An advanced technology has been developed and employed for the main circuit breakers (CB) of the quench protection circuits (QPC) of the superconducting coils of JT-60SA: it consists in a Hybrid mechanical-static CB (HCB) composed of a mechanical Bypass switch (BPS) for conducting the continuous current, in parallel to a static circuit breaker (SCB) based on integrated gate commutated thyristor (IGCT) for current interruption. It was the result of a R&D program carried out since 2006 to identify innovative solutions for the interruption of high dc current, able to improve the maintainability and availability of the CB. The HCB developed for the JT-60SA QPC is the first realization of a dc circuit breaker based on this design approach for interrupting current of some tens of kA with reapplied voltage of some kV. It also represents the first application of hybrid technology with IGCT for protection of superconducting magnets in fusion experiments. The paper aims at giving a comprehensive overview of the main R&D activities devoted to the development of this new technological approach; then, the key aspects of the design, manufacturing and testing of the QPCs for JT-60SA, successfully completed in Naka Site in summer 2015 are presented. Finally, the significance of this research is discussed and the possible future developments, in particular in view of DEMO fusion reactor, are outlined.
超伝導コイルのクエンチ保護回路（QPC）における主回路遮断器（CB）として、先進的な技術が開発され、実用化されている。JT-60SAの超伝導コイル用クエンチ保護回路の主回路遮断器は、ハイブリッド型機械式・静止型遮断器（HCB）で構成され、連続電流を通電する機械式バイパススイッチ（BPS）と、電流遮断を行う集積ゲート転流サイリスタ（IGCT）に基づく静止型遮断器（SCB）が並列に配置されている。これは、高直流電流の遮断、ならびに遮断器の保守性と信頼性の向上を実現する革新的な解決策を特定するために2006年から実施された研究開発プログラムの成果である。JT-60SAのQPC用に開発されたHCBは、数kAの再印加電圧で数万アンペアの電流を遮断するこの設計アプローチに基づく直流遮断器の初の実現例であり、また、核融合実験における超伝導磁石の保護にIGCTを用いたハイブリッド技術を適用した最初の事例でもある。本論文は、この新しい技術的アプローチの開発に注がれた主要な研究開発活動の包括的な概要を示すことを目的としている。続いて、2015年夏にナカサイトで成功裏に完了したJT-60SA用QPCの設計、製造、試験の主要な側面について述べる。最後に、この研究の意義と、特にDEMO核融合炉を見据えた今後の発展の可能性について概説する。