|
Essais
de la bobine modčle du champ toroďdal d'ITER (07-09/2001)
|
Dans le cadre de
l'activité de R&D en vue de la réalisation du projet ITER,
deux bobines modčles supraconductrices ont été construites,
représentatives ŕ échelle réduite des aimants composant le systčme
magnétique de ce tokamak . Utilisant un conducteur ŕ l'échelle 1, ce
sont les plus gros aimants réalisés ŕ ce jour avec un conducteur de
type " câble-en-conduit " et du niobium-étain comme matériau
supraconducteur (figures 1 et 2).
Figure 1 : vue
schématique d'ITER |
 |
|
La Bobine Modčle du
Solénoďde Central (CSMC), conçue ŕ l'origine au CEA,
a été réalisée conjointement par les Etats-Unis et le Japon et testée
avec succčs en 2000. Cette bobine, d'une masse totale d'une centaine de
tonnes contient 21 tonnes de niobium-étain, ce qui est comparable ŕ
l'une des 6 bobines du Solénoďde Central, qui contiendront chacune 15
tonnes de niobium-étain. Alimentée avec un courant qui a pu atteindre 46
kA en 30 s, elle a produit un champ magnétique de 13 teslas sur le
conducteur.
La
Bobine Modčle du Champ Toroďdal (TFMC),
représentative des bobines de l’aimant toroďdal et conçue au CEA, a
été construite en Europe et a subi une premičre phase d’essais en
2001 ŕ Karlsruhe en Allemagne (figure 3). Cette bobine, d’une masse
totale de 40 tonnes, contient 4 tonnes de niobium-étain, ŕ comparer aux
18 bobines de l’aimant toroďdal, qui pčseront chacune 290 tonnes
et contiendront chacune 19 tonnes de niobium-étain.
Figure 3 : Installation de la TFMC d'ITER dans la station d'essais
TOSKA
|
Figure 2 : La bobine TFMC d'ITER assemblée
Cette bobine a fonctionné
parfaitement ŕ la valeur de 80 kA, atteinte pour la premičre fois le 25
juillet 2001. Cette valeur, représentative du courant nominal des bobines
d'ITER, produit un champ magnétique maximum de 7,8 teslas sur le
conducteur et permet une exploration des marges de fonctionnement (figure
4). L'analyse des mesures effectuées lors de ces essais a permis de
démontrer que les propriétés électromagnétiques, thermohydrauliques
et mécaniques étaient conformes au prévisions. Une deuxičme phase
d'essais de cette bobine, accouplée ŕ une autre bobine supraconductrice,
aura lieu en 2002 et permettra de simuler le fonctionnement d'une bobine
au sein de l'aimant toroďdal. |
Figure 3 : Premičre montée ŕ 80 kA de la
Bobine TFMC d'ITER (25 juillet 2001)
Un des objectifs principaux de la
réalisation de cette bobine était la qualification des méthodes de
fabrication. Elle incorpore en effet de nombreuses innovations dans sa
conception, en particulier l'utilisation d'un conducteur de type câble- en-
conduit circulaire ŕ canal central et des connexions de type boîtes jumelles,
concepts tous deux développés au CEA. Une autre originalité est l'insertion
d'un conducteur ŕ gaine mince dans une structure mécanique rigide, constituée
de plaques d'acier, ce qui, combiné ŕ l'utilisation du niobium-étain, a
nécessité le développement de la méthode roulage-réaction- transfert.
La construction de la TFMC d'ITER
a été conduite par un consortium européen regroupant les entreprises Alstom
(France), Ansaldo (Italie), Accel (Allemagne) et Noell (Allemagne) et impliquant
plusieurs autres entreprises en sous-traitance. Ainsi le matériau
supraconducteur niobium-étain a été fourni par la société italienne Europa
Metalli, qui a également réalisé la mise en śuvre complčte du conducteur,
son bobinage a ensuite été réalisé par la société italienne Ansaldo alors
que le délicat usinage des plaques d'acier a été effectué par la société
française Mécachrome, l'assemblage final des composants revenant ŕ Alstom.
Le suivi de fabrication de cette
bobine a été réalisé principalement par l'équipe centrale européenne de
coordination du programme Fusion (EFDA), avec l'aide des représentants du CEA.
Plusieurs autres laboratoires européens coopčrent par ailleurs ŕ ce programme
: EPFL/CRPP, (Suisse), ENEA, Politecnico Torino (Italie), FZK (Allemagne),
Université de Twente (Pays-Bas) en fournissant chacun une contribution
spécifique telle que essais d'échantillons de conducteur ŕ échelle 1, suivi
de fabrication du conducteur, mesures sur brins supraconducteurs, analyses
thermohydrauliques, essais de la bobine. On notera d'autre part que si la
conduite des essais revient principalement ŕ FZK et au CEA, y participent
également des représentants de l'ENEA et du Politecnico Torino ainsi que des
représentants japonais et américains dans le cadre de la collaboration
internationale pour ITER.
Voir aussi :
 Bilan
des premiers essais du conducteur de l'aimant toroďdal d'ITER.
(07-09/2001)
|
|
