DB34∕T 3769.1-2020 磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试技术要求 第1部分：总体要求

25.220.20CCS

F

0434 DB34/T

3769.1—2020磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试技术要求

第

1

部分：总体要求Technical

specifications

for

insulation

poloidal

superconducting

inmagnetic

nuclear

device—Part

1:

General

specifications 安徽省市场监督管理局 发

布DB34/T

3769.1—2020 本文件按照GB/T

1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是

3769

——第1部分：总体要求。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国科学院等离子体物理研究所提出。本文件由安徽省核聚变工程技术及应用标准化技术委员会归口。本文件起草单位：中国科学院等离子体物理研究所、安徽省质量和标准化研究院。兵、谢延玉、商明明、王春雨。DB34/T

3769.1—2020 DB34/T

3769《磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试技术要求》旨在制定磁约束核聚变装置计提供重要的参考与依据，拟由五个部分构成。——第1部分：总体要求。目的在于确立磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试需要遵循的总体要求。——第2部分：电学测试技术要求。目的在于确立磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试电学测试需要遵循的相关要求。——第3部分：力学测试技术要求。目的在于确立磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试力学测试需要遵循的相关要求。——第4部分：热学测试技术要求。目的在于确立磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试热学测试需要遵循的相关要求。——第5部分：其他测试技术要求。目的在于确立磁约束核聚变装置极向场超导磁体绝缘测试光学显微观察需要遵循的相关要求。IIDB34/T

3769.1—2020

体要求1 范围模拟样件测试、线圈出厂测试、线圈验收测试和磁体调试及服役期间测试。极向场超导磁体相似结构和工况的磁体绝缘测试参考。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1极向场超导磁体

poloidal

Superconducting

制等离子体的位置和形状。3.2超导磁体绝缘

机械支撑的磁体构成部分。式下对绝缘带来的相应力学及热学、电学负荷。4 测试基本要求4.1 测试活动作出是否达到线圈制造和工作要求判断。DB34/T

3769.1—2020能水平及变化。机械疲劳或冷热循环是绝缘测试的一部分。4.2测试类型4.2.1 生产测试：磁体生产过程中对部件进行的测试，用以阶段性确认绝缘性能。4.2.2 验收测试：磁体验收时对整个磁体进行的测试，用以确认最终交付物的绝缘性能。4.2.3重复测试：在磁体调试及服役期间，当对磁体的一部分进行了更改或维护后进行的测试，用以确认磁体绝缘的性能退化水平。4.3 测试对象包括：a)

磁体的主要构成部分：1)

氦进管：磁体冷却介质超临界氦在导体上的引入通道；2)

尾段：磁体出线头与邻近的倒数第

2

匝导体之间保持机械连接但电气隔离的连接机构；3)

接头：磁体内部各导体间以及磁体与外界馈线间的电连接机构；4)

双饼：2

根超导导体通过双线螺旋并绕得到的

2

层饼状子线圈；5)

线圈：双饼经轴向堆叠得到的最终磁体；6)

用来将线圈几何外形补偿到指定形状、大小的块状填充物。b)

其他附属部分：1)高压引线：从磁体导体上引出的失超探测用电位引线；2) 轴向绝缘子：隔断磁体与冷却介质传输管道电连接但保持机械连接的管状部件；3) 外部屏蔽层：附于磁体对地绝缘层外的平抑静电荷集中分布的导电层。5 部件制造认证阶段测试5.1 氦进管测试测试包括：a)

表面目视检查；b)

室温下直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电、帕邢测试；c)

至少

1

次冷热循环；d)

冷热循环后表面目视检查；e)

冷热循环后室温下直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电、帕邢测试。5.2 尾段测试5.2.1 尾段局部模拟件测试DB34/T

3769.1—2020测试包括：a) 表面目视检查；b) 室温下匝间及对地绝缘直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电；c) 低温机械疲劳；d) 低温机械疲劳后表面目视检查；e)低温机械疲劳后室温下直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电；f) 切片后截面光学显微检查。5.2.2 尾段与出线头焊缝模拟件测试测试包括：a) 表面目视检查；b) 室温下匝间及对地绝缘直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电；c) 冷热循环；d) 冷热循环后的表面目视检查；e) 冷热循环后室温下直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电、帕邢测试。5.3 绝缘材料认证样件测试5.3.1 机械性能测试样件测试测试包括：a) 0°及

90°相对于绝缘复合带包绕方向，

其中

0°方向和包绕方向平行，90°方向和包绕方向垂直）；b) 层间剪切强度测试；c) 拉伸疲劳强度测试。5.3.2 粘接性能测试样件测试45°压缩剪切强度测试（45°相对于绝缘与导体粘接面，以与粘接面平行为0°，与粘接面垂直为90°）。5.4 绝缘模拟件测试5.4.1 绝缘模拟件测试样件构成测试样件共有2个，样件中导体及绝缘结构全同，但在测试过程中将分别包含不同的项目。5.4.2 样件一测试测试包括：a) 表面目视检查；b) 室温下匝间及对地绝缘直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电测试；c) 5

次冷热循环；d) 冷热循环后表面目视检查；e) 冷热循环后室温下匝间及对地绝缘直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电测试；f) 低温下匝间及对地绝缘直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电测试；g) 室温下帕邢测试；h) 切片后截面光学显微观察；DB34/T

3769.1—2020i) 绝缘与导体粘接面剪切强度测试。5.4.3 样件二测试测试包括：a) 表面目视检查；b) 室温下匝间及对地绝缘直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电测试；c) 5

次冷热循环；d) 冷热循环后表面目视检查；e) 冷热循环后室温下匝间及对地绝缘直流耐压、

工频交流耐压、

工频交流局部放电测试；f) 低温压缩疲劳测试；g) 低温压缩疲劳测试后室温下匝间及对地绝缘直流耐压、

工频交流耐压、

试；h) 室温下匝间绝缘直流击穿强度测试。6 铜导体双饼模拟件制造认证件测试测试包括：a) 真空压力浸渍前的匝间绝缘电容放电法测试；b) 真空压力浸渍后的匝间绝缘电容放电法测试；c) 真空压力浸渍后的双饼间绝缘的直流耐压、工频交流耐压、帕邢测试；d) 表面目视检查及截面光学显微检查；e) 双饼制造用绝缘填充块的弹性模量、泊松比、热胀系数测试。7 双饼制造阶段测试测试包括：a) 真空压力浸渍前的匝间绝缘电容放电法测试；b)真空压力浸渍后的匝间绝缘电容放电法测试；c) 真空压力浸渍后的双饼间绝缘的直流耐压、工频交流耐压。8 线圈模拟样件测试测试包括：a) 双饼间绝缘的直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电测试；b) 对地绝缘的直流耐压、工频交流耐压、工频交流局部放电测试。c) 表面目视检查及截面光学显微检查。9 线圈附件模拟样件测试9.1高压引线模拟样件测试测试包括：a) 直流耐压、工频交流耐压测试；b) 至少

1

次冷热循环；DB34/T

3769.1—2020c) 冷热循环后直流耐压、工频交流耐压测试、帕邢测试。9.2 轴向绝缘子模拟样件测试测试包括：a) 直流耐压、工频交流耐压测试；b) 至少

1

次冷热循环；c)冷热循环后直流耐压、工频交流耐压测试、帕邢测试。10 线圈出厂测