极低温电缆的终端连接部制造技术

本发明专利技术的极低温电缆的终端连接部具备极低温电缆的末端部、导体引出部、制冷剂槽、真空槽以及在轴向上连结并支撑制冷剂槽与真空槽的支撑部。支撑部包括连结制冷剂槽的轴向一端侧与真空槽的轴向一端侧的多个固定轴。制冷剂槽具有第一凸缘部，所述第一凸缘部形成有用于插通固定轴的固定轴插通孔，真空槽在与固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，固定轴的轴向一端侧固定于固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通轴插通孔并固定于第一凸缘部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及超导电缆等极低温电缆的终端连接部。
技术介绍
以往，已知有将在极低温下成为超导状态的超导线材作为导体使用的超导电缆。期待超导电缆作为能够以低损耗输送大电流的电力电缆，并且正在对超导电缆进行面向实用化的开发。超导电缆具有在绝热管内容纳有一个或多个电缆芯的构造。例如，电缆芯从中心依次具有芯模、超导导体层、电绝缘层、电缆屏蔽层以及保护层等。绝热管包括：内管(以下称为“绝热内管”)，其容纳电缆芯并在内部填充制冷剂(例如液氮)；以及外管(以下称为“绝热外管”)，其覆盖绝热内管的外周。为了绝热而使绝热内管与绝热外管之间为真空状态。在超导电缆的终端连接部中，作为低温部的低温容器内容纳有超导电缆的末端部，超导电缆的导体(例如超导导体层)通过导体引出部而向常温部引出。低温容器具有由制冷剂槽和真空槽构成的双重结构，该制冷剂槽容纳超导电缆的末端部并在工作时填充有液氮等制冷剂，该真空槽容纳制冷剂槽并在工作时为真空状态(例如专利文献1、2)。超导电缆的绝热内管与制冷剂槽连接，绝热外管与真空槽连接。通过适当的方法(例如专利文献2中在真空容器中悬挂)而将制冷剂槽设置于真空槽内。这里，与制冷剂槽连接的超导电缆较长，在非常扭曲的状态下敷设，因此若超导电缆因冷却而收缩，则制冷剂槽的绕轴的扭矩增大。有可能因该扭矩而导致制冷剂槽绕轴旋转。因此，在专利文献3中，在用于容纳核磁共振(NMR)成像装置用的超导绕组的低温容器中，设置有防止制冷剂槽旋转的旋转防止机构。具体而言，通过以保持对称性的方式在内侧容器(相当于制冷剂槽)与外侧容器(相当于真空槽)之间配置至少三个支撑物，来防止内侧容器绕轴的旋转。另外，在超导电缆的终端连接部中，在作为低温部的低温容器中容纳有超导电缆的末端部，超导电缆的超导导体层通过导体引出部与作为常温
部的实际系统连接。另外，超导电缆的电缆屏蔽层通过屏蔽通电部接地。低温容器具有由制冷剂槽和真空槽构成的双重系统，该制冷剂槽容纳超导电缆的末端部并在工作时填充液氮等制冷剂，该真空槽容纳制冷剂槽并在工作时为真空状态(例如专利文献4～6)。导体引出部及屏蔽通电部分别一端位于常温部，另一端位于低温部，因此导体引出部及屏蔽通电部作为传热路径，生成从常温部向低温部的热侵入。为了降低该热侵入，需要确保某种程度的传热路径长度。因此，如专利文献4中所记载的那样，真空槽具有从真空槽主体部向上方延伸的第一筒状部(在专利文献4中与制冷剂槽33的突出部分33b对应的真空槽32的突出部分)及第二筒状部(在专利文献4中与制冷剂槽33的突出部分33c对应的真空槽32的突出部分)，在第一筒状部中配置有导体引出部，在第二筒状部中配置有屏蔽通电部。另外，在制冷剂槽的内部配置有液位计、温度计、或压力计等计量仪器类的传感器。这些传感器通过从常温部连通到制冷剂槽的波纹管等测定用配管而被导入制冷剂槽内。与导体引出部或屏蔽通电部相同，测定用配管也成为传热路径，因此需要确保某种程度的长度。在真空槽中，除了第一筒状部及第二筒状部，也可以设置用于配置测定用配管的筒状部，并配置测定用配管，但是在这种情况下，产生导致超导电缆的终端连接部大型化的问题。因此，在第二筒状部中，与屏蔽通电部一起配置测定用配管。此外，已知在超导电缆的终端连接部中，在冷却时超导电缆或制冷剂槽热收缩。因此，在以往的终端连接部中，采取用于吸收冷却时的热收缩的单元(以下称为“收缩吸收部”)(例如专利文献7～10)。在专利文献7、8中，公开了通过波纹管等收缩吸收部将制冷剂槽与真空槽连接。在专利文献9、10中，公开了导体引出部的一部分(包括与超导电缆连接的连接部)由编织线等柔性导体构成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4784852号公报专利文献2：日本特许第4096360号公报专利文献3：日本特公平2-60043号公报专利文献4：日本特许第4927804号公报专利文献5：日本特许第5089822号公报专利文献6：日本特开2005-253204号公报专利文献7：日本特开2002-280628号公报专利文献8：日本特许第4292416号公报专利文献9：日本特开2005-237062号公报专利文献10：日本特许第4550699号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献3中记载的支撑物的构造能够防止内侧容器的旋转，但是在伴随制冷剂的填充内侧容器在轴向热收缩的情况下，在支撑物产生剪切力，有可能导致支撑物破损。另外，如上述那样，在将测定用配管和屏蔽通电部一起配置于第二筒状部，并从第二筒状部的上表面引出的情况下，若在测定用配管的附近配置包括计量仪器类的配套设备(以下称为“测定部”)，则将测定部配置于屏蔽通电部的附近。因此，当大电流在屏蔽通电部中流动时，容易在计量仪器类设备中产生误差。也就是说，在现有的终端连接部中，需要充分地与测定用配管拉开距离来配置测定部，这成为阻碍终端连接部的小型化的主要因素。另外，对于在专利文献7、8中记载的终端连接部，导体引出部(专利文献7中的铜管33，专利文献8中的导体部11)具有无柔软性的刚性结构，因此难以吸收制冷剂槽的热收缩(尤其是水平方向的热收缩)。另外，对于专利文献9、10中记载的终端连接部，将收缩吸收部配置于制冷剂槽的内部，因此能够吸收冷却时的超导电缆的热收缩，但是难以吸收制冷剂槽的热收缩。即，对于专利文献7～10的终端连接部，由于冷却时的制冷剂槽的热收缩而在导体引出部生成应力，有可能由于该应力而使导体引出部等破损。本专利技术的第一目的在于，提供能够防止制冷剂槽绕轴旋转并且也能够应对制冷剂槽向轴向热收缩的极低温电缆的终端连接部。本专利技术的第二目的在于，提供能够降低屏蔽通电部对计量仪器类的影响并且能够实现小型化的极低温电缆的终端连接部。本专利技术的第三目的在于，提供能够防止由于冷却时的制冷剂槽的热收缩而使导体引出部等损伤的、可靠性较高的极低温电缆的终端连接部。本专利技术的极低温电缆的终端连接部的第一形态的特征在于，具备：极低温电缆的末端部；导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接，并将电流向外部引出；制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时导入制冷剂；真空槽，其容纳所述制冷剂槽，并在工作时为真空状态；以及支撑部，其在轴向将所述制冷剂槽与所述真空槽连结并支撑，所述支撑部包括将所述制冷剂槽的轴向一端侧与所述真空槽的轴向一端侧进行连结的多个固定轴，所述制冷剂槽具有形成有供所述固定轴插通的固定轴插通孔的第一凸缘部，所述真空槽在与所述固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通所述轴插通孔而固定于所述第一凸缘部。本专利技术的极低温电缆的终端连接部的第二形态的特征在于，具备：极低温电缆的末端部；制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时导入制冷剂；真空槽，其具有真空槽主体部、从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第一筒状部、及与所述第一筒状部隔开而从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第二筒状部，容纳所述制冷剂槽，并在工作时为真空状态；测定用配管，其用于将各种计量仪器类的传感器向所述制冷剂槽内导入；以及屏蔽通电部，其与所述极低温电缆的电缆屏蔽层连接，并向外部引出而接地，所述测定用配管在所述第二筒状部内通过并从该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极低温电缆的终端连接部，其特征在于，具备：极低温电缆的末端部；导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接，并将电流引出到外部；制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时被导入制冷剂；真空槽，其容纳所述制冷剂槽，并在工作时被设置为真空状态；以及支撑部，其在轴向上连结并支撑所述制冷剂槽与所述真空槽，所述支撑部包括连结所述制冷剂槽的轴向一端侧与所述真空槽的轴向一端侧的多个固定轴，所述制冷剂槽具有第一凸缘部，所述第一凸缘部形成有用于插通所述固定轴的固定轴插通孔，所述真空槽在与所述固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通所述轴插通孔并固定于所述第一凸缘部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.05 JP 2013-229528;2013.11.05 JP 2013-229531.一种极低温电缆的终端连接部，其特征在于，具备：极低温电缆的末端部；导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接，并将电流引出到外部；制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时被导入制冷剂；真空槽，其容纳所述制冷剂槽，并在工作时被设置为真空状态；以及支撑部，其在轴向上连结并支撑所述制冷剂槽与所述真空槽，所述支撑部包括连结所述制冷剂槽的轴向一端侧与所述真空槽的轴向一端侧的多个固定轴，所述制冷剂槽具有第一凸缘部，所述第一凸缘部形成有用于插通所述固定轴的固定轴插通孔，所述真空槽在与所述固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通所述轴插通孔并固定于所述第一凸缘部。2.如权利要求1所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，而不贯通所述真空槽。3.如权利要求1或2所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，所述固定轴由纤维增强塑料构成。4.如权利要求1至3中任意一项所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，所述支撑部包括连结所述制冷剂槽的轴向另一端侧与所述真空槽的轴向另一端侧的滑动轴，所述制冷剂槽具有第二凸缘部，所述第二凸缘部形成有用于插通所述滑动轴的滑动轴插通孔，所述真空槽在与所述滑动轴插通孔相对的位置具有滑动轴卡止部，所述滑动轴的轴向另一端侧固定于所述滑动轴卡止部，并且轴向一端侧贯通所述滑动轴插通孔并以能够滑动的方式固定于所述第二凸缘部。5.如权利要求4所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，在所述滑动轴的端部具有脱落防止部件。6.如权利要求4或5所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，所述滑动轴的轴向另一端部固定于所述滑动轴卡止部，而不贯通所述真空槽。7.如权利要求4至6中任意一项所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，所述滑动轴由纤维增强塑料构成。8.一种极低温电缆的终端连接部，其特征在于，具备：极低温电缆的末端部；制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时被导入制冷剂；真空槽，其具有真空槽主体部、从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第一筒状部、以及以与所述第一筒状部隔开的方式从所述真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立和久，濑间信幸，青木裕治，
申请(专利权)人：昭和电线电缆系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP