CN107251167B - 超导线缆和超导线缆的制造方法 - Google Patents
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Abstract
超导线缆和超导线缆的制造方法,通用性较高且能够对线缆芯、内管和外管这3个部件之间产生的热收缩量之差进行吸收,为了获得该超导线缆和超导线缆的制造方法,超导线缆具有:真空隔热管(14),其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部(44),其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在内管的外周侧,外管与内管之间的空间被维持为真空;以及线缆芯,其两端部被固定,并且被配置在内管的内侧。
Description
技术领域
本发明涉及超导线缆和超导线缆的制造方法。
背景技术
公知有通过如下方式构成的超导线缆:在具有内管和外管的真空隔热管的内侧配设线缆芯,使冷却液在内管的内侧流动而对线缆芯进行冷却。作为这样的超导线缆,在日本特开2010-187520号公报中公开了利用波纹管将外管与线缆末端部连结的结构。并且,通过使波纹管伸缩而对冷却时的外管的热收缩进行吸收。另一方面,在日本特开2010-272529号公报中公开了将多个线缆芯捻合在内管的内侧的结构。并且,在线缆芯的捻合中存在松弛部位,从而对冷却时的线缆芯的热收缩进行吸收。
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在日本特开2010-187520号公报所记载的技术中,所述结构仅配置在线缆末端部的附近。因此,无法对一方的线缆末端部与另一方的线缆末端部之间的中间部分的热收缩进行吸收,有时线缆会被施加负载。并且,在日本特开2010-272529号公报所记载的技术中,由于以具有多个线缆芯的结构为前提,所以无法适用在具有1条线缆芯的超导线缆中,通用性较低。此外,在对线缆芯、内管和外管这3个部件之间产生的热收缩量之差进行吸收的方面,还存在改善的余地。
本发明是鉴于上述事实而完成的,其目的在于获得通用性高且能够对线缆芯、内管和外管这3个部件之间产生的热收缩量之差进行吸收的超导线缆和超导线缆的制造方法。
用于解决课题的手段
第1方式的超导线缆具有:真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧。并且,所述卷绕部中的所述内管被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧之前的状态下,向比所述外管的中心轴线远离所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
在第1方式的超导线缆中,真空隔热管具有内管和外管,该内管和外管的两端部被固定。并且,在内管的内侧收纳有制冷剂。此外,内管与外管之间被维持为真空。并且,在内管的内侧配置有线缆芯,该线缆芯的两端部也被固定。这里,真空隔热管具有卷绕1圈以上的卷绕部。并且,线缆芯也与真空隔热管一起卷绕。由此,当制冷剂被收纳在内管的内侧时,卷绕部中的线缆芯比内管热收缩得多而产生拉伸应力。特别是由于线缆芯通常含有较多的由比金属容易收缩的高分子材料构成的部位,所以在内管为金属制的情况下,线缆芯更加热收缩而使拉伸应力变大。并且,线缆芯在内管的内部以接近卷绕部的中心(卷绕中心轴线)的方式沿径向移动。并且,由于卷绕部中的内管比外管更被冷却,所以比外管更热收缩而在外管的内部以接近卷绕部的卷绕中心轴线的方式沿径向移动。这样,与线缆芯和内管的卷径变小相应地向卷绕部的两侧伸长而使拉伸应力被吸收。其结果是,能够对线缆芯与内管之间的热收缩量之差和外管与内管之间的热收缩量之差进行吸收,能够减轻对线缆的应力负载。
并且,不仅能够在任意位置形成多个卷绕部,而且仅通过增加卷绕部的匝数便能够确保线缆芯和内管的伸出量较长。
并且,能够确保在将制冷剂收纳在内管的内侧时热收缩后的内管在外管的径向上移动的移动量较多。由此,能够对热收缩量之差进行高效地吸收。
第2方式的超导线缆具有:真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧。并且,所述卷绕部中的所述内管被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧的状态下,向比所述外管的中心轴线接近所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
在第2方式的超导线缆中,例如,在将收纳在内管的内侧的制冷剂取出时,即使热膨胀后的内管向远离卷绕部的卷绕中心轴线的方向移动的情况下,也能够抑制内管与外管产生干涉。由此,能够抑制在将制冷剂取出时内管或外管损伤。
第3方式的超导线缆具有:真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧。并且,所述卷绕部中的所述线缆芯被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧之前的状态下,向比所述内管的中心轴线远离所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
在第3方式的超导线缆中,能够确保在将制冷剂收纳在内管的内侧时热收缩后的线缆芯在内管的径向上移动的移动量较多。由此,能够对热收缩量之差进行高效地吸收。
第4方式的超导线缆具有:真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧。并且,所述卷绕部中的所述线缆芯被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧的状态下,向比所述内管的中心轴线接近所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
在第4方式的超导线缆中,例如,在将收纳在内管的内侧的制冷剂取出时,即使热膨胀后的线缆芯向远离卷绕部的卷绕中心轴线的方向移动的情况下,也能够抑制线缆芯与内管产生干涉。由此,能够抑制在将制冷剂取出时线缆芯或内管损伤。
关于第5方式的超导线缆,在第1-4方式中,所述卷绕部卷绕在卷线架的外周。
在第5方式的超导线缆中,即使线缆芯或内管在热收缩时以接近卷绕部的卷绕中心轴线的方式在外管的径向上移动的情况下,也能够抑制线缆整体的卷绕构造变形。即,能够良好地维持卷绕部中的超导线缆的形状。
关于第6方式的超导线缆,在第1方式~第4方式的任一个方式中,所述线缆芯的直径为以下。
在第6方式的超导线缆中,通过使线缆芯的直径为以下,便可以使用于形成卷绕部的超导线缆变短。即,线缆芯的容许弯曲直径通常以其直径的25倍左右为基准,线缆芯的直径越大,容许弯曲直径也越大。这里,在线缆芯的直径比大的情况下,优选使卷绕部的卷径变得比大,为了形成卷绕部而必须使超导线缆变长,成本上升。与此相对,通过使线缆芯的直径为以下,能够使卷绕部的卷径变小,能够降低成本。另外,当将真空隔热管的外径设为D、线缆芯的直径设为d时,CIGRE(国际大电网系统会议)所推荐的线缆芯的容许弯曲直径为25×(d+D)+5%。另外,在真空隔热管使用波纹管(波状管)的情况下,由于比线缆芯容易弯曲,所以线缆的容许弯曲直径仅需考虑最难弯曲的线缆芯而进行设定即可。
关于第7方式的超导线缆,在第1方式~第4方式的任一个方式中,所述卷绕部中的卷径最小的所述真空隔热管的卷径为以下。
在第7方式的超导线缆中,通过形成卷径为以下的小型的卷绕部,为了形成卷绕部,不需要较长的超导线缆,能够降低成本。
关于第8方式的超导线缆,在第1方式~第4方式的任一个方式中,所述卷绕部的匝数为20圈以下。
在第8方式的超导线缆中,能够在线缆芯热收缩时将线缆芯从卷绕部不费劲地拉出。即,在匝数为比20圈多的圈数的情况下,由于在卷绕部中在外侧的管的内壁与内侧的构造体的表面之间产生的摩擦力的总和变大,所以有时不会将内管和线缆芯的全部伸长量拉出。在该情况下,卷绕部中的中央附近的卷绕构造没有起到原本的作用,另一方面,使成本和空间增大。与此相对,通过使匝数为20圈以下,所述摩擦力的总和变小,因此在摩擦力较小的真空隔热管的内管与外管之间在径向上顺畅地移动,能够从卷绕部不费劲地拉出内管和线缆芯而对热收缩量之差进行吸收。
关于第9方式的超导线缆,在第1方式~第4方式的任一个方式中,所述线缆芯的至少一端部配置在制冷剂的液槽内,该液槽设置在线缆末端部中,并且,在该液槽内具有卷绕1圈以上的芯卷绕部。
在第9方式的超导线缆中,在线缆芯热收缩时,芯卷绕部能够如拉伸弹簧那样伸出而对作用于线缆末端部附近的拉伸应力进行吸收。
第10方式的超导线缆的制造方法具有如下工序:线缆配设工序,在一对线缆末端部之间配设线缆芯、内管和外管,其中,该内管配置在该线缆芯的外周侧,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;卷绕工序,将所述线缆芯、所述内管和所述外管在卷线架上卷绕1圈以上;以及制冷剂送液工序,在将所述线缆芯、所述内管和所述外管的两端部固定在所述线缆末端部的状态下,使制冷剂向所述内管的内侧流动。并且,在通过所述制冷剂送液工序使制冷剂向所述内管的内侧流动之前的状态下,向比所述外管的中心轴线远离卷绕中心轴线的方向偏心配置所述内管,并且,向比所述内管的中心轴线远离卷绕中心轴线的方向偏心配置所述线缆芯。
在第10方式的超导线缆的制造方法中,在线缆配设工序中,在一对线缆末端部之间配设线缆芯、内管和外管。并且,在卷绕工序中,使线缆芯、内管和外管在卷线架上卷绕1圈以上而形成卷绕部。而且,在制冷剂送液工序中,通过向内管的内侧输送制冷剂,卷绕部中的线缆芯和内管以接近卷绕部的卷绕中心轴线的方式在外管的径向上移动。由此,线缆芯和内管向卷绕部的两侧伸出而对作用于线缆芯和内管的拉伸应力进行吸收。
并且,能够确保在通过制冷剂送液工序使制冷剂向内管的内侧流动时热收缩后的内管和线缆芯的移动量较多。由此,能够对热收缩量之差进行高效地吸收。
发明效果
如以上说明的那样,根据本发明的超导线缆,通用性较高,且能够对线缆芯、内管和外管这3个部件之间产生的热收缩量之差进行吸收。
附图说明
图1概略地示出第1实施方式的超导线缆的线缆末端部的截面的图。
图2是从横向观察第1实施方式的超导线缆的卷绕部的侧视图。
图3A是示出在流过液氮前的状态下的卷绕部的图,是从上方观察图2的卷绕部的俯视图。
图3B是示出沿图3A的3B-3B线切断后的切断面的剖视图。
图4A是示出流过液氮后的状态下的卷绕部的图,是从上方观察图2的卷绕部的俯视图。
图4B是示出沿图4A的4B-4B线切断后的切断面的剖视图。
图5是示出第2实施方式的超导线缆的卷绕部的与图2对应的图。
图6是示出第2实施方式的超导线缆的变形例的卷绕部的与图2对应的图。
图7是概略地示出第3实施方式的超导线缆的线缆末端部的截面的图。
图8是对图7的主要部分进行放大而示出的主要部分放大立体图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下,参照图1~图4对本发明的超导线缆的第1实施方式进行说明。
(超导线缆和线缆末端部的结构)
如图1所示,本实施方式的超导线缆10构成为主要包含真空隔热管14和线缆芯16。并且,真空隔热管14构成为包含内管18和外管20。
内管18是由波纹管(波状管)形成的大致圆筒状的部件,内管18的一端部与线缆末端部12连接(固定)。并且,在内管18的内部收纳有作为制冷剂的液氮24。这里,在本实施方式中,作为一例,使用内径为且外径为的内管18。
外管20是由波纹管形成且配置在内管18的外周侧的大致筒状的部件,其一端部与线缆末端部12连接(固定)。并且,外管20与内管18之间的空间22被维持为真空。这里,在本实施方式中,作为一例,使用内径为且外径为的外管20。另外,该外管20与内管18之间的空间22的真空度只要是能够充分地获得隔热效果的真空度便没有特别地限制。
在内管18的内侧配置有线缆芯16。线缆芯16例如通过以下方式构成:在由导电性优异的金属材料(例如铜)形成的未图示的成型件上,呈螺旋状地卷绕多根带状的未图示的超导线材,在其上设置未图示的绝缘层、未图示的超导屏蔽层和未图示的保护层。并且,线缆芯16的一端部与线缆末端部12连接(固定)。这里,本实施方式的线缆芯16使用直径为以下的线缆芯,作为一例,使用直径为的线缆芯16。
线缆末端部12具有构成外壳的外部压力室26,在该外部压力室26的一端部设置有凸缘26A。并且,真空隔热管14的外管20与外部压力室26连接,外管20与内管18之间的空间22被凸缘26A封闭。
内管18延伸到外部压力室26的内部,与配置在外部压力室26的内部的液槽28的凸缘28A连接。在液槽28的内侧收纳有作为制冷剂的液氮,从该液槽28向内管18的内侧送入液氮。
在液槽28的内侧设置有连接端子30,线缆芯16的一端部与连接端子30的一端侧连接。并且,连接端子30的另一端侧与引出导体32连接,该引出导体32延伸到线缆末端部12的外部。
(卷绕部的结构)
这里,内管18的另一端部、外管20的另一端部和线缆芯16的另一端部与未图示的另一方的线缆末端部连接(固定)。并且,如图2所示,在一方的线缆末端部12与另一方的线缆末端部之间设置有使真空隔热管14和线缆芯16卷绕的卷绕部44。
卷绕部44通过将真空隔热管14和线缆芯16卷绕1圈以上而构成,在本实施方式中,作为一例,将真空隔热管14沿卷线架34的外周面卷绕10圈。卷线架34具有大致圆柱状的架主体34C,在该架主体34C的外周面上卷绕真空隔热管14。并且,在架主体34C的上端部设置有直径比架主体34C大的上凸缘34A,在架主体34C的下端部设置有由与上凸缘34A大致相同的直径形成的下凸缘34B。
这里,在本实施方式中,由于卷绕部44形成为使真空隔热管14在上下方向上呈螺旋状,所以采用了如下构造:通过配置支承台36、38、40而对真空隔热管14进行支承,从而将真空隔热管14提升到卷绕部44的上端部。另一方面,考虑到卷绕部44的下端部与下凸缘34B的阶梯差而配置了支承台42。
并且,作为卷线架34的架主体34C,使用直径为以下的架主体,在本实施方式中,作为一例,将真空隔热管14卷绕在直径为的架主体34C的外周面上。因此,卷绕部44中的卷径最小的真空隔热管14的卷径为以下。
(制造方法)
接着,对在一对线缆末端部12之间设置超导线缆10而进行制造的方法进行说明。首先,在一对线缆末端部12之间配设线缆芯16、内管18和外管20(线缆配设工序)。
接着,将线缆芯16、内管18和外管20在卷线架34上卷绕1圈以上(卷绕工序)。由此,形成卷绕部44。另外,可以如图2所示的那样形成为一层,但也可以双层卷绕或三层卷绕。在该情况下,在卷绕部44中最靠内侧卷绕的部位的卷径为本发明的“最小卷径”。即,“最小卷径”是指图2中的卷线架34的架主体34C的直径DF。
在形成了卷绕部44之后,将线缆芯16的两端部与线缆末端部12的连接端子30连接(固定)。另外,真空隔热管的内部可以在此时被抽成真空,也可以在这之前的阶段成为真空。并且,将内管18的两端部与线缆末端部12的液槽28连接(固定)。进而,将外管20的两端部与线缆末端部12的外部压力室26连接。
这里,如图3A和图3B所示,由于内管18在形成卷绕部44时绷紧,所以沿着外管20的外侧的内周壁配设。另一方面,由于线缆芯16也在形成卷绕部44时绷紧而沿着内管18的外侧的内周壁配设。因此,在将液氮24收纳到内管18的内侧之前的状态下,内管18向比外管20的中心轴线远离中心C的方向偏心配置,线缆芯16向比内管18的中心轴线远离中心C的方向偏心配置。
在如以上那样形成了卷绕部44的状态下,将液氮从线缆末端部12的液槽28输送到内管18的内侧(制冷剂送液工序)。由此,线缆芯16和内管18被冷却。这里,如图4A所示,线缆芯16和内管18被冷却而热收缩,由此,从卷绕部44的两侧作用拉伸应力。此时,在卷绕部44中,如图4B所示,内管18相对于外管20向接近卷绕部44的中心(卷绕中心轴线)C的方向移动。并且,线缆芯16相对于内管18向接近中心C的方向移动。这样,内管18和线缆芯16向卷绕部44的两侧伸长而吸收拉伸应力。
(作用和效果)
接着,对本实施方式的超导线缆的作用和效果进行说明。
根据本实施方式,当向内管18的内侧输送液氮24时,卷绕部44中的线缆芯16和内管18被冷却,在外管20的内部向卷绕部44的中心C侧移动。这样,与接近卷绕部44的中心C相应地,线缆芯16和内管18向卷绕部44的两侧伸长,所以能够对热收缩时作用的拉伸应力进行吸收。即,能够对线缆芯16、内管18和外管20这3个部件之间产生的热收缩量之差进行吸收。
这里,本实施方式的超导线缆10进行热收缩的吸收量(伸长长度ΔL)通过下述(1)式来求出。
[数学式1]
ΔL=π(Douter-Dinner)﹡n·····(1)
(1)式中的Douter是空隙的外周直径,Dinner是空隙的内周直径。即,在求取内管18相对于外管20的伸长长度的情况下,外管20的内径为Douter,内管18的外径为Dinner。这里,由于外管20的尺寸如上述那样内径为且外径为内管18的尺寸是内径为且外径为所以内管18中的热收缩的吸收量(伸长长度)是每绕一圈为47.1mm,由于在本实施方式中匝数为10圈,所以伸长长度约为47cm。
并且,由于线缆芯16的直径为所以线缆芯16的伸长长度是每绕一圈62.8mm,由于在本实施方式中匝数为10圈,所以伸长长度约为63cm。由此,例如,当在将全长1km的输电线缆5等分后的4个分割点上设置了卷绕部44的情况下,线缆芯16的全部伸长长度约为2.5m,能够对全长1km的输电线缆按照0.25%的长度来吸收拉伸应力。
并且,在本实施方式中,由于通过形成卷绕部44来吸收热收缩,所以能够在任意的位置形成卷绕部44。此外,仅通过增加卷绕部44的匝数便能够增大热收缩的吸收量,因此通用性较高。并且,由于能够根据配设超导线缆10的长度来增加卷绕部44的匝数,所以不需要对卷线架34的形状等进行变更。
并且,在本实施方式中设置了卷线架34,将超导线缆10卷绕在该卷线架34上。由此,即使在线缆芯16或内管18因热收缩而向接近卷绕部44的中心C的方向移动的情况下,也能够抑制线缆整体的卷绕构造变形,能够良好地维持卷绕部44中的真空隔热管和线缆芯的形状。
并且,在输送液氮24之前的状态下,通过配置成图3B所示的那样,能够使线缆芯16和内管18的径向移动量变大。由此,即使是较少的匝数也能够对热收缩量之差进行高效地吸收。
此外,在本实施方式中,通过使用直径为以下的小径的线缆芯16,能够使卷绕部44小型化,并能够抑制成本的上升。即,在线缆芯16的直径较大的情况下,由于容许弯曲直径也变大,所以例如在线缆芯16的直径为的情况下,优选将卷绕部44的卷径设定为以上。这里,如上述的(1)式所示,由于卷绕部44的卷径(架主体34C的直径)与伸长长度没有关系,所以即使在卷径较大的情况下热收缩的吸收量也不会改变。即,如果使线缆芯16的直径为以下,则即使热收缩的吸收量相同也能够缩短为了形成卷绕部44所需的超导线缆10的长度。
并且,在本实施方式中,通过使卷绕部44的匝数为20圈以下,能够在热收缩时从卷绕部44不费劲地拉出线缆芯16。即,卷绕部44的匝数越多,线缆芯16与内管18之间产生的摩擦力的总和越大,当该摩擦力超过热收缩时的拉伸应力时,线缆芯16不再移动。与此相对,如果匝数为20圈以下,则线缆芯16能够从卷绕部44在摩擦力较小的真空隔热管14的内管18与外管20之间在径向上顺畅地移动。另一方面,在使匝数比20圈多的情况下,为了形成卷绕部44需要白白地准备较长的超导线缆10,从成本的观点来看不优选。
<第2实施方式>
接着,对本发明的超导线缆的第2实施方式进行说明。另外,对与第1实施方式同样的结构标以相同的标号,适当省略说明。
如图5所示,本实施方式的超导线缆50的卷绕部54的构造与第1实施方式不同。详细来说,在卷绕部54上配置有卷线架52,该卷线架52沿超导线缆50的轴向延伸。并且,真空隔热管14呈螺旋状卷绕在该卷线架52的外周面上。
(作用和效果)
接着,对本实施方式的超导线缆的作用和效果进行说明。
根据本实施方式,具有与第1实施方式同样的效果。并且,由于将真空隔热管14卷绕成在超导线缆50的配设方向上呈螺旋状,所以与卷绕成在上下方向上呈螺旋状的第1实施方式相比,能够使所需的超导线缆50的长度变短。特别是如图6所示的变形例的超导线缆55那样,将卷绕部54上的超导线缆50隔开间隔而使间距变大,从而在匝数相同的情况下也能够缩短到线缆末端部12(参照图1)的距离。并且,由于摩擦变小,所以能够容易地拉出线缆芯。
另外,在本实施方式中,由于一部分超导线缆50被卷线架52压在下面,所以通过设置对卷线架52的两端部进行支承的支承台来防止卷绕部54上的超导线缆50与地面接触。
<第3实施方式>
接着,对本发明的超导线缆的第3实施方式进行说明。另外,对与第1实施方式同样的结构标以相同的标号,适当省略说明。
本实施方式的超导线缆60与第1实施方式同样在远离线缆末端部12的位置具有卷绕部44(参照图3)。并且,在本实施方式中,如图7所示,在线缆末端部12的液槽28内具有芯卷绕部62的点上与第1实施方式不同。以下,对芯卷绕部62的详细内容进行说明。
芯卷绕部62是通过将配设在液槽28内的线缆芯16呈螺旋状卷绕1圈以上而形成的。另外,在本实施方式中,作为一例,将线缆芯16卷绕了6圈,但匝数没有特别地限制。并且,芯卷绕部62的卷径也没有特别地限制。此外,也可以在另一方的线缆末端部12设置同样的芯卷绕部。
(作用和效果)
接着,对本实施方式的超导线缆的作用和效果进行说明。
在本实施方式中,当因输送液氮24而使线缆芯16热收缩时,在线缆芯16上作用有拉伸应力。此时,芯卷绕部62能够如拉伸弹簧那样伸长而对拉伸应力进行吸收。并且,在将液氮排掉而使线缆芯16回到常温的情况下,借助回复力回到芯卷绕部62被冷却前的状态。
另外,在本实施方式中,由于对芯卷绕部62作用回复力,所以将液槽28内的线缆芯16维持为扭转的状态。详细来说,如图8所示,在比芯卷绕部62靠液槽28的入口侧的位置配设有引导板64,使线缆芯16贯插到形成于该引导板64的上下方向的中央部的贯插孔64A中。
并且,在比贯插孔64A靠上方的位置形成贯插孔64B,在该贯插孔64B中贯插有支承轴66。此外,多条线68从支承轴66向下方延伸,该线68的前端安装在固定于线缆芯16的外周面的固定环70上。并且,如图7所示,支承轴66的一端固定在液槽28的凸缘28A上,形成为悬臂梁状。
根据以上的结构,线缆芯16的扭转力从固定环70经由线68传递到支承轴66,但由于支承轴66的移动被限制,所以能够将液槽28内的线缆芯16维持为扭转的状态。另外,并不限定于本实施方式的结构,也可以通过其他的结构将液槽28内的线缆芯16维持为扭转的状态。并且,在不需要回复力的情况下,也可以采用没有引导板64或支承轴66等的结构。
以上,对本发明的第1实施方式~第3实施方式的超导线缆进行了说明,但也可以将这些实施方式适当组合而进行使用,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种各样的方式实施。例如,在上述实施方式中,虽然使用了液氮作为制冷剂,但本发明并不限定于此,只要是能够维持超导状态的冷却液,便可以使用其他的制冷剂。例如,也可以使用氦气等气体作为制冷剂。
并且,在上述实施方式中,如图2所示,使用了支承台36、38、40、42,但本发明并不限定于此,如果是小型的超导线缆,则也可以不使用支承台。并且,支承台的形状或大小也没有特别地限定。
标号说明
10:超导线缆;12:线缆末端部;14:真空隔热管;16:线缆芯;18:内管;20:外管;24:液氮(制冷剂);28:液槽;44:卷绕部;50:超导线缆;54:卷绕部;55:超导线缆;60:超导线缆;62:芯卷绕部。
Claims (10)
1.一种超导线缆,该超导线缆具有:
真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及
线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧,
所述卷绕部中的所述内管被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧之前的状态下,向比所述外管的中心轴线远离所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
2.一种超导线缆,该超导线缆具有:
真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及
线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧,
所述卷绕部中的所述内管被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧的状态下,向比所述外管的中心轴线接近所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
3.一种超导线缆,该超导线缆具有:
真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及
线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧,
所述卷绕部中的所述线缆芯被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧之前的状态下,向比所述内管的中心轴线远离所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
4.一种超导线缆,该超导线缆具有:
真空隔热管,其两端部被固定,具有内管和外管,并且具有卷绕1圈以上的卷绕部,其中,该内管在内侧收纳有制冷剂,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;以及
线缆芯,其两端部被固定,并且配置在所述内管的内侧,
所述卷绕部中的所述线缆芯被配置为,在将制冷剂收纳在所述内管的内侧的状态下,向比所述内管的中心轴线接近所述卷绕部的卷绕中心轴线的方向偏心。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的超导线缆,其中,
所述卷绕部卷绕在卷线架的外周。
6.根据权利要求1~4中的任一项所述的超导线缆,其中,
所述线缆芯的直径为以下的直径。
7.根据权利要求1~4中的任一项所述的超导线缆,其中,
所述卷绕部中的最小卷径为以下。
8.根据权利要求1~4中的任一项所述的超导线缆,其中,
所述卷绕部的匝数为20圈以下。
9.根据权利要求1~4中的任一项所述的超导线缆,其中,
所述线缆芯的至少一端部配置在制冷剂的液槽内,该液槽设置在线缆末端部中,并且,在该液槽内具有卷绕1圈以上的芯卷绕部。
10.一种超导线缆的制造方法,该超导线缆的制造方法具有如下工序:
线缆配设工序,在一对线缆末端部之间配设线缆芯、内管和外管,其中,该内管配置在该线缆芯的外周侧,该外管配置在该内管的外周侧,该外管与该内管之间的空间被维持为真空;
卷绕工序,将所述线缆芯、所述内管和所述外管在卷线架上卷绕1圈以上;以及
制冷剂送液工序,在将所述线缆芯、所述内管和所述外管的两端部固定在所述线缆末端部的状态下,使制冷剂向所述内管的内侧流动,
在通过所述制冷剂送液工序使制冷剂向所述内管的内侧流动之前的状态下,向比所述外管的中心轴线远离卷绕中心轴线的方向偏心配置所述内管,并且,向比所述内管的中心轴线远离卷绕中心轴线的方向偏心配置所述线缆芯。
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