一种高温超导电缆端部连接结构及连接方法技术

本发明专利技术涉及一种高温超导电缆端部连接结构及连接方法。该端部连接结构包括第一端部连接结构和第二端部连接结构。待连接超导带材层中，每根超导带材分别连接一根过渡铜带材；将端部连接结构穿过高温超导电缆，并通过端部连接结构将过渡铜带材夹紧固定；最后将电流引线连接在端部连接结构上。过渡铜带材避免了超导带材与电流引线直接焊接，且过渡铜带材与端部连接结构接触处无焊接，避免了在端部焊接过程中对其他超导层的影响。每根超导带材与过渡铜带材进行单独焊接，方便控制焊接长度。端部连接结构，以及电流引线的连接均采用螺栓连接，方便组装、拆卸与运输。采用本发明专利技术，任意导体层均可单独引出一条电流引线，电缆每层的电流将可进行单独控制。

【技术实现步骤摘要】
一种高温超导电缆端部连接结构及连接方法
本专利技术属于超导电工
，特别涉及一种高温超导电缆端部连接结构及连接方法。
技术介绍
随着高温超导带材的商业化，利用高载流密度的高温超导带材发展起来的高温超导输电得到了进一步的发展。与常规输电电缆相比，高温超导电缆以其容量大、损耗低、体积小、重量轻和增加系统灵活性等优点成为未来电力技术发展中极具潜力的方向。从传输损耗来看，高温超导交流电缆损耗(包括制冷损耗)为传统电缆的50％～60％，高温超导直流电缆则可以降到20％。一般来说，1000km铜电缆，400kV交流系统大约有110MW的损耗。而同样的超导直流电缆可以将损耗减低至10MW。高温超导电缆一般由多层超导层组成，且在很多情况下，各超导层传输的电流方向和大小需单独进行调控，如交流超导电缆中的导体层和屏蔽层，三相同轴交流超导电缆。因此，各层超导带材在端部处需分别焊接一根电流引线。高温超导电缆使用的超导带材都为扁带状结构，机械性能较差，不方便与电流引线进行直接焊接，需要一种连接结构用来连接超导层与电流引线。同时，在电缆本体上对各层超导带材进行端部焊接时，由于超导带材不能耐受高温，出现的高温极易对其他层的超导带材造成损伤，严重时甚至会发生不可恢复性损坏。为方便运输，超导电缆端部的连接都会在工程现场进行，因此需要一种方便可靠的超导电缆端部连接结构及连接方法以方便在现场对各层超导带材与电流引线进行连接。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高温超导电缆端部连接结构及连接方法。本专利技术采用的技术方案为：一种高温超导电缆端部连接结构，包括第一端部连接结构1和第二端部连接结构2；所述第一端部连接结构1的中部具有锥形斜坡结构7，并具有中心通孔使高温超导电缆能够穿过；所述第二端部连接结构2上具有锥形孔8与锥形斜坡结构7配合。优选地，在所述第一端部连接结构1和第二端部连接结构2上分别具有螺栓孔6相一一配合，以便进行螺栓连接。一种高温超导电缆端部连接结构的连接方法，包括如下步骤：1)剥除待连接段前端一段高温超导电缆的待连接超导带材层5及其以外的各层，露出待连接超导带材层5内部的电缆本体；2)向后继续剥除待连接段中的待连接超导带材层5外部的各层，露出待连接超导带材层5；3)将待连接超导带材层5中，每根超导带材分别连接一根过渡铜带材4；4)将第一端部连接结构1和第二端部连接结构2分别穿过高温超导电缆，并使过渡铜带材4的前端铺在第一端部连接结构1的锥形斜坡结构7表面，然后通过第一端部连接结构1的锥形斜坡结构7与第二端部连接结构2的锥形孔8的配合将过渡铜带材4夹紧，并将第一端部连接结构1和第二端部连接结构2连接以加固；5)最后将电流引线10连接在端部连接结构上。优选地，所述步骤3中的每根过渡铜带材4长度相等；超导带材与过渡铜带材4连接的长度均相等。优选地，所述步骤4中，在过渡铜带材4与第一端部连接结构1的接触处设有一层银箔。优选地，所述步骤4中，在过渡铜带材4与第二端部连接结构2的接触处设有一层银箔。优选地，所述步骤4中，在所述第一端部连接结构1和第二端部连接结构2上分别具有螺栓孔6相一一配合，通过螺栓9将第一端部连接结构1和第二端部连接结构2连接以加固，并在螺栓9处加弹簧垫片。优选地，所述步骤5中，所述电流引线10包括第一端部101和第二端部102，第一端部101与电流引线本体连接，第二端部102与第一端部101为可拆卸连接；第一端部101和第二端部102的内表面均为半圆状，能够配合形成整圆孔，所述圆孔的直径等于端部连接结构的外径；第一端部101和第二端部102配合套在端部连接结构外部，最后将第一端部101和第二端部102连接以固定。优选地，在第一端部101和第二端部102与端部连接结构的接触处设有一层银箔。优选地，待连接超导带材层5为多层的，每个待连接超导带材层5分别以过渡铜带材4作为过渡，并通过对应的端部连接结构与相应的电流引线10进行连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术为高温超导电缆导体层端部与电流引线的连接提供了一种新型连接结构及连接方法。将过渡铜带材作为过渡，避免了超导带材与电流引线直接焊接，且过渡铜带材与端部连接结构接触处无焊接，解决了在端部焊接过程中对其他超导带材层造成影响的问题。每根超导带材与过渡铜带材进行单独焊接，方便控制焊接长度。由于端部连接结构，以及电流引线的连接均采用螺栓连接，无焊接，方便组装拆卸与运输。本专利技术还适用于具有多层超导层的电缆的端部连接，如三相同轴交流超导电缆和带有屏蔽层的超导电缆。任意导体层均可单独引出一条电流引线，电缆每层的电流将可进行单独控制。附图说明图1为端部连接结构装配示意图。图2为第一端部连接结构示意图。图3为第二端部连接结构示意图。图4为端部连接结构和电流引线组合示意图。图5为具有两层超导带材层的电缆端部连接结构示意图。标号说明：1-第一端部连接结构，2-第二端部连接结构，3-银箔，4-过渡铜带材，5-待连接超导带材层，6-螺栓孔，7-锥形斜坡结构，8-锥形孔，9-螺栓，10-电流引线，11-内超导带材层，12-外超导带材层，101-第一端部，102-第二端部。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。如图1所示为本专利技术提供的一种高温超导电缆端部连接结构，包括第一端部连接结构1和第二端部连接结构2。如图2所示，所述第一端部连接结构1的中部具有锥形斜坡结构7，并具有中心通孔使高温超导电缆能够穿过。如图3所示，所述第二端部连接结构2上具有锥形孔8与锥形斜坡结构7配合。在所述第一端部连接结构1和第二端部连接结构2上分别具有螺栓孔6相一一配合，以便进行螺栓连接。一种高温超导电缆端部连接结构的连接方法，包括如下步骤：1)剥除待连接段前端一段高温超导电缆的待连接超导带材层5及其以外各层，露出待连接超导带材层5内部的电缆本体。2)向后继续剥除待连接段中的待连接超导带材层5外部的各层，露出待连接超导带材层5。3)过渡铜带材4的根数与待连接超导带材层5中超导带材的根数相等，所述过渡铜带材4可以为普通紫铜材料。将待连接超导带材层5中的超导带材一一对应与过渡铜带材4进行焊接连接。保证每根过渡铜带材4长度相等；超导带材与过渡铜带材5焊接连接的长度均相等，焊接长度控制在30mm左右。4)按照第一端部连接结构1在前，第二端部连接结构2在后的顺序，将第一端部连接结构1和第二端部连接结构2分别穿过高温超导电缆，在第一端部连接结构1的锥形斜坡结构7上缠绕一层银箔3，然后使过渡铜带材4的前端平铺在覆有银箔3的锥形斜坡结构7外表面，再在锥形斜坡结构7上的过渡铜带材4外表面缠绕一层银箔3，然后通过第一端部连接结构1的锥形斜坡结构7与第二端部连接结构2的锥形孔8的配合将过渡铜带材4夹紧，其中，银箔3以其良好的延展性和导电性能有效减小过渡铜带材4与端部连接结构的接触电阻。进一步通过螺栓9将第一端部连接结构1和第二端部连接结构2连接以加固，保证过渡铜带材4与端部连接结构良好接触。同时，为避免高温超导电缆放入低温环境中端部连接结构收缩导致连接变松，可以在螺栓9处加上弹簧垫片。5)最后将电流引线10连接在端部连接结构上。如图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温超导电缆端部连接结构，其特征在于，包括第一端部连接结构(1)和第二端部连接结构(2)；所述第一端部连接结构(1)的中部具有锥形斜坡结构(7)，并具有中心通孔使高温超导电缆能够穿过；所述第二端部连接结构(2)上具有锥形孔(8)与锥形斜坡结构(7)配合。

【技术特征摘要】
1.一种高温超导电缆端部连接结构，其特征在于，包括第一端部连接结构(1)和第二端部连接结构(2)；所述第一端部连接结构(1)的中部具有锥形斜坡结构(7)，并具有中心通孔使高温超导电缆能够穿过；所述第二端部连接结构(2)上具有锥形孔(8)与锥形斜坡结构(7)配合。2.根据权利要求1所述一种高温超导电缆端部连接结构，其特征在于，在所述第一端部连接结构(1)和第二端部连接结构(2)上分别具有螺栓孔(6)相一一配合，以便进行螺栓连接。3.权利要求1所述一种高温超导电缆端部连接结构的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：1)剥除待连接段前端一段高温超导电缆的待连接超导带材层(5)及其以外的各层，露出待连接超导带材层(5)内部的电缆本体；2)向后继续剥除待连接段中的待连接超导带材层(5)外部的各层，露出待连接超导带材层(5)；3)将待连接超导带材层(5)中，每根超导带材分别连接一根过渡铜带材(4)；4)将第一端部连接结构(1)和第二端部连接结构(2)分别穿过高温超导电缆，并使过渡铜带材(4)的前端铺在第一端部连接结构(1)的锥形斜坡结构(7)表面，然后通过第一端部连接结构(1)的锥形斜坡结构(7)与第二端部连接结构(2)的锥形孔(8)的配合将过渡铜带材(4)夹紧，并将第一端部连接结构(1)和第二端部连接结构(2)连接以加固；5)最后将电流引线(10)连接在端部连接结构上。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中的每根过渡铜带材(4)长度相等；超导带材与过渡铜带材(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瀚，王银顺，皮伟，王蒙，薛济萍，
申请(专利权)人：华北电力大学，江苏中天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11