本發(fā)明公開了一種適用于高溫超導(dǎo)城市電力電纜的集成接頭拓?fù)洌ǜ邷爻瑢?dǎo)帶材和銅管，所述高溫超導(dǎo)帶材螺旋地繞制在所述銅管內(nèi)部，在所述銅管內(nèi)部設(shè)有支撐高溫超導(dǎo)帶材的支架，在銅管外側(cè)繞制有機(jī)絕緣層和保溫層，在所述銅管外側(cè)設(shè)有不銹鋼管鎧裝層；銅管的兩端分別設(shè)有電氣接頭，電氣接頭為銅接頭，分為公接頭和母接頭。本發(fā)明能夠滿足超導(dǎo)電纜的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電纜規(guī)模化應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于高溫超導(dǎo)電纜領(lǐng)域的適用于高溫超導(dǎo)城市電力電纜的集成接頭拓?fù)洹?/p>

背景技術(shù)

近年來，二代高溫超導(dǎo)材料(REBCO涂層導(dǎo)體)超導(dǎo)材料因其無直流電阻損耗和高傳導(dǎo)電流密度的特性，成為了電力設(shè)備領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，相關(guān)應(yīng)用發(fā)展迅速，如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)電機(jī)等，由于其零電阻的特性，超導(dǎo)材料在電力傳輸方面的應(yīng)用具有巨大的優(yōu)勢，可以節(jié)省大量的能耗。集束纜線是由超導(dǎo)帶材螺旋地繞制而成的，具有工程電流密度大的特點(diǎn)，層與層之間沒有絕緣，電流可以在層與層之間任意流動，因此具有較高的熱穩(wěn)定性和魯棒性，在電力傳輸系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。高溫超導(dǎo)電力電纜在電力傳輸中需要處于低溫的環(huán)境，一般用于低溫制冷的制冷劑有液氮、固氮、氣氦、液氦、超臨界氦、液氫等幾種，分別具有不同的溫度區(qū)間。目前最具有商業(yè)化應(yīng)用前景的二代高溫超導(dǎo)帶材的臨界溫度在90K左右，綜合考慮成本經(jīng)濟(jì)性等因素，液氮環(huán)境是一種經(jīng)濟(jì)、適用的低溫環(huán)境，常壓下的液氮溫度一般在77K左右，能夠滿足二代高溫超導(dǎo)電力電纜的制冷需求。

目前，超導(dǎo)帶材已經(jīng)實(shí)現(xiàn)公里級長帶化制備，當(dāng)作為電力電纜應(yīng)用時，不可避免地會使用接頭，常見的超導(dǎo)電力設(shè)備接頭是使用銦或錫將超導(dǎo)帶材與銅接頭進(jìn)行焊接，再將銅接頭通過壓力壓緊，以達(dá)到電氣連接的目的。當(dāng)采用液氮作為制冷劑時，還需要考慮的是液氮的密封問題，除了常規(guī)電氣連接以外，還要保證制冷管路中的制冷劑不發(fā)生泄露，目前對于液體管路的連接業(yè)界最常用且技術(shù)成熟的是采用VCR接頭，該接頭具有密封性良好，拆裝方便等特點(diǎn)，且VCR接頭作為一項(xiàng)成熟的產(chǎn)品，有多種不同的尺寸可供選擇，因此，如何將超導(dǎo)電氣接頭與VCR接頭相集成配合，并形成可靠的超導(dǎo)電纜連接，是超導(dǎo)電力電纜敷設(shè)及應(yīng)用的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于高溫超導(dǎo)城市電力電纜的集成接頭拓?fù)洌軌驖M足超導(dǎo)電纜的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電纜規(guī)模化應(yīng)用。

實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是：一種適用于高溫超導(dǎo)城市電力電纜的集成接頭拓?fù)洌ǜ邷爻瑢?dǎo)帶材和銅管；

所述高溫超導(dǎo)帶材螺旋地繞制在所述銅管內(nèi)部，在所述銅管內(nèi)部設(shè)有支撐高溫超導(dǎo)帶材的支架，在銅管外側(cè)繞制有機(jī)絕緣層和保溫層，在所述銅管外側(cè)設(shè)有不銹鋼管鎧裝層；銅管的兩端分別設(shè)有電氣接頭，電氣接頭為銅接頭，分為公接頭和母接頭。

進(jìn)一步的，所述有機(jī)絕緣層的材料為kapton有機(jī)材料或石棉。

進(jìn)一步的，所述不銹鋼管鎧裝層內(nèi)填充有熱絕緣材料。

進(jìn)一步的，所述銅管的內(nèi)徑為6mm，所述高溫超導(dǎo)帶材螺旋繞制的入射角度為35°-45°。

進(jìn)一步的，所述銅管內(nèi)側(cè)繞制多層高溫超導(dǎo)帶材層，每層高溫超導(dǎo)帶材層由若干根高溫超導(dǎo)帶材共同繞制。

進(jìn)一步的，所述高溫超導(dǎo)帶材的端部與所述電氣接頭采用油浴控溫的方式通過錫或銦焊接到一起。

進(jìn)一步的，對于相鄰的兩段高溫超導(dǎo)電纜集成接頭，通過公接頭和母接頭相互連接形成電氣連接，銅管通過直插式銅接頭連接，銅管與直插式銅接頭焊接固定，不銹鋼管鎧裝層通過VCR接頭相互連接，不銹鋼管鎧裝層與VCR接頭焊接固定。