TL e HVD per F4E

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Transmission Line (TL) e High Voltage Deck (HVD) per Fusion for Energy (F4E)

La COELME, nell’ambito del progetto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), che ha l’obiettivo di dimostrare, dal punto di vista scientifico e tecnico, la possibilità di utilizzare la fusione nucleare come fonte di energia primaria, ha acquisito, dall’agenzia europea “Fusion for Energy”, una commessa per lo studio, la fornitura, l’installazione e le prove di alcuni componenti essenziali per la realizzazione dell’esperimento SPIDER (Source for Production of Ion of Deuterium Extracted from RF Plasma).

Tale esperimento, che verrà effettuato a Padova, nell’area del Consorzio RFX, ha lo scopo di verificare e ottimizzare, ad un livello di energia ridotto (100 keV, contro 1 MeV di ITER), il funzionamento della sorgente di ioni.

I componenti di fornitura COELME sono:

Una gabbia di Faraday (HVD: High Voltage Deck), destinata ad ospitare i sistemi di alimentazione della sorgente di ioni (IS);
Una linea di trasmissione (TL: Transmission Line), destinata a collegare i suddetti sistemi di alimentazione (posti all’interno dell’HVD) con la sorgente di ioni e a trasmettere l’energia necessaria per l’accelerazione del fascio di neutri.

Tali componenti sono schematicamente rappresentati in figura 1

Figura 1.

L’HVD è una struttura metallica, a forma di parallelepipedo con spigoli arrotondati, avente una base di 10x15 metri e un’altezza di 5.

È completamente rivestita da uno schermo EMI (contro le interferenze elettromagnetiche) e appoggia su isolatori in porcellana che garantiscono una tensione di tenuta di -100 kVdc rispetto al terreno e dalle pareti circostanti

La TL, lunga circa 28 m, è un complesso sistema di collegamento, i cui componenti principali sono:

Il Conduttore Interno (IC), costituito da uno schermo cilindrico (500 mm di diametro), all’interno del quale passano tutti i conduttori di potenza, di misura e di controllo provenienti dall’HVD;
Il Conduttore Esterno (OC), costituito da due schermi EMI “concentrici”, a sezione quadrata (dimensioni esterne 1200 x 1200 mm), separati tra loro da uno strato di materiale isolante;
I Core Snubbers (CSB), costituiti da un nucleo ferromagnetico attorno al quale è avvolto un induttore, che hanno lo scopo di limitare gli effetti delle scariche che si verificano durante il normale funzionamento dell’impianto, sia in termini di corrente d’arco che di interferenze elettromagnetiche.

Una sezione tipica della TL è rappresentata in figura 2.