RU2639320C1 - Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора - Google Patents
Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639320C1 RU2639320C1 RU2016137225A RU2016137225A RU2639320C1 RU 2639320 C1 RU2639320 C1 RU 2639320C1 RU 2016137225 A RU2016137225 A RU 2016137225A RU 2016137225 A RU2016137225 A RU 2016137225A RU 2639320 C1 RU2639320 C1 RU 2639320C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plates
- flanges
- conductive plates
- conductive
- current
- Prior art date
Links
- 238000009617 vacuum fusion Methods 0.000 claims description 5
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
- G21B1/11—Details
- G21B1/13—First wall; Blanket; Divertor
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
- G21B1/11—Details
- G21B1/17—Vacuum chambers; Vacuum systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Abstract
Изобретение относится к устройству для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора. Заявленное устройство содержит два идентичных пакета токопроводящих пластин. Токопроводящие пластины имеют форму симметричной волны по меньшей мере одного полного периода. Пластины в пакете вложены одна в другую и соединены с фланцами для крепления к внутрикамерному компоненту и вакуумному корпусу. Пакеты токопроводящих пластин установлены зеркально-симметрично относительно линии, проходящей через центры симметрии фланцев. Техническим результатом является обеспечение практически одинакового для всех токопроводящих пластин устройства действия скин-эффекта, а также уменьшение силы притяжения крайних пластин к центральным и обеспечение равномерного распределения плотности тока в каждой токопроводящей пластине. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к термоядерной технике и может быть применено в устройствах для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора.
Известно устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, содержащее установленные в единый пакет токопроводящие пластины с разнонаправленными участками поверхности, выполненными между фланцами для крепления к внутрикамерному компоненту и вакуумному корпусу (International Atomic Energy Agency (МАГАТЭ), Vienna, 2002 ITER TECHNICAL BASIS, ITER EDA Documentation series No. 24, Plant Description Document, Chapter 2.3, Page 10 - 2.3.4.3 Electrical Connection, Figure 2.3.4-4 One Strap of the Electrical Connection).
В известном устройстве поверхность пластин с разнонаправленными участками имеет Г-образную форму и снабжена перфорацией. Пластины вложены одна в другую с образованием П-образного единого пакета. В известном устройстве перфорация и сгибы пластин не обеспечивают достаточной податливости пакета токопроводящих пластин в направлении, нормальном плоскости боковых частей. Кроме этого, поскольку токопроводящие пластины имеют вертикально направленные участки, по которым ток течет перпендикулярно главной (тороидальной) составляющей магнитного поля, это может привести к большим электромагнитным усилиям, действующим на устройство.
Недостатком известного устройства является ограниченная токовая нагрузочная способность при прохождении через него тока при срыве плазмы. Ток, текущий перпендикулярно магнитному полю (максимальное значение тороидальной составляющей магнитного поля токамака может быть около 9 Тл), вызывает значительное усилие на устройство, достигающее несколько десятков кН. Максимальное усилие действует на проводник, расположенный перпендикулярно полю. Таким образом, токовая нагрузочная способность известного устройства ограничена величиной податливости пакета пластинчатых токопроводящих элементов, величиной тороидальной составляющей магнитного поля термоядерного реактора и наличием токоведущих участков устройства, перпендикулярных полю.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, содержащее токопроводящие пластины, имеющие форму симметричной волны по меньшей мере одного полного периода, вложенные одна в другую в единый пакет и соединенные с фланцами для крепления к внутрикамерному компоненту и вакуумному корпусу (патент РФ №2579444, МПК G21B 1/17, опубл. 10.04.2016).
Недостатком известного устройства является уменьшенная токовая нагрузочная способность при прохождении через него непостоянного (переменного или импульсного) тока. Это объясняется тем, что токопроводящие пластины, расположенные в центре пакета, проводят существенно меньший непостоянный ток, чем пластины, расположенные снаружи пакета, причиной этого является поверхностный или скин-эффект. Кроме того, недостатком известного устройства является уменьшенная токовая нагрузочная способность, связанная с местными увеличениями плотности тока в токопроводящих пластинах в местах соединения (перехода) пластин с фланцами, т.е. наиболее близких к местам подвода-отвода тока. Это объясняется тем, что пластины в пакете расположены так, что образующая симметричной волны пластины лежит в плоскости, перпендикулярной контактным поверхностям фланцев.
Задачей настоящего изобретения является повышение токовой нагрузочной способности устройства для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора при прохождении через токопроводящие пластины непостоянного (переменного или импульсного) тока.
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение практически одинакового для всех токопроводящих пластин устройства действия скин-эффекта. Кроме этого, техническим результатом является уменьшение силы притяжения крайних пластин к центральным (силы притяжения проводников с однонаправленным током) и обеспечение равномерного распределения плотности тока в каждой токопроводящей пластине.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, содержащем токопроводящие пластины, имеющие форму симметричной волны по меньшей мере одного полного периода, вложенные одна в другую в единый пакет и соединенные с фланцами для крепления к внутрикамерному компоненту и вакуумному корпусу, согласно заявленному изобретению устройство снабжено вторым идентичным пакетом токопроводящих пластин, при этом упомянутые пакеты установлены зеркально-симметрично относительно линии, проходящей через центры симметрии фланцев.
Кроме этого, пластины в пакетах расположены так, что образующая волны токопроводящей пластины лежит в плоскости, параллельной контактным поверхностям фланцев.
Наличие двух пакетов в устройстве уменьшает силы притяжения крайних токопроводящих пластин к центральным токопроводящим пластинам (силы притяжения проводников с однонаправленным током), поскольку число пластин в пакете в два раза меньше, чем в устройстве в целом. Зеркально-симметричное расположение двух пакетов пластин и расположение пластин по образующей в плоскости, параллельной контактным поверхностям фланцев, позволяет минимизировать связанную со скин-эффектом неравномерность распределения тока по пластинам. Кроме этого, конструкция заявленного устройства обеспечивает реализацию в нем Z-образной схемы его подключения, что гарантирует максимальную равномерность распределения тока между пластинами. Указанные технические эффекты позволяют увеличить нагрузочную способность устройства, либо уменьшить его габариты при той же нагрузочной способности, что в прототипе.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора (вид сбоку), на фиг. 2 показано то же устройство (вид в плане), на фиг. 3. показано устройство в изометрическом виде, на фиг. 4 представлена схема Z-образного течения тока по устройству.
Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора содержит два идентичных пакета токопроводящих пластин 1 и фланцы 2, 3 для крепления к вакуумному корпусу 4 и внутрикамерному компоненту 5 соответственно. Упомянутые пакеты установлены зеркально-симметрично относительно линии, проходящей через центры симметрии фланцев 2, 3. Токопроводящие пластины 1 имеют форму симметричной волны по меньшей мере одного полного периода. В зависимости от требований компоновки поверхность токопроводящих пластин 1 может иметь форму симметричной волны более одного полного периода. В каждом пакете токопроводящие пластины 1 вложены одна в другую выступом в соответствующую впадину и соединены с фланцами 2, 3 для крепления к внутрикамерному компоненту 4 и вакуумному корпусу 5, например, посредством механического, паяного или сварного соединения, либо выполнены с ними заодно (из единой заготовки). Пластины 1 в пакетах расположены так, что образующая симметричной волны токопроводящей пластины 1 проходит в плоскости, параллельной контактным поверхностям фланцев 2 и 3. Во фланцах 2 и 3 выполнены монтажные отверстия для крепления к вакуумному корпусу 4 и внутрикамерному компоненту 5 (модулю бланкета) реактора.
Устройство работает следующим образом.
При срыве плазмы от внутрикамерного компонента 5 к вакуумному корпусу 4 термоядерного реактора необходимо отвести большой нестационарный электрический ток, меняющийся на некоторых режимах с частотой, вызывающей резко выраженный скин-эффект. От внутрикамерного компонента 5 ток течет в устройство через фланец 2. От фланца 2 ток течет по устройству через два пакета токопроводящих пластин 1 к фланцу 3. От устройства через фланец 3 ток течет в вакуумный корпус термоядерного ректора 4. При протекании тока по токопроводящим пластинам 1 за счет наличия двух пакетов и расположения токопроводящих пластин 1 образующими параллельно контактным поверхностям фланцев 2 и 3 для всех токопроводящих пластин 1 устройства достигается практически одинаковое действие скин-эффекта. Кроме этого, силы притяжения крайних токопроводящих пластин 1 к центральным, связанные с однонаправленным током, уменьшены для токопроводящих пластин 1, собранных в два пакета по сравнению с одним пакетом, а также обеспечено равномерное распределение плотности тока в каждой токопроводящей пластине 1.
Claims (2)
1. Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора, содержащее токопроводящие пластины, имеющие форму симметричной волны по меньшей мере одного полного периода, вложенные одна в другую в единый пакет и соединенные с фланцами для крепления к внутрикамерному компоненту и вакуумному корпусу, отличающееся тем, что оно снабжено вторым идентичным пакетом токопроводящих пластин, при этом упомянутые пакеты установлены зеркально-симметрично относительно линии, проходящей через центры симметрии фланцев.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластины в пакетах расположены так, что образующая волны токопроводящей пластины лежит в плоскости, параллельной контактным поверхностям фланцев.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137225A RU2639320C1 (ru) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
| JP2019515367A JP7005603B2 (ja) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | 真空プラズマ炉 |
| US16/334,050 US10943702B2 (en) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | Device for electrically connecting a blanket module to a vacuum vessel of a thermonuclear reactor |
| PCT/RU2017/000639 WO2018063026A1 (ru) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | Вакуумно-плазменный реактор |
| CN201780056987.0A CN109791809B (zh) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | 真空等离子体反应堆 |
| ES17856884T ES2898384T3 (es) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | Dispositivo para conectar eléctricamente componentes situados dentro de una cámara de reactor de fusión nuclear a un recipiente de vacío del reactor. |
| EP17856884.6A EP3514802B1 (en) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | Device for electrically connecting components situated inside a nuclear fusion reactor chamber to a vacuum vessel of the reactor |
| KR1020197007279A KR102262868B1 (ko) | 2016-09-16 | 2017-09-01 | 진공 플라즈마 반응기 |
| JP2021050046A JP2021113812A (ja) | 2016-09-16 | 2021-03-24 | 真空プラズマ炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137225A RU2639320C1 (ru) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2639320C1 true RU2639320C1 (ru) | 2017-12-21 |
Family
ID=61763574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016137225A RU2639320C1 (ru) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10943702B2 (ru) |
| EP (1) | EP3514802B1 (ru) |
| JP (2) | JP7005603B2 (ru) |
| KR (1) | KR102262868B1 (ru) |
| CN (1) | CN109791809B (ru) |
| ES (1) | ES2898384T3 (ru) |
| RU (1) | RU2639320C1 (ru) |
| WO (1) | WO2018063026A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700923C1 (ru) * | 2019-01-30 | 2019-09-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
| RU211248U1 (ru) * | 2022-01-31 | 2022-05-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110091000A1 (en) * | 2008-02-27 | 2011-04-21 | Starfire Industries Llc | Method and system for in situ depositon and regeneration of high efficiency target materials for long life nuclear reaction devices |
| US20110216866A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-08 | Timothy Raymond Pearson | Method and apparatus for the production of nuclear fusion |
| RU118100U1 (ru) * | 2012-02-06 | 2012-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического замыкания внутрикамерных компонентов на вакуумный корпус термоядерного реактора |
| RU2579444C1 (ru) * | 2015-05-22 | 2016-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6180088A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | 株式会社東芝 | 核融合装置の真空容器 |
| DE3438826C1 (de) * | 1984-10-23 | 1986-02-27 | Spinner GmbH Elektrotechnische Fabrik, 8000 München | Ausgleichsstück für starre, mit Druckgas gefüllte HF-Leitungen |
| JPH05113487A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Mitsubishi Atom Power Ind Inc | 核融合装置 |
| DE4241927C2 (de) * | 1992-12-11 | 1994-09-22 | Max Planck Gesellschaft | Zur Anordnung in einem Vakuumgefäß geeignete selbsttragende isolierte Elektrodenanordnung, insbesondere Antennenspule für einen Hochfrequenz-Plasmagenerator |
| CN2496164Y (zh) * | 2001-06-16 | 2002-06-19 | 吴县市宝联机电修造有限公司 | 大载荷电流软连接装置 |
| JP3845690B2 (ja) * | 2002-08-02 | 2006-11-15 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | 核融合炉の真空排気システム |
| AT6636U1 (de) * | 2003-04-02 | 2004-01-26 | Plansee Ag | Verbundbauteil für fusionsreaktor |
| US9607719B2 (en) * | 2005-03-07 | 2017-03-28 | The Regents Of The University Of California | Vacuum chamber for plasma electric generation system |
| JP2006349369A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 核融合装置の真空容器及び真空継手構造 |
| DE102008023761B9 (de) * | 2008-05-09 | 2012-11-08 | Feinmetall Gmbh | Elektrisches Kontaktelement zum Berührungskontaktieren von elektrischen Prüflingen sowie entsprechende Kontaktieranordnung |
| CN103187106A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 核工业西南物理研究院 | 一种低环场波纹度的国际热核聚变实验堆实验包层模块 |
| RU2670282C2 (ru) * | 2016-02-01 | 2018-10-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
-
2016
- 2016-09-16 RU RU2016137225A patent/RU2639320C1/ru active
-
2017
- 2017-09-01 ES ES17856884T patent/ES2898384T3/es active Active
- 2017-09-01 EP EP17856884.6A patent/EP3514802B1/en active Active
- 2017-09-01 CN CN201780056987.0A patent/CN109791809B/zh active Active
- 2017-09-01 JP JP2019515367A patent/JP7005603B2/ja active Active
- 2017-09-01 US US16/334,050 patent/US10943702B2/en active Active
- 2017-09-01 KR KR1020197007279A patent/KR102262868B1/ko active IP Right Grant
- 2017-09-01 WO PCT/RU2017/000639 patent/WO2018063026A1/ru unknown
-
2021
- 2021-03-24 JP JP2021050046A patent/JP2021113812A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110091000A1 (en) * | 2008-02-27 | 2011-04-21 | Starfire Industries Llc | Method and system for in situ depositon and regeneration of high efficiency target materials for long life nuclear reaction devices |
| US20110216866A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-08 | Timothy Raymond Pearson | Method and apparatus for the production of nuclear fusion |
| RU118100U1 (ru) * | 2012-02-06 | 2012-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического замыкания внутрикамерных компонентов на вакуумный корпус термоядерного реактора |
| RU2579444C1 (ru) * | 2015-05-22 | 2016-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700923C1 (ru) * | 2019-01-30 | 2019-09-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
| RU211248U1 (ru) * | 2022-01-31 | 2022-05-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3514802B1 (en) | 2021-08-18 |
| ES2898384T3 (es) | 2022-03-07 |
| CN109791809B (zh) | 2023-03-07 |
| KR20190060764A (ko) | 2019-06-03 |
| JP7005603B2 (ja) | 2022-01-21 |
| US20190259502A1 (en) | 2019-08-22 |
| EP3514802A1 (en) | 2019-07-24 |
| CN109791809A (zh) | 2019-05-21 |
| JP2021113812A (ja) | 2021-08-05 |
| EP3514802A4 (en) | 2020-03-25 |
| JP2019533147A (ja) | 2019-11-14 |
| US10943702B2 (en) | 2021-03-09 |
| KR102262868B1 (ko) | 2021-06-08 |
| WO2018063026A1 (ru) | 2018-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3203625B1 (en) | Electric power conversion apparatus | |
| EP3190694A1 (en) | Power module | |
| US10811958B2 (en) | Water-cooling power supply module | |
| JP2014022750A (ja) | リニア電磁装置 | |
| JP2008253055A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2003242956A (ja) | バッテリモジュール | |
| WO2013051475A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| BR112021013650A2 (pt) | Módulo multicamada de alta potência tendo baixa indutância e comutação rápida para paralelizar dispositivos de potência | |
| US20120229977A1 (en) | Coaxial Capacitor Bus Termination | |
| RU2639320C1 (ru) | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора | |
| US10536090B2 (en) | Bus bar structure and power conversion device using same | |
| RU2579444C1 (ru) | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора | |
| WO2017135844A1 (ru) | Электрическое соединение внутрикамерных компонентов с корпусом термоядерного реактора | |
| CN112041949A (zh) | 感应器装配件 | |
| Vilchis‐Rodriguez et al. | Performance of high‐power thomson coil actuator excited by a current pulse train | |
| Falehi et al. | Design and analysis of novel optimal harmonic elimination strategy based on MOPSO to obliterate low‐order harmonics of odd‐nary cascaded transformers‐based multilevel inverter | |
| Srivastava et al. | A 5 kA pulsed power supply for inductive and plasma loads in large volume plasma device | |
| JP6433579B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| RU2700923C1 (ru) | Устройство для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора | |
| JP2017225235A (ja) | 単相インバータ装置 | |
| JP6293913B2 (ja) | 電気部品を接触させるための装置および方法 | |
| US10770420B2 (en) | Semiconductor device | |
| Myasin | A study of the interaction between a weakly relativistic electron beam and the spatial harmonics of open electrodynamic systems in the case of diffraction radiation resonance | |
| KR20200032545A (ko) | 트랜스포머 | |
| GB2275128A (en) | Thermoelectric power generation |