[发明专利]超导缆线装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种超导缆线装置，更具体地，涉及一种通过将多个超导缆线连接而延长的超导缆线装置。

背景技术

已经开发了一种电阻非常低的超导缆线以使导电效率最大化。超导缆线通常包括有由电阻接近零的超导导线制成的缆线芯，以及覆盖该缆线芯的双重绝热管。为了将为超导导线的缆线芯保持在处于超导导线的临界温度或临界温度以下的已冷却状态，超导缆线具有特殊的热隔绝结构。

目前，为使超导缆线商业化，已经作出将多个超导缆线连接从而延长的努力。

为了延长超导缆线，使用了能够将超导缆线连接的中间接线盒。中间连接盒用作超导缆线的固定点，并且超导缆线在中间连接盒的内部连接。

为了使超导缆线相互连接，延伸到中间连接盒的超导缆线的缆线芯通过焊接相互固定。为了牢固地保持已连接的缆线芯的固定状态，已连接的缆线芯利用诸如聚丙烯层压纸(PPLP)的绝缘纸包绕并且固定。因而，在中间连接盒的内部形成厚的缆线连接部分。

为了确保被延长的超导缆线装置的性能，需要优化在中间连接盒内部的缆线连接部分的位置。如果缆线连接部分的位置未被优化，例如便可能发生由于热量局部侵入中间连接盒引起的缆线连接部分的绝热击穿(insulation breakdown)。此外，由于在冷却过程中缆线连接部分的位置由于超导缆线的热收缩而移动，因此缆线连接部分与中间连接盒的内部盒相接触并且被损坏。

发明内容

本公开提供了一种超导缆线装置，该超导缆线装置被延长并且其中缆线连接部分的位置在中间连接盒中被优化。

在一个方面，提供一种超导缆线装置，该超导缆线装置包括：第一超导缆线和第二超导缆线；中间连接盒，该中间连接盒将第一超导缆线和第二超导缆线相互连接；以及冷却装置，该冷却装置使得冷却剂在中间连接盒的内部沿着中间连接盒的纵向方向流动，其中在中间连接盒中设有用于将第一超导缆线和第二超导缆线相互连接的缆线连接部分。在未冷却状态下，缆线连接部分布置为沿着冷却剂流动的方向相对于在中间连接盒的纵向方向上的中心线偏离。

在已冷却状态下，由于侵入中间连接盒的热量而在中间连接盒内部的两个端部处均形成高温区域，在中间连接盒内部的中间部分处形成温度低于高温区域的温度的低温区域，并且缆线连接部分的位置被调节到中间连接盒内部的低温区域。

根据一个实施方式，在已冷却状态下，缆线连接部分的中心可以定位于在中间连接盒的纵向方向上的中心线处。

超导缆线装置还可包括：与第一超导缆线连接的第一端子连接盒；以及与第二超导缆线连接的第二端子连接盒。在第一端子连接盒中设有供冷却剂经其注入的冷却剂入口；并且在第二端子连接盒中设有供冷却剂经其流出的冷却剂出口。通过冷却剂入口注入的冷却剂通过第一超导缆线流入到中间连接盒中，并且从中间连接盒流出的冷却剂穿过第二超导缆线并且通过冷却剂出口流出。

由第一超导缆线的热收缩率来确定在未冷却状态下缆线连接部分相对于在中间连接盒的纵向方向上的中心线所偏离的距离。根据一个实施方式，在未冷却状态下，缆线连接部分的中心相对于在中间连接盒的纵向方向上的中心线所偏离的距离是从第一端子连接盒的冷却剂入口到在中间连接盒的纵向方向上的中心线的距离的0.2％到0.5％。

第一超导缆线和第二超导缆线各自均可包括缆线芯以及覆盖缆线芯的绝热管，第一超导缆线和第二超导缆线的绝热管可以分别连接到中间连接盒的两个端部，第一超导缆线和第二超导缆线各自的缆线芯均可以延伸到中间连接盒的内部并且可以相互连接，并且第一超导缆线和第二超导缆线各自的绝热管均可以通过伸缩接头接合到中间连接盒。

中间连接盒可以包括移动单元，以便能够调节中间连接盒的位置。

附图说明

根据结合附图的以下详细描述，将会更加明了所公开的示例性实施方式的上述的及其它的方面、特征和优点，在附图中：

图1是根据一个实施方式的超导缆线装置的概念性视图；

图2示出了在图1的超导缆线装置中包括的超导缆线的一部分；

图3示出了在图1的超导缆线装置中包括的超导缆线和中间连接盒；

图4是示出超导缆线装置的“未冷却状态”和“已冷却状态”的曲线图；

图5是示出了图3的中间连接盒内部的温度分布的概念性视图；以及

图6是根据另一个实施方式的超导缆线装置的概念性视图。

具体实施方式