[发明专利]用于超导电缆的密封端结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超导电缆的密封端结构，该密封端结构通过套管在低温侧和正常温度侧之间传送电力。具体地，本发明涉及一种用于超导电缆的密封端结构，该密封端结构能够吸收由于冷却剂冷却而导致的冷却剂容器的热收缩。

背景技术

作为用于超导电缆的密封端结构，例如，在图2中所示的结构是已知的(见专利文献1)。这种密封端结构具有下列元件：

(a)超导电缆100的端部，

(b)用于容纳该端部的冷却剂容器101，

(c)用于提供电缆100的超导导体和正常温度侧之间的电连接的套管102，

(d)真空容器103，它被设置成覆盖冷却剂容器101外围，以及

(e)陶瓷套管104，它安装在真空容器103上以便直立在正常温度侧。

套管102设置成从冷却剂容器101的内侧到达陶瓷套管104的内侧，并且具有下列元件：

(a)导体部分102a，其位于中心部分并且通过接头105电连接到超导导体，以及

(b)固体绝缘层102b，由围绕导体部分102a以便将其包裹的纤维增强塑料(FRP)形成。

套管102在其外围上具有两个凸缘102c和102d。这两个中的凸缘102c固定到冷却剂容器101上，另一凸缘102d固定到真空容器103和陶瓷套管104上。该冷却剂容器101充满诸如液态氮的冷却液，用于冷却套管102，接头105等。陶瓷套管104充满诸如绝缘油的绝缘液体或六氟化硫(SF₆)气体。在凸缘102c和冷却剂容器101之间以及凸缘102d和陶瓷套管104之间应用金属密封，以气密性地密封冷却剂容器101和其他元件。为了减少热量从正常温度侧侵入到低温侧，真空容器103具有中间的真空部分103a，该真空部分是由凸缘102c和102d以及用于连接凸缘102c和凸缘102d的元件封闭的空间。

专利文献1：公开的日本专利申请Tokukai2002-238144

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在上述的传统的密封端结构中，当冷却剂被引入冷却剂容器时，冷却剂容器由于被冷却剂冷却而热收缩。然而，在传统的密封端结构中，没有考虑用于吸收该热收缩的机构。

此外，在上述的传统密封端结构中，在冷却剂容器和凸缘之间、陶瓷套管和凸缘之间等的界面附近，密封性可能变化。

考虑到上述情况，本发明的主要目的是提供一种用于超导电缆的密封端结构，该密封端结构能够吸收由于冷却剂冷却而导致的冷却剂容器的热收缩.本发明的另一个目的是提供一种用于超导电缆的密封端结构，该密封端结构能够抑制长期使用后气密密封性能的降低.

技术方案

本发明通过提供具有用于吸收热收缩的机构的冷却剂容器获得上述目的。更具体地，本发明提供一种用于超导电缆的密封端结构，该密封端结构通过套管执行电力在正常温度侧和低温侧之间的输出和输入，并且超导电缆的端部设置在其中。该密封端结构在低温侧具有用于冷却上述套管的冷却剂容器。该冷却剂容器充满液体冷却剂和气体冷却剂。本发明的主要特征是，冷却剂容器具有收缩吸收部分，当因冷却剂的作用而热收缩时，该收缩吸收部分用来吸收冷却剂容器的收缩。除了上述结构之外，本发明的密封端结构还提供冷却器容器具体尺寸的部分，用于控制气体冷却剂压力和液体冷却剂压力之间的平衡。更具体地，除了上述结构之外，本发明的密封端结构还具有窄间隙部分，该窄间隙部分设计成使得：

(a)窄间隙部分的内表面和套管的外圆周之间的间隙的大小使得不仅不通过使用压缩机对其加压而将气体冷却剂保持在气体状态，而且使气体冷却剂的压力和液体冷却剂的压力保持平衡；

(b)液体冷却剂和气体冷却剂之间的界面所处的区域形成在窄间隙部分上。