Procurement of a dc −1 MV power supply system for the ITER neutral beam injector (NBI) is shared by Japan and the EU. The Japan Atomic Energy Agency as the Japan Domestic Agency (JADA) for ITER contributes to the procurement of dc −1 MV ultra-high voltage (UHV) components such as a dc −1 MV generator, a transmission line and a −1 MV insulating transformer for the ITER NBI power supply. The inverter frequency of 150 Hz in the −1 MV power supply and major circuit parameters have been proposed and adopted in the ITER NBI. The dc UHV insulation has been carefully designed since dc long pulse insulation is quite different from conventional ac insulation or dc short pulse systems. A multi-layer insulation structure of the transformer for a long pulse up to 3600 s has been designed with electric field simulation. Based on the simulation the overall dimensions of the dc UHV components have been finalized. A surge energy suppression system is also essential to protect the accelerator from electric breakdowns. The JADA contributes to provide an effective surge suppression system composed of core snubbers and resistors. Input energy into the accelerator from the power supply can be reduced to about 20 J, which satisfies the design criteria of 50 J in total in the case of breakdown at −1 MV.
ITER中性粒子入射装置(NBI)用の直流−1 MV電源システムの調達は、日本とEUが共同で担当している。日本原子力研究開発機構は、ITERの国内機関(JADA)として、直流−1 MV発電機、伝送線路、−1 MV絶縁変圧器などの直流−1 MV超高電圧(UHV)コンポーネントの調達に貢献している。−1 MV電源における150 Hzのインバータ周波数と主要な回路パラメータは、ITER NBIにおいて提案され、採用されている。直流UHV絶縁は、直流長パルス絶縁が従来の交流絶縁や直流短パルスシステムとは根本的に異なるため、慎重に設計されている。3600秒までの長パルスに対応する変圧器の多層絶縁構造は、電界シミュレーションを用いて設計されている。シミュレーションに基づき、直流UHVコンポーネントの全体寸法が確定された。また、サージエネルギー抑制システムは、加速器を電気的破壊から保護するために不可欠である。JADAは、コアスナバと抵抗器から構成される効果的なサージ抑制システムを提供することに貢献している。電源から加速器への入力エネルギーは約20 Jに低減可能であり、これは−1 MVでの破壊時における合計50 Jという設計基準を満たしている。