ITER: स्विचिंग उपकरण

जैसा कि एक व्यक्ति ने कहा, "ITER परियोजना में, यदि हॉल में एक स्टूल है, तो उसकी दादी जरूरी आंतरिक शीतलन चैनलों के साथ हेफ़नियम से बनी होती है, और उसके पैर टैंटलम मिश्र धातु से बने होते हैं, एक जापान से लाया जा रहा है और अन्य तीन यूएसए से।" यह परियोजना इसलिए बनाई गई है ताकि कोई भी उपकरण रिकॉर्ड-ब्रेकिंग और अद्भुत हो।


स्विचिंग उपकरण सहित ITER मैग्नेट विद्युत आपूर्ति प्रणाली की विद्युत वायरिंग।

आज सिस्टम के बारे में एक छोटी कहानी है जो जल्दी से कनेक्ट करेगा और ITER सुपरकंडक्टिंग कॉइल्स और एक अन्य इंजीनियरिंग जटिलता को डिस्कनेक्ट करेगा, खासकर मार्च में जब से इस कार्य को करने वाले उपकरणों की योग्यता परीक्षण पास हुए।

शुरुआत के लिए, ITER चुंबकीय प्रणाली के इलेक्ट्रिक्स के बारे में थोड़ा। अंतर्राष्ट्रीय टोकामक में 48 सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट होंगे, अर्थात्:

• 18 टॉरॉयडल कॉइल (TF), विद्युत रूप से श्रृंखला में जुड़े, लेकिन कॉइल की प्रत्येक जोड़ी के लिए एक त्वरित ऊर्जा रिलीज डिवाइस (FDU) है।
• 6 केंद्रीय सोलनॉइड (सीएस) मॉड्यूल स्वतंत्र रूप से जुड़े हुए हैं
• 6 पॉलीओडल कॉइल (पीएफ) स्वतंत्र रूप से जुड़े हुए हैं
• 9 जोड़े कॉइल (सीसी), स्वतंत्र रूप से जुड़े हुए हैं

ITER चुंबकीय प्रणाली आरेख

जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, प्लाज्मा को नियंत्रित करने के लिए अलग-अलग कॉइल में अलग-अलग धाराओं (= चुंबकीय क्षेत्र की ताकत) बनाने के लिए एक स्वतंत्र कनेक्शन की आवश्यकता होती है। वर्तमान को दो तरीकों से नियंत्रित किया जाता है: सबसे पहले, शक्तिशाली रेक्टिफायर (लगभग 250 के योग में दसियों मेगावाट) के एक सेट के द्वारा, जो कॉइल्स में करंट को सुचारू रूप से बनाता है और बदलता है, और दूसरा एक रेज़िस्टर (बेशक, मेगा-रेसिस्टर्स) की कुल शक्ति के साथ 2.5 गीगावाट की एक छोटी प्रविष्टि द्वारा (! ), यह कुंडल सर्किट में ऊर्जा के हिस्से को हटाने के लिए (ITER) है।


बिजली स्रोतों के लिए ITER मैग्नेट के कनेक्शन का थोड़ा अधिक विस्तृत आरेख

रेसिस्टर इंसर्शन ऑपरेशन टोमाकम शुरू करने का एक शानदार तरीका है। इस मामले में, पॉलीओडल कॉइल और केंद्रीय सोलनॉइड में क्षेत्र में एक तेज परिवर्तन एक भंवर विद्युत क्षेत्र बनाता है जो प्लाज्मा में प्रवेश करता है और इसमें एक कुंडलाकार प्रवाह को प्रेरित करता है, जो प्लाज्मा परिशोधन प्रणाली का हिस्सा है।


एक ITER रेसिस्टर्स असेंबली मॉड्यूल - एयर-कूल्ड स्टील, 2 मेगावाट

वर्तमान नायक - एसएनयू (स्विचिंग नेटवर्क यूनिट), जिसका मार्च 2017 में NIIEFA में परीक्षण किया गया था (अच्छी तरह से, और जो परवाह करता है, ITER चुंबक बिजली आपूर्ति प्रणाली के बारे में अधिक ) प्रतिरोधों को कुंडल सर्किट में पेश करने के लिए जिम्मेदार है। ITER (CS और coils PF1 और PF6 पर) में कुल 8 SNU लगाए जाएंगे।

एसएनयू बनाने में मुख्य कठिनाई 60 किलोग्राम तक की धाराओं और स्विच किए गए कॉइल की बड़ी प्रेरण है, जो संपर्क तोड़ने के समय 8.5 किलोवॉट के वोल्टेज की ओर जाता है। सर्किट के बेहद कम प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए, सर्किट ब्रेकर 60 केए के वर्तमान के साथ प्रज्वलित एक चाप पैदा करता है, जो तुरंत इसे अनुपयोगी बना देता है। और हमें 30 हजार शटडाउन के स्विच संसाधन की आवश्यकता है।

मृत अंत? नहीं, हम चीजों को और अधिक जटिल बना सकते हैं!



यह एसएनयू योजना है। दुर्भाग्य से, हमें कई संक्षिप्ताक्षरों को समझना होगा, लेकिन आइए कोशिश करते हैं: इसलिए, एसएनआर वही प्रतिरोधक होते हैं जो कॉइल सर्किट में डाले जाते हैं, सबसे पहले वे सर्किट के समानांतर होते हैं जिसके माध्यम से रेक्टिफायर से एफओएस और एफडीएस डिस्कनेक्टर्स द्वारा गठित कॉइल तक प्रवाह होता है। सबसे नीचे दो समान सर्किट TH1, TH2, और FOS और FDS के साथ समानांतर में बना thyristor काउंटर-पल्स मॉड्यूल TCB है - FMS contactors और EPMS आपातकालीन स्विच डिस्कनेक्टर।


वास्तविकता में एसएनयू - लाल और नीले सिलेंडर - एफओएस और एफडीएस हैं, और टीएच 1, टीएच 2 और वायवीय स्वचालन नीचे से देखे जा सकते हैं।

वाह। यह स्पष्ट होगा कि यदि आप यह समझाते हैं कि यह कैसे काम करता है:

तो, शुरू में करंट बंद FOS और FDS से होकर बहता है।

1. सबसे पहले, आरएमएस बंद हो जाता है, समानांतर में एसएनआर अवरोधक को जोड़ता है - हालांकि, चूंकि मुख्य वर्तमान सर्किट का प्रतिरोध बहुत कम है, कुछ भी नहीं होता है।
2. इसके अलावा, वायवीयता 5 से कम एमएस के लिए एफओएस खोलती है, और पहली बार करंट को इसके आसपास के थिएरिस्टर टी को 0.25 एमएस द्वारा स्थानांतरित किया जाता है (यह चाप को रोकने के लिए आवश्यक है)।
3. एक ही समय में, thyristor स्विच TH1 ट्रिगर होता है, कैपेसिटर C1 को कनेक्शन बिंदु L1 और FDS के माध्यम से डिस्चार्ज करता है, और thyristors T और FDS के माध्यम से वर्तमान को शून्य करने के लिए अग्रणी होता है।
4. डिवाइस के माध्यम से सभी वर्तमान को thyristor group TH1 में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे आप FDS को खोल सकते हैं, जिसे FOS thyristors को 8.5 kV के वोल्टेज से अलग करने की आवश्यकता होती है, जो उस समय प्रदर्शित होगा जब ऊर्जा-एनर्जी अवरोधक SNR में स्थानांतरित हो जाता है।
5. सी 1 का निर्वहन करने और एफडीएस खोलने के बाद, आपको TH1 को बंद करने की आवश्यकता है - ऐसा करने के लिए, शॉर्ट-सर्किट C1 के लिए क्रमशः दूसरी श्रृंखला C2 - TH2 (और डायोड डी 1 की आवश्यकता है) का उपयोग करें।
6. उसके बाद, एसएनआर अवरोधक के माध्यम से कुंडली प्रवाह बहेगा, जिससे वांछित वोल्टेज वृद्धि होगी।

मुझे उम्मीद है कि यह स्पष्ट था :) इस स्विच की एक प्रमुख विशेषता अल्ट्रा-फास्ट न्यूमेटिक सर्किट ब्रेकर और कॉन्टैक्टर्स (एफओएस, एफडीएस, एफएमएस) हैं - पारंपरिक सर्किट ब्रेकरों की तुलना में लगभग 10 गुना तेज।



मॉडल और लाइव में FOS, FMS और FDS। इन उपकरणों के उच्च गुणवत्ता वाले प्रदर्शन को प्रसन्न करता है।

धारावाहिक एसएनयू के प्रोटोटाइप के साथ, इसकी नियंत्रण प्रणाली का परीक्षण किया गया (संपूर्ण के रूप में ITER उपकरण नियंत्रण प्रणाली के संगठन के बारे में एक पोस्ट ), जैसा कि आप देख सकते हैं, दो बटन या एक टॉगल स्विच (ITER) हैं, और नियंत्रण सर्किट में 2 मॉड्यूलर पीएलसी और कई शामिल हैं स्विच करता है।



यह मजेदार है कि कुछ साल पहले एबीबी द्वारा पूरी तरह से अलग-अलग उद्देश्यों के लिए उच्च वोल्टेज डीसी बिजली लाइनों की शाखाओं को काटने के लिए एक समान उपकरण विकसित किया गया था। यद्यपि एबीबी से हाइब्रिड स्विच में समस्या कुछ अलग है (मध्यम वर्तमान में बहुत उच्च वोल्टेज), इसका विकास प्रत्यक्ष विद्युत लाइनों का उपयोग करके ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए समाधान के क्षेत्र में एक क्रांति के रूप में प्रस्तुत किया गया था।