專(zhuān)利名稱(chēng)：超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)，更為具體地說(shuō)，涉及有效地防止導(dǎo)體連接部在接合過(guò)程中過(guò)熱，并且由此將一根超導(dǎo)電纜芯體的端部連接到一個(gè)相配導(dǎo)體上。
背景技術(shù)：
目前，城市以及類(lèi)似區(qū)域存在一種消耗更多電能的趨勢(shì)，并且因此需要更大的地下電能傳送能力。因此，一種允許電流密度接近常規(guī)電纜的100倍的超導(dǎo)電纜得以研制。如同比如在日本已公開(kāi)專(zhuān)利No.2002-140943中公開(kāi)的那樣，這種超導(dǎo)電纜被構(gòu)造成使得多個(gè)具有超導(dǎo)體的電纜芯體穿過(guò)一個(gè)外殼的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間中具有液態(tài)氮或者類(lèi)似物質(zhì)流過(guò)其中，以用作一個(gè)冷卻劑層。
為了將前述超導(dǎo)電纜鋪設(shè)在地下，必須將具有規(guī)定長(zhǎng)度的這種超導(dǎo)電纜連接在一起。但是，目前尚未研究出一種旨在對(duì)現(xiàn)有超導(dǎo)電纜進(jìn)行合適連接的方法。日本已公開(kāi)專(zhuān)利No.7-335358公開(kāi)了將一根傳統(tǒng)的非超導(dǎo)電力電纜與一根相配的電力電纜接合并且由此連接在一起。更具體地說(shuō)，如圖11中所示，電力電纜1使它們的帶有相應(yīng)的暴露導(dǎo)體2的各個(gè)端部相互貼靠，并且利用一個(gè)裝配在該電力電纜1外側(cè)上的導(dǎo)體連接套3連接在一起，此外，利用一張浸油紙沿周向從外側(cè)將它們環(huán)繞起來(lái)。
但是，如果如圖11中所示那樣采用將傳統(tǒng)電力電纜1接合在一起的方法來(lái)分別將超導(dǎo)電纜中的芯體接合并且由此連接在一起，那么作為普通導(dǎo)體中的導(dǎo)體連接套3將與超導(dǎo)體連接在一起。這就會(huì)在將普通導(dǎo)體與超導(dǎo)體連接在一起的部分產(chǎn)生一個(gè)較高的電阻值。結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，并且環(huán)繞在電纜芯體周?chē)睦鋮s劑會(huì)沸騰，最終損壞冷卻劑浸潤(rùn)紙，并且為了保持電纜的超導(dǎo)性能，制冷機(jī)必須具有很大的工作能力。還有，在將由普通導(dǎo)體形成的導(dǎo)體連接套與超導(dǎo)體連接起來(lái)的部分處的較高電阻，會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)電纜總體上電流容量降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明力圖分別將超導(dǎo)電纜中的芯體接合并且由此連接在一起，同時(shí)防止連接部由于產(chǎn)生熱量而溫度升高，同時(shí)允許該連接部提供一個(gè)較小的電阻，并且由此產(chǎn)生較少的熱量。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜接合在一起，或者將所述超導(dǎo)電纜的端子與一根普通的傳導(dǎo)電纜接合在一起，這種結(jié)構(gòu)包括一個(gè)接合絕緣層，其被設(shè)置在分別將超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體連接在一起或者將超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體與普通傳導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體連接在一起的導(dǎo)體連接部的外周上；和至少一條單獨(dú)的冷卻劑通道，該通道設(shè)置在所述接合絕緣層處，用以對(duì)所述導(dǎo)體連接部進(jìn)行冷卻。需要注意的是，在本發(fā)明中，所述普通傳導(dǎo)電纜還包括一根鉛條(a lead rod)、一根電流導(dǎo)線以及其它類(lèi)似的連接桿、導(dǎo)體提拉桿(conductor drawing rod)和其它類(lèi)似的金屬桿。
所述接合絕緣層帶有一條接收和流過(guò)冷卻劑的冷卻劑通道。當(dāng)導(dǎo)體連接部產(chǎn)生出熱量時(shí)，流過(guò)該冷卻劑通道的冷卻劑可以去除這些熱量，以防止所述導(dǎo)體連接部過(guò)熱。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，超導(dǎo)電纜具有一個(gè)外殼和一個(gè)插入在該外殼的內(nèi)部空間中的電纜芯體。電纜芯體具有一個(gè)由長(zhǎng)纖維制成的定徑管，一個(gè)設(shè)置于該定徑管的徑向外表面上的超導(dǎo)層，以及一個(gè)徑向設(shè)置于該超導(dǎo)層外側(cè)的絕緣層。所述內(nèi)部空間用作一個(gè)冷卻劑層，供一種冷卻劑穿過(guò)其中，該冷卻劑層直接與所述接合絕緣層發(fā)生接觸，帶有供冷卻劑層中的冷卻劑流過(guò)的冷卻劑通道。
由此，用于對(duì)電纜芯體進(jìn)行冷卻的冷卻劑也可以流入所述接合絕緣層中的冷卻劑通道內(nèi)，其中所述電纜芯體具有用作導(dǎo)體的超導(dǎo)層。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，接合絕緣層由分層設(shè)置的冷卻劑浸潤(rùn)紙形成。由冷卻劑浸潤(rùn)紙形成的接合絕緣層也可以被直接用于對(duì)所述導(dǎo)體連接部進(jìn)行冷卻。這一點(diǎn)可以與利用所述冷卻劑通道實(shí)現(xiàn)的效果相互作用，來(lái)對(duì)所述導(dǎo)體連接部進(jìn)行冷卻，獲得一種增效效應(yīng)。
優(yōu)選的是，所述結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)導(dǎo)體連接套，其被設(shè)置在所述導(dǎo)體連接部處，并且被壓連接在相互貼靠設(shè)置的超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體的另一徑向表面上或者與普通傳導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體相互貼靠設(shè)置的超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體的一個(gè)徑向外表面上。由裝配在外側(cè)的導(dǎo)體連接套連接在一起的相互貼靠導(dǎo)體可以使它們的接合保持機(jī)械穩(wěn)定。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，冷卻劑通道沿著所述導(dǎo)體連接套的徑向外表面具有一個(gè)徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口，以允許所述徑向外表面直接與冷卻劑接觸。
對(duì)置的導(dǎo)體由一個(gè)裝配在外側(cè)的導(dǎo)體連接套連接在一起，并且所述連接套會(huì)產(chǎn)生出熱量。但是，具有與所述連接套連通的徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口的冷卻劑通道可以使得冷卻劑穿過(guò)所述徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口，來(lái)直接對(duì)連接套的徑向外表面進(jìn)行冷卻，并且由此更為高效地防止所述連接套過(guò)熱。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，冷卻劑通道具有一條傾斜通道，用于將所述徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口連接到所述冷卻劑通道的徑向外側(cè)開(kāi)口上。
如果所述冷卻劑通道相對(duì)于電纜的縱向形成一個(gè)直角，并且由此提供了一個(gè)明顯的傾斜部分，那么施加于所述導(dǎo)體上的電壓會(huì)增強(qiáng)在所述絕緣層與冷卻劑通道邊界處形成的電場(chǎng)，并且環(huán)繞這里所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面將無(wú)法在所述明顯傾斜部分保持平行，導(dǎo)致所述電場(chǎng)超過(guò)一個(gè)臨界值。所述傾斜的冷卻劑通道可以有效地減弱在所述絕緣層與冷卻劑通道的邊界面處形成的電場(chǎng)。
還有，所述接合絕緣層可以由一種帶有冷卻劑通道的絕緣樹(shù)脂模制件形成。換句話說(shuō)，無(wú)需使用分層設(shè)置的冷卻劑浸潤(rùn)紙。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，超導(dǎo)電纜與普通傳導(dǎo)電纜經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部連接在一起，以便使得從普通傳導(dǎo)電纜突伸出來(lái)的導(dǎo)體與超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部連接在一起，所述導(dǎo)體連接部周向設(shè)置有接合絕緣層，并且所述冷卻劑通道被設(shè)置在接合絕緣層的一個(gè)端面與普通傳導(dǎo)電纜的外端面的交界處。
一根普通傳導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體與一根超導(dǎo)電纜連接在一起，并且使得所述普通傳導(dǎo)電纜與接合絕緣層具有交界部的部分帶有一條冷卻劑通道。該冷卻劑通道可以輕易形成。還有，當(dāng)所述導(dǎo)體連接部產(chǎn)生出熱量時(shí)，這些熱量可以散失到所述冷卻劑通道中，來(lái)防止該導(dǎo)體連接部過(guò)熱。
優(yōu)選的是，所述普通傳導(dǎo)電纜提供了一個(gè)絕緣體的固定部分，所述絕緣體由環(huán)氧樹(shù)脂制成，這種環(huán)氧樹(shù)脂呈現(xiàn)出高的耐熱性、隨著其固化收縮百分比很小(高的尺寸穩(wěn)定性)以及優(yōu)越的粘結(jié)性。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，交界部相對(duì)于電纜的縱向傾斜，并且設(shè)置有所述冷卻劑通道。
如果所述冷卻劑通道相對(duì)于電纜的縱向形成了一個(gè)直角，并且由此提供了一個(gè)明顯的傾斜部分，那么施加于所述導(dǎo)體上的電壓會(huì)增強(qiáng)在所述絕緣層與冷卻劑通道邊界處形成的電場(chǎng)，并且環(huán)繞這里所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面將無(wú)法在所述明顯傾斜部分保持平行，導(dǎo)致所述電場(chǎng)超過(guò)臨界值。設(shè)置在一個(gè)傾斜平面上的所述冷卻劑通道可以有效地減弱所述邊界處的電場(chǎng)。
如果所述冷卻劑通道相對(duì)于電纜的縱向形成一個(gè)直角，并且由此形成了一個(gè)明顯的傾斜部分，那么由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流環(huán)繞這里形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面將無(wú)法在所述明顯傾斜部分保持平行，導(dǎo)致所述電場(chǎng)超過(guò)臨界值。設(shè)置在一個(gè)傾斜交界部處的所述冷卻劑通道可以在所述接合絕緣層中有利于電場(chǎng)的等勢(shì)面基本上保持平行，以防止電場(chǎng)增強(qiáng)。
在另外一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜接合在一起，或者將所述超導(dǎo)電纜的端子與一根普通的傳導(dǎo)電纜接合在一起。這種結(jié)構(gòu)包括一個(gè)導(dǎo)體連接部，允許所述電纜中的相應(yīng)導(dǎo)體相互貼靠并且被連接在一起，或者允許所述超導(dǎo)電纜與普通傳導(dǎo)電纜中的相應(yīng)導(dǎo)體相互貼靠并且被連接在一起；一個(gè)導(dǎo)體連接套，該連接套壓連接所述導(dǎo)體連接部的圓周；一根超導(dǎo)線，其被設(shè)置在所述導(dǎo)體連接套的徑向外表面上，或者被嵌入在所述導(dǎo)體連接套的內(nèi)部，以減少熱量的產(chǎn)生；以及一個(gè)接合絕緣層，其被設(shè)置在所述導(dǎo)體連接套或者超導(dǎo)線的外周上。
由于連接在所述導(dǎo)體連接套的外表面或者內(nèi)表面上的超導(dǎo)線的電阻明顯小于所述連接套，所以來(lái)自于超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體(超導(dǎo)體)的電流會(huì)趨于流過(guò)所述導(dǎo)線而并非所述連接套。由此，可以產(chǎn)生較少的熱量。還有，在所述導(dǎo)體連接部，電流趨于流過(guò)所述超導(dǎo)線而并非導(dǎo)體連接套，因?yàn)樗龀瑢?dǎo)線的電阻小于導(dǎo)體連接套?？傮w而言，可以防止所述超導(dǎo)電纜具有較小的電流容量。
所述超導(dǎo)線的相對(duì)端部被電連接在兩個(gè)即將連接在一起的超導(dǎo)電纜每一個(gè)中的導(dǎo)體上，或者被電連接在即將連接在一起的超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體與普通傳導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體上。
由此，一根電阻較小的超導(dǎo)線可以分別直接橫向連接(crosslink)超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體，以減少熱量的產(chǎn)生，并且所述導(dǎo)體連接套可以保持穩(wěn)固接合。
合適的是，所述超導(dǎo)線沿縱向設(shè)置在導(dǎo)體連接套的徑向外表面上，或者螺旋卷繞在其上，并且被焊接在其上。
在再一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜接合在一起，或者將所述超導(dǎo)電纜的端子與一根普通的傳導(dǎo)電纜接合在一起。這種結(jié)構(gòu)包括一個(gè)導(dǎo)體連接部，它允許所述電纜中的相應(yīng)導(dǎo)體相互貼靠、焊接并且電連接在一起，或者允許所述超導(dǎo)電纜與普通傳導(dǎo)電纜中的相應(yīng)導(dǎo)體相互貼靠、焊接并且電連接在一起；一根超導(dǎo)線，它沿縱方向設(shè)置在所述導(dǎo)體連接部的圓周上，或者被卷繞在其上，以減少熱量的產(chǎn)生；以及一個(gè)接合絕緣層，其被徑向設(shè)置在所述超導(dǎo)線的外側(cè)。
由于連接在所述導(dǎo)體連接套的外表面或者內(nèi)表面上的超導(dǎo)線的電阻明顯小于所述連接套，所以來(lái)自于電纜芯體中的超導(dǎo)層的電流會(huì)趨于流過(guò)所述導(dǎo)線而并非所述連接套。由此，可以產(chǎn)生較少的熱量。還有，在所述導(dǎo)體連接部，電流趨于流過(guò)所述超導(dǎo)線而并非導(dǎo)體連接套，因?yàn)樗鰧?dǎo)線的電阻小于導(dǎo)體連接套?？傮w而言，可以防止所述超導(dǎo)電纜具有較小的電流容量。
優(yōu)選的是，在所述結(jié)構(gòu)中，接合絕緣層具有至少一條冷卻劑通道。作為一種抵抗熱量的途徑，這一點(diǎn)也是優(yōu)選的，因?yàn)榭梢耘c減少熱量產(chǎn)生的效果相互作用，實(shí)現(xiàn)了一種通過(guò)所述冷卻劑通道散失熱量的增效效應(yīng)。
所述超導(dǎo)電纜和普通傳導(dǎo)電纜具有導(dǎo)體連接部，以便使得所述超導(dǎo)電纜具有一個(gè)從其上突伸出來(lái)的導(dǎo)體，所述超導(dǎo)體與超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部連接在一起，同時(shí)所述接合絕緣層被徑向設(shè)置在導(dǎo)體連接部的外側(cè)，此外，所述接合絕緣層的一個(gè)端面與普通傳導(dǎo)電纜的外端面被連接在一起，形成一個(gè)交界部，該交界部帶有一條冷卻劑通道。這一點(diǎn)是優(yōu)選的，因?yàn)樵试S所述冷卻劑通道被輕易形成，并且還可以防止所述導(dǎo)體連接部過(guò)熱。
所述超導(dǎo)電纜包括一個(gè)電纜芯體，該電纜芯體具有一個(gè)由長(zhǎng)纖維制成的定徑管；一個(gè)以多層形式圍繞在所述定徑管螺旋纏繞的超導(dǎo)層；以及一個(gè)徑向位于所述超導(dǎo)層外側(cè)的絕緣層。所述電纜芯體具有一個(gè)帶有階梯狀露出的定徑管和超導(dǎo)層的端子，而所述導(dǎo)體連接套具有徑向內(nèi)表面和外表面，且超導(dǎo)線嵌于其中，以減少熱量的產(chǎn)生，并且被連接到階梯狀露出的定徑管和超導(dǎo)層上。階梯狀露出來(lái)的超導(dǎo)層允許所述導(dǎo)體連接套與每層的超導(dǎo)層形成穩(wěn)固的電連接。
作為特殊構(gòu)造，前述結(jié)構(gòu)具有多于一個(gè)相互連接起來(lái)的電纜芯體，每個(gè)電纜芯體均具有一個(gè)屏蔽層和一個(gè)防護(hù)層，所述屏蔽層帶有一根被徑向設(shè)置在所述絕緣層的外側(cè)的超導(dǎo)線，而所述防護(hù)層由絕緣體制成，并且被徑向設(shè)置在所述屏蔽層的外側(cè)，所述電纜芯體中的超導(dǎo)層與另一電纜芯體中的超導(dǎo)層或者普通傳導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體經(jīng)由導(dǎo)體連接部連接在一起，所述導(dǎo)體連接部包覆有接合絕緣層。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的前述以及其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明了。


在附圖中圖1A是超導(dǎo)電纜在一個(gè)實(shí)施例中的橫剖面圖，圖1B是一個(gè)電纜芯體的透視圖，而圖1C是一個(gè)超導(dǎo)體的透視圖；圖2A是一個(gè)縱向橫剖面圖，示出將第一實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜內(nèi)的芯體連接起來(lái)的方式，而圖2B是一個(gè)與其正交的橫剖面圖；圖3-5是多個(gè)縱向橫剖面圖，分別示出在第二至第四實(shí)施例中將超導(dǎo)電纜內(nèi)的芯體連接起來(lái)的方式；圖6是一個(gè)橫剖面圖，示出第四實(shí)施例的一種變型的示例；圖7是一個(gè)縱向橫剖面圖，示出將在第五實(shí)施例中的超導(dǎo)電纜內(nèi)的芯體連接起來(lái)的方式；圖8是一個(gè)橫剖面圖，示出了第五實(shí)施例的一種變型的示例；圖9和10是兩個(gè)縱向橫剖面圖，分別示出在第六和第七實(shí)施例中將超導(dǎo)電纜內(nèi)的芯體連接起來(lái)的方式；而圖11是一個(gè)傳統(tǒng)示例的橫剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D1A，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜100，如沿徑向向外方向所見(jiàn)到的，包括分層設(shè)置的一個(gè)內(nèi)側(cè)波紋管15、一個(gè)絕緣層16、一個(gè)外側(cè)波紋管17以及一個(gè)抗腐蝕層18，來(lái)形成一個(gè)圓柱體，以便形成用作絕緣導(dǎo)管的外殼70。外殼70具有一個(gè)內(nèi)部空間71，該內(nèi)部空間71用作一個(gè)冷卻劑層R，并且有三根電纜芯體10穿過(guò)其中。內(nèi)側(cè)波紋管15和外側(cè)波紋管17是由不銹鋼制成的波紋狀圓柱體，而抗腐蝕層18比如由聚氯乙烯(PVC)制成。冷卻劑層R使用了液氮、液氦等的冷卻劑。
如圖1A和1B中所示，電纜芯體10包括一個(gè)定徑管11，該定徑管11由扭絞在一起的銅絲制成，并且被置于所述芯體的中部；一個(gè)超導(dǎo)層12，該超導(dǎo)層12由一種螺旋卷繞在定徑管11周?chē)某瑢?dǎo)體制成；以及一個(gè)絕緣層13，在超導(dǎo)層12的外周上纏繞有一個(gè)屏蔽層和一個(gè)防護(hù)層(未示出)。
定徑管11由多個(gè)銅絲制成，這些銅絲形成扭絞在一起的絕緣導(dǎo)線束，以保持電纜芯體10的機(jī)械性能(剛度、彎曲特性以及類(lèi)似性能)，并且還降低了在該定徑管中的渦電流損失。還有，由于定徑管11的外周卷繞有超導(dǎo)層12并且超導(dǎo)層12的電阻非常低，所以電流趨于流過(guò)超導(dǎo)層12而并非定徑管11。但是，需要指出的是，如果渦電流存在并且超過(guò)了一個(gè)臨界值Ic，那么超導(dǎo)層12的電阻將增大，為了安全起見(jiàn)，定徑管11也將流過(guò)電流，并且用作一個(gè)旁路。定徑管11也可以由銅之外的金屬制成。
如圖1C中所示，超導(dǎo)層12由一根導(dǎo)線制成，該導(dǎo)線呈一根由鉍(Bi)-2223、超導(dǎo)纖維12b以及包覆所述纖維的銀12a(或者銀的合金)制成的條帶形式。超導(dǎo)纖維12b可以由陶瓷制成，比如氧化釔、氧化鉈、氧化鉍。
絕緣層13由聚丙烯層壓紙(PPLP)制成，該聚丙烯層壓紙由聚丙烯薄膜形成，至少在其一個(gè)表面上粘結(jié)有牛皮紙。絕緣層13中浸潤(rùn)有冷卻劑，并且處于低溫絕緣體系。可選擇地，絕緣層13可以是一張紙，這張紙比如由組合在一起的聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或等制成。
屏蔽層14的構(gòu)造類(lèi)似于超導(dǎo)層12的構(gòu)造，并且沿著一個(gè)與超導(dǎo)層12相反的方向流過(guò)一個(gè)電流，來(lái)消除磁場(chǎng)。
正如下面將要描述的那樣，超導(dǎo)電纜100具有在第一實(shí)施例中結(jié)合和連接起來(lái)的電纜芯體10。
第一實(shí)施例參照?qǐng)D2A，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)52。更具體地說(shuō)，兩個(gè)對(duì)置的電纜芯體10使其相應(yīng)的定徑管11和超導(dǎo)層12呈階梯狀露出，從而使得它們可以被連接到導(dǎo)體連接套19上。定徑管11相互貼靠，而導(dǎo)體連接套19被外側(cè)裝配和連接起來(lái)，以便形成一個(gè)導(dǎo)體連接部22，其中導(dǎo)體連接套19形成為一個(gè)金屬圓柱體(比如銅、鋁或者類(lèi)似金屬)。
導(dǎo)體連接套19和超導(dǎo)層12比如通過(guò)焊料電連接起來(lái)，并且導(dǎo)體連接套19與定徑管11被壓連接。
導(dǎo)體連接套19覆蓋有圍繞它纏繞的第一冷卻劑浸潤(rùn)紙20A和第二冷卻劑浸潤(rùn)紙20B，來(lái)用作一個(gè)接合絕緣層20。與絕緣層13相似，第一冷卻劑浸潤(rùn)紙20A和第二冷卻劑浸潤(rùn)紙20B也可以由聚丙烯層壓紙(PPLP)制成，或者可以是牛皮紙，所述聚丙烯層壓紙由聚丙烯薄膜形成，至少在它的一個(gè)表面上粘結(jié)有牛皮紙。
更具體地說(shuō)，如圖2A中所示，導(dǎo)體連接套19上卷繞有沿縱向分成兩部分的第一冷卻劑浸潤(rùn)紙20A，并且如圖2B中所示，第一冷卻劑浸潤(rùn)紙20A的徑向外表面上沿周向以間隔方式設(shè)置有墊圈21，并且其上的第二冷卻劑浸潤(rùn)紙20B被卷繞在這些墊圈21上，來(lái)形成具有一條冷卻劑通道S的接合絕緣層20。
需要注意的是，接合絕緣層20的一個(gè)端部帶有傾斜的側(cè)表面20c，從而使得其不會(huì)相對(duì)于電纜芯體10的縱向形成一個(gè)直角，并且由此與所述電纜芯體平滑鄰接。
如果側(cè)表面20c相對(duì)于電纜的縱向形成一個(gè)直角，并且由此形成一個(gè)明顯的傾斜部分，那么施加在超導(dǎo)層12上的電壓可以增強(qiáng)在接合絕緣層20與側(cè)表面20c邊界處形成的電場(chǎng)，并且環(huán)繞這里所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面將無(wú)法在所述明顯傾斜部分保持平行，導(dǎo)致所述電場(chǎng)超過(guò)臨界值。接合絕緣層20的端部帶有與電纜芯體10平滑鄰接的側(cè)表面20c，這可以有效地減弱所述邊界處的電場(chǎng)。
還有，如圖2中所示，冷卻劑通道S具有一個(gè)水平部分Sa和一個(gè)傾斜部分Sb。水平部分Sa具有一個(gè)與冷卻劑層R連通的端部，而傾斜部分Sb也具有一個(gè)與導(dǎo)體連接套19的外表面鄰接的端部。
換句話說(shuō)，冷卻劑通道S具有傾斜通道Sb，該傾斜通道Sb將冷卻劑通道S的徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口S1與冷卻劑通道S的徑向外側(cè)開(kāi)口S2連接起來(lái)。徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口S1沿著徑向外表面19a位于導(dǎo)體連接套19處，其中徑向外表面19a直接與冷卻劑發(fā)生接觸。由于與側(cè)表面20c傾斜的相同原因，部分Sb相對(duì)于電纜芯體10的縱向傾斜，而并非與其垂直。
因此，對(duì)置的電纜芯體10使其相應(yīng)傳導(dǎo)層12由裝配在其外側(cè)的普通導(dǎo)體或者導(dǎo)體連接套19連接在一起。盡管連接套19會(huì)產(chǎn)生出熱量，但是與內(nèi)側(cè)波紋管15的內(nèi)部空間71相對(duì)應(yīng)的冷卻劑層R的冷卻劑可以流入形成于接合絕緣層20中的冷卻劑通道S內(nèi)，并且在連接套19處所產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)冷卻劑通道S中的冷卻劑的對(duì)流而擴(kuò)散至冷卻劑層R，從而防止連接套19過(guò)熱。
需要注意的是，如圖2B中所示，盡管在本實(shí)施例中周向設(shè)置了多于一個(gè)冷卻劑通道S，但是可以設(shè)置任意數(shù)量的冷卻劑通道。例如，可以?xún)H設(shè)置一條冷卻劑通道。還有，墊圈21被合適地置于由分層卷繞的冷卻劑浸潤(rùn)紙形成的絕緣層20A與20B之間。但是，它也可以被設(shè)置在電纜芯體10的徑向外表面與接合絕緣層20之間。還有，接合絕緣層20可以是一個(gè)絕緣樹(shù)脂模制件。
第二實(shí)施例參照?qǐng)D3，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)53，其包括一個(gè)接合絕緣層20′，如沿縱向所見(jiàn)，該絕緣層20′包括一條沿著電纜芯體10延伸的冷卻劑通道S′，并且該冷卻劑通道S′在與導(dǎo)體連接套19鄰接的部分處發(fā)生連通。
冷卻劑通道S′具有一個(gè)水平部分Sa′，其使得一個(gè)端部Sf與冷卻劑層R連通；一個(gè)傾斜部分Sb′，其與水平部分Sa′連通，并且在徑向外表面19a處具有一個(gè)鄰接導(dǎo)體連接套19的端部；一個(gè)水平部分Sd′，其使得一個(gè)端部Sg′與冷卻劑層R連通；一個(gè)傾斜部分Se′，其與水平部分Sd′連通，并且具有一個(gè)在表面19a處與連接套19鄰接的端部；以及一個(gè)連通部分Sc′，允許對(duì)置的傾斜部分Sb′和Se′的相應(yīng)端部彼此連通。
更具體地說(shuō)，導(dǎo)體連接套19上卷繞有分成兩部分的第一冷卻劑浸潤(rùn)紙20A，如沿縱向所見(jiàn)。隨后，該第一冷卻劑浸潤(rùn)紙20A在其徑向外表面上設(shè)置有沿周向以間隔方式設(shè)置的墊圈，在其上卷繞有第二冷卻劑浸潤(rùn)紙20B′。具有冷卻劑通道S′的接合絕緣層20′由此得以形成。在此過(guò)程中，還需將傾斜部分Sb′與Se′的端部之間的墊圈設(shè)置在連接套19的外表面上，以便使得所述墊圈得以周向排布并且間隔設(shè)置，并且將第二冷卻劑浸潤(rùn)紙20B′卷繞在其周?chē)显试S連通部分Sc′水平形成，并且在表面19a處與連接套19鄰接。
前述布置允許存在于接合絕緣層20′外側(cè)的冷卻劑層R中的冷卻劑在一個(gè)端部Sg′處流入冷卻劑通道S′內(nèi)，并且在另一端部Sf′處流出。所述冷卻劑由此通過(guò)冷卻劑通道S′進(jìn)行循環(huán)，來(lái)更高效地對(duì)連接套19進(jìn)行冷卻。
本實(shí)施例中的其余構(gòu)造類(lèi)似于第一實(shí)施例中的其余構(gòu)造。
第三實(shí)施例在本實(shí)施例中，將對(duì)一種將超導(dǎo)電纜的端子與用于固定普通傳導(dǎo)電纜的樹(shù)脂單元接合在一起的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D4，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)54，用于將超導(dǎo)電纜100中的電纜芯體10連接到一個(gè)樹(shù)脂單元33中的導(dǎo)體31上，其中樹(shù)脂單元33用于將普通傳導(dǎo)電纜固定到外部構(gòu)件上。
在樹(shù)脂單元33中，由鋁和銅制成的導(dǎo)體31由一個(gè)絕緣體32的固定部分環(huán)繞起來(lái)，其中絕緣體32由環(huán)氧樹(shù)脂制成，其橫剖面呈偏菱形。絕緣體32的固定部分的一個(gè)端部帶有突出并由此露出來(lái)的導(dǎo)體31，該導(dǎo)體31具有一個(gè)端部，即連接部分31a，其被裝配在電纜芯體10中的超導(dǎo)層12的外側(cè)，并且由此連接于其上。
導(dǎo)體連接套19的外表面和絕緣體32的固定部分端部的側(cè)表面32a包覆有卷繞其上的冷卻劑浸潤(rùn)紙30A和30B，以形成一個(gè)接合絕緣層30。該接合絕緣層30與普通傳導(dǎo)電纜33的交界部相對(duì)于電纜芯體14的縱向傾斜，并且?guī)в幸粭l冷卻劑通道S1。
更具體地說(shuō)，側(cè)表面32a設(shè)置有沿著電纜芯體10的圓周間隔開(kāi)的墊圈(未示出)，并且第一冷卻劑浸潤(rùn)紙30A被卷繞導(dǎo)體31上用作導(dǎo)體連接部22的突起，并由此覆蓋該突起。接著，第一冷卻劑浸潤(rùn)紙30A也在外側(cè)周向設(shè)置有間隔開(kāi)的墊圈(未示出)，并且第二冷卻劑浸潤(rùn)紙30B被卷繞于其上，來(lái)形成接合絕緣層30。換句話說(shuō)，接合絕緣層30與絕緣體32上的固定部分具有一交界部，該交界部帶有與冷卻劑層R連通的第一冷卻劑通道S1，并且接合絕緣層30在內(nèi)部設(shè)置有第二冷卻劑通道S2，使得第一冷卻劑通道S1與導(dǎo)體31的端部，即連接部分31a連通。
第二冷卻劑通道S2具有與第一冷卻劑通道S1連通的水平部分S2b，和在端部，即連接部分31a處與導(dǎo)體31鄰接的傾斜部分S2a。需要注意的是，盡管第一冷卻劑通道S1具有與導(dǎo)體31連通的一個(gè)端部，但是僅需要至少與第二冷卻劑通道S2連通即可。無(wú)需使得第一冷卻劑通道S1與導(dǎo)體31連通。
由此，位于電纜芯體10外側(cè)的冷卻劑層R可以使得冷卻劑通過(guò)第一冷卻劑通道S1流入第二冷卻劑通道S2內(nèi)，從而使得在導(dǎo)體31的端部，即連接部分31a處產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)第一冷卻劑通道S1和第二冷卻劑通道S2擴(kuò)散至冷卻劑層R，以防止導(dǎo)體連接部22過(guò)熱。
盡管當(dāng)考慮耐熱性、尺寸穩(wěn)定性以及粘結(jié)性時(shí)絕緣體32上的固定部分最好由環(huán)氧樹(shù)脂制成，但是并不局限于一種特定材料，只要其顯現(xiàn)出高的耐熱性、隨著其發(fā)生固化收縮的百分比較小(或者高的尺寸穩(wěn)定性)以及優(yōu)越的粘結(jié)性即可。還有，樹(shù)脂單元32中的導(dǎo)體31可以是一個(gè)超導(dǎo)體。
第四實(shí)施例。
參照?qǐng)D5，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)55，其包括導(dǎo)體連接套19，該連接套19具有徑向外表面，該徑向外表面具有螺旋卷繞其上并焊接于其上的超導(dǎo)線41，來(lái)減少熱量的產(chǎn)生。接合絕緣層40中未設(shè)置冷卻劑通道。超導(dǎo)線41在構(gòu)造上類(lèi)似于在圖1C中示出的超導(dǎo)層12，并且可以或密或疏地卷繞起來(lái)。超導(dǎo)線41的相對(duì)端部41a在超導(dǎo)層12處貼靠在電纜芯體10上。由此，超導(dǎo)線41的相對(duì)端部被電連接在兩根連接起來(lái)的超導(dǎo)電纜100每一個(gè)中的定徑管11上。
由此，對(duì)置的電纜芯體10使它相應(yīng)的超導(dǎo)層12和定徑管11由裝配在外側(cè)的導(dǎo)體連接套19連接起來(lái)，該導(dǎo)體連接套19具有徑向外表面，而該徑向外表面具有連接于其上的超導(dǎo)線41。由于超導(dǎo)線41的電阻小于導(dǎo)體連接套19，所以電流會(huì)趨于流過(guò)導(dǎo)線41而并非連接套19。連接套19由此可以產(chǎn)生較少的熱量。
盡管在本實(shí)施例中超導(dǎo)線41被螺旋卷繞，但是導(dǎo)線41也可以沿縱向(或者沿著電纜芯體10的縱向)簡(jiǎn)單地設(shè)置在導(dǎo)體連接套19的徑向外表面19a上?？蛇x擇地，導(dǎo)線41可以被簡(jiǎn)單地嵌入導(dǎo)體連接套19中。還有，導(dǎo)線41無(wú)需具使其端部與超導(dǎo)層12接觸。再有，盡管在本實(shí)施例中導(dǎo)線41被焊接在超導(dǎo)層12上，但是導(dǎo)線41也可以簡(jiǎn)單地隨著接合絕緣層40的卷繞而嵌入?？蛇x擇地，導(dǎo)線41可以被徑向設(shè)置在連接套19的內(nèi)側(cè)。
本實(shí)施例中的其余構(gòu)造類(lèi)似于第一實(shí)施例中的其余構(gòu)造。
盡管已經(jīng)結(jié)合用于將超導(dǎo)電纜連接在一起的超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)55對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明也適用于將一根超導(dǎo)電纜與一根普通的傳導(dǎo)電纜連接在一起的超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)。
此外，參照?qǐng)D6，本實(shí)施例提供了另外一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)56，其中，如縱向所見(jiàn)分成兩個(gè)部分的第一冷卻劑浸潤(rùn)紙40A卷繞并因此覆蓋在超導(dǎo)線41上，所述超導(dǎo)線41被設(shè)置在導(dǎo)體連接套19的徑向外表面19a上，并且電纜芯體10的外表面與其鄰接。還有，第一冷卻劑浸潤(rùn)紙40A由間隔開(kāi)的墊圈(未示出)從外側(cè)周向環(huán)繞，并且在這些墊圈上卷繞第二冷卻劑浸潤(rùn)紙40B。由此，具有冷卻劑通道S的接合絕緣層40′允許外側(cè)冷卻劑層R與超導(dǎo)線41連通，其中超導(dǎo)線41被設(shè)置在導(dǎo)體連接套19的徑向外表面19a處。
由此，位于接合絕緣層40′外側(cè)的冷卻劑可以流入冷卻劑通道S內(nèi)。如果導(dǎo)體連接套19和超導(dǎo)線41產(chǎn)生出熱量，那么冷卻劑通道S允許這些熱量擴(kuò)散至所述冷卻劑中。這樣可以提供一種抵抗熱量的增效的高效途徑，因?yàn)槠渑c減少熱量的效果相互作用，所述的熱量減少歸因于為連接套19提供超導(dǎo)線14。
第五實(shí)施例參照?qǐng)D7，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)57。更具體地說(shuō)，對(duì)置電纜芯體10使它們相互貼靠的定徑管11被焊接并且由此連接在一起。還有，定徑管11和超導(dǎo)層12具有一個(gè)外表面，該外表面帶有螺旋卷繞在其周?chē)某瑢?dǎo)線51，并且被焊接或者以類(lèi)似方式連接在超導(dǎo)層12上，來(lái)建立電連接。此外，在其徑向外側(cè)螺旋卷繞有一層冷卻劑浸潤(rùn)紙，來(lái)形成一個(gè)接合絕緣層50。
由此，對(duì)置的電纜芯體10使它們相應(yīng)的超導(dǎo)層12由超導(dǎo)線51電連接。利用電阻值較小的電阻可以實(shí)現(xiàn)所述電連接，從而使得連接部可以產(chǎn)生較少的熱量。還有，由于用于形成電連接的超導(dǎo)線51具有較小的剛度，所以具有足夠剛度的定徑管11可以被焊接和連接在一起，從而連接部可以保持恒定的強(qiáng)度。
需要注意的是，盡管在本實(shí)施例中超導(dǎo)線51被螺旋卷繞，但是超導(dǎo)線51也可以被簡(jiǎn)單地沿縱向置于超導(dǎo)層12和定徑管11的外表面上。還有，盡管在本實(shí)施例中導(dǎo)線51被焊接在超導(dǎo)層12上，但是導(dǎo)線51也可以簡(jiǎn)單地利用卷繞在其周?chē)慕雍辖^緣層50的力而嵌入。
本實(shí)施例中的其余構(gòu)造類(lèi)似于第一實(shí)施例中的其余構(gòu)造。
還有，參照?qǐng)D8，本實(shí)施例提供了另外一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)58。更具體地說(shuō)，超導(dǎo)線51和與之鄰接的電纜芯體10具有覆蓋了第一冷卻劑浸潤(rùn)紙50A的外表面，該冷卻劑浸潤(rùn)紙50A如縱向所見(jiàn)被分成兩個(gè)部分，并且卷繞在所述外表面的周?chē)?。第一冷卻劑浸潤(rùn)紙50A在外側(cè)周向設(shè)置有間隔開(kāi)的墊圈(未示出)，并且在這些墊圈上卷繞有第二冷卻劑浸潤(rùn)紙50B。由此，具有冷卻劑通道S的接合絕緣層50′允許外側(cè)冷卻劑層R與超導(dǎo)線51連通。
由此，接合絕緣層50′外側(cè)的冷卻劑可以流入冷卻劑通道S內(nèi)。如果超導(dǎo)線51產(chǎn)生出熱量，那么冷卻劑通道S允許這些熱量擴(kuò)散至所述冷卻劑中。這樣可以提供一種抵抗熱量的增效的充分途徑，這是因?yàn)樗c減少熱量的效果相互作用，所述減少熱量的效果歸因于采用了超導(dǎo)線51。
第六實(shí)施例參照?qǐng)D9，本實(shí)施例與第三實(shí)施例的不同之處如下本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)59，其中對(duì)應(yīng)于普通傳導(dǎo)電纜的固定樹(shù)脂單元33′具有一個(gè)導(dǎo)體60，該導(dǎo)體60帶有一個(gè)螺旋卷繞在其周?chē)某瑢?dǎo)體61，并且，樹(shù)脂單元33′的超導(dǎo)體61和電纜芯體10的超導(dǎo)層12由裝配在外側(cè)的導(dǎo)體連接套19連接在一起，此外，在導(dǎo)體連接套19的外表面上螺旋卷繞有超導(dǎo)線41。
更具體地說(shuō)，樹(shù)脂單元33′中，由鋁或銅制成的導(dǎo)體60由螺旋卷繞在其周?chē)某瑢?dǎo)體61環(huán)繞，并且超導(dǎo)體61也由絕緣體32上的固定部分環(huán)繞，其中絕緣體32由環(huán)氧樹(shù)脂制成，其橫剖面呈偏菱形。絕緣體32上的固定部分的一個(gè)端部帶有階梯狀突伸出來(lái)的導(dǎo)體60和超導(dǎo)體61。
導(dǎo)體60具有一個(gè)在定徑管11處貼靠在電纜芯體10上的端部，并且超導(dǎo)體61和超導(dǎo)層12由導(dǎo)體連接套19連接在一起，該連接套19從外側(cè)裝配，并且在其徑向外表面19a上螺旋卷繞有超導(dǎo)線41，超導(dǎo)線41被焊接并且由此連接于其上。
絕緣體32上的固定部分的一個(gè)端部帶有側(cè)表面32a，該側(cè)表面32a設(shè)置有周向間隔開(kāi)的墊圈(未示出)，并且卷繞有第一冷卻劑浸潤(rùn)紙30A，以覆蓋住帶有超導(dǎo)線41的導(dǎo)體連接套19。此外，第一冷卻劑浸潤(rùn)紙30A由墊圈(未示出)從外側(cè)周向環(huán)繞起來(lái)，并且在其上卷繞第二冷卻劑浸潤(rùn)紙30B，以形成接合絕緣層30。由此，接合絕緣層30與絕緣體32上的固定部分的交界部63帶有與冷卻劑層R連通的第一冷卻劑通道S1，并且接合絕緣層30在內(nèi)部帶有第二冷卻劑通道S2，用于使得第一冷卻劑通道S1與超導(dǎo)線41連通。
本實(shí)施例中的其余構(gòu)造類(lèi)似于第三實(shí)施例中的其余構(gòu)造。
第七實(shí)施例參照?qǐng)D10，本實(shí)施例與第六實(shí)施例的不同之處在于，本實(shí)施例提供了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)66，其中固定樹(shù)脂單元33′的導(dǎo)體60與電纜芯體10的定徑管11相互貼靠，并且被焊接在一起，而定徑管11、超導(dǎo)體61以及超導(dǎo)層12具有一外表面，其上螺旋卷繞有超導(dǎo)線51，超導(dǎo)線51被焊接或者以類(lèi)似方式連接在超導(dǎo)層12、61上，以形成電連接。
此外，如同在第三和第六實(shí)施例中那樣，卷繞第一冷卻劑浸潤(rùn)紙30A和第二冷卻劑浸潤(rùn)紙30B，來(lái)形成具有第二冷卻劑通道S2和第一冷卻劑通道S1的接合絕緣層30。
本實(shí)施例中的其余構(gòu)造與第三實(shí)施例中的其余構(gòu)造相同。
按照本發(fā)明，正如通過(guò)前面描述所明白的那樣，超導(dǎo)電纜的導(dǎo)體連接部在其外側(cè)裝配有一個(gè)設(shè)置有冷卻劑通道的接合絕緣層，從而使得在導(dǎo)體連接部所產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)流入所述冷卻劑通道內(nèi)的冷卻劑而散失掉，以防止所述導(dǎo)體連接部過(guò)熱。此外，在所述導(dǎo)體連接部，導(dǎo)體可以由一個(gè)裝配在外側(cè)并且?guī)в袑?dǎo)體連接套的超導(dǎo)線連接在一起，或者直接由超導(dǎo)線連接在一起，以使得所述接合部產(chǎn)生較少的熱量。
盡管已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述和例證，但是應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，這些內(nèi)容僅用作例證和示例目的，而并非加以限制，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求中的用語(yǔ)加以限定。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)(52，54)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜(100)接合在一起，或者將所述超導(dǎo)電纜(100)的端子與普通傳導(dǎo)電纜(33)接合在一起，這種結(jié)構(gòu)包括接合絕緣層(20)，其設(shè)置在分別將所述超導(dǎo)電纜(100)的導(dǎo)體(11)連接在一起或者將所述超導(dǎo)電纜(100)的所述導(dǎo)體(11)與所述普通傳導(dǎo)電纜(33)中的導(dǎo)體(31)連接在一起的導(dǎo)體連接部(22)的外周上；以及至少一條冷卻劑通道(S)，其被設(shè)置在所述接合絕緣層(20)處，用以對(duì)所述導(dǎo)體連接部進(jìn)行冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)具有外殼(70)和插入在所述外殼(70)的內(nèi)部空間(71)中的電纜芯體(10)；所述電纜芯體(10)具有由長(zhǎng)纖維制成的定徑管(11)、設(shè)置于所述定徑管(11)的徑向外表面上的超導(dǎo)層(12)，以及徑向設(shè)置于所述超導(dǎo)層(12)外側(cè)的絕緣層(13)；所述內(nèi)部空間(71)用作一個(gè)冷卻劑層(R)，供冷卻劑流過(guò)其中，所述冷卻劑層(R)直接與所述接合絕緣層(20)接觸，具有流過(guò)所述冷卻劑層(R)中的冷卻劑的冷卻劑通道(S)。
3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)(52，54)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)具有多于一個(gè)相互連接起來(lái)的所述電纜芯體(10)，每個(gè)電纜芯體(10)具有屏蔽層(14)和防護(hù)層(49)，所述屏蔽層(14)帶有徑向設(shè)置在所述絕緣層(13)外側(cè)的超導(dǎo)線，而所述防護(hù)層(49)由絕緣體制成，并且徑向設(shè)置在所述屏蔽層(14)的外側(cè)；并且所述電纜芯體(10)的超導(dǎo)層(12)與另一個(gè)所述電纜芯體(10)的超導(dǎo)層(12)或所述普通傳導(dǎo)電纜(33)的所述導(dǎo)體(31)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，而所述導(dǎo)體連接部(22)覆蓋有所述接合絕緣層(20，30)。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中，所述接合絕緣層(20)由分層設(shè)置的冷卻劑浸潤(rùn)紙(20A，20B)形成。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(52)，還包括導(dǎo)體連接套(19)，所述導(dǎo)體連接套(19)設(shè)置在所述導(dǎo)體連接部(22)處，并且被壓連接在相互貼靠設(shè)置的所述超導(dǎo)電纜(11)的所述導(dǎo)體(11)的另一徑向表面上或者壓連接在相互貼靠設(shè)置的所述超導(dǎo)電纜(100)的所述導(dǎo)體(11)的一個(gè)徑向外表面和所述普通傳導(dǎo)電纜(33)的所述導(dǎo)體(31)上。
6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中所述冷卻劑通道(S)沿著所述導(dǎo)體連接套(19)的徑向外表面(19a)具有一個(gè)徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口(S1)，以允許所述徑向外表面(19a)直接接觸所述冷卻劑。
7.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中所述冷卻劑通道(S)具有傾斜通道(Sb)，該傾斜通道將所述徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)口(S1)連接到所述冷卻劑通道(S)的徑向外側(cè)開(kāi)口(S2)上。
8.如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中所述電纜芯體(10)具有一個(gè)端子，該端子帶有階梯狀露出的所述定徑管和所述螺旋卷繞的多層超導(dǎo)線(12)，并且所述導(dǎo)體連接套(19)具有一徑向內(nèi)表面，該內(nèi)表面連接到以階梯狀露出的所述定徑管(11)和所述多層超導(dǎo)層(12)上。
9.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中所述接合絕緣層(20)由設(shè)置有冷卻劑通道(S)的絕緣樹(shù)脂模制件制成。
10.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(54)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)與所述普通傳導(dǎo)電纜(33)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，使得從所述普通傳導(dǎo)電纜(33)突伸出來(lái)的所述導(dǎo)體(31)與所述超導(dǎo)電纜(100)的導(dǎo)體(10)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，該導(dǎo)體連接部(22)周向設(shè)置有所述接合絕緣層(30)；并且所述冷卻劑通道(S)設(shè)置在所述接合絕緣層(30)的端面與所述普通傳導(dǎo)電纜(33)的外端面之間的交界部(33a)處。
11.如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)(54)，其中所述交界部(33a)相對(duì)于所述電纜芯體(14)的縱向傾斜，并且設(shè)置有所述冷卻劑通道(S1)。
12.一種結(jié)構(gòu)(55，59)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜(100)接合在一起，或?qū)⑺龀瑢?dǎo)電纜(100)的端子與普通傳導(dǎo)電纜(33′)接合在一起，該結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)體連接部(22)，其允許所述電纜(100)使它們相應(yīng)的導(dǎo)體(11)相互貼靠并且連接在一起，或者允許所述超導(dǎo)電纜(100)與所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)使它們相應(yīng)的導(dǎo)體(11，60)相互貼靠并且連接在一起；導(dǎo)體連接套(19)，該連接套壓連接所述導(dǎo)體連接部(22)的外周；超導(dǎo)線(41)，其被設(shè)置在所述導(dǎo)體連接套(19)的徑向外表面上，或者被嵌入所述導(dǎo)體連接套(19)的內(nèi)部，以減少熱量的產(chǎn)生；以及接合絕緣層(40，30)，其被設(shè)置在所述導(dǎo)體連接套(19)或者所述超導(dǎo)線(41)的外周上。
13.如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)(55，59)，其中，所述超導(dǎo)線(41)使其相對(duì)端部電連接到兩個(gè)即將連接在一起的所述超導(dǎo)電纜(100)中每一個(gè)的所述導(dǎo)體(11)上，或者電連接到即將連接在一起的所述超導(dǎo)電纜(100)的所述導(dǎo)體(11)和所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)的所述導(dǎo)體(60)上。
14.如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)(55，59)，其中所述超導(dǎo)線(41)沿縱向設(shè)置在導(dǎo)體連接套(19)的徑向外表面(19a)上，或者圍繞所述導(dǎo)體連接套螺旋卷繞，并且被焊接在其上。
15.如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)(55，59)，其中所述接合絕緣層(40′，30)具有至少一條冷卻劑通道(S)。
16.如權(quán)利要求12中所述的結(jié)構(gòu)(59)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)和所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)具有所述導(dǎo)體連接部(22)，以使得所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)具有從其突伸出來(lái)的導(dǎo)體(60)，所述超導(dǎo)體(60)與所述超導(dǎo)電纜(100)的所述導(dǎo)體(11)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，同時(shí)所述接合絕緣層(30)徑向設(shè)置在所述導(dǎo)體連接部(22)的外側(cè)，此外，所述接合絕緣層(30)的端面與所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)的外端面連接在一起，形成一個(gè)交界部(63)，且所述交界部(63)設(shè)置有一條冷卻劑通道(S)。
17.如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)(59)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)具有電纜芯體(10)；所述電纜芯體(10)具有由長(zhǎng)纖維制成的定徑管(11)，以多層形式圍繞所述定徑管(11)的周邊螺旋纏繞的超導(dǎo)層(12)，以及徑向設(shè)置于所述超導(dǎo)層(12)外側(cè)的絕緣層(13)；并且所述電纜芯體(10)具有一個(gè)端子，該端子帶有以階梯狀露出的所述定徑管(11)和所述超導(dǎo)層(12)，并且嵌入所述導(dǎo)體連接套(19)中的所述超導(dǎo)線(41)在徑向內(nèi)表面或徑向外表面處連接在階梯狀露出的所述定徑管(11)和所述超導(dǎo)層(12)上。
18.如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)(52)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)具有多于一個(gè)相互連接的所述電纜芯體(10)，每個(gè)所述電纜芯體(10)具有一個(gè)屏蔽層(14)和一個(gè)防護(hù)層(49)，所述屏蔽層(14)帶有布置在所述絕緣層(13)外周處的超導(dǎo)線，所述防護(hù)層(49)由絕緣體制成，并且被布置在所述屏蔽層(14)的外周上；并且所述電纜芯體(10)的所述超導(dǎo)層(12)與多個(gè)其它電纜芯體(10)的所述超導(dǎo)層(12)或所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)的所述導(dǎo)體(60)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，所述導(dǎo)體連接部(22)覆蓋有所述接合絕緣層(20)。
19.一種結(jié)構(gòu)(57，66)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜(100)接合在一起，或者將所述超導(dǎo)電纜(100)的端子與普通的傳導(dǎo)電纜(33′)接合在一起，這種結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)體連接部(22)，其允許所述電纜(100)使它們相應(yīng)的導(dǎo)體相互貼靠、焊接并且電連接在一起，或者允許所述超導(dǎo)電纜(100)與所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)使它們相應(yīng)的導(dǎo)體(11，60)相互貼靠、焊接并且電連接在一起；超導(dǎo)線(51)，其沿縱向設(shè)置在所述導(dǎo)體連接部(22)的外周上，或者圍繞所述導(dǎo)體連接部卷繞，以減少熱量的產(chǎn)生；以及接合絕緣層(50，30)，其被徑向布置在所述超導(dǎo)線(51)的外側(cè)。
20.如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)(58，66)，其中所述接合絕緣層(50′，30)具有至少一條冷卻劑通道(S)。
21.如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)(66)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)和所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)具有所述導(dǎo)體連接部(22)，使得所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)具有從其上突伸出來(lái)的導(dǎo)體(60)，所述超導(dǎo)體(60)與所述超導(dǎo)電纜(100)的所述導(dǎo)體(11)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，同時(shí)所述接合絕緣層(30)徑向設(shè)置在所述導(dǎo)體連接部(22)的外側(cè)，此外，所述接合絕緣層(30)的端面與所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)的外端面連接在一起，形成交界部(63)，所述交界部(63)設(shè)置有冷卻劑通道(S)。
22.如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)(58，66)，其中所述超導(dǎo)電纜(100)具有多于一個(gè)相互連接的電纜芯體(10)，每個(gè)電纜芯體(10)具有屏蔽層(14)和防護(hù)層(49)，所述屏蔽層(14)帶有徑向布置在所述絕緣層(13)外側(cè)的超導(dǎo)線，而所述防護(hù)層(49)由絕緣體制成，并且徑向設(shè)置在所述屏蔽層(14)的外側(cè)；并且所述電纜芯體(10)的所述超導(dǎo)層(12)與另一所述電纜芯體(10)的所述超導(dǎo)層(12)或所述普通傳導(dǎo)電纜(33′)的所述導(dǎo)體(61)經(jīng)由所述導(dǎo)體連接部(22)連接在一起，所述導(dǎo)體連接部(22)覆蓋有所述接合絕緣層(20)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超導(dǎo)電纜接合結(jié)構(gòu)(52，54)，用于將在低溫下使用的超導(dǎo)電纜(100)接合在一起，或者將所述超導(dǎo)電纜(100)的端子與普通的傳導(dǎo)電纜(33)接合在一起，這種結(jié)構(gòu)包括一個(gè)接合絕緣層(20)，其被徑向設(shè)置在用于將超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體(11)連接在一起或者將超導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體(11)與普通傳導(dǎo)電纜中的導(dǎo)體(31)連接在一起的部分(22)的外側(cè)；以及至少一條冷卻劑通道(S)，該通道被設(shè)置在所述接合絕緣層(20)處，用以對(duì)將所述導(dǎo)體連接在一起的部分進(jìn)行冷卻?？梢苑乐顾鲭娎|芯體的連接部產(chǎn)生熱量而具有較高的溫度。
文檔編號(hào)H01B12/16GK1574111SQ20041005970
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日
發(fā)明者蘆邊佑一, 高橋芳久, 本莊升一, 衛(wèi)藤敬佐 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社, 東京電力株式會(huì)社