In most scenarios, the vertical displacement event (VDE) represents the most extreme electromagnetic (EM) event within the tokamak device. The significant EM loads experienced during this event have the potential to compromise the structural stability of in-vessel components. This study investigates the EM loads on the water-cooled ceramic breeder blanket system of China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) using finite element analysis methods in two characteristic events: hot-VDE and cold-VDE. The study discusses the EM load effects resulting from changes in magnetic flux and induced electromotive force, respectively, with a specific focus on halo currents. The results reveal that, with similar current quech time, the difference in EM load on the blanket system during the VDEs primarily depends on the halo currents. When the electrical connection of the back supporting structure (BSS) is open, the halo current path within the blanket system and vacuum vessel (VV) changes, and a substantial portion of the halo current in the blanket system is conducted to the VV via the BSS. Consequently, a portion of the EM load on the blankets and BSS is transferred to the VV due to the transfer of halo current. Inspired by this, the conceptual use of 'shunts' is proposed to provide a dedicated circuit for shunting halo currents away from critical device components, such as the VV and blankets. This approach allows for the sharing of EM loads caused by halo currents and reduces the threat posed by halo currents to the structural integrity of these essential components.
ほとんどのシナリオにおいて、垂直変位事象（VDE）はトカマク装置内で最も極端な電磁（EM）事象を表す。この事象の間に経験される大きなEM負荷は、容器内コンポーネントの構造安定性を損なう可能性がある。本研究では、有限要素解析手法を用いて、中国核融合工学試験炉（CFETR）の水冷却セラミック増殖ブランケットシステムに作用するEM負荷を、ホットVDEおよびコールドVDEという2つの特徴的な事象について調査する。本研究では、磁束の変化と誘導起電力にそれぞれ起因するEM負荷の影響を考察し、特にハロー電流に焦点を当てる。結果は、類似した電流クエンチ時間では、VDE中のブランケットシステムへのEM負荷の差は主にハロー電流に依存することを示している。背面支持構造（BSS）の電気的接続が開放されている場合、ブランケットシステムおよび真空容器（VV）内のハロー電流経路が変化し、ブランケットシステム内のハロー電流のかなりの部分がBSSを介してVVへ伝導される。その結果、ブランケットおよびBSSにかかるEM負荷の一部は、ハロー電流の移動によりVVへ移される。これに着想を得て、VVやブランケットなどの重要な装置コンポーネントからハロー電流を分流させる専用回路を提供するための「シャント」の概念的な使用が提案される。このアプローチにより、ハロー電流によって引き起こされるEM負荷の分担が可能となり、これらの重要コンポーネントの構造的完全性に対するハロー電流の脅威が低減される。