一种超导电缆端头结构制造技术

一种超导电缆端头结构，包括一端头恒温器，该端头恒温器具有4个相通的接口引出管，其中，电缆本体、制冷系统两个接口引出管分别位于端头恒温器的两端并与其呈180°平行设置，导电层电流引线、屏蔽层电流引线的两个接口引出管同垂立于端头恒温器的一侧边且所在位置分别对应所容置的超导电缆本体的超导导电层及超导屏蔽层的接线位置；端头恒温器由互套的内、外层双容器构成，内、外层容器间的夹层室内呈真空且缠绕有若干层绝热材料。在电流引线与端头恒温器、绝缘件的接口位置设置螺纹密封及压力压紧密封环结构。其可创造绝热性能良好的空间，使超导电缆本体的连接可靠并符合绝缘要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超导电力技术应用领域，尤其涉及一种与三相分体冷绝缘超导电缆本体连接的端头结构。
技术介绍
目前，超导电缆从绝缘层工作温度分为热绝缘超导电缆及冷绝缘超导电缆。其中，冷绝缘超导电缆本体的结构如图4所示。图中，冷绝缘超导电缆本体600从内到外分别是支撑管601、超导导电层602、绝缘层603、超导屏蔽层604 及最外围的保护层。超导导电层和电网连接，处于高电位。超导导电层通电时，由于电磁感应及超导屏蔽层的零电阻特性，如果超导屏蔽层形成回路，超导屏蔽层将产生感应电流。该感应电流与超导导电层的电流方向相反、大小相等，从而将消除超导电缆本体外的电磁场。三相冷绝缘超导电缆本体的布置方式有多种。其中一种是将每一相超导电缆本体放置在一个独立本体恒温器内，每个本体恒温器分别于两个端头处实现与超导电缆本体的连接。端头是实现超导材料向常规金属材料、液氮温度向常温、高电压向零电压(地电压)的过渡。同时，端头还应具有良好的绝热性能、密封性能。外形尺寸尽量小。事实上，常规电缆75%以上的事故都和端头有关。超导电缆的端头比常规电缆端头更加复杂，运行环境更苛刻。因此，端头对超导电缆的稳定运行是至关重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超导电缆端头结构，其可以创造一个绝热性能良好的空间，在空间内将超导电缆本体的超导导电层、超导屏蔽层分别向电网、接地线实现可靠并符合绝缘要求的连接。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案 一种超导电缆端头结构，包括端头恒温器、导电层电流引线、屏蔽层电流引线、绝缘件和密封件，其特征在于该端头恒温器具有4个相通的接口引出管，其中，电缆本体、制冷系统两个接口引出管分别位于端头恒温器的两端并与其呈180°设置，导电层电流引线、屏蔽层电流引线的两个接口引出管同垂立于端头恒温器的一侧边，且分别对应所容置的超导电缆本体的超导导电层及屏蔽层的接线位置。所述端头恒温器由互套的内、外层双容器构成，内、外层双容器间的夹层室内呈真空且缠绕有绝热材料；在内层容器的水平方向和垂直方向均有膨胀节。所述的导电层电流引线接口引出管至少具有以下的一种结构在下端内侧壁有一段从下至上是由大变小的变径部分；在上端外侧有一段从下至上是由大变小的变径部分。所述的导电层电流引线和屏蔽层电流引线通过接口引出管分别与电网、接地线连接。所述的端头恒温器中电缆本体、制冷系统两个接口弓丨出管与超导电缆本体及制冷系统的联接处均采用插拔式接口。所述的导电层电流引线和屏蔽层电流引线由金属导线、金属编织带及接头构成；所述的导电层电流引线、屏蔽层电流引线的接头采用锥面结构。所述的导电层电流引线、屏蔽层电流引线的两侧设有绝缘件。在绝缘件与端头恒温器的接口位置设置螺纹密封及压力压紧密封环结构。所述的螺纹密封及压力压紧密封环结构包括在导电层电流引线接口引出管、屏蔽层电流引线接口引出管上接近端头恒温器的接口处设有台阶结构，并在纵向壁上有内螺纹；与之所对应，在该两处分别容置的导电层电流引线、屏蔽层电流引线及其两者外套的绝缘件上分别有相互对应接合的台阶构型及纵向壁上的外或内螺纹；且在导电层电流引线、屏蔽层电流引线及其两者外套的绝缘件上分别开设一组容置可压紧密封圈的密封环形槽。所述在导电层电流引线、屏蔽层电流引线上分别开设的一组容置可压紧密封圈的·密封环形槽至少设在两方向处，其一方向处为与各自邻接外套绝缘件的纵向壁上，另一方向处为在底端与各自邻接绝缘件的横向壁上；在导电层电流引线的外套绝缘件及屏蔽层电流引线外套的绝缘件上分别开设的一组容置可压紧密封圈的密封环形槽亦至少设在两方向处，其一方向处分别为与相互邻接的导电层电流引线接口引出管、屏蔽层电流引线接口引出管的纵向壁上，另一方向处为底端邻接导电层电流引线接口引出管、屏蔽层电流引线接口引出管的横向壁上。在所述屏蔽层电流引线外套的绝缘件上设置外延绝缘件；该外延绝缘件优选的外形为伞群；或在该绝缘件上套装绝缘套管。 本专利技术的优点在于 1.绝热、绝缘性能强，内、外双层管的设计及在其内缠绕有若干层绝热材料并抽真空处理，使得该端头结构完全可满足超导电缆正常运行时的绝热、绝缘要求； 2.采用多重的密封方式，有效的保障端头具有良好的密封性能； 3.与电缆本体、制冷系统采用插拔式连接方式，安装方便，可反复拆装。附图说明图I为本专利技术超导电缆端头结构示意图(截面)。图2为本专利技术超导电缆端头内的导电层电流引线的结构示意图(截面)。图3为本专利技术超导电缆端头内的屏蔽层电流引线的结构示意图(截面)。图4为冷绝缘超导电缆本体结构示意图(横截面)。图中100-端头恒温器；101_端头恒温器外层容器；102_端头恒温器内层容器；103-真空绝热层；104-电缆本体接口引出管；105-制冷系统接口引出管；106-屏蔽层电流引线接口引出管；106a-台阶；106b-内螺纹；107-导电层电流引线接口引出管；107a_内螺纹；107b-导电层引出管内管；107c-变径腔壁；200-导电层电流引线；201-铜柱；202_铜编织带；203_外螺纹；204_环形槽；205_密封圈；206_接头；20_7环形槽；208_密封圈；300-屏蔽层电流引线；301_铜柱；302_铜编织带；303_外螺纹；304_环形槽；305_密封圈；306-接头；307_环形槽；308_密封圈；400_导电层绝缘件；401_环氧树脂管；402_外螺纹；403-环形槽；404_密封圈；405_台阶；406_环形槽；407_密封圈；408_台阶；409_内螺纹；410-绝缘伞群；500_屏蔽层绝缘件；501_环氧树脂管；502_外螺纹；503_环形槽；504_密封圈；505-台阶；506-环形槽；507-密封圈；508_台阶；509_内螺纹；600_冷绝缘超导电缆本体；601_支撑管(former) ；602-超导导电层；603_电绝缘层；604_超导屏蔽层。下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。具体实施例方式如图I所示，本专利技术超导电缆端头结构包括一容置超导电缆本体的端头恒温器100，该端头恒温器呈筒形且具有4个相通的接口引出管104、105、106和107，其中，与电缆本体、制冷系统连接的两个接口引出管104、105分别位于筒形端头恒温器的两端并与其呈180°平行设置，方便导电层和屏蔽层电流引线(200、300)与电缆本体600的安装。可以制成一体式，或亦可为分体式。导电层电流引线、屏蔽层电流引线的两个接口引出管106、107同垂立于端头恒温器的一侧边且所在位置分别对应所容置的超导电缆本体的超导导电层 及超导屏蔽层的位置。所述的端头恒温器100是端头的主体，由304不锈钢材料制成，其作用是保证低温下的强度，304不锈钢材料在低温下仍能保持良好的机械性能，通过氩弧焊能制成各种形状。本专利技术的端头恒温器100由互套的外层容器101和内层容器102组成，内层容器102是液氮的流动通道，也是容纳电缆本体600的空间。电缆本体600放置在端头内层容器102内，被液氮浸泡着。为防止内层容器102冷却时产生的收缩应力对材料及焊缝造成损坏，内层容器102的水平方向和垂直方向均有波纹膨胀节。外层容器101是外形和内层容器102相同且尺寸稍大的容器。外层容器101和环境接触，处于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导电缆端头结构，包括端头恒温器、导电层电流引线、屏蔽层电流引线、绝缘件和密封件，其特征在于：该端头恒温器具有4个相通的接口引出管，其中，电缆本体、制冷系统两个接口引出管分别位于端头恒温器的两端并与其呈180°设置，导电层电流引线、屏蔽层电流引线的两个接口引出管同垂立于端头恒温器的一侧边，且分别对应所容置的超导电缆本体的超导导电层及屏蔽层的接线位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹昆南，洪辉，王达达，田波，宋萌，李强，张少泉，龚伟志，王龙，张毅，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司电力研究院，北京云电英纳超导电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：