專利名稱：大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種終端接頭裝置，特別涉及大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置。
背景技術(shù)：
高溫超導(dǎo)電纜與常規(guī)電纜的區(qū)別是，高溫超導(dǎo)電纜采用了具有零電阻、大電流傳輸特性的高溫超導(dǎo)材料作為導(dǎo)體，以價(jià)格低廉的液態(tài)氮作為冷卻介質(zhì)，其傳輸容量是常規(guī)電纜的3 5倍，具有傳輸容量大、電磁污染小、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)大容量、低損耗輸電的一個(gè)重要途徑。高溫超導(dǎo)電纜終端是高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的重要組成部分，高溫超導(dǎo)電纜終端包括終端主體部分、終端保溫套、電流引線三個(gè)部件，分別實(shí)現(xiàn)電流引線同高溫超導(dǎo)電纜通電導(dǎo)體的連接、高溫超導(dǎo)電纜電流引線從低溫向常溫過渡和高溫超導(dǎo)電纜同常規(guī)導(dǎo)體的連接。高溫超導(dǎo)電纜終端的損耗是高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)損耗的主要來源，所以減低高溫超導(dǎo)電纜終端的損耗可有效減低高溫超導(dǎo)系統(tǒng)的損耗。高溫超導(dǎo)電纜終端損耗的主要來源是高溫超導(dǎo)電纜終端電流引線的焦耳熱和固體導(dǎo)熱、高溫超導(dǎo)電纜終端電流引線通常規(guī)導(dǎo)體連接端子接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱以及常規(guī)導(dǎo)體連接端子自身產(chǎn)生的焦耳熱。減低高溫超導(dǎo)電纜終端損耗的基本要求是電流引線產(chǎn)生的焦耳熱和固體導(dǎo)熱總和達(dá)到最小，為實(shí)現(xiàn)固體導(dǎo)熱和焦耳熱的平衡，必須對電流引線結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。所述的高溫超導(dǎo)電纜通電電流為10kA，電流引線直接108mm，載流量較大，最大傳輸電流15kA?，F(xiàn)有的高溫超導(dǎo)電纜通電電流小，僅為I. 5kA，其終端接頭裝置采用壓接套管型連接端子，且沒有銦金屬鍍層，其接觸電阻大，從而導(dǎo)致高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)損耗高，而且其載流能力小，不能滿足高溫超導(dǎo)電纜大電流傳輸?shù)男枨?。專利CN1628400 “電纜接頭”提出一種用于多芯小電纜連接的電纜接頭。專利 CN2638309電纜連接裝置主要用于汽車用電線的連接。《高電壓技術(shù)》2007，vol 33，No 12 等文獻(xiàn)“ IIOkV國橋線電纜接頭故障分析及處理”涉及一種電纜接頭，其結(jié)構(gòu)采用套管壓接型接頭，其原理是采用銅套管將兩個(gè)電纜導(dǎo)體端頭套入套管后，通過壓接設(shè)備將其擠壓變形連接一起。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有壓接套管型電流弓I線連接端子接觸電阻大、載流能力小的缺點(diǎn)，提出一種大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，以解決大電流超導(dǎo)電纜電流引線同常規(guī)導(dǎo)體的過渡連接問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下述。本發(fā)明根據(jù)終端電流引線結(jié)構(gòu)，提出一種Ω型電流引線接線端子。所述的Ω型電流引線接線端子套裝在電流引線端頭，電流引線端頭及Ω型電流引線接線端子內(nèi)面均設(shè)有銦金屬鍍層，以減小接觸電阻。Ω型電流引線接線端子結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)載流需要適度調(diào)整。本發(fā)明大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置具有接觸電阻小、自身電阻小、載流能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可有效降低高溫超導(dǎo)電纜終端損耗，從而保證高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)損耗控制在較低水平。本發(fā)明大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置包括以下組成部分常規(guī)導(dǎo)體、Ω 型電流引線接線端子和過渡金屬板。其中Ω型電流引線接線端子分為Ω型電流引線接線端子連接段和Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段。所述的Ω型電流引線接線端子的底部為圓形，此Ω型電流引線接線端子底部的圓形部分是Ω型電流引線接線端子連接段；Ω型電流引線接線端子連接段內(nèi)圓弧表面鍍有銦金屬鍍層；Ω型電流引線接線端子上部的直板部分是Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段，Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段上均布若干個(gè)通孔。過渡金屬板連接于 Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段和常規(guī)導(dǎo)體之間，過渡金屬板同Ω型電流引線接線端子焊接變形段和常規(guī)導(dǎo)體之間均采用焊接連接。所述的銦金屬鍍層均勻，表面光潔，其厚度控制在O. Imm以內(nèi)。所述的過渡金屬板由一定厚度的多塊金屬板組成，金屬板的厚度和數(shù)量根據(jù)高溫超導(dǎo)電纜載流量大小可調(diào)整。金屬板的兩端分別與Ω型電流引線接線端子和常規(guī)導(dǎo)體焊接。Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段部分應(yīng)有一定的長度，保證其與常規(guī)金屬導(dǎo)體過渡層焊接時(shí)不產(chǎn)生變形。Ω型電流引線接線端子套裝在高溫超導(dǎo)電纜電流引線的端頭部分，Ω型電流引線接線端子連接段內(nèi)圓弧表面的銦金屬鍍層和電流引線端頭的銦金屬鍍層面接觸。通過緊壓螺栓將Ω型電流引線接線端子緊固在高溫超導(dǎo)電纜電流引線端頭，確保Ω型電流引線接線端子和高溫超導(dǎo)電纜電流弓I線端頭緊密接觸和連接。Ω型電流引線接線端子尺寸可根據(jù)超導(dǎo)電纜載流量大小調(diào)整。銦金屬鍍層可有效降低接觸電阻，同時(shí)可通過調(diào)整Ω型電流引線接線端子寬度可控制電流引線同Ω型電流引線接線端子接觸面積，從而降低接觸電阻。通過調(diào)整Ω型電流引線接線端子厚度可降低 Ω型電流引線接線端子自身體電阻，從而提高載流能力，降低工作條件下的焦耳熱，從而降低高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的損耗。


圖la、圖Ib是大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置示意圖，其中圖Ia是所述大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置的正視圖，圖Ib是所述的大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置的側(cè)視圖；圖中1常規(guī)導(dǎo)體、2過渡金屬板、3 Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段、4緊固螺栓、5銦金屬鍍層、6 Ω型電流引線接線端子連接段、7常規(guī)導(dǎo)體同過渡金屬板焊接點(diǎn)、8 Ω型電流引線接線端子和過渡金屬板焊接點(diǎn)、9 Ω型電流引線接線端子散熱孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明本發(fā)明。如圖I所示，本發(fā)明裝置包括常規(guī)導(dǎo)體I、Ω型電流引線接線端子和過渡金屬板2。 其中Ω型電流引線接線端子分為Ω型電流引線接線端子連接段6和Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3。所述的Ω型電流引線接線端子底部為圓形，此Ω型電流引線接線端子底部的圓形部分是Ω型電流引線接線端子連接段6 ;Ω型電流引線接線端子連接段內(nèi)圓弧表面鍍有銦金屬鍍層5 ;Ω型電流引線接線端子上部直板部分是Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3，Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3上均布若干個(gè)通孔9，通孔9用于散熱， 防止工作時(shí)電流引線接線端子產(chǎn)生較大溫升，并減小其在焊接時(shí)出現(xiàn)的變形；過渡金屬板 2連接于Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3和常規(guī)導(dǎo)體I之間，過渡金屬板2同Ω 型電流引線接線端子焊接變形段3和常規(guī)導(dǎo)體I之間均采用焊接連接。Ω型電流引線接線端子為整體結(jié)構(gòu)，包括Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3和Ω型電流引線接線端子連接段6兩部分。Ω型電流引線接線端子連接段6內(nèi)面鍍有一層厚度小于O. Imm的金屬銦，因銦具有較低的硬度、較高的導(dǎo)電率和較低的熔點(diǎn)，可有效保證Ω型電流引線接線端子與超導(dǎo)電纜電流引線之間的充分接觸，從而降低接觸電阻， 減少工作條件下的焦耳熱，降低溫升。Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3與Ω型端子和常規(guī)導(dǎo)體過渡金屬板2 為焊接連接，為保證焊接過程中Ω型電流引線接線端子不產(chǎn)生變形，Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段3應(yīng)具有一定的長度。安裝時(shí)，首先完成Ω型電流引線接線端子和常規(guī)導(dǎo)體過渡金屬板2與常規(guī)導(dǎo)體I 的焊接，然后將Ω型電流引線接線端子緊配合套裝在圓形電流引線端頭，并以若干個(gè)緊固螺栓4緊固。本發(fā)明裝置運(yùn)行穩(wěn)定，載流能力強(qiáng)，接觸電阻小，可靠性高，適用于圓形電流引線與常規(guī)導(dǎo)體的連接。
權(quán)利要求
1.一種大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，其特征在于，所述的連接裝置包括常規(guī)導(dǎo)體(I)、Ω型電流引線接線端子和過渡金屬板(2);所述的Ω型電流引線接線端子分為Ω型電流引線接線端子連接段(6)和Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3)兩部分，兩部分之間焊接連接；所述的Ω型電流引線接線端子底部為圓形，此Ω型電流引線接線端子底部的圓形部分為Ω型電流引線接線端子連接段(6)，Ω型電流引線接線端子連接段(6)的內(nèi)圓弧表面鍍有銦金屬鍍層(5) ;Ω型電流引線接線端子上部的直板部分是Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3);過渡金屬板(2)連接于Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3)和常規(guī)導(dǎo)體(I)之間，過渡金屬板(2)同Ω型電流引線接線端子焊接變形段(3)和常規(guī)導(dǎo)體(I)之間均采用焊接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，其特征在于，所述的Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3)上均布若干個(gè)通孔(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，其特征在于，所述的銦金屬層(5)厚度小于O. 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，其特征在于，所述的過渡金屬層(2)由多塊金屬板組成，所述的金屬板的厚度和數(shù)量根據(jù)高溫超導(dǎo)電纜載流量大小調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，其特征在于，所述的Ω型電流引線接線端子套裝在高溫超導(dǎo)電纜電流引線的端頭部分，Ω型電流引線接線端子連接段出)內(nèi)圓弧表面的銦金屬鍍層和高溫超導(dǎo)電纜電流引線端頭的銦金屬鍍層面接觸，通過緊壓螺栓將Ω型電流引線接線端子緊固在高溫超導(dǎo)電纜電流引線端頭，使Ω型電流弓I線接線端子和高溫超導(dǎo)電纜電流弓I線端頭緊密接觸。
全文摘要
一種大電流高溫超導(dǎo)電纜終端過渡連接裝置，其Ω型電流引線接線端子分為Ω型電流引線接線端子連接段(6)和Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3)兩部分；所述的Ω型電流引線接線端子底部為圓形，此Ω型電流引線接線端子底部的圓形部分為Ω型電流引線接線端子連接段(6)，Ω型電流引線接線端子連接段(6)的內(nèi)圓弧表面鍍有銦金屬鍍層(5)；Ω型電流引線接線端子上部的直板部分是Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3)。過渡金屬板(2)連接于Ω型電流引線接線端子焊接變形過渡段(3)和常規(guī)導(dǎo)體(1)之間，過渡金屬板(2)同Ω型電流引線接線端子焊接變形段(3)和常規(guī)導(dǎo)體(1)之間焊接連接。
文檔編號H02G15/02GK102593782SQ20121002351
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者張豐元, 戴少濤, 朱志芹, 滕玉平, 高智遠(yuǎn) 申請人:中國科學(xué)院電工研究所