超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)中超導(dǎo)電纜（10）通過中間連接部彼此連接，纜芯（11）具有在超導(dǎo)導(dǎo)體層（14）的周圍纏繞絕緣性紙類而成的電絕緣層（20），連接骨架（13）與超導(dǎo)導(dǎo)體層而成的導(dǎo)體連接部（S）的兩側(cè)的電絕緣層均具有隨著朝向?qū)w連接部，直徑縮小的錐狀部（21），該錐狀部是通過越靠近導(dǎo)體連接部則傾斜角度越小的多個錐部，傾斜角度階梯性地變化而形成的，在各錐狀部之間具有加強(qiáng)絕緣層（50）。
【專利說明】超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于輸送電力的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有使用在極低溫度下成為超導(dǎo)狀態(tài)的超導(dǎo)線材作為導(dǎo)體的超導(dǎo)電纜。超導(dǎo)電纜作為能夠低損耗地輸送大電流的電力電纜而備受期待，并朝向?qū)嵱没M(jìn)行開發(fā)。
[0003]超導(dǎo)電纜是將纜芯收納在隔熱管內(nèi)的結(jié)構(gòu)，纜芯是從中心起層疊骨架、超導(dǎo)導(dǎo)體層和電絕緣層等而構(gòu)成的。
[0004]此夕卜，隔熱管米用由內(nèi)管和外管構(gòu)成的雙重管結(jié)構(gòu)，在內(nèi)管與外管之間抽真空，使液氮等制冷劑在內(nèi)管的內(nèi)部循環(huán)，在極低溫度狀態(tài)下進(jìn)行輸電。
[0005]上述超導(dǎo)電纜是按照一定的長度制造的，因此，在需要敷設(shè)較長距離的情況下，需要通過中間連接部將電纜的各個端部彼此連接。
[0006]在該中間連接部中，對于纜芯的連接，應(yīng)用了其絕緣構(gòu)造類似的油浸紙絕緣電纜(0F[oil-filled]電纜)的連接技術(shù)。即，如圖17所示，在進(jìn)行連接的各個超導(dǎo)電纜中，在超導(dǎo)導(dǎo)體101的外側(cè)形成電絕緣部的絕緣紙以筆尖狀(鉛筆形狀)剝露而形成為錐狀。
[0007]并且，在將超導(dǎo)導(dǎo)體彼此連接后，在彼此相對的、被剝成筆尖狀的一方的電絕緣部102的錐狀部與另一方的電絕緣部102的錐狀部之間，通過纏繞新絕緣紙來形成新的電絕緣部103，并且，以其周邊直徑大于現(xiàn)有的絕緣部102的方式纏繞絕緣紙，形成加強(qiáng)了絕緣部的加強(qiáng)絕緣部104，實(shí)現(xiàn)中間連接部的絕緣(例如，參照非專利文獻(xiàn)I)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)1:飯塚喜八郎編新版電力V 一 7' >技術(shù)> K 7' 〃々電気書院P.429-4301989年3月5日出版

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]然而，在絕緣電纜的情況下，為了填充彼此相對的電絕緣部的錐狀部彼此之間的谷，使用了用油浸泡過的絕緣紙。因此，通過緊緊地纏繞絕緣紙，能夠彼此貼緊、不產(chǎn)生松動地形成絕緣部。
[0013]另一方面，在超導(dǎo)電纜的情況下，向纜芯的周圍提供制冷劑，因此，為了填充彼此相對的電絕緣部的錐狀部彼此之間的谷，使用干絕緣紙。在緊緊地纏繞干絕緣紙時，容易撕裂，因此比較柔和地進(jìn)行纏繞。
[0014]因此，在錐狀部中，原有的絕緣部與為了填充谷而新形成的絕緣部之間的貼合性變?nèi)?，產(chǎn)生沿著錐狀部的錐面的沿層方向的耐電位梯度(耐電場應(yīng)力)下降這樣的問題。
[0015]此外,還存在如下問題:越靠近超導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)側(cè)，則該耐電場應(yīng)力越大，但是，電絕緣部的內(nèi)側(cè)由于導(dǎo)體從外部氣溫降溫至-200°C，因而不僅在長度方向收縮而且在徑向收縮，因此，越靠近電絕緣部的內(nèi)側(cè)，則貼合性越弱，容易產(chǎn)生間隙，從而更加降低了中間連接部的電氣性能。
[0016]本發(fā)明的目的在于，在超導(dǎo)電纜的中間連接部，實(shí)現(xiàn)錐狀部的耐電場應(yīng)力的耐受的提聞。
[0017]用于解決問題的手段
[0018]為了解決該問題，本發(fā)明是將超導(dǎo)電纜彼此連接的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其中，所述超導(dǎo)電纜是將具有骨架和超導(dǎo)導(dǎo)體層的纜芯，與制冷劑一起收納在隔熱管內(nèi)而形成的，所述超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)的特征在于，所述纜芯具有在所述超導(dǎo)導(dǎo)體層的周圍纏繞絕緣性紙類而成的電絕緣層，在連接所述骨架與所述超導(dǎo)導(dǎo)體層而成的導(dǎo)體連接部的兩側(cè)的所述電絕緣層均具有錐狀部，該錐狀部隨著朝向所述導(dǎo)體連接部，直徑縮小，該錐狀部是通過越靠近所述導(dǎo)體連接部傾斜角度越小的多個錐部，傾斜角度階梯性地變化而形成的，在各個所述錐狀部之間具有加強(qiáng)絕緣層。
[0019]此外，本發(fā)明也可以構(gòu)成為:各個所述錐狀部在傾斜角度階梯性地變化的多個錐部的邊界位置處，具有外徑固定的階梯部。
[0020]此外，本發(fā)明也可以是:所述加強(qiáng)絕緣層由從內(nèi)側(cè)依次層疊的多個層構(gòu)成，該多個層是纏繞絕緣性紙類至外徑與各個所述階梯部相等為止而形成的，所述依次層疊的多個層分別是以覆蓋其內(nèi)側(cè)的層和外徑與該內(nèi)側(cè)的層相等的所述階梯部的邊界的方式，纏繞所述絕緣紙類而形成的。
[0021]此外，本發(fā)明也可以是:所述加強(qiáng)絕緣層由從內(nèi)側(cè)依次層疊的多個層構(gòu)成，該多個層分別由在所述超導(dǎo)電纜的長度方向上寬度大的絕緣層和對在該寬度大的絕緣層的兩側(cè)產(chǎn)生的間隙進(jìn)行填充的寬度小的絕緣層構(gòu)成，所述寬度大的絕緣層形成為覆蓋其內(nèi)側(cè)的所述寬度小的絕緣層的外周整體。
[0022]此外，所述階梯部的電纜長度方向上的長度可以是20[mm]以上、100[mm]以下。
[0023]此外，本發(fā)明可以構(gòu)成為:關(guān)于所述錐狀部，在設(shè)最靠近所述導(dǎo)體連接部的錐部為第I錐部的情況下，該第I錐部~第η錐部的傾斜角度CI1Ndn滿足下式的條件，
[0024][式1]
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，該超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)中超導(dǎo)電纜彼此連接，其中，所述超導(dǎo)電纜是將具有骨架和超導(dǎo)導(dǎo)體層的纜芯與制冷劑一起收納在隔熱管內(nèi)而形成的，所述超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)的特征在于， 所述纜芯具有在所述超導(dǎo)導(dǎo)體層的周圍纏繞絕緣性紙類而成的電絕緣層， 連接所述骨架與所述超導(dǎo)導(dǎo)體層而成的導(dǎo)體連接部的兩側(cè)的所述電絕緣層均具有錐狀部，該錐狀部隨著朝向所述導(dǎo)體連接部，直徑縮小， 該錐狀部是通過越靠近所述導(dǎo)體連接部傾斜角度越小的多個錐部，傾斜角度階梯性地變化而形成的， 在各個所述錐狀部之間具有加強(qiáng)絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 各個所述錐狀部在傾斜角度階梯性地變化的多個錐部的邊界位置處，具有外徑固定的階梯部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述加強(qiáng)絕緣層由從內(nèi)側(cè)依次層疊的多個層構(gòu)成，該多個層是纏繞絕緣性紙類至外徑與各個所述階梯部相等為止而形成的， 所述依次層疊的多個層分別是以覆蓋其內(nèi)側(cè)的層和外徑與該內(nèi)側(cè)的層相等的所述階梯部的邊界的方式，纏繞所述絕緣紙類而形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述加強(qiáng)絕緣層由從內(nèi)側(cè)依次層疊的多個層構(gòu)成，該多個層分別由在所述超導(dǎo)電纜的長度方向上寬度大的絕緣層和對在`該寬度大的絕緣層的兩側(cè)產(chǎn)生的間隙進(jìn)行填充的寬度小的絕緣層構(gòu)成， 所述寬度大的絕緣層形成為覆蓋其內(nèi)側(cè)的所述寬度小的絕緣層的外周整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4中的任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述階梯部的電纜長度方向上的長度為20[mm]以上、100[mm]以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項(xiàng)所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 關(guān)于所述錐狀部，在設(shè)最靠近所述導(dǎo)體連接部的錐部為第I的情況下，該第I錐部~第η錐部的傾斜角度Ci1~αη滿足下式的條件， [式8] 第I
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7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述錐部的數(shù)量η為2或者3。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在最外側(cè)的錐部處產(chǎn)生所述多個錐部中的各個錐部的沿層方向應(yīng)力的最大值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超導(dǎo)電纜的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于， 關(guān)于所述多個錐部中的各個錐部的末端部的沿層方向應(yīng)力的值，越是靠近內(nèi)側(cè)的錐部，末端部的沿層方向應(yīng)力的值越小。
【文檔編號】H02G15/34GK103688433SQ201380002185
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月19日
【發(fā)明者】八木正史, 野村朋哉, 平田平雄, 三觜隆治 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社, 公益財團(tuán)法人國際超電導(dǎo)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心