多相超导电缆连接结构和多相超导电缆线制造技术

本发明专利技术公开一种多相超导电缆连接结构，其包括：容纳三个导体连接件的连接盒（１），所述导体连接件将从一对三相超导电缆（１００）抽出的每个相的缆芯（１０２）的超导体（２０１）连接在一起；固定于每个导体连接件的外部圆周上的固体绝缘元件（２）；以及，将所述固体绝缘元件（２）固定到所述连接盒（１）上的金属凸缘。通过将金属凸缘（３）固定于所述连接盒（１）（制冷剂导管１１），可以定位所述导体连接件，并且可以减少因所述缆芯（１０２）的热收缩而导致的、所述导体连接件的运动。所述结构可以有助于将所述导体连接件定位在所述连接盒中，并且可靠地将其保持在预定的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于多相超导电缆的连接结构，所述多相超导电缆包括具有超导体的多个缆芯，本专利技术还涉及包括所述结构的多相超导电缆线，更具体地，涉及一种可在连接盒中根据位置稳定导体连接件的结构、以及包括所述结构的电缆线。
技术介绍
例如，作为一种使用由铋基高温超导带形成的超导体制造的超导电缆，包括单个缆芯的单相电缆正在得到研发，而且通过将多个缆芯组装在一个单元中而制造的多缆芯类型多相超导电缆也在得到研发。图6示出截面为三缆芯类型的三相超导电缆。参考附图，这种超导电缆100包括扭转并容纳在热绝缘管101中的三个缆芯102。热绝缘管101具有外管101a和内管101b。这种由外管101a和内管101b所构成的双体管具有设置在其中的热绝缘材料(未示出)，并且在所述双体管中产生真空。这些缆芯102中的每一个包括按序从最内层开始的芯体200、超导体201、电绝缘层202、屏蔽层203以及保护层204。超导体201通过将超导线以螺旋方式围绕芯体200分层缠绕而形成。电绝缘层202由缠绕的聚丙烯层压纸形成。屏蔽层203通过与超导体201围绕电绝缘层202类似的方式以螺旋方式缠绕超导体201形成。在这种屏蔽层203中，在稳定状态下，所引发的电流与流经超导体201的电流有几乎相同的大小但是方向相反。所述引发电流导致产生一磁场，其抵消由超导体201产生的磁场从而在缆芯102以外获得几乎为零的磁场泄露。形成在内管101b和每个缆芯102之间的空间103通常设置有制冷剂流经的通路。如果这种多相超导电缆在长距离上被用于构造一种线缆，所述线缆需要将从不同电缆抽出的缆芯连接在一起的中间连接件。这种中间连接件具有诸如在日本未公开专利No.2000-340274中所描述的结构(见图1)。在这种结构中，容纳在连接盒中的超导体的各端部连接于连接套管中，并且一个加压锥形件被连接于所述超导体的端部和所述连接套管的外部圆周，并且由增强纤维塑料(FRP)所形成的杆支撑。另外连接盒中的缆芯被支撑在FRP的分隔部分。但是，对于上面所述的传统结构来说，连接盒中的缆芯的超导体连接例如可能从预定的位置发生位置移动，从而会导致对安装来说不利的位置变化。如上面所述，超导电缆由制冷剂所冷却。这使电缆收缩并且因此使超导体移动。当所述超导体移动时，在所述连接盒中，连接所述导体的每个缆芯的一部分可能会如所示的纵向位置移置。日本未公开专利No.2000-340274公开一种结构，该结构提供一种容纳缆芯和由FRP元件所支撑的加压锥形件等的连接盒。但是，当所述制冷剂冷却所述电缆时所施加的收缩力处于几吨的相当大的级别，并且所述FRP元件可能难于防止所述部分的移动，该部分连接着与所述热收缩相关的导体。因此，所述部分可能从用于安装的位置不利地移动。另外，如果所安装的电缆存在着连接所述导体的所述部分不利地朝向所述连接盒的一侧移动或有相类似移动的情形，所述电缆不会按预设的那样定位在连接盒中。通常还没有任何已知有效的结构来解决这个问题。
技术实现思路
本专利技术主要涉及一种多相超导电缆连接结构，其可以有助于定位在连接盒中与导体相连的一部分并且将所述部分保持在预定位置上。本专利技术还涉及包括所述结构的多相超导电缆线。本专利技术通过利用导体连接件连接超导体来实现上述目的，每个导体连接件被固定于其上的固体绝缘元件围绕并且利用金属元件连接到所述连接盒。更具体地，本专利技术提供一种多相超导电缆连接结构，其包括一对多相超导电缆，其包括具有超导体的多个缆芯；一连接盒，其容纳多个导体连接件，其连接从不同电缆抽出的缆芯的超导体；一固体绝缘元件，其固定于每个导体连接件的外部圆周；以及一个将多个固体绝缘元件固定于所述连接盒的金属凸缘。本专利技术允许导体连接件可由固定于连接盒的固体绝缘元件包围，从而将所述导体连接件固定于所述连接盒。另外，本专利技术可以通过用强度很高的金属形成的元件支撑所述固体绝缘元件而将所述导体连接件固定在所述连接盒中，所述金属不同于FRP或者类似的绝缘树脂，从而有效地防止因热特性所造成的位置偏移。而且，在本专利技术中，所述金属凸缘可以被固定于连接盒。所述导体连接件在连接盒中的位置易于被确定，并且可以防止在布置电缆时引起的安装位置的过度不平衡。优选地，在本专利技术的多相超导电缆连接结构中，所述连接盒具有引入其中的制冷剂，从而冷却所述缆芯，并且所述金属凸缘具有流动孔，该孔允许所述制冷剂通过该孔流通。优选地，在本专利技术的多相超导电缆连接结构中，所述连接盒由组件组成，因此在所述缆芯的纵向上是可分的。优选地，在本专利技术的多相超导电缆连接结构中，所述连接盒是一圆柱体。优选地，本专利技术的多相超导电缆连接结构还包括围绕所述超导体的屏蔽层以及用来短路分别从一电缆抽出的缆芯屏蔽层的屏蔽连接件。优选地，在本专利技术的多相超导电缆连接结构中，所述屏蔽连接件由普通传导材料和超导材料中的至少一个形成。优选地，本专利技术的多相超导电缆连接结构还包括屏蔽链接件(shieldlink)，其将从一个电缆抽出的缆芯的屏蔽层和从另一电缆抽出的缆芯的屏蔽层连接在一起。优选地，在本专利技术的多相超导电缆连接结构中，所述屏蔽链接件由普通传导材料和超导材料中的至少一个形成。本专利技术的多相超导电缆线包括如上所述的结构。下面将对本专利技术进行更明确的说明。本专利技术涉及一种多相超导电缆，其包括具有超导体的多个缆芯。例如，本专利技术涉及一种三相超导电缆，其具有三个扭转在一起并且容纳在热绝缘管中的缆芯。所述超导电缆可以是公知的多相超导电缆。制备一对这样的多相超导电缆，并且将从一个电缆抽出的缆芯的超导体与从另一电缆抽出的缆芯的超导体连接在一起。例如，所述超导体最好由以Bi-2223为基础的超导材料并且经螺旋缠绕形成的导线所构成。其可以被设置在单层中或多层中。如果所述超导体被设置在多层中，可以引入中间绝缘层。所述中间绝缘层由诸如牛皮纸或类似的绝缘纸或PPLP或者由聚丙烯所形成的类似的绝缘纸以及在夹层中的牛皮纸并经缠绕所构成。所述超导体被由PPLP形成的电绝缘层或由在夹层中的聚丙烯薄膜和牛皮纸所形成的类似的绝缘纸包围。所述电绝缘层可由被配置成类似于所述超导体的屏蔽层包围。这种超导体由导体连接件连接，所述导体连接件最好由在缆芯一端曝露的超导体和由传导材料形成并且容纳贯穿其中的一对超导体的连接套管形成。以下所述的固体绝缘元件可以被布置成围绕着所述超导体和所述连接套管。但是，在操作地点，可能难以围绕所述超导体布置所述固体绝缘元件。因此，所述连接套管可具有允许设置所述固体绝缘元件的尺寸以及所述连接套管可以具有围绕所述连接套管设置的固体绝缘元件。如上所述，本专利技术涉及包括多个缆芯的多相电缆。这样，需要不止一个将从一个电缆抽出的缆芯的超导体与从另一个电缆抽出的缆芯的超导体相连接的导体连接件。在本专利技术中，多个导体连接件被容纳在单个连接盒中。更特别地，对于诸如具有三个集中组装起来的缆芯的三相电缆来说，所述三个缆芯在单个连接盒中相连。多相多芯电缆通常由多个扭转在一起的缆芯形成。而且，如果多相多芯电缆被连接起来，必须针对每个相将它们连接。这就需要将每个电缆分解成单个相并且将分开的缆芯连接在一起。这就需要大量用于安装所述连接结构的空间。但是，在诸如检修孔或类似物中，无法为每个相确保用于安装连接盒的足够空间。而且，如果对于每个相形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相超导电缆连接结构，包括：一对多相超导电缆（１００），其包括具有超导体（２０１）的多个缆芯（１０２）；容纳多个导体连接件的连接盒，该导体连接件将从不同电缆（１００）抽出的缆芯（１０２）的超导体（２０１）连接在一起； 固定到每个所述导体连接件的外部圆周上的固体绝缘元件（２）；以及将多个所述固体绝缘元件（２）固定到所述连接盒（１）上的金属凸缘（３）。

【技术特征摘要】
JP 2004-1-22 014928/041.一种多相超导电缆连接结构，包括一对多相超导电缆(100)，其包括具有超导体(201)的多个缆芯(102)；容纳多个导体连接件的连接盒，该导体连接件将从不同电缆(100)抽出的缆芯(102)的超导体(201)连接在一起；固定到每个所述导体连接件的外部圆周上的固体绝缘元件(2)；以及将多个所述固体绝缘元件(2)固定到所述连接盒(1)上的金属凸缘(3)。2.根据权利要求1所述的多相超导电缆连接结构，其中所述连接盒(1)具有引入其中以冷却所述缆芯(102)的制冷剂；和所述金属凸缘(3)具有流动孔(31a)，所述制冷剂在该孔中流动。3.根据权利要求1所述的多相超导电缆连接结构，其中，所述连接盒(1)由多个部分形成，并因此在所述缆芯(102)的纵向上是可分开的。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦辺佑一，增田孝人，高桥芳久，松尾公义，本庄升一，三村智男，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，东京电力株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]