本发明专利技术提供了一种有着优良装配工作性能的超导设备的低温装置和一种包含该低温装置的超导电缆的终端结构。该超导电缆的终端结构包括设置在低温侧的超导电缆的终端，用来在低温侧和室温侧之间连通电力的套管（１０），连接电缆的终端和套管（１０）的连接部分（２），和容纳连接部分（２）的终端连接盒（３）。该终端连接盒（３）包括容纳低温侧的套管（１０）的终端和连接部分（２）并且充满了用于冷却该终端和连接部分（２）的冷却剂的冷却剂容器（２０）和设置成包围冷却剂容器（２０）的真空容器（３０）。真空容器（３０）包括第一真空部分（３１），不管套管（１０）是否存在，第一真空部分（３１）都能维持真空。
【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用于容纳套管的超导设备的低温装置，该套管用 来在低温侧和室温侧之间连通电力，本专利技术也涉及一种包括该低温装 置的超导电缆酌终端结构。具体地，本专利技术涉及一种有着优良装配工 作性能的超导设备的低温装置。
技术介绍
附图5显示了已知的超导电缆的终端结构的一个例子(见专利文 献l)。该终端结枸被连接到从超导电缆终端引出的电缆芯100从而在 低温侧和室温恻之间连通电力。具体地，该终端结构包括从芯100 暴露的超导体lOOa;用于提供超导体100a和设置在室温侧的导体(未显示)之间的电连接的套管101;容纳低温侧上的套管101的终端和连接部分110的冷邻剂容器102，该连接部分110连接超导体100a和套 管；从真空容器103的室温侧突出的瓷管104。套管101包括通过连接部分110同超导体100a电连接的中心传导 部分101a和覆差传导部分101a并由FRP形成的固态绝缘层101b。套 管101被容纳在冷却剂容器102和瓷管104中。在该例中，超导体100a 连接到由如铜的正常导体材料形成的连接导体120上。连接导体120 通过连接部分UO连接到套管101的传导部分101a上。套管101周边 有着凸缘101c和101d。套管101通过凸缘101c固定在冷却剂容器102 上和通过凸缘10Ld固定在真空容器103上。冷却剂容器102充满了例如液态氮的液态冷却剂以冷却套管101、 连接部分110和连接导体120。真空容器103包括连接低温侧的冷却剂 容器102和室温侧的瓷管104的圆柱形中间真空部分103a。套管101插入到中间真空部分103a以减小从室温侧向低温侧的热渗透。也就是 说，真空容器103的一部分有着包括中间真空部分103a和外部真空部 分103b的双重结构。瓷管104填满了例如绝缘油或SF6气体的绝缘流 体。专利文献1:日本未审査专利申请公开No. 2002 —23814
技术实现思路
专利技术解决的技术问题然而，上述已知的终端结构装配是很耗时的，并且需要改进的工 作性能。特别地，需要减少在安装地点的工作量。终端结构常规地通过一下过程来装配连接超导体和套管；装配 冷却剂容器；装配真空容器；将套管固定在冷却剂容器和真空容器上； 以及抽真空真空容器。对于上述已知的终端结构，真空容器不能在套 管被固定在冷却剂容器和真空容器之前被抽真空，因为套管的一些组 件(附图5的例子中的凸缘101c和101d)组成了冷却剂容器和真空容 器的一部分。此外，真空容器需要优良的热绝缘，也就是说，需要高 度真空，这是因为用于包括超导电缆的超导设备中的例如液态氮的冷 却剂有着极低的温度(对于液态氮为77K)。此夕卜，例如Super Insulation (注册商标)的热绝缘体通常被布置在真空容器中以提髙绝缘性。当 在安装现场组装终端结构时，热绝缘体可以在抽真空之前通过暴露于 空气中而吸收例如湿气。因此，需要许多时间来抽真空真空容器至高 度真空。烘培可以有效地减少抽真空时间。在烘培中， 一个物件被加热以 蒸发例如包括在其中的湿气。然而，上述终端结构相对较大并需要相 应地大的烘培设备(包括加热器和电源)。这种烘培设备难以运输到 装配现场。此外，因为超导电缆和套管是在烘培之前被连接，所以在 大大提高的烘培温度下加热会损坏终端结构的组件，特别是超导电缆的电绝缘层。为了防止损坏例如电绝缘层的组件，烘培必须在相对低 的温度下(例如，约70°C)进行。这种烘培不会减轻抽真空耗时的问 题。此外，在出现例如真空泄漏的事故的情况下，在装配现场抽真空 需要后备组件。这增加了被运送到装配现场的组件的数目。在将套管连接到冷却剂容器和真空容器之后，不仅在装配超导电 缆的终端结构中进行抽真空，还要在装配用于安装超导电缆线的超导 设备中进行抽真空，该超导设备包括超导变压器、超导故障限流器 (FCL)和超导储能设备。这种设备也需要改进的装配工作性能。因此，本专利技术一个主要目的在于提供一种有着优良装配工作性能 的超导设备的低温装置和包括该低温装置的超导电缆的终端结构。本 专利技术的另一目的在于提供一种能轻易地运送到装配现场的超导设备的 低温装置。解决技术问题的技术方案根据本专利技术，上述目的是通过提供一种真空件来实现的，该真空 件在有或没有套管时都能维持真空。也就是说，本专利技术提供了一种用 来容纳连接部分的超导设备的低温装置，该连接部分连接设置在低温 侧的超导部分的终端和连接到超导部分的套管，该套管用来在低温侧 和室温侧之间连通电力。该低温装置包括冷却剂容器和真空容器，该. 冷却剂容器容纳低温侧的套管的终端和连接部分，并充满用于冷却该 终端和连接部分的冷却剂，该真空容器设置成包围冷却剂容器。本发 明的低温装置主要的特征在于真空容器包括不管套管是否存在都能维 持真空的第一真空部分。本专利技术的低温装置的真空部分不管套管是否存在都可以抽真空， 这是因为套管的组件不组成冷却剂容器或真空容器一部分。因此，至少该真空部分可以在例如工厂中被预先抽真空从而减少装配现场的工 作量，特别是抽真空时间。特别地，装配现场的工作量可以通过最大 化该真空部分的体积来进一步减小，从而进一步改进装配工作性能。 因为超导电缆使用相对大的低温装置，因此改进的装配工作性能的效 果对超导电缆来说是重要的。如上所述，在安装现场的装配操作，尤其是抽真空，对已知的超 导电缆的终端结构来说是耗时的，在该超导电缆的终端结构中，套管 组件构成了冷却剂容器和真空容器的一部分。尽管抽真空的时间可以 通过烘培来减少到某种程度，但是必须要费很大的力来运输烘培设备。 可以在装配件被运送到安装现场之前预先在工厂中装配冷却剂容器和 真空容器，而不是在安装地点装配它们。然而，已知的终端结构是在 套筒固定到冷却剂容器和真空容器的情况下被抽真空的。因为室温侧 的套管的终端突出，因此终端结构的运输由于高度限制而可能是困难 的。特别地，已知的终端结构在瓷管被设置在突出的终端的周围之后 变得体积更大。相反，本专利技术的低温装置的真空部分可以被抽真空而 无需将套管固定到冷却剂容器或真空容器。真空部分因此可以在工厂 中预先被抽真空，并且无需在运输中将套管固定在冷却剂容器和真空 容器上。因此，本专利技术的低温装置可以减轻运输中的髙度限制。此外， 真空部分还可以被抽真空而不需要套管、连接部分或增强绝缘层例如 位于冷却剂容器中。这使得烘培可以在高温下进行，有助于减少抽真 空时间。本专利技术将被详细地说明。本专利技术的低温装置可应用到有着由超导材料形成的超导部分的各 种超导设备。这样的超导设备的例子包括超导电缆、超导变压器、超 导故障限流器和超导储能设备。超导电缆的一个例子有着包括第一超 导层和同轴地设置在第一超导层周围的第二超导层的超导部分。对于 超导变压器、超导故障限流器或超导储能设备，例如，它包括作为超 导部分的由超导材料形成的超导限流元件或超导线圈。超导电缆的另一个例子包括有着超导部分的电缆芯和容纳该芯的 热绝缘管。电缆芯的例子从其中心向外按顺序包括成形件、第一超导 层、电绝缘层、第二超导层和防护层。第二超导层设置在电绝缘层的 四周以充当例如超导屏蔽层或回路导体。超导电缆可以是包括单个芯 的单芯电缆或是含有多个芯的多芯电缆。此外，超导电缆可以是用于 直流电传本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超导设备的低温装置，用于容纳连接设置在低温侧的超导部分的终端和连接到该超导部分的套管的连接部分，该套管用来连通低温侧和室温侧之间的电力，该低温装置包括：冷却剂容器，它容纳低温侧套管终端和该连接部分并且充满了用于冷却该终端和该连接 部分的冷却剂；和真空容器，该真空容器被设置成包围该冷却剂容器；其中该真空容器包括不管套管是否存在都能维持真空的第一真空部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-1-12 005778/20051.一种超导设备的低温装置，用于容纳连接设置在低温侧的超导部分的终端和连接到该超导部分的套管的连接部分，该套管用来连通低温侧和室温侧之间的电力，该低温装置包括冷却剂容器，它容纳低温侧套管终端和该连接部分并且充满了用于冷却该终端和该连接部分的冷却剂；和真空容器，该真空容器被设置成包围该冷却剂容器；其中该真空容器包括不管套管是否存在都能维持真空的第一真空部分。2. 根据权利要求l所述的超导设备的低温装置，其中 所述冷却剂容器包括可以打开和关闭的手孔部分； 所述真空容器包括一手孔部分，该手孔部分设置在与所述冷却剂容器的手孔部分对应的位置处并可以开开和关闭；和所述真空容器还包括第二真空部分，该第二真空部分由所述的两 个手孔部分和联接所述手孔部分的隔离墙包围。3. 根据权利要求2所述的超导设备的低温装置，其中所述隔离墙 具有收縮吸收机构，该收縮吸收机构吸收因冷却剂引起的所述冷却剂 容器的热收缩...
【专利技术属性】
技术研发人员：芦边祐一，伊藤秀树，
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]
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