AbstractEach blanket module of International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) will be electrically connected to the vacuum vessel (VV) through two electrical straps. The electrical straps will carry the eddy currents and halo currents from the blanket to the vessel minimising the current affecting the hydraulic connection. 3-D electromagnetic FEM models have been implemented to analyse the electromagnetic transients during the different phases of a disruption. The analysed transients include: eddy currents induced by a variation of all the magnetic field components, during both the thermal and the current quench phases and halo currents flowing from the plasma to the vessel during vertical displacement events (VDEs). The electromagnetic transients have been simulated by means of appropriate boundary conditions and harmonic analyses, at frequencies related to the time constant of each electromagnetic transient, have been carried out instead of transient analyses. The electrodynamic pressure, the resulting global forces and torques on the critical components of the electrical straps and on the branch pipes of hydraulic connection have been evaluated. As a result, it was assessed that the electrical straps convey more than 99% of the total current flowing from the blanket to the vessel. The maximum current in the electrical straps is always within the halo current value, which was used to design the component. The EM forces on the hydraulic pipes are acceptable.
ITERの各ブランケットモジュールは、2本の電気ストラップを介して真空容器(VV)に電気的に接続される。電気ストラップは、ブランケットから容器へ流れる渦電流およびハロー電流を導通し、油圧接続部に影響を及ぼす電流を最小化する。ディスラプションの各フェーズにおける電磁過渡現象を解析するため、3次元電磁FEMモデルが構築された。解析対象の過渡現象には、熱急冷フェーズおよび電流クエンチフェーズ中の全磁場成分の変動によって誘起される渦電流と、垂直変位事象(VDE)中にプラズマから容器へ流れるハロー電流が含まれる。電磁過渡現象は適切な境界条件を用いてシミュレーションされ、各電磁過渡現象の時定数に対応する周波数での調和解析が、過渡解析の代わりに実施された。電気ストラップの臨界部品および油圧接続の分岐管に作用する電気力学的圧力、合成全体力およびトルクが評価された。その結果、電気ストラップはブランケットから容器へ流れる全電流の99%以上を導通することが確認された。電気ストラップの最大電流は常にハロー電流値の範囲内であり、この値は部品設計に用いられた。油圧配管に作用する電磁力は許容範囲内であることが確認された。