2.4 冷却管

    冷却管内冷质主要是4.5K的液氦，所以采用无缝管。为减小与超导busbar之间的电磁力，材料主要采用304低温无磁不锈钢。与超导Busbar类似，冷却管在降温和升温过程中也存在应力和变形，同样需要设置弯曲段来吸纳位移量，但不同的是，冷却管不受电磁载荷作用，所以在冷却管位于S弯盒内部的弯曲段采用一段易变形且耐低温材料的软管来代替不锈钢冷却管。

    根据ITER馈线设计规范[5] 提供的冷却管尺寸计算公式（2）得到不同磁体的冷却管径。                              （2）

    其中，流程阻力系数： 

   
           
    雷诺数：         

    式中，p——压力；x——冷却管长度；Dh——水力直径； ——质量流速；A——流量面积； ——氦气密度； ——动力粘度；Pe—湿周

    根据大于计算值的最相近标准管尺寸选择管径的原则，参考ANSI标准，纵场馈线系统的冷却管径为38.9mm，极向场为57mm，壁厚为3.3mm。

    2.5 辅助支撑

    超导Busbar的S弯段设计如图4所示支撑结构，主要用于平衡由电磁力产生的侧向位移，同时要保证超导Busbar的S弯段能沿轴向、垂直方向自由收缩，所以辅助支撑结构采用槽形结构，材料为304不锈钢，在与Busbar可能接触的部位表面覆一层低摩擦系数、低热导率、低电导率的材料，如G10。辅助支撑结构与Busbar的中间隔离板和S弯盒的顶、底板分别采用不同型号的螺栓连接，与S弯盒两侧板之间采用具有一定挠度的钢丝绳连接，用于吸纳地震载荷等引起的侧向位移。

图4   辅助支撑结构

    3 结构优化

    3.1 S弯盒表面增加横向筋板

    结构优化后的S弯盒模型见图5。

图5  增加横向筋板后的S弯盒