1 - ENEA AFS Cell

Titolo:
SPECIFICA TECNICA
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ALIMENTATORI
PER L’ESPERIMENTO MULTIPINCH
Rev 01
del 18-05-2009
per la fornitura di
ALIMENTATORI
PER L’ESPERIMENTO MULTIPINCH
STORIA DELLE REVISIONI
Revisione
01
Data
18-05-2009
Natura della modifica
Prima emissione
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PER L’ESPERIMENTO MULTIPINCH
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INDICE
1.
SCOPO
3
2.
RIFERIMENTI NORMATIVI
3
3.
CONDIZIONI AMBIENTALI
4
4.
CARATTERISTICHE ELETTRICHE FUNZIONALI
4
4.1. Alimentatore delle bobine magnetiche (Gruppo B)
4
4.2. Alimentatore provvisorio del catodo
5
4.3. Alimentatore provvisorio del pinch
6
5.
PRESCRIZIONI COSTRUTTIVE
7
6.
PROVE E COLLAUDI
7
7.
DISEGNI - ISTRUZIONI
8
8.
TRASPORTO
8
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1. SCOPO
Nell’ambito delle attività di ricerca sulla Fusione Nucleare, nel Centro di
Ricerca ENEA di Frascati è in fase di realizzazione l’esperimento MultiPinch: un
tokamak a basso rapporto di aspetto.
Il presente documento ha lo scopo di dare prescrizioni per la fornitura ed il
collaudo delle alimentazioni elettriche necessarie per il funzionamento di MultiPinch;
specificatamente dell’alimentatore delle Bobine Magnetiche, dell’alimentatore
provvisorio del Catodo e dell’alimentatore provvisorio del Pinch.
2. RIFERIMENTI NORMATIVI
Gli alimentatori, se non diversamente specificato nel presente documento,
dovranno essere realizzati in osservanza delle Norme CEI, IEC, CENELEC, ISO e
UNI in vigore.
Si riporta qui di seguito un elenco delle principali norme di riferimento. Si
intendono comprese nello stesso tutte le varianti, le errata corrige, le modifiche ed
integrazioni alle Norme elencate, successivamente pubblicate.
Norma CEI EN 60146-1-1
Convertitori a semiconduttori – Prescrizioni
generali e convertitori commutati dalla linea
Parte 1-1 Specifiche per le prescrizioni
fondamentali
Norma CEI EN 60146-1-1/A1 Convertitori a semiconduttori – Prescrizioni
generali e convertitori commutati dalla linea
Parte 1-1 Specifiche per le prescrizioni
fondamentali
Norma CEI EN 60146-1-3
Convertitori a semiconduttori – Prescrizioni
generali e convertitori commutati dalla linea
Parte 1-3: Trasformatori e reattori
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Norma CEI 14-12
Trasformatori trifase di tipo a secco 50 Hz,
da 100 kVA a 2500 kVA, con tensione
massima per il componente non superiore
a 36 Kv
Parte 1: Prescrizioni generali e prescrizioni per
trasformatori con una tensione massima per il
componente non superiore a 24 kV
Il fornitore, durante la realizzazione degli alimentatori, deve in ogni caso
attenersi alle migliori regole dell’arte in modo da fornire un prodotto che, per scelta
del materiale utilizzato e per la qualità delle lavorazioni, risulti rigorosamente
conforme a quanto prescritto dalla presente Specifica Tecnica e in linea con ogni altra
normativa vigente.
3. CONDIZIONI AMBIENTALI
Gli alimentatori saranno installati all’interno di un edificio in cui non sono
presenti condizioni ambientali particolari; per esse, pertanto, si fa riferimento a
quanto previsto al paragrafo 2.2. della Norma CEI EN 60146-1-1.
4. CARATTERISTICHE ELETTRICHE FUNZIONALI
Ciascuno alimentatore dovrà corrispondere a quanto qui di seguito indicato.
4.l. Alimentatore delle bobine magnetiche (Gruppo B)
 Vin: 20kVac; ±10%, 50 Hz trifase
 Vout: 350 Vdc (reazione dodecafase)
 Iout:
1.9 kA (dc)
 Carico previsto: R = 80 mOhm; L = l0 mH
 Tempo di salita/discesa della corrente < 100 msec
 Durata impulso: 1 sec ripetuto ogni 10 min.
 Accuratezza (incluso ripple) della corrente erogata: ±2% (riferito al valore Iout)
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 Regolazione in corrente a feedback tramite riferimento sia locale che remoto.
 Misure locali e remote (tramite opportuno disaccoppiamento ottico) con
accuratezza: ± 1 %: Vout, Iout
 Protezioni :
- fusibili su ciascun componente di potenza a stato solido più max Iout e
max tempo (impostabili localmente)
- crow bar statico / resistenze non lineari contro le sovratensioni
4.2. Alimentatore provvisorio del catodo
Essenzialmente costituito da un trasformatore a sei secondari con regolazione
della tensione primaria. Ciascuno dei sei secondari alimenta un carico resistivo (un
settore del filamento del catodo). I sei carichi sono collegati a stella con il centro
messo a massa.

Vin: 380 Vac : ±10%, trifase

Vout: 6 uscite indipendenti 25 Vrms sfasate reciprocamente di 60°

Iout per secondario (contemporaneamente su tutte le uscite ): 1.67 kArms

Carico previsto: resistivo collegato a stella esafase

Tempo di salita/discesa della corrente : ~ 30 sec

Durata impulso: 1 sec ripetuto ogni 10 min

Regolazione contemporanea a loop aperto dell’ampiezza delle tensioni
secondarie tramite regolazione continua della tensione primaria (“variac” a
stato solido) secondo un riferimento sia locale che remoto variabile nel tempo.
L'andamento tipico prevede la regolazione della tensione primaria in modo da
aspettarsi una salita delle correnti secondarie da 0 a Iout in un tempo regolabile
tra 1 e 30 sec.
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
Accuratezza della regolazione della tensione primaria rms: ± 2%

Misure locali e remote (tramite opportuno disaccoppiamento ottico) con
accuratezza: ±1% Vout, Iout (per ciascun secondario).

Protezioni: su ciascun secondario dovrà essere installato un relè max Iout (con
soglia impostabile localmente) il cui scatto provocherà l'azzeramento della
Vout in t ~10 msec.
4.3. Alimentatore provvisorio del pinch

Vin: 20kVac : ± 10%, trifase

Vout: 350 V dc (reazione dodecafase)

Iout: l0 kA (dc)

Carico previsto: arco elettrico con tensione d'arco circa150V.

Tempo di salita/discesa della corrente < 25 msec

Durata impulso: 1 sec ripetuto ogni 10 min.

Accuratezza (incluso ripple) della corrente erogata: : ± 2% (riferito al valore
Iout)

Regolazione in corrente a feedback tramite riferimento sia locale che remoto
variabile nel tempo.

Misure locali e remote (tramite opportuno disaccoppiamento ottico) con
accuratezza : ± 1 %: Vout, Iout

Protezioni :
- fusibili su ciascun componente di potenza a stato solido più max Iout e
max tempo (impostabili localmente)
- crow bar statico / resistenze non lineari contro le sovratensioni
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
La resistenza esterna di stabilizzazione dell’arco sarà a carico ENEA.

L’alimentazione a 20kV, sarà garantita da ENEA, mentre la necessità di un
filtro comune lato 20kV verrà discussa tra ENEA e la Ditta.
5. PRESCRIZIONI COSTRUTTIVE
I trasformatori degli alimentatori, per consentirne l’installazione all’interno
dell’edificio in cui è in fase di realizzazione MultiPinch, devono essere in resina.
Per lo stesso motivo le dimensioni dei trasformatori e dei quadri devono
risultare non superiori a quelle, espresse in millimetri, qui di seguito elencate:
 Alimentatore delle Bobine:
- Trasformatore:
- Quadro elettrico:
2200 x 1350 x 2200
1760 x 760 x 2200
 Alimentatore del Catodo:
- Quadro elettrico
1560 x 760 x 2200
- Il quadro elettrico contiene al suo interno il trasformatore.
 Alimentatore del Pinch:
- Trasformatore:
- Quadro elettrico:
3500 x 2800 x 3200
4800 x 760 x 2200
I trasformatori ed i quadri devono essere muniti di golfari o, in alternativa,
realizzati con modalità costruttive che ne consentano una movimentazione, per la
posa in opera, con carro ponte.
6. PROVE E COLLAUDI
Per la verifica della corrispondenza degli alimentatori alle caratteristiche
elettriche richieste, ci si limita, anche per ragioni economiche, alle sole prove
considerate necessarie, da eseguire nella fabbrica del costruttore: pertanto, in
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conformità a quanto previsto dal Paragrafo 4 della Norma CEI EN 60146-1-1, si
prevedono le prove di seguito riportate:








Prova di isolamento
Prova a carico ridotto e prova di funzionamento
Prova alla corrente nominale
Determinazione delle perdite di complessi e di apparecchiature
Prova di riscaldamento
Verifica dei componenti ausiliari
Verifica del funzionamento del sistema di controllo
Verifica del funzionamento delle protezioni
L’onere per l’esecuzione delle prove sarà a totale carico del fornitore ad
eccezione di quello relativo al personale ENEA partecipante alle prove.
7. DISEGNI - ISTRUZIONI
Il Fornitore dovrà consegnare ad ENEA tutti i disegni, schemi, tabelle ecc.
degli alimentatori nell’edizione resa definitiva, nonché le istruzioni di esercizio e
manutenzione ed il catalogo di tutte le apparecchiature componenti la fornitura.
La documentazione di cui al punto precedente deve essere, preferibilmente,
costituita da file grafici AUTOCAD (file .dwg e/o .dxf) e file WORD o ACROBAT
(file .doc o .pdf) oppure, in alternativa, in copia lucida chiaramente riproducibile ed
in formato, preferibilmente, UNI A3, per gli elaborati grafici, ed UNI A4, per il resto
della documentazione.
8. TRASPORTO
Il trasporto degli alimentatori dallo stabilimento di costruzione al Centro
Ricerca ENEA di Frascati si intende a totale cura, spese e responsabilità del
Fornitore.