极低温电缆用终端连接部制造技术

技术编号:8219498 阅读:162 留言:0更新日期:2013-01-18 02:24
本发明专利技术提供省略绝缘子的同时能够横置的极低温电缆用终端连接部。极低温电缆用终端连接部具有:引出导体,其一端部与气体绝缘设备连接,且另一端部与极低温电缆连接;液氮槽,在引出导体的一端部向所述液氮槽的外部突出的状态下,所述液氮槽收纳并支承该引出导体和极低温电缆;及绝缘套管,其由覆盖引出导体的外周的电容锥构成。绝缘套管中的靠液氮槽侧的端部作为极低温部、靠气体绝缘设备侧的端部作为常温部时,在所述绝缘套管的位于极低温部和常温部之间的外部周围设置有填充了加压氮气的加压氮气槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于输送电力的极低温电缆和超导电电缆的终端结构,尤其是涉及与气体绝缘开关装置(Gas Insulated Switch)等连接的终端结构。
技术介绍
被液氮等极低温制冷剂冷却的超导电电缆、极低温电缆在-100°C至-200°C下运行。为使用这些电缆输送电力,需要对处于室温部分的变压器或断续器等的常温设备和极低温环境下的电缆进行连接,电缆的终端需要终端连接部。该终端连接部的一端被液氮等冷却,另一端被引出到大气,从而具有从液氮的温度即极低温到常温的极大的温度梯度(温度斜率)。关于一般的极低温电缆用终端连接部,使用图8进行说明。 图8是表示以往的一般的极低温电缆用终端连接部的一例的纵剖视图。如该图所示,极低温电缆等的导体110经由连接部120与引出导体103连接。引出导体103通过极低温部111、温度梯度部112,进而通过高电压引出部113而被导入位于大气部的高电压端子124,所述极低温部111由液氮这样的液体制冷剂层105构成,所述温度梯度部112由与液体制冷剂层105的上部相连且由氮气等形成的制冷剂气体层104构成,所述高电压引出部113位于该温度梯度部112的上部。高电压引出部113与温度梯度部112的制冷剂气体层104被凸缘106分隔开,高电压引出部113主要由绝缘子100、填充在其内部的绝缘油或SF6 (六氟化硫)等流体绝缘体102构成。在图8中,标号121表外部压力容器,标号122表不内部压力容器。作为这样地配置在极低温电缆用终端连接部内的引出导体103的包覆件,通常使用各种形状的应力锥或电容锥。图9所示的应力锥在铜等的引出导体103的外周具有遍及位于温度梯度部112内的部分及位于所述高电压引出部113的下部的部分地实施的绝缘包覆物103a。而且,在绝缘包覆物103a的两端部附近设置有电场控制用的锥形孔结构103g、103g (专利文献I)。而且,作为引出导体103也有设置了图10所示的电容锥的例子。在图10所示的结构中,在导体103的周围设置有电缆绝缘体103h,还在电缆绝缘体103h的周围设置有由加强绝缘体103i及埋设在其中的金属箔103j形成的电容锥130 (专利文献2)。另外,在其他的现有例中,如图11所示,在极低温部160a和常温部160c之间,在绝缘套管160的外周设置有真空隔热部160b,真空隔热部160b具有在密封极低温部160a的极低温侧凸缘162和密封常温部160c的常温侧凸缘163之间形成的终端连接部(专利文献3)。该终端结构具有浸溃在制冷剂槽190内的液氮191中的极低温部160a ;被收纳在绝缘子180中的常温部160c ;以及形成在极低温部160a和常温部160c之间的真空隔热部160b。绝缘套管160是在不锈钢管的外周层叠FRP和箔电极而成的两端部为锥形的杆状体。FRP和箔电极的层叠是所谓的电容方式的电场衰减单元。在该绝缘套管160的外周一体地形成有一对凸缘162、163。下方的凸缘是极低温侧凸缘162,上方的凸缘是常温侧凸缘163。利用这样的常温侧凸缘163密封真空容器193的上端,并利用极低温侧凸缘162密封制冷剂槽190的上端,由此,在极低温侧凸缘162和常温侧凸缘163之间形成的空间成为真空隔热部。这里,使用被实施了波纹加工的柔性管173AU73B将常温侧凸缘163构成为可动式的,与绝缘套管160的热伸缩对应地使常温侧凸缘163可动,防止过大的应力施加在极低温侧凸缘162。而且,通过柔性管173A将真空隔热部160b分隔成内层部171和外层部172。内层部171是被外层部172包围的较小空间,可以使内层部171为真空或向内部填充气体。填充气体的情况下,若气体的沸点比极低温部的制冷剂的沸点低,则气体不会被液化或固化,极低温部的制冷剂为液氮的情况下,填充在内层部的气体优选为He等。·现有技术文献专利文献·专利文献I:日本特开2005-033964号公报专利文献2:日本特开2001-008356号公报专利文献3:日本特开2002-238144号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以往的终端连接部一般被称为大气中终端连接部,用于连接处于大气中的架空送电线或架空总线。然而,近年以来,对于在填充了六氟化硫(SF6)气体等绝缘性气体的单一的接地容器内收纳有断路器、开关、总线电线路、避雷器、仪器用变量器、作业用接地装置等的气体绝缘开关装置(GIS),直接连接超导电电缆的要求日益升高。因此,对于上述的具有绝缘子的超导电电缆的终端连接部,如图12所示,采用了使气体绝缘开关装置200的断路器部分的导体201带有绝缘套管202和绝缘子203并且经由总线204在大气中连接被引出到大气中的大气中开关设备的断路器和超导电电缆的终端连接部的方法。该情况下,需要分别为断路器和超导电电缆准备昂贵的绝缘子,存在成本变高的问题。另外,为引出到大气中,考虑到绝缘子100、203的高度、绝缘子100、203上部的高电压电极和周边设备的距顶棚T的分离距离d等时,所设置的空间需要宽大的空间。由此,还存在变电所建筑内部的设置变得困难且不能用于最近的地下变电所的问题。而且,在设置于高度有限制的室内的气体绝缘开关装置中,还有以横置连接超导电电缆的终端的要求,在以往的终端连接部中,引出导体全部是纵置,存在不能进行横置的连接的实际情况。另外,为使超导电电缆成为超导电状态,利用液氮冷却,但从室温导入液氮的情况下,水平地引出引出导体使终端连接部成为横置时,液氮从容器的下部聚集。容器的下部被液氮温度(_197°C)冷却而引起热收缩,但由于容器的上部是常温,所以在上下引起热收缩的不均衡。由此,热收缩的不均衡施加到隔离加压氮气槽和液氮槽的凸缘,而对电容锥绝缘体施加应力,最差的情况下,在电容锥绝缘体上产生机械性的裂缝,发生损坏。此外,该热伸缩的不均衡主要产生在支承凸缘的周围的容器,凸缘自身并不会怎么变形。而且,这样的热收缩的不均衡的发生也成为阻碍终端连接部横置的主要原因之O因此,本专利技术的课题是提供一种省略绝缘子的同时能够横置的极低温电缆用终端连接部。用于解决课题的方案为解决以上的课题,本专利技术的极低温电缆用终端连接部与气体绝缘设备连接,其特征在于,所述极低温电缆用终端连接部包括引出导体,一端部构成为能够与所述气体绝缘设备连接,并且另一端部与极低温电缆连接;·液氮槽,在使所述引出导体的一端部向所述液氮槽的外部突出的状态下,所述液氮槽收纳并支承该引出导体和所述极低温电缆;以及绝缘套管,其具有覆盖所述引出导体的外周的电容锥或应力锥,所述绝缘套管中的靠所述液氮槽侧的端部作为极低温部、靠所述气体绝缘设备侧的端部作为常温部时,在所述绝缘套管的位于所述极低温部和所述常温部之间的外部周围,设置有加压气体槽,所述加压气体槽中填充有不被相邻的液氮槽液化的加压气体。根据本专利技术,在极低温部和常温部之间,也就是说在电容锥或应力锥的成为接地电位的直线部分的外部周围设置有加压气体槽,从而能够抑制从液氮槽向外部或从外部向液氮槽的泄漏。在引出导体的一端部上,在没有绝缘子的状态下连接有气体绝缘设备。由此,能够提供省略绝缘子的同时能够横置的极低温电缆用终端连接部。此外,该加压气体槽内能够使用不被相邻的液氮槽液化的气体,例如,氮气、氖气、氦气本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:向山晋一八木正史米村德伟野村朋哉
申请(专利权)人:古河电气工业株式会社
类型:
国别省市:

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