Deltamax高压缓冲器的研制-哈尔滨工程大学学报.PDF

第３５卷第６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３５ №．６ ２０１４年６月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｎ．２０１４ Ｄｅｌｔａｍａｘ 高压缓冲器的研制 １，２ ２ 谢飞 ，李格 （１．顺德职业技术学院 电子与信息工程学院，广东顺德 ５２８３００；２．中国科学院等离子体物理研究所，安徽 合肥 ２３００３１２ ） 摘　 要：高压缓冲器（ｃｏｒｅ ｓｎｕｂｂｅｒ）是抑制超导托卡马克聚变实验装置ＥＡＳＴ加热中性束器高压故障时短路电流的重要 装置。 在铁芯叠片近饱和等效电阻理论基础上，修正原模型忽略等效电感的模式模型，针对等效电阻和电感共同作用的 实际工况，通过仿真模型和实验优化得到基于Ｄｅｌｔａｍａｘ材料缓冲器物理与结构设计参数，所研制缓冲器经９６．５ ｋＶ／ ４ ｎＦ 实验测试，可有效抑制短路电流在４００ Ａ之内，保障核心部件离子源安全运行，测试值与理论分析模型基本吻合，整个系 统运行可靠。 关键词：加热中性束；高压缓冲器；Ｂ⁃Ｈ 曲线；分布电容；放电试验；电弧电流 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２１１０８４ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｏｉ／ １０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２１１０８４．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＭ４０２　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１４）０６⁃０７６６⁃０５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓｎｕｂｂｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｄｅｌｔａｍａｘ １，２ ２ ＸＩＥ Ｆｅｉ ，ＬＩ Ｇｅ （１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｕｎｄｅＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｓｈｕｎｄｅ５２８３００，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｓｍａＰｈｙｓｉｃｓ ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｅｆｅｉ ２３００３１，Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｓｎｕｂｂｅｒ ｉｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｌｉｍｉｔ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ＨＮＢ （ｈｅａｔｉｎｇ ｎｅｕｔｒａｌ ｂｅａｍ） ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｔｏｋａｍａｋ （ＥＡＳＴ） ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ａ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｈｅｏｒｙｒｅｇａｒｄｉｎｇｔｈｅｉｒｏｎｃｏｒｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｈｅｆｏｒｍｅｒｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈ ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｗｅｒｅ ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ，ａｎｄ ｔａｋｉｎｇ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍ⁃ ｂｉｎｅｄ ａｃｔｉｏｎｓｏｆ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ ａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｎｕｂｂｅｒｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈ Ｄｅｌｔａｍａｘ ｃｏｒｅｓ．Ｔｈｉｓ ｓｎｕｂｂｅｒｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ａｔ ９６．５ ｋＶ ｗｉｔｈ ａ４ｎＦ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｓｈｏｒｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｓｗｉｔｈｉｎ４