仕様書 - 量子科学技術研究開発機構

RF 電源高電圧インタフェースの整備
仕様書
平成 28 年 11 月
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
核融合エネルギー研究開発部門那珂核融合研究所
ＩＴＥＲプロジェクト部ＲＦ加熱開発グループ
1. 一般仕様
1.1 件名
RF 電源高電圧インタフェースの整備
1.2 目的
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（以下「量研機構」という。
）は、主要なプ
ラズマ加熱装置である RF（高周波）加熱装置の整備の一環として、老朽化した既存の高電
圧インタフェースの整備を行う。本仕様は、高電圧インタフェースの整備について定めた
ものである。
1.3 契約範囲
RF 電源高電圧インタフェースの整備
一式
1.4 納期
平成 29 年 3 月 31 日
1.5 納入場所及び納入条件
（１）納入場所
茨城県那珂市向山 801-1
量研機構那珂核融合研究所
JT-60 実験棟 RF 増幅室 II（第２種管理区域）
（２）納入条件
据付調整後渡し
1.6 検収条件
第 1 章第 5 項に示す納入場所に納入後、外観検査、員数確認及び第 1 章第 9 項に示す提
出図書の合格をもって検収とする。
1.7 保証
第 2 章に定める技術仕様を満足することを保証すること。
1.8 かし担保責任
検収後１年以内に製作上のかしが発見された場合、無償にて速やかに修理又は交換を行
うものとする。
1.9 提出図書
図
書名
提出時期
部数
確認
工程表
契約後速やかに
3部
不要
確認図
製作着手前
1部
要
1部
要
※確認後コピー3 部提出のこと。
試験検査要領書
試験検査実施前
※確認後コピー3 部提出のこと。
試験検査成績書
納入時
3部
不要
完成図
納入時
3部
不要
再委託承諾願
作業開始 2 週間前
量研機構指定
要
（必要な場合）
まで
様式 1 部
（提出場所）
量研機構核融合エネルギー研究開発部門那珂核融合研究所
ＩＴＥＲプロジェクト部ＲＦ加熱開発グループ
（確認方法）
「確認」は次の方法で行う。
量研機構は、確認のために提出された図書を受領したときは、期限日を記載した受領印
を押印して返却する。また、当該期限までに審査を完了し、確認しない場合には修正を指
示し、修正等を指示しないときは、確認したものとする。
「再委託承諾願」は、量研機構の確認後、書面にて回答するものとする。
1.10 支給品及び貸与品
1.10.1 支給品
・作業に必要な電力（AC200V、AC100V）は、量研機構が指定するコンセント及び実験
盤より無償にて支給する。
1.10.2 貸与品
・必要に応じて既設 RF 設備の図面等を無償にて貸与する。
・必要に応じて、絶縁抵抗測定用 2kV メガーを貸与する。
・ RF 増幅室 II 天井クレーン（3 トン）及び RF 電源室テルハ（2.8 トン）を無償にて貸与
する。
1.11 品質管理
(1) 本機器の製作に係る設計・製作・据付等は、全ての工程において、以下の事項等につ
いて十分な品質管理を行うこととする。
・管理体制
・設計管理
・外注管理
・材料管理
・工程管理
・試験・検査管理
・不適合管理
・記録の保管
・重要度分類
・監査
1.12 適用法規・規程・規格・基準
本業務を遂行するに当たり、下記の法規・規程等を遵守すること。
1.12.1 量研機構内諸規程、規則等
（1）那珂核融合研究所安全衛生管理規則
（2）那珂核融合研究所防火管理規則
（3）那珂核融合研究所電気工作物保安規程・規則
（4）那珂核融合研究所事故対策規則、要領
（5）那珂核融合研究所リスクアセスメント実施要領
（6）那珂核融合研究所放射線障害予防規程
（7）その他那珂核融合研究所内諸規程
1.12.2 法規・規格・基準等
（1）電気事業法
（2）労働基準法
（3）労働安全衛生法
（4）消防法
（5）放射線障害防止法
（6）廃棄物の処理及び清掃に関する法律
（7）日本工業規格（JIS）
（8）電気設備技術基準
（9）電気学会電気規格調査会標準規格（JEC）
（10）日本電気工業会標準規格（JEM）
（11）日本電気協会規格内規程（JEAC-8001）
（12）日本電線工業会規格（JCS）
（13）その他、受注業務に関し、適用又は準用すべき全ての適用法令・規格・基準
1.13 安全管理
本業務の実施に当たり、量研機構内で作業を実施する場合には、下記の一般安全管理及
び放射線管理を実施すること。
1.13.1 一般安全管理
・作業計画に際し綿密かつ無理のない工程を組み、材料、労働安全対策等の準備を行い、
作業の安全確保を最優先としつつ、迅速な進捗を図るものとする。また、作業遂行上既
設物の保護及び第三者への損害防止にも留意し、必要な措置を講ずるとともに、火災そ
の他の事故防止に努めるものとする。
・作業現場の安全衛生管理は、法令に従い受注者の責任において自主的に行うこと。
・受注者は、作業着手に先立ち量研機構と安全について十分に打合せを行った後着手する
こと。
・作業中は、常に整理整頓を心掛ける等、安全及び衛生面に十分留意すること。
・受注者は、本作業に使用する機器、装置の中で地震等により安全を損なうおそれのある
ものについては、転倒防止策等を施すこと。
1.13.2 放射線管理
・受注者は、管理区域内で作業を行う場合は、量研機構が定める放射線管理に関する規則
等を遵守しなければならない。
・受注者は、本作業期間中、心身ともに健康で身体に外傷のない作業員を従事させること。
・本作業を開始する前に、受注者側作業員は、量研機構が行う保安教育を受けること。た
だし、放射線に関する知識は、受注者側で教育すること。
・受注者は、放射線管理に関して、量研機構の指示に従うこと。
1.14 成果の帰属
本件により得られた成果を利用又は処分する権利は量研機構に帰属する。提出された書
類及び電子データの所有権は全て量研機構に帰属するものとする。ただし、受注者は書面
による量研機構の承認を得て、この成果を利用できるものとする。
1.15 機密保持
受注者は、本業務の実施に当たり、知り得た情報を厳重に管理し、本業務遂行以外の
目的で、受注者及び下請会社等の作業員を除く第三者への開示、提供を行ってはならな
い。ただし、事前に量研機構の承認を得た場合はこの限りではない。
1.16 グリーン購入法の推進
(1) 本契約において、グリーン購入法（国等による環境物品等の調達の推進等に関する法
律）に適用する環境物品（事務用品、ＯＡ機器等）が発生する場合は、これを採用す
るものとする。
(2) 本仕様に定める提出図書（納入印刷物）については、グリーン購入法の基本方針に定
める「紙類」の基準を満たしたものであること。
1.17 協議
本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた
場合は、量研機構と協議の上、その決定に従うものとする｡
2. 技術仕様
RF（高周波）加熱装置は、RF 電源設備により、大電力電子管（ジャイロトロン）のコレ
クタ・カソード電極間に約 60kV、カソード・ボディ電極間に約 90kV の高電圧を印加し、
RF 電源設備から給電する電力を高周波出力に変換し、高周波をプラズマに入射して加熱す
る装置である。既設 RF 電源設備（添付図 1）のうち、老朽化した高電圧インタフェースに
ついて、整備を実施する。なお、本件では、同一の遮断器に接続し、同一フェンス内にて
動作する 2 系統分の高電圧インタフェースを整備対象とする。
受注者は、以下の各項の仕様に従い、高電圧インタフェースの整備を行うこと。また、
受注後速やかに工程表を提出すること。
2.1 高電圧インタフェース整備部品製作
老朽化した既設インタフェース部品の代替品を製作する。
・既設高電圧インタフェース部品の概略を添付図 2 に示す。
・本整備に必要な部品はオイルタンク及び据付架台であり、製作数量は一式とする。
・各部品の仕様を 2.1.1 及び 2.1.2 に示す。
・製作前に確認図を提出して量研機構の確認を得ること。
2.1.1
オイルタンク
2.1.1.1 主要機能
オイルタンクに要求される主なインタフェース機能は以下のとおりである。
1) 高電圧コネクタ（仕様外）による、各電極電源からの受電
2) ケーブルによる、ジャイロトロン（仕様外）の各電極への給電
3) 各電極用の抵抗器の収納
4) 絶縁油（仕様外）によるジャイロトロン各電極部、ケーブル、抵抗器の電気的絶縁確保
5) 絶縁油によるジャイロトロン及び抵抗器の浸漬冷却
6) ジャイロトロンの各電極部の目視確認
既設高電圧インタフェースは、オイルタンクに組み込まれたソケット部による給電方式
であり、金属の弾性によりジャイロトロンの電極に接触する部位の一部が繰り返し抜き差
しにより破損して不完全な接触となっているため、ケーブルによるボルト接続方式のイン
タフェースを整備し、安定的な高電圧給電を可能とする。
2.1.1.2 主要構成
オイルタンクの主要な構成を以下に示す。
1) 添付図 3 に、オイルタンクの概略図を示す。受注者は契約後に量研機構が提供する 3D
CAD モデル（CATIA 又は STEP）及び 2 次元図面（PDF）を参照してオイルタンクの設
計検討を行い、製作すること。
2) オイルタンクは、超伝導コイル（仕様外）の下部に懸垂する形で取り付けられる構造と
する。
3) オイルタンク内部は絶縁オイル（JIS C 2320 1 種 4 号）を充填し、ジャイロトロンの各
電極部の絶縁を確保する。ただし、絶縁オイルは仕様外とする。
4) ジャイロトロンを駆動する各電源の出力をオイルタンク内部へ給電するため、オイルタ
ンクの側面にヒータ、アノード、ボディ、カソード電極用高電圧コネクタ用フランジを
取り付けられる構造とすること。ただし、高電圧コネクタ及びオイルタンク外ケーブル
は仕様外とし、当該フランジは閉止フランジで閉止すること。フランジの詳細構造は受
注後に量研機構が指定する。
5) ヒータ電極用高電圧コネクタ端子部からジャイロトロンのヒータ電極へ、ケーブルで配
線し、接続する構造とする。
6) アノード、ボディ、カソード電極用高電圧コネクタの各電極から、直列に接続する抵抗
器を介して、ジャイロトロンのアノード、ボディ、カソードの各電極へケーブルで配線
し接続する構造とする。高電圧コネクタ端子部側のケーブル端子仕上げ処理は不要とす
る。
7) オイルタンク内に、非金属材料（絶縁材料）の抵抗用台座（二段式）を設け、台座の上
にアノード、ボディ、カソード電極へ接続する以下の抵抗器を取り付けられる構造とす
る。また、カソード電極抵抗は円板抵抗器のため、固定金具を製作し取り付けられるよ
うにすること。抵抗器は仕様外とする。
メーカー：東海高熱工業（株）
アノード電極用直列抵抗：ER100AS 1kΩJ（油中使用可能なもの）
ボディ電極用直列抵抗： ER100AS 1kΩJ（油中使用可能なもの）
カソード電極用抵抗：
ASD9525 1Ω×9 （3 直列 3 並列）
（油中使用可能なもの）
8) オイルタンク側面には、4 箇所の内部が目視できるアクリル窓フランジを設けること。
ジャイロトロンの交換作業時に、絶縁油を排出した後、窓フランジを取り外した開口よ
り電極ケーブルの着脱作業が可能なこと。また窓フランジは 300A-VG（アクリルΦ400）
とする。
9) オイルタンク上部側面と下部に配管接続用のカプラを設け、絶縁オイルの充填、循環、
冷却が容易にできる構造とすること。
10) オイルタンク下部にはドレンバルブ、その下にカプラを設け、オイルの排出ができる構
造とすること。
11) 超伝導コイルを据付架台から取り外す際、オイルタンク単体で転倒しないようにバラン
スのとれる脚を設けること。
12) オイルレベル計測用カプラをオイルタンク上部側面に設け、オイルレベルの確認ができ
るようにすること。
13) オイルタンクの下部には、接地ケーブルを接続可能な接地端子を設けること。
14) オイルタンクの詳細設計は、量研機構の担当者と十分な打合せを実施して進めること。
2.1.1.3 材料
1) オイルタンクに使用する金属材料は非磁性のステンレス鋼（SUS304 又は SUS316）を使
用すること。なお、内部に取り付ける部品でやむを得ず磁性体を使用する必要がある場
合には、量研機構担当者の確認を得て使用すること。また、必要で十分な強度のあるも
のを使用すること。
2) 抵抗用台座のフランジ、ナット、スタットボルトには、耐油性のある非金属材料（絶縁
材料）を使用し、十分な絶縁耐圧を確保すること。
2.1.1.4 工場試験
オイルタンクの製作後、以下の工場試験を行うこと。
1) 外観検査
目視にて性能を害する傷・汚れ等のないことを確認する。
2) 外形寸法検査
確認図に記載の寸法であることを確認する。
3) リーク検査
絶縁油又は水を充填して漏れのないことを確認する。
絶縁抵抗測定
2.1.2
各電極間の絶縁抵抗を 2kV メガーにより測定する。
据付架台
2.1.2.1 主要機能
据付架台に要求される主な機能は以下のとおりである。
1) 超伝導コイルの固定（オイルタンク・附属品込みで約 1100 kg）
2) ジャイロトロンの固定（ジャイロトロン本体・附属品込みで約 1000 kg）
3) 整合器の固定（約 300 kg）
4) ジャイロトロンに対する超伝導コイルの発生磁場の精密な位置合わせ
5) ジャイロトロンに対する整合器の精密な位置合わせ
2.1.2.2 据付架台の主要構成
1) 添付図 4 に、据付架台の概略図を示す。受注者は、契約後に量研機構が提供する 3DCAD
モデル（CATIA 又は STEP）及び 2 次元図面（PDF）を参照して架台の設計検討を行う
こと。
2) 架台に設けたテーブル上に超伝導コイル据付フランジを設置し、固定する。超伝導コイ
ルをフランジ上にボルト等で固定できる構造とする。（面精度 Ra 0.8μm）
3) 整合器は架台テーブル上に 4 本のボルトで保持された取付ベースを設け、取付ベース上
に固定可能なこと。また、整合器支持架台部を支持する柱等を設け、十分な強度を持つ
こと。架台と整合器の間で、電気的に絶縁できる構造とすること。
4) 取付ベースは上記の 4 本のボルトのベース固定用のネジの位置により、垂直方向の位置
合わせが可能な構造とすること。また、整合器の水平・垂直位置を微調整するための機
構を設けること。
5) ジャイロトロンは取付ベース上のジャイロトロン挿入口から挿入し、ジャイロトロン据
付穴を設け、ボルト等で固定できること（面精度 Ra 0.8μm）。
6) 超伝導コイルの磁場とジャイロトロンの位置を超伝導コイル位置調整装置（仕様外）に
より微調整可能な機構を持つこと。位置調整装置とは、2 箇所のレーザー位置センサで
超伝導コイルの位置を確認し、4 箇所の駆動用シリンダーで超伝導コイルを押して調整
する装置である。よって、テーブル上には超伝導コイル位置調整装置の駆動用シリンダ
ー（4 箇所）
、レーザー位置センサ（2 箇所）を固定するための機構を持つこと。なお、
超伝導コイルを固定するための L 字治具を設け、ボルトは細目のボルトをつけること（6
箇所）
。
7) ジャイロトロンと架台との絶縁をとるための絶縁シート（材質：FRP、外径Φ600mm、
内径Φ410mm、厚さ 0.5mm）を製作すること。また、架台とジャイロトロンフランジに
はさむ構造にするため、ジャイロトロンフランジと同数の取付穴（12-M16 P.C.D.500）
とする。
8) 架台の下部には接地ケーブルを接続可能な接地端子を設けること。接地端子のネジサイ
ズは M8 とする。
9) 補助コイル取付のため、ジャイロトロン取付ベース上の 605mm x 605mm のコーナー4
箇所に、M24 スタットボルト固定用のタップ（又はナット溶接も可）を設ける。
10) 架台の詳細設計は量研機構の担当者と十分な打合せを実施して進めること。
2.1.2.3 材料
1) 架台に使用する金属材料は SUS304 等の非磁性材料を使用すること。やむを得ず磁性材
を使用する場合には、量研機構担当者の確認を得ること。また、必要で十分な強度のあ
るものを使用すること。
2.1.2.4 工場検査
据付架台の製作後、以下の工場検査を行うこと。
1) 外観検査目視にて性能を害する傷・汚れ等のないことを確認する。
2) 寸法検査確認図に記載の寸法であることを確認する。
2.2 高電圧インタフェースの整備
・高電圧インタフェース部品を RF 増幅室 II（第 2 種管理区域）内の指定場所に据付調整
し、整備を行う。
・ 2.1 節で製作する部品（オイルタンク及び据付架台）1 式及び、既存部品 1 式を用い、
既設#1/#4 号機フェンスの隣の旧 LH-C 系統設置場所に、2 系統分を整備する。
・受注者は、高さ調整のため 1 系等分については据付ベースを用意し、量研機構が指定
する場所に据付ベースをアンカーにより固定し、据付ベース上に、高電圧インタフェ
ース部品を据え付けること。据付ベースを用いない 1 系統は、床面上に高電圧インタ
フェース部品をアンカーにより固定すること。
・据付ベースの高さは 150mm 程度とし、据付ベースと床面の間にシム等を挿入し、据付
ベースが水平になるように調整すること。
・据付ベース及び積載物全体の重量を確認し、床面の耐荷重 500kg/m2 を超えないように
荷重分散を考えた据付ベース（およそ 7m2）とする。
・据付ベース又は床面と高電圧インタフェース部品間は、絶縁板により電気絶縁するこ
ととし、ボルト締結（必要に応じて絶縁カラー等を用いる。
）により接続すること。ま
た、架台全体の高さ調節のため、スペーサ等を挿入し、指定の高さに微調整できるこ
ととする。
・据付ベースの具体的な形状は協議して決定するとことし、施工前に確認図を提出して
量研機構の確認を得ること。
・既存部品は、2.1 節で製作する部品とほぼ同一仕様で製作したものである。詳細図面は
契約後に量研機構が提供する。ただし、2.1.2.2 節の 9)に記載した M24 スタットボルト
固定用タップはないため、受注者が追加工を行うこと。また、既存部品は加熱電源棟
RF 電源室 II に仮置き中のため、受注者が移動を行うこと。
・既設高電圧インタフェースの油中ヒータートランス及びオイルタンクの代替品として、
気中使用の可能なヒータートランスを据付ベース又は床面上に据え付けること。ヒー
タートランスは以下のものを受注者が用意すること。
(株) ユニオン電機 MA-S-MP 500VA
2 系統分
耐電圧 DC100kV 試験電圧 DC130kV、電圧比（一次側：二次側）＝ 2:1
・添付図 5 に据付ベース及びヒータートランスの配置例を示す。
2.2.1 現地試験検査
高電圧インタフェースの整備実施後、以下の試験検査を行うこと。
1) 外観検査目視にて性能を害する傷・汚れ等のないことを確認する。
2) 寸法検査確認図に記載の配置及び寸法であることを確認する。
3) 絶縁抵抗測定各電極、架台及びヒータートランス間の絶縁抵抗を 2kV メガーにより測
定する。
2.3 添付書類
図 1 既設 RF 電源機器
図 2 既設高電圧インタフェース概略
図 3 オイルタンク概要図
図 4 据付架台概要図
図 5 据付ベース及びヒータートランス配置（例）
図 1 既設 RF 電源機器
図 2 既設高電圧インタフェース概略
図 3 オイルタンク概略図
図 4 据付架台外略図
図 5 据付ベース及びヒータートランス配置（例）

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