一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構及連接方法與流程

本發明屬于超導電工技術領域，特別涉及一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構及連接方法。

背景技術：

近年來，隨著電能傳輸的容量需求不斷提高，比如在工廠及人口密集的城市，現有的輸電線路傳輸容量已不能滿足日益增長的負荷需求。而隨著高溫超導電力技術的發展，高溫超導電纜為解決傳統電力系統的瓶頸提供新的方案。經過幾十年的發展，高溫超導電纜正在向產業化，實用化的方向發展。

冷絕緣高溫超導電纜由導體層和屏蔽層組成，在電纜的端部焊接處，導體層和屏蔽層需分別進行焊接。由于超導帶材很脆弱，不宜與端部電流引線直接進行焊接，因此需先焊接在端部結構上，再與端部電流引線進行連接。

在屏蔽層焊接時，由于屏蔽層在導體層外圍，中間僅由絕緣層分隔，如果在電纜本體上直接進行焊接的話，由于溫度過高，極易將里層導體層損壞。同時，為保證超導帶材的均流，在端部的焊接處要確保每根超導帶材的焊接長度相同且易于觀察焊接后的結構。因此，需要一種方便安裝且易于焊接的屏蔽層端部結構及連接方法。

技術實現要素：

針對現有技術不足，本發明提供了一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構及連接方法。

一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構：

該端部結構具有兩個尺寸相同的半銅管，該兩個半銅管能夠組合成為完整的銅管，所述銅管的內直徑等于所相連接超導屏蔽層內部的電纜本體的外直徑；

在半銅管一端設有銅端子，所述銅端子與半銅管為一體成型，其厚度小于半銅管的厚度，且每個半銅管上銅端子的數量為所相連接超導屏蔽層中超導帶材數量的一半；銅端子為螺旋結構，螺旋角度與所相連接超導屏蔽層中超導帶材的螺旋角度相同。

上述一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構與冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層的連接方法：

將冷絕緣高溫超導電纜的待連接段前端一段剝除所相連接超導屏蔽層及其以外的各層，露出所相連接超導屏蔽層內部的電纜本體；接著將待連接段中，剝除所相連接超導屏蔽層外部的各層，露出所相連接超導屏蔽層；將所相連接超導屏蔽層中，一半數量的超導帶材一一與其中一個半銅管上的銅端子焊接，控制焊接長度；然后將剩余一半數量的超導帶材一一與另一個半銅管上的銅端子焊接，控制焊接長度；確保所相連接超導屏蔽層中超導帶材的焊接長度均相同；最后將兩個半銅管扣裝在待連接段前端一段所相連接超導屏蔽層內部的電纜本體上。

進一步地，所述冷絕緣高溫超導電纜中含有多層超導屏蔽層，該多層超導屏蔽層分別與相對應的端部結構連接。

本發明的有益效果為：

本發明為冷絕緣高溫超導電纜提供了一種屏蔽層端部結構，可以實現多層超導電纜屏蔽層的端部焊接。由于是兩半銅管分別進行焊接，最后組裝在電纜本體上，防止了在焊接過程中由于銅管溫度過高損壞內層超導帶材。因為每根超導帶材分別焊接在銅管前探出的銅端子上，方便焊接及控制焊接長度，并且可以保證在焊接時每根超導帶材與銅端子良好接觸。

附圖說明

圖1為一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構組裝圖。

圖2為一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構連接截面圖。

圖3為一種冷絕緣高溫超導電纜兩層屏蔽層端部結構連接截面圖。

標號說明：1-第一半銅管，2-第二半銅管，3-銅端子，4-含絕緣層的電纜本體，5-超導帶材，6-銅屏蔽層，7-含內層超導屏蔽層的電纜本體。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。

如圖1所示一種冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層端部結構，該端部結構具有第一半銅管1和第二半銅管2，該兩個半銅管尺寸相同，能夠組合成為整個銅管，且所述銅管的內直徑等于所相連接超導屏蔽層內部的電纜本體的外直徑。在第一半銅管1和第二半銅管2的一端分別設有銅端子3，銅端子3與半銅管為一體成型，其厚度小于半銅管的厚度。每個半銅管上銅端子3的數量均為所相連接超導屏蔽層中超導帶材數量的一半，且兩個半銅管上的銅端子3的長度均相等，不小于所需焊接長度即可。銅端子3為螺旋結構，螺旋角度與所相連接超導屏蔽層中超導帶材的螺旋角度相同。

以下依據圖1和圖2說明端部結構與冷絕緣高溫超導電纜屏蔽層的連接方法。

實施例一

以具有一層超導屏蔽層的冷絕緣高溫超導電纜為例。

將冷絕緣高溫超導電纜的待連接段前端一段剝除超導屏蔽層和銅屏蔽層6，露出含絕緣層的電纜本體4；接著將待連接段中，剝除銅屏蔽層6，露出超導屏蔽層。選擇合適的端部結構，該端部結構中，第一半銅管1和第二半銅管2扣合而成的銅管的內徑等于含絕緣層的電纜本體4的外徑。將超導屏蔽層中一半數量的超導帶材5一一與第一半銅管1上的銅端子3進行錫焊焊接，控制焊接長度為30mm左右；然后將剩余一半數量的超導帶材5一一與第二半銅管2上的銅端子3錫焊焊接，控制焊接長度為30mm左右；確保超導屏蔽層中超導帶材5的焊接長度均相同，以保證超導帶材5的均流；最后將第一半銅管1和第二半銅管2扣裝在待連接段前端一段含絕緣層的電纜本體4上。

實施例二

以具有兩層超導屏蔽層的冷絕緣高溫超導電纜為例。

首先，將冷絕緣高溫超導電纜的待連接段最前端一段剝除兩層超導屏蔽層和銅屏蔽層6，露出含絕緣層的電纜本體4；接著最往后一段剝除外層超導屏蔽層和銅屏蔽層6，露出內層超導屏蔽層，保證該段滿足內層超導屏蔽層焊接長度需求和外層超導屏蔽層連接的端部結構的兩個半銅管的扣裝長度需求；再接著往后一段剝除銅屏蔽層6，露出外層超導屏蔽層。

內層超導屏蔽層的焊接選用第一端部結構，其第一半銅管1和第二半銅管2扣合而成的銅管的內徑等于含絕緣層的電纜本體4的外徑。將內層超導屏蔽層中一半數量的超導帶材5一一與第一端部結構的第一半銅管1上的銅端子3進行錫焊焊接，控制焊接長度為30mm左右；然后將剩余一半數量的超導帶材5一一與第一端部結構的第二半銅管2上的銅端子3錫焊焊接，控制焊接長度為30mm左右；確保內層超導屏蔽層中超導帶材5的焊接長度均相同；最后將第一端部結構的第一半銅管1和第二半銅管2扣裝在待連接段最前端一段含絕緣層的電纜本體4上。

外層超導屏蔽層的焊接選用第二端部結構，其第一半銅管1和第二半銅管2扣合而成的銅管的內徑等于含內層超導屏蔽層的電纜本體7的外徑。將外層超導屏蔽層中一半數量的超導帶材5一一與第二端部結構的第一半銅管1上的銅端子3進行錫焊焊接，控制焊接長度為30mm左右；然后將剩余一半數量的超導帶材5一一與第二端部結構的第二半銅管2上的銅端子3錫焊焊接，控制焊接長度為30mm左右；確保外層超導屏蔽層中超導帶材5的焊接長度均相同；最后將第二端部結構的第一半銅管1和第二半銅管2扣裝在外層超導屏蔽層焊接前端一段含內層超導屏蔽層的電纜本體7上。

進一步優選地，使得兩層超導屏蔽層中超導帶材5的焊接長度均相同。