專利名稱：超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及一種將超導(dǎo)電纜的終端從極低溫側(cè)移離室溫側(cè)的超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)有韓國公開專利No. 10-2007-102651所披露的終端結(jié)構(gòu)。下面參照圖1來描述現(xiàn)有的用于超導(dǎo)的終端結(jié)構(gòu)。參見圖1，現(xiàn)有的超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)包括超導(dǎo)電纜100的終端；連接到電纜 100的超導(dǎo)體IOOa以提供從極低溫側(cè)到室溫側(cè)的電傳導(dǎo)的套管10 ；容納套管和電纜100的終端的制冷劑容器11 ；覆蓋制冷劑容器11的外周的真空容器12 ；和突出于并連接到真空容器12的室溫側(cè)的瓷管104。瓷管104裝滿了諸如絕緣油或SF氣體等絕緣流體104a。制冷劑容器11包括分別位于極低溫側(cè)和室溫側(cè)上的液氮層(液態(tài)制冷劑層13) 和氮氣層(氣態(tài)制冷劑層14)，并且液氮層和氮氣層被設(shè)置成彼此相鄰。凸緣108介于極低溫側(cè)與室溫側(cè)之間。在制冷劑容器11的內(nèi)表面Ila與套管10的外周之間的間隙設(shè)計成使得氮氣不會被加壓器加壓，而是保持在氣態(tài)，同時，氮氣的壓力和液氮的壓力處于平衡狀態(tài)。套管10 (直徑為140mm)包括超導(dǎo)電纜100的超導(dǎo)體100a;導(dǎo)體IOa (直徑為 40mm，其允許電傳導(dǎo))；和涂覆在導(dǎo)體IOa的外周的固態(tài)絕緣體IOb (厚度為50mm)。超導(dǎo)體IOOa和套管10的導(dǎo)體IOa通過接頭IOOb連接。導(dǎo)體IOa由大約液氮溫度時電阻較低的銅制成。固態(tài)絕緣體IOb由絕緣性能良好的FRP制成。另外，如圖1所示，由銅制成的上屏蔽部(upper screening portion) IOc設(shè)置在套管10的上端(位于室溫側(cè)上的端部)。制冷劑容器11由不銹鋼制成，并被容置在同樣由不銹鋼制成的真空容器12中。真空絕熱層lib設(shè)置在真空容器12與制冷劑容器11之間。制冷劑容器11包括液氮層13和氮氣層14。用于致冷液氮13a的制冷器15連接到液氮層13。在將液氮13a引入制冷劑容器11之前，裝滿氮氣以便去除制冷劑容器11中的水分等。在將液氮13a供給到液氮層13時，氮氣停留在制冷劑容器11的一部分的附近，具體而言，停留在設(shè)置于極低溫側(cè)與室溫側(cè)之間的邊界處的凸緣108的附近。如上所述，氮氣停留的部分成為氮氣層14。在液氮被引入制冷劑容器11中以使得制冷劑容器11中液氮的壓力為大約0. 5MPa 之后，密封制冷劑容器11。利用這種構(gòu)造，僅依靠氮氣壓力即可保持氣態(tài)，并且氮氣14a的壓力和液氮13a的壓力大致處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)有的超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)分為室溫區(qū)A、溫度梯度區(qū)B和極低溫區(qū)C。由于包括在套管10中的導(dǎo)體IOa以這種結(jié)構(gòu)一體形成，所以室溫區(qū)A不可能與溫度梯度區(qū)B分離。因此，現(xiàn)有的終端結(jié)構(gòu)只是用作空氣終端連接盒(將高架輸電線路連接到地下輸電線路)，而且在超導(dǎo)電纜的終端連接到諸如氣體絕緣輸電線路(GIL)或氣體絕緣開關(guān)裝置(GIS)等外部設(shè)備的情況下，需要額外的氣體終端連接盒。所以，裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜了，需要的空間也大，而且裝置的絕緣薄弱部有所增加。另外，由絕緣材料制成的密封件被設(shè)置成對室溫區(qū)A、溫度梯度區(qū)B與極低溫區(qū)C 之間的內(nèi)邊界部處的區(qū)域進(jìn)行密封。由于蓋密封件是最薄弱的部分，所以當(dāng)在其中一個邊界部處的密封件中發(fā)生絕緣失效時，就存在不得不更換整個套管的問題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)，這種超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)很簡單以致使得超導(dǎo)電纜的終端通過單個終端結(jié)構(gòu)就能夠方便地連接到外部設(shè)備，而且很緊湊，不需要大的空間并可分離。解決問題在一個方案中，提出一種超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)，包括第一管，包括位于其中的導(dǎo)電棒，用以形成室溫區(qū)；和第二管，包括位于其中的導(dǎo)電棒，用以形成溫度梯度區(qū)；其中，第一管和第二管接合成彼此可分離。在上述的方案中，在第一管與第二管之間可設(shè)置有分隔件，并且該分隔件可設(shè)置有導(dǎo)電連接器，用以使第一管和第二管的內(nèi)部的導(dǎo)電棒彼此連接。另外，在第一管和第二管的外周表面上可設(shè)置有凸緣部，分隔件的兩端部可被插入凸緣部，并且第一管和第二管以及分隔件可通過緊固構(gòu)件緊固。此外，在第一管的側(cè)面上可形成有用于分離和組裝導(dǎo)電棒的手孔構(gòu)件。有益效果根據(jù)本發(fā)明，終端結(jié)構(gòu)的室溫區(qū)和溫度梯度區(qū)的第一管和第二管彼此可分離，如果需要，可以移除第一管以便于連接到外部設(shè)備。所以，在沒有額外的空氣或氣體的終端連接盒的情況下，僅通過使用單個終端結(jié)構(gòu)就能輕易地實現(xiàn)空氣終端連接盒與氣體終端連接盒之間的用途切換(purpose switch)。另外，根據(jù)本發(fā)明，其優(yōu)點在于，終端結(jié)構(gòu)變得緊湊，密封效果得以提高，而且終端結(jié)構(gòu)的絕緣薄弱部分有所減少


從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，所披露的示例性實施例的上述和其它特點、特征和優(yōu)點將變得更加清楚，在圖中圖1是示出現(xiàn)有的終端結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出根據(jù)實施例所述的終端結(jié)構(gòu)的剖視圖；以及圖3是示出根據(jù)實施例所述的終端結(jié)構(gòu)連接到外部設(shè)備的剖視圖。
具體實施例方式下面，參照示出示例性實施例的附圖來更加全面地描述示例性實施例。然而，本發(fā)明可以多種不同的形式來實施，而且不應(yīng)該解釋為局限于此處所述的示例性實施例。相反，
4提供這些示例性的實施例是為了使本公開內(nèi)容全面和完整，而且將本公開內(nèi)容的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在說明書中，公知的特征和技術(shù)的細(xì)節(jié)被省略，以避免不必要地使本發(fā)明的實施例變得費解。圖2是示出根據(jù)實施例所述的終端結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是示出根據(jù)實施例所述的終端結(jié)構(gòu)連接到外部設(shè)備的剖視圖。如圖所示，根據(jù)實施例的超導(dǎo)電纜的可分離的終端結(jié)構(gòu)分為設(shè)置有氣體或絕緣油的室溫區(qū)A、設(shè)置有氣體層(液氮)的溫度梯度區(qū)B和由液氮制冷的極低溫區(qū)C。終端結(jié)構(gòu)包括由第一管210、第二管220和第三管260構(gòu)成的管單元200，所述管單元200的第一管 210、第二管220和第三管260分別形成室溫區(qū)A、溫度梯度區(qū)B和極低溫區(qū)C。第一管210 和第二管220接合成可分離的。凸緣部211和221形成在第一管210和第二管220的外周表面上。分隔件230接合在第一管210與第二管220之間以密封第一管210和第二管220。分隔件230的兩端部插入凸緣211與221之間并通過緊固構(gòu)件240緊固以保持固定狀態(tài)。第一管210和第二管220在分離時由分隔件阻塞以保持密封狀態(tài)，通過這種構(gòu)造， 不同的介質(zhì)材料(油或氣)用于相應(yīng)的區(qū)段。另外，導(dǎo)電連接器232設(shè)置在分隔件230的中部以將第一管210內(nèi)的對應(yīng)于室溫區(qū)A的導(dǎo)電棒212連接并接合到第二管220內(nèi)的對應(yīng)于溫度梯度區(qū)B的導(dǎo)電棒222。根據(jù)本實施例，第一管210、第二管220和第三管260由不銹鋼或鋁制成。用緊固構(gòu)件212a和222a將導(dǎo)電棒212和222的端部固定到導(dǎo)電連接器232。根據(jù)本實施例，螺栓或螺釘用作緊固構(gòu)件212a和222a。但是，實施例并不局限于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用各種緊固構(gòu)件。根據(jù)本實施例，分隔件230由環(huán)氧樹脂制成，具有用于緊固的螺紋孔的緊固件233 設(shè)置在分隔件230的兩端部231。螺栓或螺釘用作緊固構(gòu)件240，而且隨著緊固構(gòu)件240被緊固件233緊固，分隔件230被固定到第一管210和第二管220上。手孔構(gòu)件形成在第一管210的側(cè)面。根據(jù)本實施例，手孔構(gòu)件包括蓋部251和外殼252，而且通孔253設(shè)置在外殼252和第一管210彼此接觸的部分上。利用手孔構(gòu)件，導(dǎo)電棒212和222在管單元中可被分離和組裝。根據(jù)本實施例，第二管220和第三管260是一體形成的。另外，密封板261接合在溫度梯度區(qū)B與極低溫區(qū)C之間(即，第二管220與第三管260之間)的邊界處。這里，導(dǎo)電棒222延伸到對應(yīng)于極低溫區(qū)C的第三管260的內(nèi)部。設(shè)置在第二管220內(nèi)的對應(yīng)于溫度梯度區(qū)B的導(dǎo)電棒222可被施以涂層，從而充分地耐受熱應(yīng)力以及具有改進(jìn)的絕緣能力。聚四氟乙烯樹脂可用作涂層材料。聚四氟乙烯樹脂的優(yōu)點在于，具有非常良好的絕緣能力并且能很好地耐受由溫度偏差引起的熱應(yīng)力。根據(jù)本實施例，如圖2所示，處于組裝狀態(tài)下的第一管210和第二管220是彼此可分離的。因此，如圖3所示，終端結(jié)構(gòu)可通過將第一管210和第二管220彼此分離而輕易地改變?yōu)橥ㄟ^空氣或氣體終端連接而得以應(yīng)用。具體而言，當(dāng)將第一管210和第二管220分離或接合時，形成于第一管210的側(cè)面上的手孔構(gòu)件的蓋部251與外殼252分離。然后，工人經(jīng)由通孔253將導(dǎo)電棒212和222 的端部接合到導(dǎo)電連接器232或者與導(dǎo)電連接器232分離。這里，當(dāng)將導(dǎo)電棒212與導(dǎo)電連接器232分離，從而將第一管210與第二管220分離時，例如，外部設(shè)備(比如氣體絕緣輸電線路270)能直接連接到第二管220。因此，終端結(jié)構(gòu)的用途被方便地從空氣終端連接盒變換成氣體終端連接盒。如上所述，根據(jù)本實施例，單個終端結(jié)構(gòu)能根據(jù)需要在空氣終端連接盒與氣體終端連接盒之間方便地變換，使得無需獨立的終端連接盒。因此，能夠獲得一種成本低廉且構(gòu)造緊湊的設(shè)備。另外，根據(jù)本實施例，即使第一管210與第二管220之間設(shè)置的分隔件230中發(fā)生介質(zhì)擊穿的情況下，仍具有能夠輕易地分離并更換第一管210和第二管220的優(yōu)點。盡管已經(jīng)對示例性的實施例進(jìn)行了示出和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在沒有背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。工業(yè)實用性根據(jù)本實施例的終端結(jié)構(gòu)可以在多種工業(yè)領(lǐng)域用作超導(dǎo)電纜的終端連接盒。
權(quán)利要求
1.一種超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)，包括第一管，包括位于其中的導(dǎo)電棒，用以形成室溫區(qū)；和第二管，包括位于其中的導(dǎo)電棒，用以形成溫度梯度區(qū)； 其中，所述第一管和所述第二管接合成彼此可分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一管與所述第二管之間設(shè)置有分隔件，而且所述分隔件設(shè)置有導(dǎo)電連接器，用于使所述第一管內(nèi)的導(dǎo)電棒和所述第二管內(nèi)的導(dǎo)電棒彼此連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的終端結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一管和所述第二管的外周表面上設(shè)置有凸緣部， 所述分隔件的兩端部被插入所述凸緣部中，并且所述第一管和所述第二管以及所述分隔件通過緊固構(gòu)件緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的終端結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一管的側(cè)面上形成有用于分離和組裝所述導(dǎo)電棒的手孔構(gòu)件。
全文摘要
公開的是一種超導(dǎo)電纜的可分離的終端結(jié)構(gòu)。根據(jù)實施例的超導(dǎo)電纜的終端結(jié)構(gòu)包括第一管，包括位于其中的導(dǎo)電棒，用以形成室溫區(qū)；和第二管，包括位于其中的導(dǎo)電棒，用以形成溫度梯度區(qū)；其中，第一管和第二管接合成彼此可分離。
文檔編號H02G15/22GK102474091SQ201080031236
公開日2012年5月23日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者崔彰烈, 張鉉萬, 張錫憲, 成許慶, 李秀吉, 金春東 申請人:Ls電線有限公司