超导电缆连接结构制造技术

提供了一种超导电缆连接结构，其中可以抑制超导层的翘曲，当超导层和设置在其外侧上的外周层沿着纵向方向彼此相对移动时易于发生该翘曲。超导电缆连接结构形成在超导电缆的端部处，该超导电缆具有超导层和形成在其上的外周层。超导层（导体层３０）连接到连接部件（连接套筒２１０）。保持部件２２０覆盖了在连接部件的端部和外周层（绝缘层５０）的端部之间的超导层。保持部件保持超导层，使得即使当在超导层和设置在超导层的外侧上的外周层之间发生相对运动时，也防止在超导层和外周层直接接触的情况下沿着纵向方向推动超导层。因此，可以防止超导层的翘曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种超导电缆连接结构。具体的讲，本专利技术涉及一种超导电缆连接结构，其中可以抑制超导层的翘曲，当超导层和布置在其外侧上的外周层沿着纵向方向彼此移动时易于发生这样的翘曲。
技术介绍
作为超导电缆，提出了一种如图4所示的单芯线超导电缆。图4是超导电缆的剖视图。超导电缆100构造成为使得单个电缆芯线110容纳在绝热管120里。电缆芯线110从它的中心按照顺序包括骨架(former)10、导体层30、绝缘层50、屏蔽层60和保护层70。通过在骨架10上成螺旋形地卷绕多层超导线材料而形成导体层30。通常，使用带状超导线材料，其中由氧化超导材料制造的多个细丝以矩阵形式布置，例如银护层。通过卷绕例如半合成绝缘纸的绝缘纸而形成绝缘层50。通过在绝缘层50上成螺旋形地卷绕超导线材料而形成屏蔽层60，该超导线材料类似于导体层30里使用的材料。关于保护层70，使用绝缘纸等。另一方面，绝热管120包括布置在双层管，该双层管是内管121和外管122之间的绝热材料(未图示)，且双层管的内部被抽空。在绝热管120的外侧上形成抗腐蚀层130。例如液氮的冷却介质充满骨架10的内部并通过在内管121和芯线(core)110之间形成的空间并且在其内进行循环，它在使用状态下，绝缘层50用冷却介质浸渍。在图5中所示的技术已知为这样的超导电缆的中间连接部分(参见，例如类似技术的专利文献1)。在连接部分里，首先，在邻接和连接的电缆的相应端部处以阶梯方式移去每一层，从而以阶梯方式暴露出导体层30和骨架10。然后，相应的骨架10插入连接套筒210，并被按压夹紧。连接套筒210是一个金属管，该金属管具有骨架插入孔，其形成在金属管的中间部分处；以及导体插入孔，其形成在金属管的相应端部处。导体插入孔具有比骨架插入孔大的内部直径。通过挤压骨架插入孔执行骨架的按压夹紧连接，以阶梯方式暴露的导体层30没有插入骨架插入孔里，而是具有间隙地插入导体插入孔里。导体层30没有通过按压夹紧进行连接，这是因为当超导线材料被挤压时超导特性就会变低。因此，通过在导体插入孔和导体层30之间的间隙里浇注进焊料240，而将导体层30和连接套筒210连接在一起。当在连接套筒210内浇注焊料240时，必须加热整个连接套筒210，使得焊料240可以精确地成比例分布在导体层30上。为了进行这样的焊接，在连接套筒210的端部和绝缘层50的端部之间通常设置间隔S。作为超导电缆的绝缘层50，例如其中使用半合成纸，层叠聚丙烯材料和绝缘纸。没有间隔S的情况下，绝缘层50的端部可接触或变得很靠近焊料240，因为包括焊料240的连接套筒21的总热量很大，所以担心由于焊料240的融化热量而可能融化了聚丙烯，从而降低了绝缘性能。当通过连接套筒210完成了骨架10和导体层30的连接时，例如半合成纸的绝缘带卷绕在连接套筒210的外周附近上，亦即，在一个电缆的绝缘层的端部附近到另一电缆的绝缘层的端部附近的范围上，从而形成加强绝缘层230。专利文献1日本专利未审查公开JP-A-11-121059(图9)
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题然而，在上述连接结构里，超导线材料有时由于电缆的热膨胀或收缩而翘曲。当通过冷却介质冷却超导线材料时，超导电缆热收缩，当它返回正常温度时，发生热膨胀。因为电缆的各层在构成材料上不同，并且在径向方向上分离，所以在各层之间可能会由于在各层的热收缩量的不同引起在纵向方向上的相对运动。例如，当冷却超导电缆时，成螺旋形地卷绕以形成导体层的超导线材料收缩并经受拉伸应力，因此，它会沿着紧固扭曲的方向运动，即，沿着直径变小的方向运动。相反，当超导电缆返回到正常温度时，超导线材料沿着松开其扭曲的方向运动。另一方面，和超导线材料相比，在形成在导体层的外侧上的绝缘层里，由于温度变化导致的膨胀和收缩程度较小。因此，当重复使超导电缆冷却到很低温度并使超导电缆返回到正常温度时，在导体层和绝缘层之间沿着纵向方向会逐渐发生相对运动。尽管导体层通过加强绝缘层被朝向内周侧保持，但是由于和在绝缘层中的情况类似的原因，加强绝缘层不和导体层一起运动。因此，加强绝缘层不具有抑制相对运动的功能。特别地，在超导电缆的连接部分处，绝缘层50的端部可能如图6中朝向连接套筒210运动(从虚线所示的位置运动到实线所示的位置)，或者沿着相反方向运动。在这样的过程中，在连接套筒210的端部和绝缘层50的端部之间的间隔S(参见图5)会重复减小和增大，从而在超导层和绝缘层之间形成间隔，或者超导线材料起皱，使得设置在间隔S的区域处的超导材料可能会翘曲。结果，预料到超导线材料的电和机械特性降低，并且在最坏的情况下，超导线材料被破坏。鉴于上述情况做出了本专利技术，本专利技术的主要目的是提供一种超导电缆连接结构，其中可以抑制超导层的翘曲，当超导层和布置在其外侧上的外周层沿着纵向方向相对彼此移动时，易于发生上述翘曲。解决问题的手段本专利技术通过以下措施实现了上述目的，即覆盖设置在例如连接套筒的连接部件和例如绝缘层的电缆芯线的外周层之间的超导层，以保持超导层，从而抑制超导层的翘曲。本专利技术涉及一种超导电缆连接结构，该连接结构形成在具有超导层和形成在其上的外周层的超导电缆的端部处。其特征在于，该连接结构包括连接部件，其连接到该超导层；以及保持部件，其在连接部件的端部和外周层的端部之间的区域处覆盖超导层，以防止由于在超导层和外周层之间的相对运动引起的超导层的翘曲。当形成具有例如导体层的超导层和例如绝缘层的外周层的超导电缆的连接部分时，在超导层和外周层的相应端部之间形成间隔。然而，当由于热收缩或其他原因在超导层和外周层之间产生相对运动时，该间隔变得更窄或变得更宽，从而超导层如上所述发生翘曲。在根据本专利技术的连接结构里，布置在间隔区域里的超导层用保持部件覆盖，因此，即使当在超导层和外周层之间发生相对运动时，通过保持部件向设置在正下方的内周层侧挤压超导层。因此，超导层在径向方向上表现的间隔是小的，使得超导层将不会从内周层卸下，并将不会在内周层上方起皱，从而抑制了超导层发生弯曲。当然，即使当布置在该间隔区域的超导层用保持部件覆盖时，当进一步施加热膨胀或收缩时，它的没有用保持部分覆盖的暴露部分可以形成在超导层上。即使在这样的情况下，和没有提供保持部件的情况相比，超导层的暴露范围可以做的尽可能小，并且有效防止了超导层的翘曲。下面将进一步详细说明本专利技术的连接结构。首先，将描述通过本专利技术的结构将连接在一起的超导电缆的结构。用于本专利技术的连接结构中的超导电缆具有这样的基本结构，即它包括超导层、绝缘层和绝热层。另外，通常提供骨架、屏蔽层和保护层。在本专利技术里，超导层是通过利用超导线材料形成的层，一个代表性的例子是导体层。在也通过超导线材料形成屏蔽层的情况下，屏蔽层也包括在超导层中。在上述电缆里，骨架以预定形状保持着导体层，可以采用管状结构或扭曲线结构。可以使用例如铜和铝的非磁性金属材料，作为其材料。当骨架形成为管状结构时，可以使用骨架的内部作为冷却介质的流动通道。通过例如在骨架上成螺旋形地卷绕由超导材料制造的线而形成导体层。作为超导线材料的一个特定例子，可以采用带状材料，其中由基于Bi2223的氧化超导材料制造的多个细丝以矩阵形式布置，例如银护层。超导线可以卷绕单层或多层。在多层结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导电缆连接结构，该连接结构形成在具有超导层和形成在其上的外周层的超导电缆的端部处；该连接结构包括：连接部件，其连接到该超导层；以及保持部件，其在连接部件的端部和外周层的端部之间的区域处覆盖超导层，以防止由于在超导层和外 周层之间的相对运动而引起的超导层的翘曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑正幸，芦边祐一，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]