超導電纜的骨架的連接結構和連接方法
【專利摘要】一種將在超導電纜（10）的內部設置的中空的骨架（140）之間連接起來的連接結構，其特征在于，在形成于各個骨架的連接端部的與中空內部連通的開口部（144）中插入中空的連接導管（145）的一端部和另一端部，處于對置狀態(tài)的各個骨架的連接端部之間通過焊接而接合。由此，連接導管（145）確保制冷劑的流通。并且，連接導管（145）防止在焊接作業(yè)時阻塞制冷劑的流通通路，因此能夠提高骨架連接的操作性。
【專利說明】超導電纜的骨架的連接結構和連接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及位于超導電纜的電纜芯的中心的骨架的連接結構和連接方法。
【背景技術】
[0002]超導電纜具備電纜芯和真空雙重管結構的絕熱管，該電纜芯具有骨架和超導線，該絕熱管收容該電纜芯，在絕熱管的內側進行用于冷卻電纜芯的超低溫的液體制冷劑的循環(huán)。
[0003]并且，為了提高超導線和骨架的冷卻效率，使骨架形成為中空，在其中空內部也循環(huán)有液體制冷劑。
[0004]可是，在將超導電纜作為電力供給線使用的情況下，需要將超導電纜從電力供給源鋪設到遠方的電力消耗地，而超導電纜由于制造方面或運輸方面的原因等，單根的電纜長度是有限的。因此，在鋪設長距離的電纜時，需要在鋪設的現(xiàn)場將若干超導電纜對接起來。
[0005]并且，在將超導電纜的骨架的端部彼此連結起來時，采用使末端部彼此對上并利用焊接進行接合(例如，參照專利文獻I)、或者從筒狀導體的兩端插入各個骨架并從外部鉚接進行連結(例如，參照專利文獻2)等方法。
[0006]另外，作為連接中空導體的接頭的方法，已知有下述方法:在中空導體的外周配置加強管，對中空導體和加強管進行釬焊來進行連接(專利文獻3)。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2009-136071號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2006-302674號公報
[0011]專利文獻3:日本特開平07-42882號公報

【發(fā)明內容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]然而，在將中空骨架的末端部彼此對上并進行焊接的情況下，由于焊接所使用的焊填材料流入中空部，因而存在中空部分被阻塞或變窄的情況，因而制冷劑的流通受到阻礙，無法充分地進行電纜的冷卻。并且，若以不阻塞骨架的中空內部的方式進行焊接，則存在這樣的問題:無法焊接至中空內部附近，焊接強度降低，或者加工作業(yè)本身繁瑣而操作性變差。
[0014]并且，在利用筒狀導體通過鉚接或釬焊來連接骨架的情況下，產生以下等問題:相互間的接觸狀態(tài)不充分而使得導電性劣化，或者，筒狀導體的角部與在骨架的外側配置的超導線抵接而成為產生應力的原因，或在筒狀導體的角部產生電場的集中而使得絕緣性能降低。
[0015]本發(fā)明的目的是提供超導電纜的連接結構和連接方法，其能夠在維持骨架的內部中空狀態(tài)的同時實現(xiàn)超導導體層的良好的輸電。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發(fā)明為將在超導電纜的內部設置的中空的骨架彼此連接起來的連接結構，其特征在于，在形成于各個所述骨架的連接端部的與中空內部連通的開口部中插入有中空的連接導管的一端部和另一端部，處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間通過焊接而接
口 ο
[0018]并且，涉及連接結構的本發(fā)明可以構成為:各個所述骨架的連接端部由包括相對于其長度方向傾斜的傾斜面的端面構成，各個所述骨架的連接端部的對應的所述傾斜面彼此以形成楔狀間隙的方式對置，相面對的所述端面之間利用焊填材料而接合。
[0019]并且，涉及連接結構的本發(fā)明可以構成為:所述端面包括大小兩個傾斜面，對于在處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間由所述傾斜面形成的大小兩個楔狀間隙，以其中的大楔狀間隙處于上側、小楔狀間隙處于下側的方式進行配置，該各間隙被焊填材料填充。
[0020]并且，涉及連接結構的本發(fā)明可以構成為:所述大楔狀間隙在所述骨架的長度方向上的最大開口寬度是所述小楔狀間隙在所述骨架的長度方向上的最大開口寬度的三倍以上。
[0021]并且，涉及連接結構的本發(fā)明可以構成為:各個所述骨架是捆扎銅線材而形成的，所述連接端部被銅材料固結成一體。
[0022]另外，本發(fā)明為用于將在超導電纜的內部設置的中空的骨架彼此連接起來的連接方法，其特征在于，所述連接方法包括以下工序:在形成于各個所述骨架的連接端部的與中空內部連通的開口部中插入中空的連接導管的一端部和另一端部的工序；以及將處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間通過焊接進行接合的工序。
[0023]并且，涉及連接方法的本發(fā)明可以構成為:具備在各個所述骨架的連接端部形成包括相對于其長度方向傾斜的傾斜面的端面的工序，在通過所述焊接進行接合的工序中，使各個所述骨架的連接端部的對應的所述傾斜面彼此以形成楔狀間隙的方式對置，并且在相面對的所述端面之間填充焊填材料。
[0024]并且，涉及連接方法的本發(fā)明可以構成為:具備能夠裝拆的插入輔助器具，所述插入輔助器具在相對于所述連接導管從所述連接導管的外周面向半徑方向外側伸出的狀態(tài)下使用，在插入所述連接導管的一端部和另一端部的工序中，在該插入輔助器具從對置的各個所述連接端部的端面之間向外部伸出的狀態(tài)下，進行所述連接導管相對于各個所述骨架的開口部的插入作業(yè)，并在插入后除去所述插入輔助器具。
[0025]并且，可以構成為:在形成包括所述傾斜面的端面的工序中，在各個所述骨架的連接端部形成由大小兩個傾斜面構成的端面，在通過所述焊接進行接合的工序中，對于在處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間由所述傾斜面形成的大小兩個楔狀間隙，以其中的大楔狀間隙處于上側、小楔狀間隙處于下側的方式進行配置，并利用焊填材料來填充該各間隙。
[0026]并且，涉及連接方法的本發(fā)明可以構成為:各個所述骨架通過捆扎導體線材而形成，所述骨架的連接方法具備將所述連接端部固結成一體的工序。
[0027]發(fā)明效果[0028]在本發(fā)明中，在各個骨架的連接端部的與中空內部連通的開口部中插入了中空的連接導管的狀態(tài)下，骨架的連接端部之間通過焊接而接合，因此，能夠良好地進行內部的冷卻用的液體制冷劑的循環(huán)。而且，由于連接導管的存在，不用擔心阻塞骨架的中空內部，因此，能夠使連接端面整體充分地接合，能夠實現(xiàn)接合強度的提高。
[0029]并且，在接合作業(yè)時，借助連接導管防止了骨架的中空內部由于構成骨架的部件的變形而被阻塞。而且，由于連接導管的存在，不用擔心阻塞骨架的中空內部，因此，能夠容易地進行接合作業(yè)，還能夠實現(xiàn)操作性的提高。
[0030]并且，與在骨架的外側設置筒狀部件的情況不同，由于在骨架的外周面不會產生凸狀部分，所以能夠排除在外周配置了超導線的情況下的應力，能夠實現(xiàn)耐久性和可靠性的提高。并且，即使在流過大電流的情況下，也能夠避免超導線中產生電解的集中，能夠維持良好的絕緣性。
[0031]并且，在處于對置狀態(tài)的骨架的連接端部的對應的傾斜面彼此形成楔狀的間隙的狀態(tài)下，端面彼此利用焊填材料而接合，在該情況下，在相互對置的骨架，能夠容易地使焊填材料遍布到對置的端面整體，從而能夠進行強力的接合，并且還能夠實現(xiàn)操作性的提高。
[0032]并且，在處于對置狀態(tài)的骨架的連接端部之間形成大小兩個楔狀的間隙，在使大的一方處于上側的情況下，當在大楔狀的間隙中填充焊填材料時，即使在焊填材料漏到下方的情況下，也會被填充到下側的楔狀間隙中，能夠抑制變成焊填材料從骨架的外周面凸起的狀態(tài)。并且，由此，能夠用意地進行接合作業(yè)，能夠實現(xiàn)操作性的提高。
[0033]并且，在使大楔狀間隙在骨架的長度方向上的最大開口寬度為小楔狀間隙在骨架的長度方向上的最大開口寬度的三倍以上的情況下，在焊填材料從大楔狀間隙移動到了下側的小楔狀間隙的情況下，能夠足量地將該焊填材料填充到該小楔狀間隙中。
[0034]另外，在捆扎導體線材而形成骨架的情況下，能夠使骨架自身具有高的撓性，使其連接端部彼此對準也變得容易，能夠提高操作性。
[0035]并且，由于連接端部被固結成一體，所以構成骨架的導體線材在接合作業(yè)時不會散亂，能夠容易地進行接合作業(yè)并且提高接合強度，而且，還能夠通過將截面一體化來降低連接電阻。
[0036]并且，在連接導管具備從外周表面向其半徑方向外側伸出的插入輔助器具的情況下，能夠利用插入輔助器具進行連接導管的插入作業(yè)，能夠實現(xiàn)連接作業(yè)的操作性的提高。并且，插入輔助器具能夠相對于連接導管裝拆，并能夠在插入作業(yè)后去除，因此，也不會妨礙后面的作業(yè)，從該方面考慮也實現(xiàn)了操作性的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是表示超導電纜的結構的立體圖。
[0038]圖2A是表示連接骨架時的最開始的連接作業(yè)工序的圖。
[0039]圖2B是表示連接骨架時的接著圖2A的連接作業(yè)工序的圖。
[0040]圖2C是表示連接骨架時的接著圖2B的連接作業(yè)工序的圖。
[0041]圖2D是表示連接骨架時的接著圖2C的連接作業(yè)工序的圖。
[0042]圖3是對圖2B中的一骨架的連接端部從另一骨架側進行觀察的圖。
[0043]圖4A是表示在骨架的連接端部在上下形成了大小相等的傾斜面時的例子的圖。[0044]圖4B是表示在骨架的連接端部在上下形成了比圖4A傾斜角度大且彼此相等的傾斜面時的例子的圖。
[0045]圖5是表示在骨架的連接端部形成了由傾斜面和非傾斜面構成的端面時的例子的圖。
[0046]圖6是表示在骨架的連接端部形成了只由一個傾斜面構成的端面時的例子的圖。
[0047]圖7表示使用插入輔助器具將連接導管插入到各骨架的開口部的例子的圖。
【具體實施方式】
[0048][超導電纜]
[0049]在下文中，根據附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0050]圖1是表示超導電纜的一例的圖。
[0051]超導電纜10是在絕熱管12內收納有單個電纜芯11的單芯型的超導電纜。電纜芯11由以下部分等構成:骨架140、由超導線構成的超導導體層112、電絕緣層113、超導屏蔽層114、常規(guī)導電屏蔽層115以及保護層116。
[0052]骨架140是用于形成電纜芯11的卷芯，例如由銅線材等常規(guī)導電線(導體線)捻合而構成。在短路事故時，在超導導體層112中流動的事故電流被分流到骨架140。
[0053]并且，該骨架140的內部形成為中空，液體制冷劑(例如液氮)被供給至形成為該中空的中空部，以冷卻該骨架140和超導導體層112。另外，該液體制冷劑是與在后述的絕熱管12內被供給到電纜芯11的周圍`的液體制冷劑相同的液體制冷劑。
[0054]超導導體層112是將多個超導線隔著碳紙(未圖示)呈螺旋狀地卷繞在骨架140上而形成的。在圖1中，使超導導體層112形成為4層的層疊結構。在穩(wěn)定工作時，輸電電流在超導導體層112中流動。
[0055]構成超導導體層112的超導線例如具有在帶狀的金屬基板上依次形成了中間層、超導層、保護層等的層疊結構。對于構成超導層的超導體，能夠使用在液氮溫度以上成為超導狀態(tài)的RE系超導體(RE:稀土元素)。作為RE系超導體，例如代表性的有以用化學式YBa2Cu3CVy表示的釔系超導體(下面，稱為Y系超導體)。并且，也可以是在金屬矩陣中形成有超導體的帶狀的超導線。對于超導體，能夠應用鉍系超導體、例如化學式Bi2Sr2CaCu208+s(Β?2212), Bi2Sr2Ca2Cu3O10^ (Β?2223)。
[0056]另外，化學式中的δ表示氧非化學計量。
[0057]電絕緣層113由絕緣紙、將絕緣紙和聚丙烯膜接合而成的半合成紙、高分子無紡布帶等絕緣性紙類構成，通過在超導導體層112上卷繞成層疊狀態(tài)而形成。
[0058]超導屏蔽層114是將多個超導線隔著碳紙(未圖示)呈螺旋狀地卷繞在電絕緣層113上而形成的。在圖1中，使超導屏蔽層114形成為2層的層疊結構。在超導屏蔽層114中，在穩(wěn)定工作時通過電磁感應而以相反相位流過與導體電流大致相同的電流。對于構成超導屏蔽層114的超導線，能夠應用與超導導體層112相同的超導線。
[0059]常規(guī)導電屏蔽層115是通過在超導屏蔽層114上卷繞銅線等常規(guī)導電線而形成的。在短路事故時，在超導屏蔽層114中流動的事故電流被分流到常規(guī)導電屏蔽層115。
[0060]保護層116例如由絕緣紙、高分子無紡布等絕緣性紙類構成，通過卷繞在常規(guī)導電屏蔽層115上而形成。[0061]絕熱管12具有由絕熱內管121和絕熱外管122構成的雙重管結構,在該絕熱內管121收容電纜芯11并且填充有制冷劑(例如液氮)，該絕熱外管122被配設成覆蓋絕熱內管121的外周。
[0062]絕熱內管121和絕熱外管122例如為不銹鋼制成的波紋管(帶波紋的管)。在絕熱內管121和絕熱外管122之間介入有多層絕熱層(超級絕熱體)123，并被保持成真空狀態(tài)，該多層絕熱層123例如由蒸鍍有鋁的聚乙烯膜的層疊體構成。另外，絕熱外管122的外周被由聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯等構成的防腐蝕層124包覆。
[0063][超導電纜的骨架的連接結構的概要]
[0064]在鋪設長距離的電纜的情況下，使多個超導電纜10的端部彼此經由已知的中間連接部對接起來。在本實施方式中，例示出對接兩根超導電纜10、10時的用于將骨架140、140彼此連接起來的連接結構。
[0065]圖2A?圖2D表示連接骨架140、140時的連接作業(yè)工序。另外，在各超導電纜10、10的端部，電纜芯11的端部被從絕熱管12引出，超導導體層112、電絕緣層113、超導屏蔽層114、常規(guī)導電屏蔽層115、保護層116被逐層剝離，從而處于骨架140的連接端部露出的狀態(tài)。
[0066]如圖2A所示，相互連接的骨架140、140原來的連接端部的端面由與長度方向垂直的一個平坦面形成。
[0067]然后，如圖2B所示，在這些各骨架140的連接端部形成兩個傾斜面(傾斜面形成工序)。如圖3所示，各骨架140的連接端部的端面成為由這兩個傾斜面141、142構成的狀態(tài)，各骨架140均成為下述的尖形形狀:成為兩個傾斜面141、142的邊界的邊界部143向另一骨架140側突出。另外，優(yōu)選在上下方向和骨架140的長度方向上，上側的傾斜面141在整體上尺寸形成得比下側的傾斜面142大。
[0068]另外，由于骨架140、140是如前述那樣將多個銅線材捻合而形成的，所以在上下的傾斜面141、142，銅線材的間隙均被溶融的銅材固結，使得銅線材不會散開。
[0069]然后，如圖2C所示，將連接導管145的一端部和另一端部插入各骨架140的連接端部處的與中空內部連通的各個開口部144中，成為彼此的邊界部143、143彼此對頂?shù)膶χ脿顟B(tài)(連接導管插入工序)。另外，從同徑連接這方面考慮，優(yōu)選邊界部143、143彼此相互平行且成為接觸狀態(tài)，但也可以是具有少許間隙的狀態(tài)。
[0070]另外，連接導管145被設計成外徑與中空的骨架140的內徑大致一致，能夠從開口部144進行插入。該連接導管145在全長的范圍由中空的導體形成，并且從焊接時的接合相合性這方面考慮，優(yōu)選為與形成骨架140的材質相同的材質。具體來說，在骨架140為銅制成的情況下，優(yōu)選使用銅制成的筒狀體作為連接導管145，在骨架140為不銹鋼制成的情況下，優(yōu)選使用不銹鋼制成的筒狀體作為連接導管145。被插入于骨架140的連接導管145構成為:不會阻礙液體制冷劑從一骨架140的中空內部向另一骨架140的中空內部的流通。因此，優(yōu)選連接導管145的內徑大，但由于其壁厚變薄的話就會產生強度的降低，因此優(yōu)選在確保規(guī)定的強度的情況下確定內徑。
[0071]并且，在形成將骨架140、140的連接端部彼此對準成邊界部143、143在傾斜面
141、141朝上的狀態(tài)下一致的狀態(tài)時，在這些連接端部之間，在上側的傾斜面141、141之間和在下側的傾斜面142、142之間分別形成楔狀間隙空間。這時，優(yōu)選上側的楔狀間隙空間的最大開口寬度a (骨架140的長度方向寬度)是下側的楔狀間隙空間的最大開口寬度b的大約三倍?四倍。這里是三倍。
[0072]接下來，如圖2D所示，使用焊填材料146從上側對各骨架140、140的連接端部進行焊接(焊接工序)。這時，當在上側的楔狀間隙空間填充焊填材料146 (焊錫、銅等)時，焊填材料也會從邊界部143、143之間侵入到下側的楔狀間隙空間中，其結果是，上側的楔狀間隙空間和下側的楔狀間隙空間都被焊填材料146填充。
[0073]由此，露出的連接導管145的外周面、上側的各傾斜面141、141和下側的各傾斜面
142、142整體與焊填材料146緊密接觸，從而能夠將各骨架140、140的連接端部彼此牢固地連結起來。并且，借助連接導管145，各骨架140的中空內部不會被焊填材料146阻塞，從而良好地維持中空內部彼此連通的狀態(tài)。
[0074]另外，在焊填材料146從上下的楔狀間隙空間鼓出到外側的情況下，優(yōu)選進行研磨以去除多余的焊填材料，使得由焊填材料146形成的接合部分與骨架140、140的外徑相
坐寸ο
[0075]并且，在各電纜芯11、11的骨架140、140被連接之后，隔著碳紙在其外周面配置超導線，將各電纜芯11、11所具有的超導線彼此錫焊連接而形成超導導體層112。
[0076]然后，在超導導體層112上卷繞絕緣紙而形成電絕緣層113。這時，對于被錫焊連接的超導線的連接部，需要進一步提高絕緣性，因此，絕緣紙被卷繞直至外徑比電纜芯11的原始的電絕緣層113大。
[0077]然后，在電絕緣層113上配置彼此錫焊連接的超導線，形成超導屏蔽層114，并且，以重疊在超導屏蔽層114上的方式形成常規(guī)導電屏蔽層115和保護層116。
[0078]由此，超導電纜10、10的電纜芯11、11的端部彼此被連接。并且，將各超導電纜
10、10的電纜芯11、11的連接部收納于絕熱容器中。將各超導電纜10、10的絕熱管12、12與收容該連接部的絕熱容器連接。
[0079]其結果是，被供給至絕熱管12、12內的液體制冷劑能夠通過絕熱容器進行流通，也確保了電纜芯11、11的連接部處的冷卻部。
[0080]這樣，在連接超導電纜10、10的電纜芯11、11的情況下，在將中空的連接導管145插入到各個骨架140、140的連接端部的與中空內部連通的開口部144、144中的狀態(tài)下，通過使用了焊填材料的焊接來將骨架140、140的連接端部之間接合，因此，能夠防止骨架140、140的中空內部在接合作業(yè)時被阻塞，能夠良好地進行內部的冷卻用的液體制冷劑的循環(huán)。
[0081]并且，由于不用擔心焊填材料阻塞骨架140、140的中空內部，所以能夠使連接端面整體充分地接合，能夠實現(xiàn)接合強度的提高。并且，由于不用擔心焊填材料阻塞骨架140、140的中空內部，所以能夠容易地進行接合作業(yè)，還能夠實現(xiàn)操作性的提高。
[0082]而且，與在骨架140、140的外側設置筒狀部件進行接合的情況不同，在骨架140、140的外周面不會產生凸狀部分，因此，能夠消除骨架140表面的凸狀部分對超導導體層112的超導線產生的應力，實現(xiàn)超導線的耐久性和可靠性的提高。并且，即使在流過大電流的情況下，也能夠避免在筒狀導體的角部產生電場的集中，從而能夠維持良好的絕緣性能。
[0083]而且，在處于對置狀態(tài)的骨架140、140的連接端部之間，使由傾斜面141、141形成的大楔狀間隙處于上側來填充焊填材料，這樣一來,焊填材料被填充到由傾斜面142、142形成的小楔狀間隙中，從而能夠使焊填材料遍布連接端部整體，能夠牢固地進行接合并且能夠實現(xiàn)接合的操作性的提高。
[0084]這時，在使大楔狀間隙在骨架140的長度方向上的最大開口寬度a為小楔狀間隙的最大開口寬度b的三倍的情況下，焊填材料從大楔狀間隙移動到下側的小楔狀間隙，從而對小楔狀間隙也能夠適當?shù)剡M行焊填材料的填充。
[0085]另外，在捆扎導體(銅)線材而形成了各骨架140、140的情況下，能夠使骨架140、140自身具有高的撓性，使其連接端部彼此對準也變得容易，能夠提高操作性。
[0086]并且，通過將連接端部固結成一體，構成骨架140的導體線材在接合作業(yè)時不會散亂，能夠容易地進行接合作業(yè)并且提高接合強度。另外，在將連接端部固結成一體的情況下，從抑制焊接后的連接部處的電氣性能的變動這方面考慮，優(yōu)選在固結時使用的材料使用與導體線材的材質相同的材料。
[0087][骨架的連接結構的其它例]
[0088]另外，在上述骨架140、140的連接結構中，在各個連接端部形成由兩個傾斜面141,142構成的端面，由此形成了大小兩個楔狀間隙，但這些楔狀間隙也可以是如圖4A和圖4B所示那樣為均等的大小。圖4A示出兩個傾斜面141、142相對于骨架140的長度方向的傾斜角度相等并且使傾斜角度較緩的情況，圖4B示出兩個傾斜面141、142相對于骨架140的長度方向的傾斜角度相等并且傾斜角度比圖4A的情況稍大的情況。
[0089]即使在這些情況下，借助連接導管145，各骨架140、140的中空內部也不會被阻塞，能夠牢固地進行可維持良好的絕緣性的連接，并且，能夠實現(xiàn)操作性的提高。
[0090]而且，在焊接時，能夠將焊填材料從骨架140、140的上側的楔狀間隙填充到下側的楔狀間隙，還能夠提高接合的操作性。
[0091]并且，也可以是如圖5所示那樣，在骨架140、140的連接端部形成由傾斜面141和與骨架的長度方向垂直的垂直面147構成的端面，形成使傾斜面141、141彼此相互一致的配置，從而形成由傾斜面141、141形成的楔狀間隙和由垂直面147、147形成的平行間隙，在使楔狀間隙朝上的狀態(tài)下填充焊填材料來進行接合。
[0092]即使在該情況下，借助連接導管145，各骨架140、140的中空內部也不會被阻塞，能夠牢固地進行可維持良好的絕緣性的連接，并且，能夠實現(xiàn)操作性的提高。
[0093]而且，通過使楔狀間隙朝上，填充于楔狀間隙中的焊填材料還能夠流動到平行的間隙側進行填充，能夠提高接合的操作性。并且，與圖4A和圖4B的情況不同，由于平行的間隙與楔狀間隙相比其容積小，所以能夠適當?shù)剡M行焊填材料向平行間隙側的填充。因此，能夠提高接合強度，同時抑制由于過剩的焊填材料向下側的間隙的填充而導致焊填材料鼓出到外部，能夠使去除多余的焊填材料的去除作業(yè)等不再必要。
[0094]并且，由于在一個骨架140只形成一個傾斜面141，所以能夠減少連接作業(yè)的工時數(shù)。
[0095]并且，也可以是如圖6所示那樣，在骨架140、140的連接端部形成只由一個傾斜面141構成的端面，在使由傾斜面141、141形成的楔狀間隙朝上的狀態(tài)下填充焊填材料來進行接合。
[0096]即使在該情況下，借助連接導管145，各骨架140、140的中空內部不會被阻塞，能夠牢固地進行可維持良好的絕緣性的連接，并且，能夠實現(xiàn)操作性的提高。[0097]另外，由于在該情況下也只形成一個傾斜面141，所以能夠減少連接作業(yè)的工時數(shù)，但由于在各骨架140、140的連接端部彼此之間只形成楔狀間隙，所以需要在調節(jié)焊填材料的填充量的情況下進行接合作業(yè)，以避免填充后的焊填材料漏到其下側。
[0098]并且，雖然省略了圖示，但也可以將骨架140、140的連接端部只形成為與骨架的長度方向垂直的端面，并利用連接導管145將骨架140、140的連接端部彼此連接起來。在該情況下，在將連接導管145的一端部插入一骨架140的開口部144中，在通過焊接將相互之間固定后，將連接導管145的另一端部插入另一骨架140的開口部144中，并通過焊接將骨架140、140的對置的端面彼此連接起來。
[0099]另外，在該情況下，由于不形成由傾斜面形成的楔狀間隙空間，所以不需要向該空間進行焊填材料的填充，從而還能夠使骨架140、140或連接導管145的部件的一部分溶融來進行焊接，而不使用焊填材料。另外，也能夠使用少量的焊填材料進行焊接。
[0100]并且，也可以是如圖7所示那樣，使用與形成于連接導管145的外周表面部的凹部配合并能夠裝拆的插入輔助器具148，來進行連接導管145相對于各骨架140、140的開口部144、144 (參照圖2B)的插入作業(yè)。該插入輔助器具148以從連接導管145的外周表面向其半徑方向外側伸出的狀態(tài)進行安裝，在將連接導管145插入各骨架140、140的開口部144、144時，該插入輔助器具148從各骨架140、140的連接端部處的端面的間隙(例如，楔狀間隙)向外側突出，從而能夠操作該插入輔助器具148而在骨架140的長度方向上將連接導管145調節(jié)到適當?shù)奈恢谩?br> [0101]由于該插入輔助器具148能夠相對于連接導管145裝拆，所以在連接導管145的插入工序結束時，能夠拆下而除去該插入輔助器具148。因此，在焊接作業(yè)時，能夠在除去了插入輔助器具148的狀態(tài)下進行作業(yè)。并且，不會成為插入輔助器具148就安裝于骨架140的狀態(tài)，不會成為在骨架140的外周形成超導導體層112時的障礙。
[0102]另外，在圖7中，雖然圖示了連接端部形狀與圖5相同的骨架140，但不限于此，也能夠應用于圖2C、圖4A、圖4B、圖6中的任一骨架140的連接作業(yè)。
[0103]工業(yè)上的可利用性
[0104]在將骨架形成為中空并從內側以極低溫進行冷卻的超導電纜的領域中具有可利用性。
[0105]標號說明
[0106]10:超導電纜；
[0107]11:電纜芯；
[0108]12:絕熱管；
[0109]112:超導導體層；
[0110]113:電絕緣層；
[0111]114:超導屏蔽層；
[0112]115:常規(guī)導電屏蔽層；
[0113]116:保護層；
[0114]140:骨架；
[0115]141、142:傾斜面;
[0116]144:開口部;[0117]145:連接導管；
[0118]146:焊填材料；
[0119]147:垂直面；
[0120]148:插入輔助器具。
【權利要求】
1.一種骨架的連接結構，其將在超導電纜的內部設置的中空的骨架彼此連接起來， 在形成于各個所述骨架的連接端部的與中空內部連通的開口部中插入有中空的連接導管的一端部和另一端部， 處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間通過焊接而接合。
2.根據權利要求1所述的骨架的連接結構，其中， 各個所述骨架的連接端部由包括相對于其長度方向傾斜的傾斜面的端面構成， 各個所述骨架的連接端部的對應的所述傾斜面彼此以形成楔狀間隙的方式對置，相面對的所述端面之間利用焊填材料而接合。
3.根據權利要求2所述的骨架的連接結構，其中， 所述端面包括大小兩個傾斜面， 對于在處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間由所述傾斜面形成的大小兩個楔狀間隙，以其中的大楔狀間隙處于上側、小楔狀間隙處于下側的方式進行配置，該各間隙被焊填材料填充。
4.根據權利要求3所述的骨架的連接結構，其特征在于， 所述大楔狀間隙在所述骨架的長度方向上的最大開口寬度是所述小楔狀間隙在所述骨架的長度方向上的最大開口寬度的三倍以上。
5.根據權利要求1~4中的任一項所述的骨架的連接結構，其特征在于， 各個所述骨架是捆扎導體線材而形成的，所述連接端部被固結成一體。
6.一種骨架的連接方法，其用于將在超導電纜的內部設置的中空的骨架彼此連接起來， 所述骨架的連接方法的特征在于，其包括以下工序: 在形成于各個所述骨架的連接端部的與中空內部連通的開口部中插入中空的連接導管的一端部和另一端部的工序；以及 將處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間通過焊接進行接合的工序。
7.根據權利要求6所述的骨架的連接方法，其特征在于， 所述骨架的連接方法具備在各個所述骨架的連接端部形成包括相對于其長度方向傾斜的傾斜面的端面的工序， 在通過所述焊接進行接合的工序中，使各個所述骨架的連接端部的對應的所述傾斜面彼此以形成楔狀間隙的方式對置，并且在相面對的所述端面之間填充焊填材料。
8.根據權利要求7所述的骨架的連接方法，其特征在于， 具備能夠裝拆的插入輔助器具，所述插入輔助器具在相對于所述連接導管從所述連接導管的外周面向半徑方向外側伸出的狀態(tài)下使用， 在插入所述連接導管的一端部和另一端部的工序中，在該插入輔助器具從對置的各個所述連接端部的端面之間向外部伸出的狀態(tài)下，進行所述連接導管相對于各個所述骨架的開口部的插入作業(yè)，并在插入后除去所述插入輔助器具。
9.根據權利要求7或8所述的骨架的連接方法，其特征在于， 在形成包括所述傾斜`面的端面的工序中，在各個所述骨架的連接端部形成由大小兩個傾斜面構成的端面， 在通過所述焊接進行接合的工序中，對于在處于對置狀態(tài)的各個所述骨架的連接端部之間由所述傾斜面形成的大小兩個楔狀間隙，以其中的大楔狀間隙處于上側、小楔狀間隙處于下側的方式進行配置，并利用焊填材料來填充該各間隙。
10.根據權利要求6~9中的任一項所述的骨架的連接方法，其特征在于， 各個所述骨架通過捆扎線材而形成，所述骨架的連接方法具備將所述連接端部固結成一 體的工序。
【文檔編號】H01B12/02GK103733453SQ201380002397
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權日:2012年5月31日
【發(fā)明者】滕軍, 八木正史 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社, 公益財團法人國際超電導產業(yè)技術研究中心