CN108306124A - 应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构。该结构包括：接线柱、侧密封焊接直管、密封硬直管、前端密封法兰、后端密封法兰、红铜软线和密封胶圈，接线柱置于密封硬直管的两端，一端的接线柱通过与前端密封法兰、侧密封焊接直管焊接连接密封硬直管，另一端的接线柱通过与后端密封法兰焊接连接密封硬直管，两端的接线柱之间采用红铜软线进行压接，密封胶圈位于侧密封焊接直管上，对电流引线结构与外侧配合结构进行密封。本发明结构简单、设计合理、布置灵活，实现了整体式的插拔，简化了超导电缆终端结构的复杂性。

Description

应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构
技术领域
本发明涉及超导电工技术领域，尤其涉及一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构。
背景技术
超导电缆具备载流能力大、损耗低、体积小和质量轻等突出优点，其传输容量可比常规的电缆高3-5倍，而且电缆本体的热损耗接近于零。因此就我国当前的现状而言，高温超导电缆的开发研究具有重要的意义。
超导电缆系统是由通电导体、低温杜瓦管、终端、低温冷却系统、检测与保护系统等部件组成，其中终端是整个超导电缆系统中结构最复杂的部分，不仅与常规电力电缆系统终端有同样的电指标和技术要求，还有引入致冷剂和绝热性能方面的技术要求，这就要求其不仅需要尽可能地降低其热损耗，以降低运行成本，同时还要满足便于集成和装配的要求。此外，大量的测量信号线也需要从高温超导电缆的终端引出，使得其结构复杂化，增加了设计和制造的难度。
基于上述问题，需要提供一种应用于超导电缆终端上的可整体插拔式的电流引线结构，简化超导电缆终端的结构复杂性。
发明内容
本发明的实施例提供了一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，以解决上述背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明的实施例提供了一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，该结构包括：接线柱、前端密封法兰、侧密封焊接直管、密封硬直管、后端密封法兰以及红铜软线；
所述接线柱与所述前端密封法兰焊接，所述前端密封法兰焊接于所述侧密封焊接直管内，所述侧密封焊接直管焊接于所述密封硬直管的一侧，所述密封硬直管的另一侧焊接所述后端密封法兰，所述后端密封法兰再与另一个所述接线柱焊接连接，所述红铜软线置于所述密封硬直管内，两个所述接线柱之间通过所述红铜软线连接。
优选地，所述结构还包括：密封胶圈；
所述密封胶圈，置于所述侧密封焊接直管的外侧，用于实现电流引线结构与外侧配合结构的密封。
优选地，所述接线柱为一体封装式结构，包括：红铜引线、陶瓷绝缘底座和不锈钢法兰，所述红铜引线置于所述接线柱的中间，所述陶瓷绝缘底座为一个中空型的结构；
所述红铜引线与所述陶瓷绝缘底座里侧的中空部分进行粘接，所述陶瓷绝缘底座的外侧部分与所述不锈钢法兰进行粘接；
所述陶瓷绝缘底座里侧的中空部分的内径尺寸等于所述红铜引线整体的外直径尺寸。
优选地，所述前端密封法兰为一圆形的不锈钢法兰，所述前端密封法兰的中间为一个通孔，该通孔的内径尺寸大于所述陶瓷绝缘底座的外径尺寸，所述接线柱从该通孔中穿过，所述接线柱的所述不锈钢法兰与所述前端密封法兰的内侧面贴合并焊接；所述前端密封法兰的外边缘部分与所述侧密封焊接直管的前端止口配合并焊接。
优选地，所述侧密封焊接直管，包括：前端止口，侧密封槽和后端止口；
所述侧密封焊接直管，用于与外侧部件进行配合；
所述侧密封槽，用于进行密封，所述密封胶圈安装在所述侧密封槽里并与外侧配合结构密封紧固；
所述侧密封焊接直管的前端止口与所述前端密封法兰的外边缘部分配合并焊接；
所述侧密封焊接直管的后端止口与所述密封硬直管的一端焊接。
优选地，所述密封硬直管为一段中空的不锈钢管，该不锈钢管的一端与所述侧密封焊接直管的后端止口焊接，另一端与所述后端密封法兰的止口焊接。
优选地，所述后端密封法兰为一圆形的不锈钢法兰，所述后端密封法兰中间为一个通孔，该通孔的内径尺寸大于所述陶瓷绝缘底座的外径尺寸，所述接线柱从该通孔中穿过，所述接线柱的不锈钢法兰与所述后端密封法兰的内侧面贴合并焊接；
所述后端密封法兰的外边缘部分设置止口，该止口与所述密封硬直管的一端焊接。
优选地，所述红铜软线，用于分别与两端的所述接线柱的红铜引线进行焊接，将两端的所述接线柱与所述红铜软线连接成为一个整体。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过采用一体封装式结构的接线柱，将两个接线柱置于密封硬直管的两端，通过法兰、侧密封焊接直管与密封硬直管进行紧密焊接，并在密封硬直管内置红铜引线将两端的接线柱进行压接，以及利用密封胶圈实现引线整体结构与外侧结构的密封，结构的各部件进行紧密的焊接，能够实现整体的插拔，便于进行拆卸与安装，充分满足便于集成和装配的要求。本发明整体结构简单、设计合理、布置灵活，简化了超导电缆终端结构的复杂性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的电流引线装配效果图；
图2为本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的接线柱剖面结构图；
图3为本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的前端密封法兰剖面结构图(3a)和正视图(3b)；
图4为本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的侧密封焊接直管剖面结构图；
图5为本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的密封硬直管剖面结构图；
图6为本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的后端密封法兰剖面结构图；
其中，1-接线柱，2-前端密封法兰，3-侧密封焊接直管，4-密封硬直管，5-后端密封法兰，6-密封胶圈，7-红铜软线；
101-红铜引线，102-陶瓷绝缘底座，103-不锈钢法兰；
201-前端密封法兰通孔，202-前端密封法兰边缘；
301-侧密封焊接直管止口1，302-侧密封槽，303-侧密封焊接直管止口2；
501-后端密封法兰通孔，502-后端密封法兰侧壁面，503-后端密封法兰止口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
本发明实施例提供了一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的电流引线装配效果图如图1所示，该电流引线结构包括：接线柱1、前端密封法兰2、侧密封焊接直管3、密封硬直管4、后端密封法兰5、密封胶圈6和红铜软线7，接线柱1与前端密封法兰2焊接，前端密封法兰2焊接于侧密封焊接直管3的止口里，侧密封焊接直管3焊接于密封硬直管4的一侧，密封硬直管4的另一侧焊接后端密封法兰5后与另一个接线柱1连接，两个接线柱1之间通过红铜软线7进行连接，引线整体结构通过密封胶圈6与外侧结构进行密封。
该结构各部件的具体内容和连接关系如下：
(1)接线柱
接线柱为一体封装式结构，由三段不同材质的部分粘接而成。
本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的接线柱剖面结构图如图2所示，接线柱包括：红铜引线、陶瓷绝缘底座和不锈钢法兰。接线柱的中间部分为红铜引线，陶瓷绝缘底座是一个中空型结构，其里侧中空部分的内径尺寸与红铜引线外形的直径尺寸一致，红铜引线与陶瓷绝缘底座里侧的中空部分粘接为一个整体，陶瓷绝缘底座外侧部分再与不锈钢法兰粘接为一个整体。
(2)前端密封法兰
前端密封法兰为一圆形的不锈钢法兰。
本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的前端密封法兰剖面结构图(3a)和正视图(3b)如图3所示，在前端密封法兰的中间有一个通孔，通孔的内径尺寸大于接线柱的陶瓷绝缘底座的外径尺寸，接线柱整体从通孔中穿过，接线柱的不锈钢法兰与前端密封法兰的一面贴合并进行焊接。前端密封法兰的边缘部分与侧密封焊接直管的止口配合并焊接。
(3)侧密封焊接直管
侧密封焊接直管包括：前端止口，侧密封槽和后端止口。
侧密封焊接直管为与外侧部件进行配合的零件，本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的侧密封焊接直管剖面结构图如图4所示，侧密封焊接直管的侧边为密封用的侧密封槽，密封胶圈安装在侧密封槽里并与外侧结构进行密封紧固。
侧密封焊接直管的前端止口与前端密封法兰的外边缘部分配合并焊接；侧密封焊接直管的后端止口与密封硬直管的一端进行焊接。
(4)密封硬直管
密封硬直管为一段中空的不锈钢管，本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的密封硬直管剖面结构图如图5所示；密封硬直管的两端分别与侧密封焊接直管的后端止口以及后端密封法兰的止口进行焊接。
(5)后端密封法兰
后端密封法兰整体为一圆形的不锈钢法兰，本发明实施例提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构的后端密封法兰剖面结构图如图6所示，后端密封法兰的中间有一个通孔，该通孔的内径尺寸大于陶瓷绝缘底座的外径尺寸，接线柱从通孔中穿过，不锈钢法兰与后端密封法兰的一面贴合并焊接。
(6)红铜软线
红铜软线分别与两端接线柱的红铜引线焊接，使得两端接线柱以及红铜软线成为一个整体。
本领域技术人员应能理解上述各组成部分的连接方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的连接方式如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
实施例二
该实施例对提供的一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构进一步说明，其具体实现如下：
如图1所示，本发明电流引线结构由接线柱1、前端密封法兰2、侧密封焊接直管3、密封硬直管4、后端密封法兰5、密封胶圈6和红铜软线7组成。接线柱1为一体封装式结构，中间部分为红铜引线101，红铜引线101与陶瓷绝缘底座102粘接为一个整体，再与不锈钢法兰103粘接为一个整体。接线柱1与前端密封法兰2焊接在一起，前端密封法兰2安装在侧密封焊接直管3的止口里并进行焊接，侧密封焊接直管3的另一端与密封硬直管4焊接，密封硬直管4焊接的另一端安装在后端密封法兰5的止口里并进行焊接，另一个接线柱1与后端密封法兰5焊接，前后端的接线柱1之间采用红铜软线7压接，引线整体结构与外侧配合结构的密封通过密封胶圈6来实现。
如图2所示，本发明接线柱1由三段不同材质的部分粘接而成，其中最里侧是红铜引线101与陶瓷绝缘底座102里侧中空部分粘接，陶瓷绝缘底座102是一个中空型结构，其里侧中空部分内径尺寸与红铜引线101整体外形的外径尺寸一致。陶瓷绝缘底座102外侧部分与不锈钢法兰103粘接。
如图3a、3b所示，本发明的前端密封法兰2为一圆形不锈钢法兰，中间有一个通孔201，通孔的内径尺寸大于陶瓷绝缘底座102的外径尺寸，接线柱1从通孔201中穿过，不锈钢法兰103与前端密封法兰2的一面贴合并焊接。前端密封法兰2边缘部分202与侧密封焊接直管3的止口301配合并焊接。
如图4所示，本发明的侧密封焊接直管3为与外侧部件进行配合的零件，侧边为密封用的侧密封槽302，密封胶圈6安装在侧密封槽302里并与外侧结构密封紧固。
如图5所示，本发明密封硬直管4为一段中空的不锈钢管，两端分别与侧密封焊接直管3的止口303以及后端密封法兰5的止口503焊接。
如图6所示，本发明后端密封法兰5为一圆形不锈钢法兰，中间有一个通孔501，通孔的内径尺寸大于陶瓷绝缘底座102的外径尺寸，接线柱1从通孔501中穿过，不锈钢法兰103与后端密封法兰5的一面502贴合并焊接。
红铜软线7分别于两端接线柱1的红铜引线101焊接，使得两端接线柱1以及红铜软线7成为一个整体。
综上所述，本发明实施例通过采用一体封装式结构的接线柱，将两个接线柱置于密封硬直管的两端，通过法兰、侧密封焊接直管与密封硬直管进行紧密焊接，并在密封硬直管内置红铜引线将两端的接线柱进行压接，以及利用密封胶圈实现引线整体结构与外侧结构的密封，结构的各部件进行紧密的焊接，能够实现整体的插拔，便于进行拆卸与安装，充分满足了便于集成和装配的要求。本发明通过法兰、密封胶圈等结构充分保证了装置结构内部的气密性以及绝缘效果，且本发明仅在两个接线柱之间设置一根密封硬直管，并通过两个接线柱连接电流引线进行引出，整体结构简单、设计合理、布置灵活，简化了超导电缆终端结构的复杂性。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，该结构包括：接线柱、前端密封法兰、侧密封焊接直管、密封硬直管、后端密封法兰以及红铜软线；
所述接线柱与所述前端密封法兰焊接，所述前端密封法兰焊接于所述侧密封焊接直管内，所述侧密封焊接直管焊接于所述密封硬直管的一侧，所述密封硬直管的另一侧焊接所述后端密封法兰，所述后端密封法兰再与另一个所述接线柱焊接连接，所述红铜软线置于所述密封硬直管内，两个所述接线柱之间通过所述红铜软线连接。
2.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述结构还包括：密封胶圈；
所述密封胶圈，置于所述侧密封焊接直管的外侧，用于实现电流引线结构与外侧配合结构的密封。
3.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述接线柱为一体封装式结构，包括：红铜引线、陶瓷绝缘底座和不锈钢法兰，所述红铜引线置于所述接线柱的中间，所述陶瓷绝缘底座为一个中空型的结构；
所述红铜引线与所述陶瓷绝缘底座里侧的中空部分进行粘接，所述陶瓷绝缘底座的外侧部分与所述不锈钢法兰进行粘接；
所述陶瓷绝缘底座里侧的中空部分的内径尺寸等于所述红铜引线整体的外直径尺寸。
4.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述前端密封法兰为一圆形的不锈钢法兰，所述前端密封法兰的中间为一个通孔，该通孔的内径尺寸大于所述陶瓷绝缘底座的外径尺寸，所述接线柱从该通孔中穿过，所述接线柱的所述不锈钢法兰与所述前端密封法兰的内侧面贴合并焊接；所述前端密封法兰的外边缘部分与所述侧密封焊接直管的前端止口配合并焊接。
5.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述侧密封焊接直管，包括：前端止口，侧密封槽和后端止口；
所述侧密封焊接直管，用于与外侧部件进行配合；
所述侧密封槽，用于进行密封，所述密封胶圈安装在所述侧密封槽里并与外侧配合结构密封紧固；
所述侧密封焊接直管的前端止口与所述前端密封法兰的外边缘部分配合并焊接；
所述侧密封焊接直管的后端止口与所述密封硬直管的一端焊接。
6.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述密封硬直管为一段中空的不锈钢管，该不锈钢管的一端与所述侧密封焊接直管的后端止口焊接，另一端与所述后端密封法兰的止口焊接。
7.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述后端密封法兰为一圆形的不锈钢法兰，所述后端密封法兰中间为一个通孔，该通孔的内径尺寸大于所述陶瓷绝缘底座的外径尺寸，所述接线柱从该通孔中穿过，所述接线柱的不锈钢法兰与所述后端密封法兰的内侧面贴合并焊接；
所述后端密封法兰的外边缘部分设置止口，该止口与所述密封硬直管的一端焊接。
8.根据权利要求1所述的应用于超导电缆终端上的整体插拔式电流引线结构，其特征在于，所述红铜软线，用于分别与两端的所述接线柱的红铜引线进行焊接，将两端的所述接线柱与所述红铜软线连接成为一个整体。
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