超导电缆的固定结构以及超导电缆线路的固定结构制造技术

一种用于固定具有电缆芯（11）和隔热管（12）的超导电缆（10）的固定结构，其特征在于，具有：固定盒（21），其与隔热管连接，具有中空的隔热结构，电缆芯贯穿该固定盒（21）；以及固定体（23），其将电缆芯固定于固定盒的内壁，制冷剂在固定盒的内壁的内侧流通，具有形成于电缆芯上且朝向两端部直径缩小的作为绝缘层的扩径加强层（201），电缆芯隔着扩径加强层被固定体固定于内壁。该构成能够以简易且较低的成本实现适合于电场设计的固定结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备具有支撑管(former)和超导导体层的电缆芯的超导电缆的固定结构以及超导电缆线路的固定结构。
技术介绍
超导电缆需要使其超导导体层处于极低的温度，因而必须使制冷剂在电缆芯的周围循环。而且需要制冷剂的循环以及防止来自外部的热侵入的结构。而在长距离铺设的超导电缆的情况下，为了维持电缆线路的形态，就需要固定电缆芯的位置。作为现有的电缆的固定结构，提出了如下的结构，其具备:在两端部形成有能够插入彼此相连的2个电缆的导体部的连接端部的插入口的导体连接管；凭借隔着弹性体设置于在导体连接管中设置的有底孔中且可自由突出的销来保持导体连接管的筒状电极；以包围该电极的方式嵌入的绝缘单元(固定绝缘部)；在内部保持绝缘单元且与2个电缆的端部粘结的壳体(例如参见专利文献I)。先行技术文献专利文献专利文献1:日本实开平05-11731号公报专利文献2:日本特开2002-056729号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而根据专利文献I中电缆的固定结构，存在结构复杂，部件数量较多，成本变高的问题。而在专利文献I的固定结构中，由于弹性体和销直接与导体相连，因而在存在于从高电压的导体部分接地的壳体部分之间的沿面的角部和突起部中电场集中。因此在专利文献I的固定结构中，需要进行实现能够缓和所产生的电场集中的形状以及绝缘单元的绝缘设计。进而，超导电缆需要向电缆芯周围提供制冷剂并测量电缆芯的冷却，而专利文献I的固定结构仅为电缆的固定结构，因而在电缆芯周围不存在使制冷剂通过的路径，无法使制冷剂沿着电缆循环。超导电缆还需要向电缆芯周围提供制冷剂并测量电缆芯的冷却，而专利文献I的固定结构仅为电缆的固定结构，因而在电缆芯周围不存在使制冷剂通过的路径，无法使制冷剂沿着电缆循环。另外，若不将超导导体冷却至负200°C附近的极低温度，则超导电缆就无法充分发挥超导的特征。因此，超导电缆凭借以液氮为代表的制冷剂可冷却至64 77K附近，而在对该制冷剂进行冷却时，需要能够将其冷却至极低温度的非常昂贵的冷冻系统(例如参见专利文献2)。另外，极低温用制冷机的能耗效率(COP:Coefficient of Performance)在0.06左右，处于非常低的水平，作为用于冷却的维护费用的电费也会剧增，因而要求改善效率。进而，供电系统还是一种要求与基础设施有关的可靠性的系统，需要定期的维护。因而对于超导供电系统而言，冷冻系统不仅是最初成本，还会成为运营成本和维护成本较大的负担。S卩，在铺设超导电缆时需要非常大的最初成本、运营成本和维护成本，因而期望能够降低这些成本。本专利技术的目的在于提供一种既能确保沿着超导电缆的液体制冷剂的循环路径，又能进行无需复杂的绝缘设计的电缆的固定的超导电缆和超导电缆线路的固定结构。本专利技术的另一目的在于实现最初成本、运营成本和维护成本的削减。本专利技术第一方面所述的专利技术是一种超导电缆的固定结构，其用于固定超导电缆，该超导电缆具有:按顺序层叠了支撑管、超导导体层、电绝缘层、超导屏蔽层、常电导屏蔽层和保护层的电缆芯；以及收纳上述电缆芯，并具备由内管和外管构成的隔热结构的隔热管，该超导电缆的固定结构的特征在于，具有:固定盒，其与上述隔热管连接，具备由内壁和外壁构成的隔热结构，上述电缆芯贯穿所述固定盒；以及固定体，其将上述电缆芯固定于上述固定盒的内壁，制冷剂在上述固定盒的内壁的内侧流通，该超导电缆的固定结构具有形成于上述电缆芯上且朝向两端部直径缩小的作为绝缘层的扩径加强层，上述电缆芯隔着上述扩径加强层被固定体固定于上述内壁。本专利技术第二方面所述的专利技术具备与本专利技术第一方面所述的专利技术同样的构成，并且其特征在于，上述固定体具备与上述扩径加强层的外周面形状对应的形状的套管。 本专利技术第三方面所述专利技术具备与本专利技术第一或第二方面所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，在上述电缆芯的上述扩径加强层的周围具有加强层，上述固定体隔着上述加强层按压上述扩径加强层的部位来对其进行保持。本专利技术第四方面所述专利技术具备与本专利技术第一至第三方面中任一项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，所述超导电缆的固定结构设置有将上述电缆芯与上述固定体紧贴结合起来的结合部。本专利技术第五方面所述专利技术具备与本专利技术第一至第四方面中任一项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，上述固定体在内部具有中间连接部，该中间连接部将支撑管、超导导体层、超导屏蔽层和常电导屏蔽层分别在电缆芯的长度方向的2个端部电连接起来，上述中间连接部具有按顺序层叠了支撑管、超导导体层、电绝缘层、超导屏蔽层、常电导屏蔽层和保护层的电缆芯结构，在上述中间连接部中分别连接起来的超导导体层与超导屏蔽层之间具有直径比并非中间连接部的部分的电缆芯的电绝缘层的外径大的扩径加强绝缘层。本专利技术第六方面所述专利技术具备与本专利技术第五方面所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，所述超导电缆的固定结构具有的上述扩径加强绝缘层层叠成覆盖在上述中间连接部中的2个电缆芯的锥状电绝缘层之间层叠的电绝缘层与上述锥状的绝缘层的连接部。本专利技术第七方面所述专利技术具备与本专利技术第五或第六方面中任一项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，上述扩径加强绝缘层被绝缘性纸张缠绕。本专利技术第八方面所述专利技术具备与本专利技术第五至第七方面中任一项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，所述超导电缆的固定结构除了上述固定体之外还至少具有I个将上述电缆芯固定于上述内壁的辅助固定体，上述辅助固定体的结构为使用棒状或块状的固定用具隔着保持电缆芯的外周的金属环而固定于上述内壁。本专利技术第九方面所述专利技术具备与本专利技术第一至第八方面中任一项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，上述固定体的结构为使用棒状或块状的固定用具隔着覆盖电缆芯的外周的套管而固定于上述内壁。本专利技术第十方面所述专利技术具备与本专利技术第一至第七方面中任一项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，上述固定体以将上述固定盒的内部区域分为两部分的方式固定于上述内壁，在上述固定盒中，夹着上述固定体在其两侧分别形成有I个以上的制冷剂流通孔，上述内壁与上述外壁在上述制冷剂流通孔中被结合起来。本专利技术第十一方面所述专利技术具备与本专利技术第十项所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，在上述制冷剂流通孔上接合着制冷剂输送管。本专利技术第十二方面所述专利技术具备与本专利技术第十一方面所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，夹着上述固定体在其两侧形成的上述制冷剂流通孔彼此通过上述制冷剂输送管连接起来。本专利技术第十三方面所述专利技术是一种超导电缆线路的固定结构，其使用权利要求11所述的固定结构固定多个超导电缆，其特征在于，按照上述多个超导电缆中的每一个超导电缆而具有固定盒，该各固定盒彼此经由与上述制冷剂流通孔连接的上述制冷剂输送管连接起来。本专利技术第十四方面所述专利技术具备与本专利技术第十三方面所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，该超导电缆线路的固定结构成为如下结构:上述多个固定盒内的制冷剂不会夹着上述固定体沿着上述超导电缆流通，而是经由与上述制冷剂流通孔连接的上述制冷剂输送管流通到其他固定盒。本专利技术第十五方面所述专利技术具备与本专利技术第十或十一方面所述专利技术同样的构成，并且其特征在于，平行配设有多列上述超导电缆，并且在这些多列超导电缆上隔着上述固定盒以一定间隔架设有循环冷却部，上述循环冷却部具有:第I制冷剂路径，其与多个上述超导电缆的制冷剂路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.17 JP 2011-058788;2011.03.17 JP 2011-058791.一种超导电缆的固定结构，其用于固定超导电缆，该超导电缆具有:按顺序层叠了支撑管、超导导体层、电绝缘层、超导屏蔽层、常电导屏蔽层和保护层的电缆芯；以及收纳上述电缆芯，并具备由内管和外管构成的隔热结构的隔热管，该超导电缆的固定结构的特征在于，具有: 固定盒，其与上述隔热管连接，具备由内壁和外壁构成的隔热结构，上述电缆芯贯穿所述固定盒；以及 固定体，其将上述电缆芯固定于上述固定盒的内壁， 制冷剂在上述固定盒的内壁的内侧流通， 该超导电缆的固定结构具有形成于上述电缆芯上且朝向两端部直径缩小的作为绝缘层的扩径加强层， 上述电缆芯隔着上述扩径加强层被固定体固定于上述内壁。2.根据权利要求1所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，上述固定体具备与上述扩径加强层的外周面形状对应的形状的套管。3.根据权利要求1或2所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，在上述电缆芯的上述扩径加强层的周围具有加强层， 上述固定体隔着上述加强层按压上述扩径加强层的部位来对其进行保持。4.根据权利要求1至3中任一项所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，所述超导电缆的固定结构设置有将上述电缆芯与上述固定体紧贴结合起来的结合部。5.根据权利要求1至4中任一项所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，上述固定体在内部具有中间连接部，该 中间连接部将支撑管、超导导体层、超导屏蔽层和常电导屏蔽层分别在电缆芯的长度方向的2个端部电连接起来， 上述中间连接部具有按顺序层叠了支撑管、超导导体层、电绝缘层、超导屏蔽层、常电导屏蔽层和保护层的电缆芯结构， 在上述中间连接部中分别连接起来的超导导体层与超导屏蔽层之间具有直径比并非中间连接部的部分的电缆芯的电绝缘层的外径大的扩径加强绝缘层。6.根据权利要求5所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，所述超导电缆的固定结构具有的上述扩径加强绝缘层层叠成覆盖在上述中间连接部中的2个电缆芯的锥状电绝缘层之间层叠的电绝缘层与上述锥状的绝缘层的连接部。7.根据权利要求5或6所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，上述扩径加强绝缘层被绝缘性纸张缠绕。8.根据权利要求5至7中任一项所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，所述超导电缆的固定结构除了上述固定体之外还至少具有I个将上述电缆芯固定于上述内壁的辅助固定体， 上述辅助固定体的结构为使用棒状或块状的固定用具隔着保持电缆芯的外周的金属环而固定于上述内壁。9.根据权利要求1至8中任一项所述的超导电缆的固定结构，其特征在于，上述固定体的结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕军，八木正史，松冈太郎，米村德伟死亡，向山晋一，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：
国别省市：