[發明專利]冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線的連接結構及裝配方法

有效

• 申請號: 201010545538.2
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102468539A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 洪輝;字美榮;李強;秦繼承;王建中;龔偉志;羅曦;任安林;胡昌斌
• 申請（專利權）人: 北京云電英納超導電纜有限公司;云南電網公司昆明供電局
• 主分類號: H01R4/68
• 分類號: H01R4/68;H01R43/00;H01B12/14
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本發明屬于超導電力技術應用領域，尤其涉及一種冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線的連接結構及裝配方法。

背景技術

高溫超導電纜是一種體積小、重量輕、損耗低和傳輸容量大的新型電力傳輸載體，是未來電能輸送技術最重要的發展方向之一。高溫超導電纜按照絕緣結構可以分為冷絕緣超導電纜和熱絕緣超導電纜兩種。其中，冷絕緣超導電纜由于具有電磁屏蔽效果好、傳輸容量大、熱損耗小、輸電損耗低等特點，因此備受電力行業及超導電力應用領域的關注。

冷絕緣超導電纜系統由電纜終端、電纜本體和制冷系統等部分組成。其中，電纜本體結構從內向外由支撐管、導體層、主絕緣層、屏蔽層和低溫恒溫器構成，導體層和屏蔽層均使用超導材料制作。超導電纜正常工作時，導體層和屏蔽層都處于超導態，屏蔽層中將感應產生與導體層中電流大小相當，方向相反的感生電流。因此，對于冷絕緣超導電纜，導體層和屏蔽層均需要設計專門的電流引線及其連接結構。

圖1為冷絕緣超導電纜的終端結構示意圖（其中，包括有：電纜本體3，液氮絕緣空間4，導電層引線11，導電層絕緣12，導電層連接件13，屏蔽層引線21，屏蔽層絕緣22，屏蔽層連接件23，）。由圖可見，冷絕緣超導電纜的導電層與屏蔽層的電流引線及其連接結構是在電纜終端內實現的。電流引線的連接部件必須確保兩方面的要求：1.接觸電阻低，通流能力強；2.可拆卸，便于裝配。此外，電流引線的連接結構還直接影響電纜終端的尺寸。終端恒溫器3的內壁與連接結構之間除了需要保持足夠的絕緣距離，還需要留有裝配空間。裝配空間越小，電纜終端的整體尺寸就可以越小，這有利于減少漏熱，提高制冷效率，優化電纜的整體性能。可見，電流引線的連接部件既要保證良好的通流能力，又要能夠方便地拆卸，還要盡量地減少裝配空間。

專利CN2678155Y提出了一種超導電纜中導體層電流引線的連接結構。但由于屏蔽層在電纜外側，且軸向長度小于導電層，因此其電流引線連接件需要在電纜纜身上直接固定、焊接，而不能借助支撐管進行固定。另外，從裝配的角度看，屏蔽層連接件要需要在恒溫器內完成裝配或拆卸，比導電層連接件需要更大的裝配空間，直接影響終端恒溫器的結構及大小。因此，屏蔽層連接件是冷絕緣超導電纜中的一個關鍵部件，優化其結構及裝配方式對整個電纜終端結構的優化有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種導電性能好且方便裝配的冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線的連接結構。

為實現上述目的，本發明采取以下設計方案：

一種冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線的連接結構，其包括有內套筒1、導電錐管2、導電錐母3和一組固緊法蘭盤，其中，所述的內套筒1外壁呈錐度收縮三階式結構，前第一、第二兩階外壁上分別有供導電錐母3、導電錐管2連接用外螺紋；所述的導電錐管2為錐度管，其內側壁的構型與內套筒1后兩階外壁相匹配，導電錐管2前階內側壁上有用于與內套筒1螺接的內螺紋，導電錐管2內側壁的后階段與內套筒1的末端第三階外壁間形成有焊接腔；導電錐管2外側壁的末端加工有用于與第一固緊法蘭盤4連接用的外螺紋；所述的導電錐母3為帽蓋式構型，其母體段內側壁的長度及錐度與導電錐管2對應段外側壁的一致，導電錐母3外側靠近錐面廣口末端的位置有用于與第二固緊法蘭盤5連接用的外螺紋，導電錐母3前端的帽蓋內側壁有用于與內套筒1外壁螺接的外螺紋；所述一組固緊法蘭盤包括一用于與導電錐管2螺接的第一固緊法蘭盤4及用于與導電錐母3螺接的第二固緊法蘭盤5，在第一固緊法蘭盤4上開有一組緊固用螺紋孔，在第二固緊法蘭盤5上開有數量及位置與第一固緊法蘭盤4上的一組螺紋孔相互對應的螺絲通孔。

所述的焊接腔的空間高度尺寸與所需焊接的超導線材層數成正比。焊接的超導線材每一層對應0.5mm高度的焊接空間。

第二固緊法蘭盤5上開有的緊固螺絲孔和拆解螺紋孔孔徑大于第一固緊法蘭盤4上開有的緊固螺絲孔和拆解螺紋孔。

本發明的另一目的是提供一種上述冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線的連接結構的裝配方法。

為實現該目的，本發明采取以下設計方案：

一種冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線連接結構的裝配方法，用于實現冷絕緣超導電纜屏蔽層電流引線連接結構各部件的連接，其方法步驟如下：

a）按所需焊接的超導線材層數設計內套筒1及導電錐管2的管徑尺寸并制作成品，制備匹配用的導電錐母3和第一、第二固緊法蘭盤5；

b）將焊有超導線材的內套筒1套在電纜上，在電纜主絕緣層外側包裹與主絕緣相同或類似的絕緣材料，直至將內套筒1卡緊在電纜上；