасонными прорезями и токопроводящими элементами, расположенными в виде пакета между фланцами. Фланцы выполнены на концевых участках монолитного блока. Токопроводящие элементы выполнены одинаковой толщины с разнонаправленными участками поверхностей, причем в местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов выполнены сквозные отверстия. Техническим результатом является увеличение циклической прочности токопроводящих элементов в местах перехода между разнонаправленными участками их поверхностей. 2 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to thermonuclear technology and can be used in devices for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor. The device for electrical connection of the in-chamber components with the vacuum vessel of the thermonuclear reactor is made in the form of a monolithic block with shaped slots and conductive elements located in the form of a package between the flanges. The flanges are made on the end sections of the monolithic block. The conductive elements are made of the same thickness with multidirectional surface areas, and at the transition points between the multidirectional surface areas of the conductive elements, through holes are made. The technical result is an increase in the cyclic strength of the conductive elements at the transition points between differently directed sections of their surfaces. 2 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к термоядерной технике и может быть использована в устройствах для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора.The utility model relates to thermonuclear technology and can be used in devices for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor.

Наиболее близкой к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, выполненное в виде монолитного блока с фасонными прорезями и токопроводящими элементами, расположенными в виде пакета между фланцами, которые выполнены на концевых участках монолитного блока, при этом токопроводящие элементы выполнены одинаковой толщины с разнонаправленными участками поверхностей (см. Ю.Г. Драгунов, А.Ю. Лешуков, Ю.С. Стребков и др. Разработка конструкции, изготовление и экспериментальное обоснование работоспособности компонентов системы бланкета ИТЭР. ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез, 2016, т. 39, вып. 4, стр. 21, рис. 14).The closest to the claimed utility model in terms of essential features is a device for electrical connection of in-chamber components with a vacuum vessel of a thermonuclear reactor, made in the form of a monolithic block with shaped slots and conductive elements located in the form of a package between the flanges, which are made at the end sections of the monolithic block, in this case, the conductive elements are made of the same thickness with multidirectional surface areas (see Yu.G. Dragunov, A.Yu. Leshukov, Yu.S. Strebkov and others. Development of the design, manufacture and experimental justification of the operability of the components of the ITER blanket system. VANT. Ser Thermonuclear Synthesis, 2016, v. 39, issue 4, p. 21, Fig. 14).

Известное устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, выполненное в виде монолитного блока, содержащее два фланца, соединенные токопроводящими элементами. В местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов во время работы реактора возникает наибольший размах деформаций, который может привести к появлению и развитию трещины вплоть до полного разрушения токопроводящего элемента.A known device for electrical connection of intra-chamber components with a vacuum vessel of a thermonuclear reactor, made in the form of a monolithic block containing two flanges connected by conductive elements. At the transition points between differently directed sections of the surfaces of the conductive elements during the operation of the reactor, the greatest range of deformations occurs, which can lead to the appearance and development of a crack up to the complete destruction of the conductive element.

Недостатком известного устройства является возможное нарушение электрического соединения между внутрикамерным компонентом и вакуумным корпусом термоядерного реактора под действием циклических перемещений внутрикамерного компонента относительно вакуумного корпуса и знакопеременных пондеромоторных сил, возникающих при работе термоядерного реактора. В местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов размах деформаций достигает наибольших значений, что ограничивает циклическую прочность токопроводящих элементов.The disadvantage of the known device is the possible violation of the electrical connection between the intra-chamber component and the vacuum vessel of the thermonuclear reactor under the action of cyclic movements of the intra-chamber component relative to the vacuum vessel and alternating ponderomotive forces arising during the operation of the thermonuclear reactor. In places of transition between differently directed sections of surfaces of conductive elements, the range of deformations reaches the greatest values, which limits the cyclic strength of conductive elements.

Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, которое повысит надежность электрического соединения между внутрикамерным компонентом и вакуумным корпусом реактора и обеспечит тем самым надежную работу термоядерного реактора в целом.The objective of this utility model is to create a device for electrical connection of the in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor, which will increase the reliability of the electrical connection between the in-chamber component and the vacuum vessel of the reactor and thereby ensure the reliable operation of the thermonuclear reactor as a whole.

Техническим результатом настоящей полезной модели является увеличение циклической прочности токопроводящих элементов в местах перехода между разнонаправленными участками их поверхностей.The technical result of this utility model is an increase in the cyclic strength of conductive elements at the transition points between differently directed sections of their surfaces.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, выполненное в виде монолитного блока с фасонными прорезями и токопроводящими элементами, расположенными в виде пакета между фланцами, которые выполнены на концевых участках монолитного блока, при этом токопроводящие элементы выполнены одинаковой толщины с разнонаправленными участками поверхностей, согласно полезной модели в местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов выполнены сквозные отверстия.The specified technical result is achieved by the fact that the known device for electrical connection of in-chamber components with a vacuum vessel of a thermonuclear reactor, made in the form of a monolithic block with shaped slots and conductive elements located in the form of a package between the flanges, which are made at the end sections of the monolithic block, while conductive the elements are made of the same thickness with multidirectional surface areas, according to the utility model, through holes are made at the transition points between the multidirectional surface areas of the conductive elements.

Кроме этого, сквозные отверстия выполнены в количестве, кратном двум, и расположены на одинаковом удалении от краев токопроводящего элемента.In addition, the through holes are made in a multiple of two, and are located at the same distance from the edges of the conductive element.

Совпадение областей пластических деформаций, образующихся в материале токопроводящих элементов впереди растущих трещин, с областями сквозных отверстий, выполненных в местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов, исключает возможность распространения трещин за пределами областей сквозных отверстий в направлении к центру токопроводящих элементов за счет исключения возможности распространения пластических деформаций вне материала токопроводящего элемента, и, как следствие, предотвращает возможное нарушение электрического соединения между внутрикамерным компонентом и вакуумным корпусом термоядерного реактора. Исключение возможности нарушения электрического соединения позволяет увеличить циклическую прочность токопроводящих элементов в местах перехода между разнонаправленными участками их поверхностей.The coincidence of the areas of plastic deformations formed in the material of the conductive elements in front of the growing cracks with the areas of through holes made at the transition points between differently directed areas of the surfaces of the conductive elements excludes the possibility of crack propagation outside the areas of through holes in the direction towards the center of the conductive elements by eliminating the possibility of propagation plastic deformations outside the material of the current-carrying element, and, as a result, prevents a possible violation of the electrical connection between the in-chamber component and the vacuum vessel of the thermonuclear reactor. Eliminating the possibility of breaking the electrical connection makes it possible to increase the cyclic strength of the conductive elements at the transition points between differently directed sections of their surfaces.

Выполнение сквозных отверстий в количестве кратном двум при их расположении на одинаковом удалении от краев токопроводящего элемента обусловлено условием симметричности работы токопроводящего элемента.Making through holes in a multiple of two when they are located at the same distance from the edges of the conductive element is due to the condition of the symmetry of the conductive element.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора в сборе с вакуумным корпусом и внутрикамерным компонентом (продольный разрез), на фиг. 2 приведено устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора (общий вид, изометрия).The essence of the utility model is illustrated by the drawings, where in Fig. 1 shows a device for electrical connection of in-chamber components with a vacuum vessel of a thermonuclear reactor assembled with a vacuum vessel and an in-chamber component (longitudinal section), in Fig. 2 shows a device for electrical connection of in-chamber components with a vacuum vessel of a thermonuclear reactor (general view, isometry).

Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора содержит два фланца 1,2 и расположенный между ними пакет токопроводящих элементов 3 с разнонаправленными участками поверхностей. Для крепления устройства к внутрикамерному компоненту 4 и вакуумному корпусу 5 служат фланцы 1 и 2. Устройство представляет собой монолитный блок, выполненный из одной заготовки из электропроводящего материала. В центральной части монолитного блока расположены токопроводящие элементы 3, которые имеют волнообразную форму и выполнены одинаковой толщины с разнонаправленными участками поверхностей, промежутки между которыми образуют фасонные прорези, выполненные посредством электроэрозионной обработки. В местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов 3 выполнены сквозные отверстия 6 на одинаковом удалении от их краев. Концевые участки монолитного блока являются фланцами 1 и 2, в которых выполнены монтажные отверстия для крепления устройства к вакуумному корпусу 5 и внутрикамерному компоненту 4.The device for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor contains two flanges 1,2 and a package of conductive elements 3 located between them with differently directed surface areas. Flanges 1 and 2 are used to fasten the device to the in-chamber component 4 and the vacuum body 5. The device is a monolithic block made from a single billet of electrically conductive material. In the central part of the monolithic block, there are current-carrying elements 3, which have a wave-like shape and are made of the same thickness with differently directed sections of surfaces, the gaps between which form shaped slots made by electroerosive machining. In places of transition between differently directed sections of surfaces of conductive elements 3, through holes 6 are made at the same distance from their edges. The end sections of the monolithic block are flanges 1 and 2, in which mounting holes are made for attaching the device to the vacuum body 5 and the intra-chamber component 4.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

При срыве тока плазмы от внутрикамерного компонента 4 к вакуумному корпусу 5 необходимо отвести большой электрический ток. От внутрикамерного компонента 4 ток течет в устройство через фланец 2. От фланца 2 через токопроводящие элементы 3, имеющие разнонаправленные участки поверхностей, ток течет к фланцу 1. От устройства через фланец 1 ток течет в вакуумный корпус 5 термоядерного реактора. При работе термоядерного реактора, ввиду импульсного характера его действия, фланец 2, соединенный с внутрикамерным компонентом 4, циклически смещается вместе с последним относительно фланца, соединенного с вакуумным корпусом 5. При этом выполнение сквозных отверстий 6 в местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей на одинаковом удалении от краев токопроводящих элементов 3 предотвращает возможное нарушение электрического соединения между внутрикамерным компонентом 4 и вакуумным корпусом 5 термоядерного реактора, что увеличивает циклическую прочность токопроводящих элементов 3 и, в свою очередь, повышает их надежность.When the plasma current is interrupted, a large electric current must be diverted from the in-chamber component 4 to the vacuum housing 5. From the in-chamber component 4, the current flows into the device through the flange 2. From the flange 2, through the conductive elements 3, having multidirectional surface areas, the current flows to the flange 1. From the device, through the flange 1, the current flows into the vacuum housing 5 of the thermonuclear reactor. During operation of a thermonuclear reactor, due to the pulsed nature of its action, the flange 2 connected to the in-chamber component 4 is cyclically displaced together with the latter relative to the flange connected to the vacuum body 5. In this case, the implementation of through holes 6 at the transition points between differently directed sections of surfaces at the same distance from the edges of the conductive elements 3 prevents possible disruption of the electrical connection between the in-chamber component 4 and the vacuum vessel 5 of the thermonuclear reactor, which increases the cyclic strength of the conductive elements 3 and, in turn, increases their reliability.

Claims (2)

1. Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, выполненное в виде монолитного блока с фасонными прорезями и токопроводящими элементами, расположенными в виде пакета между фланцами, которые выполнены на концевых участках монолитного блока, при этом токопроводящие элементы выполнены одинаковой толщины с разнонаправленными участками поверхностей, отличающееся тем, что в местах перехода между разнонаправленными участками поверхностей токопроводящих элементов выполнены сквозные отверстия.1. A device for electrical connection of in-chamber components with a vacuum vessel of a thermonuclear reactor, made in the form of a monolithic block with shaped slots and conductive elements located in the form of a package between the flanges, which are made at the end sections of the monolithic block, while the conductive elements are made of the same thickness with multidirectional sections of surfaces, characterized in that at the transition points between differently directed sections of the surfaces of the conductive elements, through holes are made. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сквозные отверстия выполнены в количестве, кратном двум, и расположены на одинаковом удалении от краев токопроводящего элемента.2. The device according to claim. 1, characterized in that the through holes are made in a multiple of two, and are located at the same distance from the edges of the conductive element.
RU2022102273U 2022-01-31 Device for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor RU211248U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU211248U1 true RU211248U1 (en) 2022-05-26

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579444C1 (en) * 2015-05-22 2016-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for electrical connection of intra-chamber components with vacuum housing of thermonuclear reactor
EP2638788A4 (en) * 2010-11-08 2016-04-13 L Livermore Nat Security Llc Inertial confinement fusion power plant which decouples life-limited component from plant availability
RU2639320C1 (en) * 2016-09-16 2017-12-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for electrical connecting intrachamber components with vacuum case of thermonuclear reactor
RU2670282C2 (en) * 2016-02-01 2018-10-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for electrical connection of intra-chamber components with vacuum housing of thermonuclear reactor
US10593433B2 (en) * 2016-03-21 2020-03-17 State Of Atomic Energy Corporation “Rosatom” On Behalf Of The Russian Federation Device for securing a blanket module to a fusion reactor vacuum vessel
CN106340325B (en) * 2016-10-19 2020-04-24 中国科学院合肥物质科学研究院 Joint area structure for joining and looping between vacuum chamber segments of nuclear fusion reactor
CN112687406A (en) * 2020-06-23 2021-04-20 核工业西南物理研究院 Ultrahigh vacuum sealing flange structure for non-circular channel of large tokamak vacuum chamber

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2638788A4 (en) * 2010-11-08 2016-04-13 L Livermore Nat Security Llc Inertial confinement fusion power plant which decouples life-limited component from plant availability
RU2579444C1 (en) * 2015-05-22 2016-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for electrical connection of intra-chamber components with vacuum housing of thermonuclear reactor
RU2670282C2 (en) * 2016-02-01 2018-10-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for electrical connection of intra-chamber components with vacuum housing of thermonuclear reactor
US10593433B2 (en) * 2016-03-21 2020-03-17 State Of Atomic Energy Corporation “Rosatom” On Behalf Of The Russian Federation Device for securing a blanket module to a fusion reactor vacuum vessel
RU2639320C1 (en) * 2016-09-16 2017-12-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for electrical connecting intrachamber components with vacuum case of thermonuclear reactor
EP3514802B1 (en) * 2016-09-16 2021-08-18 State Atomic Energy Corporation "Rosatom" on Behalf of The Russian Federation Device for electrically connecting components situated inside a nuclear fusion reactor chamber to a vacuum vessel of the reactor
CN106340325B (en) * 2016-10-19 2020-04-24 中国科学院合肥物质科学研究院 Joint area structure for joining and looping between vacuum chamber segments of nuclear fusion reactor
CN112687406A (en) * 2020-06-23 2021-04-20 核工业西南物理研究院 Ultrahigh vacuum sealing flange structure for non-circular channel of large tokamak vacuum chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7658614B2 (en) Method and apparatus for fabricating and connecting a semiconductor power switching device
RU211248U1 (en) Device for electrical connection of in-chamber components with the vacuum vessel of a thermonuclear reactor
EP2720323B1 (en) Electrical connector for reducing of fluid-induced electrical shorting
WO2018003594A1 (en) Electric circuit breaker
CN112696329B (en) Ion thruster grid insulation connection structure and assembly method
RU2670282C2 (en) Device for electrical connection of intra-chamber components with vacuum housing of thermonuclear reactor
EP3606295B1 (en) Electromagnetic field control member
CN108231993A (en) Piezoelectric electret material component and preparation method and application
RU118100U1 (en) DEVICE FOR ELECTRIC CIRCUIT OF IN-CAMERA COMPONENTS ON THE VACUUM HOUSING OF THE THERMONUCLEAR REACTOR
CN109792022A (en) Secondary cell and battery modules
CN208638006U (en) A kind of high-voltage cable joint armored cassette
CN211614628U (en) Ceramic ring sealing structure and laser cutting head
JP2013115251A (en) Arrester
RU2700923C1 (en) Device for electrical connection of in-chamber components with a vacuum housing of a thermonuclear reactor
RU2629002C2 (en) Sensitivity increasing method of magnetic-controlled switches
CN207021060U (en) A kind of compound MOV components with discharging structure
CN216598042U (en) Parallel-channel lightning protection wire clamp with discharge gap
KR101380081B1 (en) Thermoelectric module, and thermoelectric module manufacturing method
CN204885126U (en) Novel IGBT structure fixing device of integration
CN1024609C (en) Permanent piezoelectric ceramic wafer energy transducer
RU2710028C1 (en) Through electrical connector
Kim et al. Scattering of TM Waves by Dielectric Cylinder with Arbitrary Cross Section Partially Covered by a Conductor
RU22586U1 (en) SEMICONDUCTOR UNIT WITH TABLET DEVICES
CN207505303U (en) A kind of waterproof audible-visual annunciator
SU559286A1 (en) Sealed cable entry