[发明专利]低温绝缘超导电缆屏蔽导体引出装置及互连结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于连接低温绝缘超导电缆屏蔽导体的装置，属于超导工程应用技术领域。

背景技术

低温绝缘超导电缆由超导电缆绝缘芯(以下简称为“绝缘芯”)和绝热套组成。其中绝缘芯一般由以下部分组成：金属支撑架、围绕所述金属支撑架的中心超导体、围绕所述中心超导体的电绝缘层，围绕所述电绝缘层的屏蔽导体，其中屏蔽导体可以全部或部分由超导体组成。所述的绝热套通常由两层同心的金属管组成，这两层金属管彼此热绝缘。包含在绝热套中的低温液体通过电介质将中心超导体和屏蔽导体冷却至超导体的临界温度以下。所述屏蔽导体连接到地电位。

低温绝缘超导电缆屏蔽导体内产生的感应电流与中心超导体内的电流大小相近(理论上与通过中心导体的电流大小相等，方向相反)。对于通过大电流的超导电缆，该感应电流可以很大。鉴于接地电流不能过大，所以将屏蔽导体直接接地是不可行的。解决的办法是将三相交流电缆的屏蔽导体相互连接，得到的电流是各相电流的矢量和，这样得到的合成电流的大小为零或接近零，因此能连接到地。

如果三相交流电缆的屏蔽导体之间采用阻性材料连接，会增加系统的焦耳热，增加制冷系统的负荷。目前国内在低温绝缘超导电缆方面的研究和应用比较少，相应的屏蔽导体引出装置更是处于空白状态。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种结构简单、安装方便的低温绝缘超导电缆屏蔽导体引出装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低温绝缘超导电缆屏蔽导体引出装置，由导电材料制成，包括一套筒部和一引出部，所述套筒部为圆筒形并具有一中心通孔，所述引出部从所述套筒部的侧面向外延伸，引出部内具有一连接孔。

优选地，所述引出部为圆柱形，引出部的轴线与所述套筒部的轴线相垂直。

优选地，所述引出部的连接孔为盲孔。

优选地，所述套筒部的一端设有锥形面。

优选地，所述屏蔽导体引出装置由一整块金属材料加工而成，所述套筒部和引出部一体相连。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种低电阻、低能耗的超导电缆屏蔽导体互连结构。

为了解决该技术问题，本发明一种低温绝缘超导电缆屏蔽导体互连结构包括两根相邻的低温绝缘超导电缆，所述低温绝缘超导电缆包括绝缘芯和绝热套，所述绝缘芯的外层为屏蔽导体，每根低温绝缘超导电缆的绝缘芯上都套有一个屏蔽导体引出装置，所述屏蔽导体引出装置包括一个具有中心通孔的套筒部和一个具有连接孔的引出部，套筒部套在所述绝缘芯上并与所述屏蔽导体电连接，所述引出部从所述套筒部的侧面向外延伸，所述两根低温绝缘超导电缆的屏蔽导体引出装置之间通过引出线相连，引出线的两端分别连接在两个屏蔽导体引出装置的连接孔内，所述引出线的外面设有引出绝热套，引出绝热套的两端分别与所述两根低温绝缘超导电缆的绝热套相连通。

优选地，所述引出线包括两端的引出端子、连接在引出端子之间的金属支撑架和围绕在金属支撑架外面的超导带。

进一步地，所述金属支撑架由两段软线和连接在两段软线之间的一段硬线组成，所述软线和硬线之间通过金属套压接。

进一步地，所述金属支撑架全部由软线构成。

本发明的有益效果是，本发明屏蔽导体引出装置结构简单、安装方便，可以与超导电缆的屏蔽导体良好接触，接触电阻很小，从而产生的热量少，不会增加制冷系统的负荷。本发明屏蔽导体互连结构利用上述屏蔽导体引出装置和引出线可以实现相邻两根超导电缆屏蔽导体之间的互连，在低温下具有超导能力，具有连接方便的优点，可以很好地满足低温绝缘超导电缆屏蔽导体间相互连接的需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明屏蔽导体引出装置的结构示意图。

图2是本发明超导电缆屏蔽导体互连结构的示意图。

图3是本发明三根超导电缆之间屏蔽导体互连结构的示意图。

图4是本发明屏蔽导体引出装置套在绝缘芯上时的横截面示意图。

图5是中心超导体绕包在金属支撑架上的示意图。

图6是屏蔽导体引出装置与引出线、屏蔽导体的连接关系示意图。

图7是引出线的结构示意图。

具体实施方式