CN106068587A - 极低温电缆的终端连接部 - Google Patents
极低温电缆的终端连接部 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106068587A CN106068587A CN201480060901.8A CN201480060901A CN106068587A CN 106068587 A CN106068587 A CN 106068587A CN 201480060901 A CN201480060901 A CN 201480060901A CN 106068587 A CN106068587 A CN 106068587A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold
- producing medium
- pole
- cryocable
- vacuum tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 198
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 61
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 33
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 21
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 40
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 12
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 230000008676 import Effects 0.000 description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920013674 Lumarith Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G15/00—Cable fittings
- H02G15/34—Cable fittings for cryogenic cables
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/81—Containers; Mountings
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Gas Or Oil Filled Cable Accessories (AREA)
Abstract
本发明的极低温电缆的终端连接部具备极低温电缆的末端部、导体引出部、制冷剂槽、真空槽以及在轴向上连结并支撑制冷剂槽与真空槽的支撑部。支撑部包括连结制冷剂槽的轴向一端侧与真空槽的轴向一端侧的多个固定轴。制冷剂槽具有第一凸缘部，所述第一凸缘部形成有用于插通固定轴的固定轴插通孔，真空槽在与固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，固定轴的轴向一端侧固定于固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通轴插通孔并固定于第一凸缘部。
Description
技术领域
本发明涉及超导电缆等极低温电缆的终端连接部。
背景技术
以往，已知有将在极低温下成为超导状态的超导线材作为导体使用的超导电缆。期待超导电缆作为能够以低损耗输送大电流的电力电缆，并且正在对超导电缆进行面向实用化的开发。
超导电缆具有在绝热管内容纳有一个或多个电缆芯的构造。例如，电缆芯从中心依次具有芯模、超导导体层、电绝缘层、电缆屏蔽层以及保护层等。绝热管包括：内管(以下称为“绝热内管”)，其容纳电缆芯并在内部填充制冷剂(例如液氮)；以及外管(以下称为“绝热外管”)，其覆盖绝热内管的外周。为了绝热而使绝热内管与绝热外管之间为真空状态。
在超导电缆的终端连接部中，作为低温部的低温容器内容纳有超导电缆的末端部，超导电缆的导体(例如超导导体层)通过导体引出部而向常温部引出。低温容器具有由制冷剂槽和真空槽构成的双重结构，该制冷剂槽容纳超导电缆的末端部并在工作时填充有液氮等制冷剂，该真空槽容纳制冷剂槽并在工作时为真空状态(例如专利文献1、2)。超导电缆的绝热内管与制冷剂槽连接，绝热外管与真空槽连接。通过适当的方法(例如专利文献2中在真空容器中悬挂)而将制冷剂槽设置于真空槽内。
这里，与制冷剂槽连接的超导电缆较长，在非常扭曲的状态下敷设，因此若超导电缆因冷却而收缩，则制冷剂槽的绕轴的扭矩增大。有可能因该扭矩而导致制冷剂槽绕轴旋转。因此，在专利文献3中，在用于容纳核磁共振(NMR)成像装置用的超导绕组的低温容器中，设置有防止制冷剂槽旋转的旋转防止机构。具体而言，通过以保持对称性的方式在内侧容器(相当于制冷剂槽)与外侧容器(相当于真空槽)之间配置至少三个支撑物，来防止内侧容器绕轴的旋转。
另外，在超导电缆的终端连接部中，在作为低温部的低温容器中容纳有超导电缆的末端部，超导电缆的超导导体层通过导体引出部与作为常温部的实际系统连接。另外，超导电缆的电缆屏蔽层通过屏蔽通电部接地。低温容器具有由制冷剂槽和真空槽构成的双重系统，该制冷剂槽容纳超导电缆的末端部并在工作时填充液氮等制冷剂，该真空槽容纳制冷剂槽并在工作时为真空状态(例如专利文献4～6)。
导体引出部及屏蔽通电部分别一端位于常温部，另一端位于低温部，因此导体引出部及屏蔽通电部作为传热路径，生成从常温部向低温部的热侵入。为了降低该热侵入，需要确保某种程度的传热路径长度。因此，如专利文献4中所记载的那样，真空槽具有从真空槽主体部向上方延伸的第一筒状部(在专利文献4中与制冷剂槽33的突出部分33b对应的真空槽32的突出部分)及第二筒状部(在专利文献4中与制冷剂槽33的突出部分33c对应的真空槽32的突出部分)，在第一筒状部中配置有导体引出部，在第二筒状部中配置有屏蔽通电部。
另外，在制冷剂槽的内部配置有液位计、温度计、或压力计等计量仪器类的传感器。这些传感器通过从常温部连通到制冷剂槽的波纹管等测定用配管而被导入制冷剂槽内。与导体引出部或屏蔽通电部相同，测定用配管也成为传热路径，因此需要确保某种程度的长度。在真空槽中，除了第一筒状部及第二筒状部，也可以设置用于配置测定用配管的筒状部，并配置测定用配管，但是在这种情况下，产生导致超导电缆的终端连接部大型化的问题。因此，在第二筒状部中，与屏蔽通电部一起配置测定用配管。
此外，已知在超导电缆的终端连接部中，在冷却时超导电缆或制冷剂槽热收缩。因此，在以往的终端连接部中，采取用于吸收冷却时的热收缩的单元(以下称为“收缩吸收部”)(例如专利文献7～10)。
在专利文献7、8中，公开了通过波纹管等收缩吸收部将制冷剂槽与真空槽连接。在专利文献9、10中，公开了导体引出部的一部分(包括与超导电缆连接的连接部)由编织线等柔性导体构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4784852号公报
专利文献2：日本特许第4096360号公报
专利文献3：日本特公平2-60043号公报
专利文献4：日本特许第4927804号公报
专利文献5：日本特许第5089822号公报
专利文献6：日本特开2005-253204号公报
专利文献7：日本特开2002-280628号公报
专利文献8：日本特许第4292416号公报
专利文献9：日本特开2005-237062号公报
专利文献10：日本特许第4550699号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献3中记载的支撑物的构造能够防止内侧容器的旋转，但是在伴随制冷剂的填充内侧容器在轴向热收缩的情况下，在支撑物产生剪切力，有可能导致支撑物破损。
另外，如上述那样，在将测定用配管和屏蔽通电部一起配置于第二筒状部，并从第二筒状部的上表面引出的情况下，若在测定用配管的附近配置包括计量仪器类的配套设备(以下称为“测定部”)，则将测定部配置于屏蔽通电部的附近。因此，当大电流在屏蔽通电部中流动时，容易在计量仪器类设备中产生误差。也就是说，在现有的终端连接部中，需要充分地与测定用配管拉开距离来配置测定部，这成为阻碍终端连接部的小型化的主要因素。
另外，对于在专利文献7、8中记载的终端连接部，导体引出部(专利文献7中的铜管33，专利文献8中的导体部11)具有无柔软性的刚性结构，因此难以吸收制冷剂槽的热收缩(尤其是水平方向的热收缩)。另外，对于专利文献9、10中记载的终端连接部，将收缩吸收部配置于制冷剂槽的内部，因此能够吸收冷却时的超导电缆的热收缩，但是难以吸收制冷剂槽的热收缩。即，对于专利文献7～10的终端连接部，由于冷却时的制冷剂槽的热收缩而在导体引出部生成应力，有可能由于该应力而使导体引出部等破损。
本发明的第一目的在于，提供能够防止制冷剂槽绕轴旋转并且也能够应对制冷剂槽向轴向热收缩的极低温电缆的终端连接部。
本发明的第二目的在于，提供能够降低屏蔽通电部对计量仪器类的影响并且能够实现小型化的极低温电缆的终端连接部。
本发明的第三目的在于，提供能够防止由于冷却时的制冷剂槽的热收缩而使导体引出部等损伤的、可靠性较高的极低温电缆的终端连接部。
本发明的极低温电缆的终端连接部的第一形态的特征在于，具备：
极低温电缆的末端部；
导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接，并将电流向外部引出；
制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时导入制冷剂；
真空槽，其容纳所述制冷剂槽，并在工作时为真空状态；以及
支撑部，其在轴向将所述制冷剂槽与所述真空槽连结并支撑，
所述支撑部包括将所述制冷剂槽的轴向一端侧与所述真空槽的轴向一端侧进行连结的多个固定轴，
所述制冷剂槽具有形成有供所述固定轴插通的固定轴插通孔的第一凸缘部，
所述真空槽在与所述固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，
所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通所述轴插通孔而固定于所述第一凸缘部。
本发明的极低温电缆的终端连接部的第二形态的特征在于，具备：
极低温电缆的末端部；
制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时导入制冷剂；
真空槽，其具有真空槽主体部、从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第一筒状部、及与所述第一筒状部隔开而从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第二筒状部，容纳所述制冷剂槽，并在工作时为真空状态；
测定用配管，其用于将各种计量仪器类的传感器向所述制冷剂槽内导入；以及
屏蔽通电部，其与所述极低温电缆的电缆屏蔽层连接，并向外部引出而接地，
所述测定用配管在所述第二筒状部内通过并从该第二筒状部的上表面引出，
所述屏蔽通电部在所述第二筒状部内通过并从该第二筒状部的侧面引出。
本发明的极低温电缆的终端连接部的第三形态的特征在于，具备：
极低温电缆的末端部；
导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接并将电流向外部引出；
制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时导入制冷剂；
真空槽，其具有真空槽主体部及从所述真空槽主体部向上方垂直设置的筒状部，容纳所述制冷剂槽，并在工作时为真空状态；以及
绝缘管，其气密地固定于所述筒状部的上部，
所述导体引出部在所述制冷剂槽的外侧具有由柔性导体构成的收缩吸收部。
发明效果
根据本发明的第一形态，能够防止制冷剂槽绕轴的旋转，并且也能够应对向轴向的热收缩。
根据本发明的第二形态，能够降低屏蔽通电部对计量仪器类的影响，能够显著地降低产生于计量仪器类的误差，并且能够实现终端连接部的小型化。
根据本发明的第三形态，冷却时的制冷剂槽的热收缩通过由柔性导体构成的收缩吸收部来吸收，因此能够防止由于制冷剂槽的热收缩而使导体引出部等损伤。从而，实现可靠性较高的极低温电缆的终端连接部。
附图说明
图1是表示第一实施方式的终端连接部的图。
图2A是表示前端侧的制冷剂槽与真空槽的连结结构的、通过固定轴的沿着径向的剖面图。
图2B是表示前端侧的制冷剂槽与真空槽的连结结构的、从前端侧观察制冷剂槽的俯视图。
图3A是表示后端侧的制冷剂槽与真空槽的连结结构的、通过滑动轴的沿着径向的剖面图。
图3B是表示后端侧的制冷剂槽与真空槽的连结结构的、从后端侧观察制冷剂槽的俯视图。
图4是表示第二实施方式的终端连接部的图。
图5是表示第三实施方式的终端连接部的图。
图6是表示第三实施方式的终端连接部的其他一例的图。
附图标记说明
1A、1B、1C 终端连接部
10 极低温电缆
11 电缆芯
111 芯模
112 超导导体层
113 电绝缘层
114 电缆屏蔽层
115 保护层
12 绝热管
121 绝热内管
122 绝热外管
13 导体连接端子
14 屏蔽连接端子
15 电场缓和层
20 低温容器
21 制冷剂槽
21A导体引出口
21B 屏蔽引出口
211 前端部
211a 前端侧突缘(第一凸缘部)
211b 固定轴插通孔
212 后端部
212a 后端侧突缘(第二凸缘部)
212b 滑动轴插通孔
22 真空槽
22A真空槽主体部
22B 第一筒状部
22C 第二筒状部
221 前端部
221a 固定轴卡止部
222 后端部
222a 滑动轴卡止部
30 导体引出部
31 第一导体引出部
32 第二导体引出部
33 第三导体引出部(收缩吸收部)
40 屏蔽通电部
41 第一屏蔽引出部
42 第二屏蔽引出部
50 绝缘管
51 聚合物套管
51a 绝缘筒
51b 聚合物覆盖体
52 遮蔽金属零件
52a 圆筒部
52b 凸缘部
53 绝缘管上部连接导体
61 测定用配管
62 绝缘隔离片
63 盖
64 测定部
65 传感器
71、71A～71C 固定轴
72、72A～72C 滑动轴
73 固定部件
74 脱落防止部件
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
第一实施方式
图1是表示第一实施方式的终端连接部1A的图。为了便于说明，将导入极低温电缆10的一侧作为后端侧(图1中右侧)，将相反侧作为前端侧(图1中左侧)来说明。
如图1所示，终端连接部1A包括极低温电缆10的末端部、低温容器20、导体引出部30、屏蔽通电部40以及绝缘管50等。在低温容器20(具体而言是制冷剂槽21)中以规定的状态容纳极低温电缆10的末端部，通过导体引出部30将极低温电缆10的导体电流向电力设备等实际系统侧引出。
极低温电缆10是在绝热管12内容纳有一芯的电缆芯11的单芯型的超导电缆。此外，极低温电缆10也可以是将电缆芯11以三条搓成一股的状态容纳于绝热管12内的三芯一捆型的三相超导电缆。
例如，电缆芯11从中心依次具有芯模111、超导导体层112、电绝缘层113、电缆屏蔽层114以及保护层115等。
在极低温电缆10的末端部中，对电缆芯11施以逐段剥离加工，来使各层从前端侧依次露出。在超导导体层112的外周，配置有与超导导体层112电连接的导体连接端子13。在电缆屏蔽层114的外周，配置有与电缆屏蔽层114电连接的屏蔽连接端子14。在位于导体连接端子13与屏蔽连接端子14之间的电绝缘层113的外周，配置有应力锥等电场缓和层15。
绝热管12具有由内侧的绝热内管121与外侧的绝热外管122构成的双重管结构。
绝热内管121容纳电缆芯11，并在工作时填充制冷剂(例如液氮)。由此，超导导体层112被维持在超导状态。在绝热内管121与绝热外管122之间，为了绝热而在工作时保持于真空状态。
低温容器20具有由内侧的制冷剂槽21与外侧的真空槽22构成的双重结构。
制冷剂槽21例如具有中空圆筒形状，容纳极低温电缆10的末端部。制冷剂槽21具有导入导体引出部30的导体引出口21A及导入屏蔽通电部40的屏蔽引出口21B。
在制冷剂槽21中从后端侧导入极低温电缆10的末端部。在制冷剂槽21的后端部212连接有极低温电缆10的绝热内管121。在制冷剂槽21中，在工作时通过制冷剂循环装置(图示略)来循环供给制冷剂。与制冷剂槽21连通的绝热内管121的内部也以制冷剂填充。
在制冷剂槽21的导体引出口21A，与导体引出部30及制冷剂槽21的外表面密接地配置有绝缘隔离片62。绝缘隔离片62由例如环氧树脂或纤维增强塑料(FRP：Fiber Reinforced Plastics)构成。在制冷剂槽21的屏蔽引出口21B，与制冷剂槽21的外表面密接地配置有盖63。利用绝缘隔离片62和盖63来使制冷剂槽21与真空槽22隔开，气密且水密地将制冷剂槽21密封。
另外，通过在轴向配置的多个固定轴71将制冷剂槽21的前端部211与真空槽22的前端部221连结。通过在轴向配置的多个滑动轴72将制冷剂槽21的后端部212与真空槽22的后端部222连结。基于固定轴71及滑动轴72的连结结构将在后面说明。
真空槽22例如具有中空圆筒形状，包括：真空槽主体部22A，其容纳制冷剂槽21；第一筒状部22B，其从真空槽主体部22A向上方垂直设置；以及第二筒状部22C，其与第一筒状部22B隔开而从真空槽主体部22A向上方垂直设置。一般来说，将第一筒状部22B及第二筒状部22C称为温度梯度部。
在真空槽22的内部，在以导体引出口21A位于第一筒状部22B的下方，屏蔽引出口21B位于第二筒状部22C的下方的方式定位的状态下，配置制冷剂槽21。将极低温电缆10的绝热外管122与真空槽22的后端部222连接。
在第一筒状部22B中配置有导体引出部30，在第一筒状部22B的上部配置有绝缘管50。在第二筒状部22C中配置有用于将各种计量仪器类(例如液位计、温度计、压力计等)的传感器导入制冷剂槽21内的测定用配管61和屏蔽通电部40。
由于制冷剂槽21的导体引出口21A及屏蔽引出口21B容纳于真空槽22的真空槽主体部22A，因此作为传热路径的导体引出部30、屏蔽通电部40、及测定用配管61被导入到真空槽主体部22A的内部。为了降低热侵入需要确保传热路径长度，但是由于制冷剂槽21的导体引出口21A及屏蔽引出口21B容纳于真空槽22的真空槽主体部22A，相应地容易确保温度梯度部的传热路径长度，因此能够抑制第一筒状部22B及第二筒状部22C的高度。从而，能够实现终端连接部1A的小型化。
真空槽22在工作时由真空泵(图示略)抽成真空，而保持在真空状态。与真空槽22连通的、绝热内管121与绝热外管122之间的空间、以及绝缘管50的内部也保持在真空状态。
导体引出部30是用于将电流从极低温电缆10向实际系统引出的导体。导体引出部30具有例如由铜制的棒材或管材构成的导体引出棒。此外，导体引出部30的构成不限于此，能够适用已知的构成。导体引出部30(导体引出棒)的一端气密地贯通绝缘管50而向外部引出，另一端与导体连接端子13连接。导体引出部30通过导体连接端子13与极低温电缆10的超导导体层112电连接。
优选导体引出部30至少一部分具有例如平针编织铜线等柔性导体(图示略)。由此，即使由于极低温电缆10的热膨胀而使导体连接端子13的位置向水平方向(图1的左右方向)移动，也能够容易地追随，因此能够防止绝缘隔离片62等的损伤。
屏蔽通电部40是用于使极低温电缆10的电缆屏蔽层114接地的导电部件。屏蔽通电部40的构成与导体引出部30的构成几乎相同。即，屏蔽通电部40具有例如由铜制的棒材或管材构成的屏蔽引出棒。此外，屏蔽通电部40的构成不限定于此，能够适用已知的构成。屏蔽通电部40(屏蔽引出棒)的一端气密地贯通真空槽22的第二筒状部22C而被向外部引出，另一端与屏蔽连接端子14连接。屏蔽通电部40通过屏蔽连接端子14与极低温电缆10的电缆屏蔽层114电连接。
优选屏蔽通电部40至少一部分具有例如平针编织铜线等柔性导体(图示略)。由此，即使由于极低温电缆10的热膨胀而使屏蔽连接端子14的位置向水平方向(图1的左右方向)移动，也能够容易地追随，因此能够防止盖63等的损伤。
绝缘管50包括聚合物套管51及遮蔽金属零件52。
聚合物套管51包括绝缘筒51a和聚合物覆盖体51b。绝缘筒51a由机械强度较高的FRP(纤维增强塑料)构成。聚合物覆盖体51b由电绝缘性能优异的材料、例如硅氧聚合物(硅橡胶)等高分子材料构成。聚合物覆盖体51b设置于绝缘筒51a的外周，在聚合物覆盖体51b的外周面，在长度方向相隔而形成多个伞状的皱褶部。聚合物套管51的内部(绝缘筒51a的内部)为中空。
遮蔽金属零件52包括与聚合物套管51同心状地埋设的圆筒部52a、以及从圆筒部52a的下端向径向外侧延伸的凸缘部52b。圆筒部52a具有电场缓和功能，缓和绝缘管50的电场。
在真空槽22的第一筒状部22B的上部载置绝缘管50，通过利用螺栓等连接部件(图示略)将遮蔽金属零件52的凸缘部52b连接，而将绝缘管50气密地固定于真空槽22。绝缘管50的内部与第一筒状部22B连通，并在工作时为真空状态。由此，由于能够较大地确保真空绝热部，因此能够降低通过导体引出部30来自外部的热侵入。
这样，极低温电缆10的终端连接部1A包括：极低温电缆10的末端部；导体引出部30，其与极低温电缆10的超导导体层112(导体层)连接，将电流向外部引出；制冷剂槽21，其容纳极低温电缆10的末端部，并在工作时导入制冷剂；真空槽22，其容纳制冷剂槽21，并在工作时为真空状态；以及固定轴71(支撑部)及滑动轴72(支撑部)，其在轴向将制冷剂槽21与真空槽22连结并支撑。
图2A是表示低温容器20的前端侧的制冷剂槽21与真空槽22的连结结构的、通过固定轴71A的沿着径向的剖面图。图2B是表示低温容器20的前端侧的制冷剂槽21与真空槽22的连结结构的、从前端侧观察制冷剂槽21的俯视图。在图2B中，将固定轴71设为固定轴71A～71C进行区别表示。
如图2A、图2B所示，利用三条固定轴71A～71C将制冷剂槽21与真空槽22连结。三条固定轴71A～71C在同心圆周上，分别配置于旋转120°的位置。
此外，固定轴71的数量不限定于三条，也可以是多条。例如在利用两根固定轴71将制冷剂槽21与真空槽22连结的情况下，优选配置于相对其他轴旋转180°的位置。另外，从防止制冷剂槽21绕轴旋转的观点来看，优选固定轴71由三条以上构成。
固定轴71例如由FRP、钛等合金材料构成。尤其是，优选固定轴71由热传导率比金属低的FRP构成。由此，能够有效地防止来自外部的热侵入。
为了使制冷剂槽21内的制冷剂(例如液氮)不泄露到制冷剂槽21的外部，利用板状的前端部211气密地密封制冷剂槽21的前端侧。制冷剂槽21在前端部211的边缘具有凸缘部211a(以下称为“前端侧突缘211a”)。在前端侧突缘211a，形成有供固定轴71插通的固定轴插通孔211b。
为了确保真空槽22内为真空状态，利用板状的前端部221气密地密封真空槽22的前端侧。真空槽22在前端部221，在与固定轴插通孔211b相对的位置具有固定轴卡止部221a。固定轴卡止部221a例如是供固定轴71的前端部插入的轴插入孔。
为了防止产生真空泄露，优选不将固定轴卡止部221a贯通。在不使固定轴卡止部221a贯通的情况下，由于不需要考虑真空泄露，因此不需要设置密封部件等，能够削减部件数量。此外，在利用密封部件等来施以适当的真空泄露对策的情况下，也可以使固定轴71贯通固定轴卡止部221a。
固定轴71插通固定轴插通孔211b，利用固定部件73暂时固定于前端侧突缘211a。固定部件73例如由夹着前端侧突缘211a并从两侧拧紧的螺母构成。在固定轴71中，在此在与螺母73(固定部件)对应的位置形成有外螺纹，将固定轴71与螺母73(固定部件)螺合。在该状态下，固定轴71的前端部固定于固定轴卡止部221a。例如，将固定轴71的前端部通过与固定轴卡止部221a螺合而固定。并且，调整螺母73的拧紧位置，进行制冷剂槽21的定位。由于轴结构，因此制冷剂槽21的定位作业非常容易。
这样，在极低温电缆10的终端连接部1A，在轴向将制冷剂槽21与真空槽22连结并支撑的支撑部包括将制冷剂槽21的前端侧(轴向一端侧)与真空槽22的前端侧(轴向一端侧)连结的多个固定轴71。
制冷剂槽21具有形成有供固定轴71插通的固定轴插通孔211b的前端侧突缘211a(第一凸缘部)，真空槽22在与固定轴插通孔211b相对的位置具有固定轴卡止部221a。而且，将固定轴71的前端部(轴向一端侧)固定于固定轴卡止部221a，并且将后端部(轴向另一端侧)贯通固定轴插通孔211b而固定于前端侧突缘211a。
根据终端连接部1A，能够防止伴随极低温电缆10的热收缩制冷剂槽21绕轴旋转的情况，并且也能够应对制冷剂槽21向轴向的热收缩。
例如，当制冷剂槽21在轴向发生热收缩的情况下，有可能向固定轴71的轴向施加拉力，但是由于固定轴71的抗拉强度比剪切强度大，因此破损的可能性极小。如本实施方式那样，制冷剂槽21的后端部212在轴向能够移动的情况下，由于利用后端部212的移动来吸收制冷剂槽21的向轴向的热收缩，因此能够吸收制冷剂槽21与真空槽22之间的收缩量的差。
图3A是表示低温容器20的后端侧的制冷剂槽21与真空槽22的连结结构的、通过滑动轴72A的沿着径向的剖面图。图3B是表示低温容器20的后端侧的制冷剂槽21与真空槽22的连结结构的、从后端侧观察制冷剂槽21的俯视图。在图3B中，将滑动轴72设为滑动轴72A～72C进行区别表示。
如图3A、图3B所示，利用三根滑动轴72A～72C将制冷剂槽21与真空槽22连结。三条滑动轴72A～72C在同心圆周上，分别配置于旋转120°的位置。
此外，滑动轴72的数量不限定于三条，也可以是多条。例如利用两条滑动轴72将制冷剂槽21与真空槽22连结的情况下，优选配置于相对其他轴旋转180°的位置。另外，从防止制冷剂槽21绕轴旋转的观点来看，优选滑动轴72由三条以上构成。
与固定轴71相同，滑动轴72例如由FRP、钛等合金材料构成。尤其是，优选滑动轴72由热传导率比金属低的FRP构成。由此，能够有效地防止来自外部的热侵入。
为了使制冷剂槽21内的制冷剂(例如液氮)不泄露到制冷剂槽21的外部，利用板状的后端部212气密地密封制冷剂槽21的后端侧。制冷剂槽21在后端部212的边缘具有凸缘部212a(以下称为“后端侧突缘212a”)。在后端侧突缘212a，形成有供滑动轴72插通的滑动轴插通孔212b。
为了确保真空槽22内为真空状态，利用板状的后端部222气密地密封真空槽22的后端侧。真空槽22在后端部222，在与滑动轴插通孔212b相对的位置具有滑动轴卡止部222a。滑动轴卡止部222a例如是供滑动轴72的后端部插入的轴插入孔。
为了防止产生真空泄露，优选不将滑动轴卡止部222a贯通。在不使滑动轴卡止部222a贯通的情况下，由于不需要考虑真空泄露，因此不需要设置密封部件等，能够削减部件数量。此外，在利用密封部件等施以适当的真空泄露对策的情况下，也可以使滑动轴72贯通滑动轴卡止部222a。
滑动轴72在前端侧固定有脱落防止部件74的状态下，插通滑动轴插通孔212b。脱落防止部件74例如由双螺母构成。以在脱落防止部件74的后端面(这里是双螺母的后端面)与制冷剂槽21的后端部212的前端面之间形成有间隙d的方式将脱落防止部件74固定于滑动轴72。另外，滑动轴72的后端部固定于滑动轴卡止部222a。例如，将滑动轴72的前端部通过与滑动轴卡止部222a螺合而固定。将滑动轴72相对于制冷剂槽21能够相对滑动地固定。
这样，在极低温电缆10的终端连接部1A，在轴向将制冷剂槽21与真空槽22连结并支撑的支撑部包括将制冷剂槽21的后端侧(轴向另一端侧)与真空槽22的后端侧(轴向另一端侧)连结的滑动轴72。
制冷剂槽21具有形成有供滑动轴72插通的滑动轴插通孔212b的后端侧突缘212a(第二凸缘部)，真空槽22在与滑动轴插通孔212b相对的位置具有滑动轴卡止部222a。而且，将滑动轴72的后端部(轴向另一端侧)固定于滑动轴卡止部222a，并且将前端部(轴向一端侧)贯通滑动轴插通孔212b并能够滑动地固定于后端侧突缘212a。
根据终端连接部1A，不但在前端侧，而且在后端侧中也具有防止绕轴的旋转的滑动轴72，因此能够更有效地防止伴随极低温电缆10的热收缩制冷剂槽21绕轴旋转的情况。另外，通过制冷剂槽21的后端部212在滑动轴72上滑动而吸收了制冷剂槽21的向轴向的热收缩，因此能够吸收制冷剂槽21与真空槽22之间的收缩量的差。
本发明的终端连接部的第一形态并非限定于上述实施方式。例如，终端连接部1A，既可以如实施方式中说明的那样在前端侧具有制冷剂槽21与真空槽22的基于固定轴71的连结结构，也可以在后端侧具有制冷剂槽21与真空槽22的基于固定轴71的连结结构。在将基于固定轴71的连结结构设置在后端侧的情况下，在前端侧设置基于滑动轴72的连结结构。另外，终端连接部1A也可以不具有基于滑动轴72的连结结构。
第二实施方式
图4是表示第二实施方式的终端连接部1B的图。为了说明的方便，将导入极低温电缆10的一侧作为后端侧(图4中右侧)，将相反侧作为前端侧(图4中左侧)而进行说明。对与第一实施方式的终端连接部1A相同的或对应的构成要素使用相同的符号。
如图4所示，终端连接部1B包括：极低温电缆10的末端部、低温容器20、导体引出部30、屏蔽通电部40以及绝缘管50等。在低温容器20(具体而言是制冷剂槽21)中以规定的状态容纳极低温电缆10的末端部，通过导体引出部30将极低温电缆10的导体电流向电力设备等实际系统侧引出。另外，通过屏蔽通电部40将极低温电缆10的电缆屏蔽层114接地。
极低温电缆10是在绝热管12内容纳有一芯的电缆芯11的单芯型的超导电缆。此外，极低温电缆10也可以是将电缆芯11以三条搓成一股的状态容纳于绝热管12内的三芯一捆型的三相超导电缆。
电缆芯11例如从中心依次具有芯模111、超导导体层112、电绝缘层113、电缆屏蔽层114以及保护层115等。
在极低温电缆10的末端部中，对电缆芯11施以逐段剥离加工，来使各层从前端侧依次露出。在超导导体层112的外周，配置有与超导导体层112电连接的导体连接端子13。在电缆屏蔽层114的外周，配置有与电缆屏蔽层114电连接的屏蔽连接端子14。在位于导体连接端子13与屏蔽连接端子14之间的电绝缘层113的外周，配置有应力锥等电场缓和层15。
绝热管12具有由内侧的绝热内管121与外侧的绝热外管122构成的双重管结构。绝热管12的外周面由聚乙烯等防蚀层(图示略)覆盖。
绝热内管121容纳电缆芯11，并在工作时填充制冷剂(例如液氮)。由此，超导导体层112被维持在超导状态。在绝热内管121与绝热外管122之间，为了绝热，在工作时保持在真空状态。
低温容器20具有由内侧的制冷剂槽21与外侧的真空槽22构成的双重结构。
制冷剂槽21例如具有中空圆筒形状，容纳极低温电缆10的末端部。制冷剂槽21具有导入导体引出部30的导体引出口21A及导入屏蔽通电部40的屏蔽引出口21B。制冷剂槽21例如也可以载置于在真空槽22内配置的支架(图示略)等。
在制冷剂槽21中从后端侧导入极低温电缆10的末端部。在制冷剂槽21的后端部212连接有极低温电缆10的绝热内管121。在制冷剂槽21中，在工作时通过制冷剂循环装置(图示略)来循环供给制冷剂。与制冷剂槽21连通的绝热内管121的内部也以制冷剂填充。
在制冷剂槽21的导体引出口21A，与导体引出部30及制冷剂槽21的外表面密接地配置有绝缘隔离片62。绝缘隔离片62例如由环氧树脂或纤维增强塑料(FRP：Fiber Reinforced Plastics)构成。在制冷剂槽21的屏蔽引出口21B，与制冷剂槽21的外表面密接地配置有盖63。利用绝缘隔离片62和盖63来使制冷剂槽21与真空槽22隔开，气密且水密地将制冷剂槽21密封。
真空槽22例如具有中空圆筒形状，包括：真空槽主体部22A，其容纳制冷剂槽21；第一筒状部22B，其从真空槽主体部22A向上方垂直设置；以及第二筒状部22C，其与第一筒状部22B隔开而从真空槽主体部22A向上方垂直设置。一般来说，将第一筒状部22B及第二筒状部22C称为温度梯度部。
在真空槽22的内部，在以导体引出口21A位于第一筒状部22B的下方，屏蔽引出口21B位于第二筒状部22C的下方的方式定位的状态下，配置制冷剂槽21。将极低温电缆10的绝热外管122与真空槽22的后端部222连接。
在第一筒状部22B中配置有导体引出部30，在第一筒状部22B的上部配置有绝缘管50。在第二筒状部22C中配置有测定用配管61和屏蔽通电部40。
由于制冷剂槽21的导体引出口21A及屏蔽引出口21B容纳于真空槽22的真空槽主体部22A，因此作为传热路径的导体引出部30、屏蔽通电部40以及测定用配管61被导入到真空槽主体部22A的内部。为了降低热侵入需要确保传热路径长度，但是由于制冷剂槽21的导体引出口21A及屏蔽引出口21B容纳于真空槽22的真空槽主体部22A，相应地容易确保温度梯度部的传热路径长度，因此能够抑制第一筒状部22B及第二筒状部22C的高度。从而，能够实现终端连接部1B的小型化。
真空槽22在工作时由真空泵(图示略)抽真空，而保持在真空状态。与真空槽22连通的、绝热内管121与绝热外管122之间的空间、以及绝缘管50的内部也保持在真空状态。
导体引出部30是用于将电流从极低温电缆10向实际系统引出的导体。导体引出部30具有例如由铜制的棒材或管材构成的导体引出棒。此外，导体引出部30的构成不限定于此，能够适用已知的构成。导体引出部30(导体引出棒)的一端气密地贯通绝缘管50而被向外部引出，另一端与导体连接端子13连接。导体引出部30通过导体连接端子13与极低温电缆10的超导导体层112电连接。
优选导体引出部30至少一部分具有例如平针编织铜线等柔性导体(图示略)。由此，即使由于极低温电缆10的热膨胀而使导体连接端子13的位置向水平方向(图4的左右方向)移动，也能够容易地追随，因此能够防止绝缘隔离片62等的损伤。
屏蔽通电部40是用于使极低温电缆10的电缆屏蔽层114接地的导电部件。屏蔽通电部40包括：第一屏蔽引出部41，其从制冷剂槽21向上方引出；以及第二屏蔽引出部42，其在相对于第一屏蔽引出部41在直角方向上与第一屏蔽引出部41连接，并从真空槽22的第二筒状部22C的侧面引出。屏蔽通电部40的一端(第一屏蔽引出部41的制冷剂槽侧端部)通过气密地将设置于制冷剂槽21的屏蔽引出口21B的上部的盖63贯通的低温部侧屏蔽连接导体(图示略)，与制冷剂槽21内的电缆屏蔽层114电连接。另外，屏蔽通电部40的另一端(第二屏蔽引出部42的引出口侧端部)通过气密地将真空槽22的第二筒状部22C的侧面贯通的常温部侧屏蔽连接导体(图示略)，向真空槽22的外侧(即常温部)引出。
第一屏蔽引出部41及第二屏蔽引出部42例如由一条平针编织铜线等柔性导体构成。通过将柔性导体自身在直角方向上弯曲成直角，能够容易地形成第一屏蔽引出部41及第二屏蔽引出部42。与将第一屏蔽引出部41和第二屏蔽引出部42分别由棒状或管状的导体构成并在第二筒状部22C内连接的情况相比，不需要连接材料而能够减少部件数量，而且能够容易地追随极低温电缆10或制冷剂槽21的热收缩。
测定用配管61是用于将各种计量仪器类(例如液位计、温度计、压力计等)的传感器65向制冷剂槽21内导入的波纹管。测定用配管61的一端气密地贯通真空槽22的第二筒状部22C的上表面而被向外部引出，另一端气密地贯通盖63而与制冷剂槽21连通。将包括各种计量仪器类的作为配套设备的测定部64配置于测定用配管61的附近。
绝缘管50包括聚合物套管51及遮蔽金属零件52。
聚合物套管51包括绝缘筒51a和聚合物覆盖体51b。绝缘筒51a由机械强度较高的FRP(纤维增强塑料)构成。聚合物覆盖体51b由电绝缘性能优异的材料、例如硅氧聚合物(硅橡胶)等高分子材料构成。聚合物覆盖体51b设置于绝缘筒51a的外周，在聚合物覆盖体51b的外周面，在长度方向相隔而形成多个伞状的皱褶部。聚合物套管51的内部(绝缘筒51a的内部)为中空。
遮蔽金属零件52包括与聚合物套管51同心状地埋设的圆筒部52a、以及从圆筒部52a的下端向径向外侧延伸的凸缘部52b。圆筒部52a具有电场缓和功能，缓和绝缘管50的电场。
在真空槽22的第一筒状部22B的上部载置绝缘管50，通过利用螺栓等连接部件(图示略)连接遮蔽金属零件52的凸缘部52b，而将绝缘管50气密地固定于真空槽22。绝缘管50的内部与第一筒状部22B连通，并在工作时为真空状态。由此，由于能够较大地确保真空绝热部，因此能够降低通过导体引出部30来自外部的热侵入。
这样，终端连接部1B包括：极低温电缆10的末端部；制冷剂槽21，其容纳极低温电缆10的末端部，并在工作时导入制冷剂；真空槽22，其具有真空槽主体部22A、从真空槽主体部22A向上方垂直设置的第一筒状部22B、及与第一筒状部22B隔开而从真空槽主体部22A向上方垂直设置的第二筒状部22C，容纳制冷剂槽21，并在工作时为真空状态；测定用配管61，其用于将各种计量仪器类的传感器向制冷剂槽21内导入；以及屏蔽通电部40，其与极低温电缆10的电缆屏蔽层114连接，并向外部引出而接地。并且，测定用配管61在第二筒状部22C内通过并从该第二筒状部22C的上表面引出，屏蔽通电部40在第二筒状部22C内通过并从该第二筒状部22C的侧面引出。
根据终端连接部1B，通过将屏蔽通电部40从真空槽22的第二筒状部22C的侧面引出，从而能够容易地将包括各种计量仪器类的作为配套设备的测定部64与屏蔽通电部40的引出部隔开，因此即使大电流向屏蔽通电部40流动，计量仪器类也不会受到影响。
另外，由于能够将测定部64配置于测定用配管61的附近，因此能够实现节省空间，此外，由于在真空槽22的第二筒状部22C中，同时容纳测定用配管61和屏蔽通电部40，因此也不需要另外设置用于容纳测定用配管61的筒状部。
即，根据本发明的第二形态，能够降低屏蔽通电部40对计量仪器类的影响，能够显著地降低产生于计量仪器类的误差，并且能够实现终端连接部1B的小型化。
本发明的终端连接部的第二形态并非限定于上述实施方式。例如，也可以将第一屏蔽引出部41和第二屏蔽引出部42分别由铜制的棒状或管状的导体构成，使用连接材料以互成直角的方式来连接。另外，也可以通过将一条棒状或管状的导体弯折加工成直角，来形成第一屏蔽引出部41和第二屏蔽引出部42。
即使在这种情况下，优选屏蔽通电部40至少一部分具有例如平针编织铜线等柔性导体(图示略)。由此，能够容易地追随极低温电缆10或制冷剂槽21的热膨胀，因此能够防止盖63等的损伤。
第三实施方式
图5是表示第三实施方式的终端连接部1C的图。为了说明的方便，将导入极低温电缆10的一侧作为后端侧(图5中右侧)，将相反侧作为前端侧(图5种左侧)而进行说明。对与第一实施方式的终端连接部1A相同的或对应的构成要素使用相同的符号。
如图5所示，终端连接部1C包括极低温电缆10的末端部、低温容器20、导体引出部30、屏蔽通电部40、及绝缘管50等。在低温容器20(具体而言是制冷剂槽21)中以规定的状态容纳极低温电缆10的末端部，通过导体引出部30将极低温电缆10的导体电流向电力设备等实际系统侧引出。另外，通过屏蔽通电部40将极低温电缆10的电缆屏蔽层114接地。
极低温电缆10是在绝热管12内容纳有一芯的电缆芯11的单芯型的超导电缆。此外，极低温电缆10也可以是将电缆芯11以三条搓成一股的状态容纳于绝热管12内的三芯一捆型的三相超导电缆。
电缆芯11例如从中心依次具有芯模111、超导导体层112、电绝缘层113、电缆屏蔽层114以及保护层115等。
在极低温电缆10的末端部中，对电缆芯11施以逐段剥离加工，来使各层从前端侧依次露出。在超导导体层112的外周，配置有与超导导体层112电连接的导体连接端子13。在电缆屏蔽层114的外周，配置有与电缆屏蔽层114电连接的屏蔽连接端子14。在位于导体连接端子13与屏蔽连接端子14之间的电绝缘层113的外周，配置有应力锥等电场缓和层15。
绝热管12具有由内侧的绝热内管121与外侧的绝热外管122构成的双重管结构。
绝热内管121容纳电缆芯11，并在工作时填充制冷剂(例如液氮)。由此，超导导体层112被维持在超导状态。在绝热内管121与绝热外管122之间，为了绝热，在工作时保持在真空状态。
低温容器20具有由内侧的制冷剂槽21与外侧的真空槽22构成的双重结构。
制冷剂槽21例如具有中空圆筒形状，容纳极低温电缆10的末端部。制冷剂槽21具有导入导体引出部30的导体引出口21A和导入屏蔽通电部40的屏蔽引出口21B。制冷剂槽21例如也可以载置于在真空槽22内配置的支架(图示略)等。
在制冷剂槽21中从后端侧导入极低温电缆10的末端部。在制冷剂槽21的后端部212连接有极低温电缆10的绝热内管121。在制冷剂槽21中，在工作时通过制冷剂循环装置(图示略)来循环供给制冷剂。与制冷剂槽21连通的绝热内管121的内部也以制冷剂填充。
在制冷剂槽21的导体引出口21A，与导体引出部30及制冷剂槽21的外表面密接地配置有绝缘隔离片62。绝缘隔离片62例如由环氧树脂或纤维增强塑料(FRP：Fiber Reinforced Plastics)构成。在制冷剂槽21的屏蔽引出口21B，与制冷剂槽21的外表面密接地配置有盖63。利用绝缘隔离片62和盖63来使制冷剂槽21与真空槽22隔开，气密且水密地将制冷剂槽21密封。
真空槽22例如具有中空圆筒形状，包括：真空槽主体部22A，其容纳制冷剂槽21；第一筒状部22B，其从真空槽主体部22A向上方垂直设置；以及第二筒状部22C，其与第一筒状部22B隔开而从真空槽主体部22A向上方垂直设置。一般来说，将第一筒状部22B及第二筒状部22C称为温度梯度部。
在真空槽22的内部，在以导体引出口21A位于第一筒状部22B的下方，屏蔽引出口21B位于第二筒状部22C的下方的方式定位的状态下，配置制冷剂槽21。将极低温电缆10的绝热外管122与真空槽22的后端部222连接。
在第一筒状部22B中配置有导体引出部30，在第一筒状部22B的上部配置有绝缘管50。在第二筒状部22C中配置有测定用配管61、及屏蔽通电部40。
由于制冷剂槽21的导体引出口21A和屏蔽引出口21B容纳于真空槽22的真空槽主体部22A，因此作为传热路径的导体引出部30、屏蔽通电部40、及测定用配管61被导入到真空槽主体部22A的内部。由此，容易确保用于降低热侵入的传热路径长度，因此能够使第一筒状部22B及第二筒状部22C的长度为最小限度，能够实现终端连接部1C的小型化。
真空槽22在工作时由真空泵(图示略)抽真空，而保持在真空状态。与真空槽22连通的、绝热内管121与绝热外管122之间的空间、以及绝缘管50的内部也保持在真空状态。
导体引出部30是用于将电流从极低温电缆10向实际系统引出的导体。导体引出部30具有第一导体引出部31、第二导体引出部32、及第三导体引出部33。第三导体引出部33作为吸收冷却时的制冷剂槽21的热收缩的收缩吸收部发挥功能。
第一导体引出部31及第二导体引出部32例如由铜制的棒材或管材构成的导体引出棒构成。第一导体引出部31的一端气密地贯通绝缘管50而向外部引出，另一端延伸到第一筒状部22B而与第三导体引出部33连接。第二导体引出部32的一端延伸到第一筒状部22B而与第三导体引出部33连接，另一端延伸到制冷剂槽21的内部而与导体连接端子13连接。即，将作为收缩吸收部的第三导体引出部33配置于第一筒状部22B。
第三导体引出部33包括主体部331、与主体部331的上部连接的上部连接端子332、及与主体部331的下部连接的下部连接端子333。例如通过压缩将上部连接端子332及下部连接端子333与主体部331连接。
主体部331例如由平针编织铜线等柔性导体构成，作为收缩吸收部发挥功能。由于主体部331具有挠性，因此能够容易地吸收冷却时的制冷剂槽21的热收缩(尤其是水平方向的热收缩)。
上部连接端子332具有嵌插第一导体引出部31的下端部的凹部。下部连接端子333具有嵌插第二导体引出部32的上端部的凹部。
对于第一导体引出部31与第三导体引出部33之间的连接、以及第二导体引出部32与第三导体引出部33之间的连接，例如能够适用多触点方式。在该情况下，在第一导体引出部31的下端部配置有导电的弹簧状接触器(所谓的多触点)。通过将第一导体引出部31的下端部嵌插于上部连接端子332的凹部，而使第一导体引出部31与第三导体引出部33电连接。
同样地，在第二导体引出部32的上端部配置有导电的弹簧状接触器。通过将第二导体引出部32的上端部嵌插于下部连接端子333的凹部，而使第二导体引出部32与第三导体引出部33电连接。
此外，对于第一导体引出部31与第三导体引出部33之间的连接、以及第二导体引出部32与第三导体引出部33之间的连接，例如也适用压缩连接方式、端子连接方式或其他已知的连接方式。
屏蔽通电部40是用于将极低温电缆10的电缆屏蔽层114接地的导体。屏蔽通电部40具有例如由铜制的棒材或管材构成的屏蔽引出棒。此外，屏蔽通电部40的构成不限定于此，能够适用已知的构成。屏蔽通电部40(屏蔽引出棒)的一端气密地贯通真空槽22的第二筒状部22C而被向外部引出，另一端与屏蔽连接端子14连接。屏蔽通电部40通过屏蔽连接端子14与极低温电缆10的电缆屏蔽层114电连接。
优选屏蔽通电部40至少一部分具有例如平针编织铜线等柔性导体(图示略)。由此，即使由于极低温电缆10的热膨胀而使屏蔽连接端子14的位置在水平方向上(图5的左右方向)移动，也能够容易地追随，因此能够防止盖63等的损伤。
绝缘管50包括聚合物套管51及遮蔽金属零件52。
聚合物套管51包括绝缘筒51a和聚合物覆盖体51b。绝缘筒51a由机械强度较高的FRP(纤维增强塑料)构成。聚合物覆盖体51b由电绝缘性能优异的材料、例如硅氧聚合物(硅橡胶)等高分子材料构成。聚合物覆盖体51b设置于绝缘筒51a的外周，在聚合物覆盖体51b的外周面，在长度方向相隔而形成多个伞状的皱褶部。聚合物套管51的内部(绝缘筒51a的内部)为中空。
遮蔽金属零件52包括与聚合物套管51同心状地埋设的圆筒部52a、以及从圆筒部52a的下端向径向外侧延伸的凸缘部52b。圆筒部52a具有电场缓和功能，缓和绝缘管50的电场。
在真空槽22的第一筒状部22B的上部载置绝缘管50，通过利用螺栓等连接部件(图示略)连接遮蔽金属零件52的凸缘部52b，而将绝缘管50气密地固定于真空槽22。绝缘管50的内部与第一筒状部22B连通，并在工作时为真空状态。由此，由于能够较大地确保真空绝热部，因此能够降低通过导体引出部30来自外部的热侵入。
这样，终端连接部1C包括：极低温电缆10的末端部；导体引出部30，其与极低温电缆10的超导导体层112(导体)连接，将电流向外部引出；制冷剂槽21，其容纳极低温电缆10的末端部，并在工作时导入制冷剂；真空槽22，其具有真空槽主体部22A及从真空槽主体部22A向上方垂直设置的第一筒状部22B(筒状部)，容纳制冷剂槽21，并在工作时为真空状态；以及绝缘管50，其气密地固定于第一筒状部22B的上部。导体引出部30在制冷剂槽21的外侧，具有由柔性导体构成的第三导体引出部33(收缩吸收部)。具体而言，将第三导体引出部33配置于第一筒状部22B。
根据终端连接部1C，通过在制冷剂槽21的外侧具有由柔性导体构成的第三导体引出部33(收缩吸收部)，从而不仅冷却时的制冷剂槽21的高度方向的热收缩，水平方向的热收缩也通过第三导体引出部33被吸收，因此能够防止由于制冷剂槽21的热收缩而使导体引出部30等损伤的情况。
另外，由于第三导体引出部33配置于比绝缘管50靠下方的第一筒状部22B中，因此不会对绝缘管50的周围的电场施加影响。此外，将作为收缩吸收部的第三导体引出部33配置于制冷剂槽21的外侧，即有效利用作为温度梯度部需要的第一筒状部22B的内部空间进行配置，因此不会由于设置收缩吸收部而使终端连接部1C变成大型。
本发明的终端连接部的第三形态并非限定于上述实施方式。例如，如图6所示，也可以使导体引出部30由上部导体引出部34和下部导体引出部35构成，使上部导体引出部34作为收缩吸收部发挥功能。也就是，从绝缘管50内的上部跨越到第一筒状部22B而配置的上部导体引出部34由柔性导体构成。在该情况下，由柔性导体构成的作为收缩吸收部的上部导体引出部34与气密地将绝缘管50的上部贯通的绝缘管上部连接导体53的下部电连接。另外，在该情况下，为了抑制具有柔软性的上部导体引出部34对电场的影响，上部导体引出部34的外周由遮蔽筒36覆盖。
另外，例如，也能够将实施方式中的屏蔽通电部40作为导体引出部，适用于本发明。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面是示例而不是限制性说明。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求书所表示，意图包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部的变更。
在2013年11月5日提出的日本专利申请特愿2013-229528号、日本专利申请特愿2013-229532号、日本专利申请特愿2013-229544号中包含的说明书、附图以及摘要的公开内容全部引用于本申请。
Claims (18)
1.一种极低温电缆的终端连接部，其特征在于，具备：
极低温电缆的末端部；
导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接，并将电流引出到外部；
制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时被导入制冷剂；
真空槽，其容纳所述制冷剂槽，并在工作时被设置为真空状态；以及
支撑部，其在轴向上连结并支撑所述制冷剂槽与所述真空槽，
所述支撑部包括连结所述制冷剂槽的轴向一端侧与所述真空槽的轴向一端侧的多个固定轴，
所述制冷剂槽具有第一凸缘部，所述第一凸缘部形成有用于插通所述固定轴的固定轴插通孔，
所述真空槽在与所述固定轴插通孔相对的位置具有固定轴卡止部，
所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，并且轴向另一端侧贯通所述轴插通孔并固定于所述第一凸缘部。
2.如权利要求1所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述固定轴的轴向一端侧固定于所述固定轴卡止部，而不贯通所述真空槽。
3.如权利要求1或2所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述固定轴由纤维增强塑料构成。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述支撑部包括连结所述制冷剂槽的轴向另一端侧与所述真空槽的轴向另一端侧的滑动轴，
所述制冷剂槽具有第二凸缘部，所述第二凸缘部形成有用于插通所述滑动轴的滑动轴插通孔，
所述真空槽在与所述滑动轴插通孔相对的位置具有滑动轴卡止部，
所述滑动轴的轴向另一端侧固定于所述滑动轴卡止部，并且轴向一端侧贯通所述滑动轴插通孔并以能够滑动的方式固定于所述第二凸缘部。
5.如权利要求4所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
在所述滑动轴的端部具有脱落防止部件。
6.如权利要求4或5所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述滑动轴的轴向另一端部固定于所述滑动轴卡止部，而不贯通所述真空槽。
7.如权利要求4至6中任意一项所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述滑动轴由纤维增强塑料构成。
8.一种极低温电缆的终端连接部，其特征在于，具备：
极低温电缆的末端部；
制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时被导入制冷剂；
真空槽，其具有真空槽主体部、从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第一筒状部、以及以与所述第一筒状部隔开的方式从所述真空槽主体部向上方垂直设置的第二筒状部，所述真空槽容纳所述制冷剂槽，并在工作时被设置为真空状态；
测定用配管，其用于将各种计量仪器类的传感器导入到所述制冷剂槽内；以及
屏蔽通电部，其与所述极低温电缆的电缆屏蔽层连接，并向外部引出以接地，
所述测定用配管在所述第二筒状部内通过并被从该第二筒状部的上表面引出，
所述屏蔽通电部在所述第二筒状部内通过并被从该第二筒状部的侧面引出。
9.如权利要求8所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述屏蔽通电部具有：第一屏蔽引出部，其被从所述制冷剂槽向上方引出；以及第二屏蔽引出部，其相对于所述第一屏蔽引出部在直角方向上与所述第一屏蔽引出部连接，并被从所述第二筒状部的侧面引出。
10.如权利要求8或9所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述屏蔽通电部的至少一部分由柔性导体构成。
11.如权利要求9所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述第一屏蔽引出部及所述第二屏蔽引出部是通过将一条柔性导体弯曲为直角构成的。
12.如权利要求8至11中任意一项所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述制冷剂槽在与所述第二筒状部对应的位置具有屏蔽引出口，
所述测定用配管及所述屏蔽通电部通过所述屏蔽引出口被向上方引出。
13.如权利要求12所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述屏蔽引出口位于所述真空槽主体部内。
14.一种极低温电缆的终端连接部，其特征在于，具备：
极低温电缆的末端部；
导体引出部，其与所述极低温电缆的导体连接，并将电流引出到外部；
制冷剂槽，其容纳所述极低温电缆的末端部，并在工作时被导入制冷剂；
真空槽，其具有真空槽主体部及从所述真空槽主体部向上方垂直设置的筒状部，所述真空槽容纳所述制冷剂槽，并在工作时被设置为真空状态；以及
绝缘管，其气密地固定于所述筒状部的上部，
所述导体引出部在所述制冷剂槽的外侧具有由柔性导体构成的收缩吸收部。
15.如权利要求14所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述绝缘管的内部为中空。
16.如权利要求15所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述绝缘管的内部与所述筒状部连通。
17.如权利要求14至16中任意一项所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
所述收缩吸收部配置于所述筒状部。
18.如权利要求16所述的极低温电缆的终端连接部，其特征在于，
以从所述绝缘管内的上部跨越到所述筒状部的方式配置所述收缩吸收部，
具备覆盖所述收缩吸收部的外周的遮蔽部。
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013-229528 | 2013-11-05 | ||
| JP2013229544A JP5757987B2 (ja) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | 極低温ケーブルの終端接続部 |
| JP2013229532A JP5696200B1 (ja) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | 極低温ケーブルの終端接続部 |
| JP2013229528A JP5757986B2 (ja) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | 極低温ケーブルの終端接続部 |
| JP2013-229532 | 2013-11-05 | ||
| JP2013-229544 | 2013-11-05 | ||
| PCT/JP2014/005579 WO2015068390A1 (ja) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | 極低温ケーブルの終端接続部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106068587A true CN106068587A (zh) | 2016-11-02 |
| CN106068587B CN106068587B (zh) | 2018-08-24 |
Family
ID=53041185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201480060901.8A Active CN106068587B (zh) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | 极低温电缆的终端连接部 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106068587B (zh) |
| WO (1) | WO2015068390A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110323585A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-10-11 | 华北电力大学 | 一种三相同芯超导电缆与超导限流器的终端立式连接结构 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046883A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Res Dev Corp Of Japan | クライオスタット |
| JPH0520354U (ja) * | 1991-08-19 | 1993-03-12 | 株式会社東芝 | 極低温容器 |
| JPH08196029A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 極低温ケーブルの終端接続装置 |
| JPH09130955A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 極低温ケーブルの端末構造 |
| JP2005341737A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導機器の端末構造 |
| CN1954468A (zh) * | 2005-02-15 | 2007-04-25 | 住友电气工业株式会社 | 超导电缆的终端结构 |
| CN101099247A (zh) * | 2005-01-12 | 2008-01-02 | 住友电气工业株式会社 | 超导设备的低温装置 |
| CN101689758A (zh) * | 2007-03-21 | 2010-03-31 | Nkt电缆乌尔特拉有限公司 | 低温电缆终端单元 |
| CN103004046A (zh) * | 2011-01-27 | 2013-03-27 | 古河电气工业株式会社 | 超导电缆的终端连接部 |
-
2014
- 2014-11-05 WO PCT/JP2014/005579 patent/WO2015068390A1/ja active Application Filing
- 2014-11-05 CN CN201480060901.8A patent/CN106068587B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046883A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Res Dev Corp Of Japan | クライオスタット |
| JPH0520354U (ja) * | 1991-08-19 | 1993-03-12 | 株式会社東芝 | 極低温容器 |
| JPH08196029A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 極低温ケーブルの終端接続装置 |
| JPH09130955A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 極低温ケーブルの端末構造 |
| JP2005341737A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導機器の端末構造 |
| CN101099247A (zh) * | 2005-01-12 | 2008-01-02 | 住友电气工业株式会社 | 超导设备的低温装置 |
| CN1954468A (zh) * | 2005-02-15 | 2007-04-25 | 住友电气工业株式会社 | 超导电缆的终端结构 |
| CN101689758A (zh) * | 2007-03-21 | 2010-03-31 | Nkt电缆乌尔特拉有限公司 | 低温电缆终端单元 |
| CN103004046A (zh) * | 2011-01-27 | 2013-03-27 | 古河电气工业株式会社 | 超导电缆的终端连接部 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110323585A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-10-11 | 华北电力大学 | 一种三相同芯超导电缆与超导限流器的终端立式连接结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015068390A1 (ja) | 2015-05-14 |
| CN106068587B (zh) | 2018-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7849704B2 (en) | Cryogenic apparatus of superconducting equipment | |
| EP1732190B1 (en) | Terminal structure of multiphase superconducting cable | |
| US8624109B2 (en) | Termination unit | |
| CN103004046B (zh) | 超导电缆的终端连接部 | |
| CN114156829B (zh) | 三相同轴超导电缆终端系统及其组装方法 | |
| US9000295B1 (en) | Termination for gas cooled cryogenic power cables | |
| EP2860781B1 (en) | Cooling container | |
| KR20110005534A (ko) | 분리가능한 초전도 케이블용 종단접속함의 단말 구조체 | |
| JP6791782B2 (ja) | 超電導機器の端末構造 | |
| CN102253319B (zh) | 用于高电压低温帕邢条件下固体绝缘耐电压性能测试系统 | |
| CN106068587A (zh) | 极低温电缆的终端连接部 | |
| CN106207946A (zh) | 极低温电缆的终端连接部 | |
| US9373945B2 (en) | Electrical penetration arrangement for the connection of electrical devices in containment structures | |
| JP5696200B1 (ja) | 極低温ケーブルの終端接続部 | |
| JP2013027178A (ja) | 接続ユニット及び接続構造 | |
| US4142937A (en) | Device for providing a leak-tight penetration for electric cables through a reactor vault roof | |
| JP6444229B2 (ja) | 極低温ケーブルの終端接続部 | |
| CN203026898U (zh) | 一种电缆快速连接密封装置 | |
| CN102255168B (zh) | 铠装导体金属陶瓷绝缘子电气贯穿件 | |
| JP5757986B2 (ja) | 極低温ケーブルの終端接続部 | |
| JP6386924B2 (ja) | 液密構造、及び超電導ケーブルの導体引出構造 | |
| Cao et al. | 4 kV class splicing device to connect high-voltage instrumentation wires and cable | |
| JP5108539B2 (ja) | 超電導ケーブルの中間接続構造 | |
| JP2020028134A (ja) | 超電導ケーブルの端末構造 | |
| JP2020028132A (ja) | 超電導機器の端末構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240304 Address after: Kanagawa, Japan Patentee after: SHOWA ELECTRIC WIRE & CABLE Co.,Ltd. Country or region after: Japan Address before: Tokyo Patentee before: SWCC SHOWA CABLE SYSTEMS Co.,Ltd. Country or region before: Japan |
|
| TR01 | Transfer of patent right |