CN110311347A - 超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构 - Google Patents

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王银顺
李继春
夏芳敏
皮伟
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Abstract

本发明属于超导输变电技术领域，特别涉及一种超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构，该低温容器的卧式连接结构是一种三相同芯超导电缆低温容器与超导限流器低温容器的卧式连接结构：其连接结构由套在电流引线外面的高压套管、超导电缆低温容器、超导限流器低温容器以及连接两个低温容器的柔性绝热管道组成；具体是卧式超导电缆终端低温容器通过柔性绝热管道与超导限流器低温容器连接，组成一个三相并联的低温容器的卧式连接结构；本发明提供了超导电缆终端和超导限流器在低温容器的连接的新方案，减少高压套管数量和漏热，降低制造和运行成本。适合与单相超导电缆、三相同轴超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的连接。

Description

超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构
技术领域
本发明属于超导输变电技术领域，特别涉及一种超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构，具体说是一种三相同芯超导电缆低温容器与超导限流器低温容器的卧式连接结构，也适合于单相超导电缆终端低温容器与超导限流器的低温容器的卧式连接结构
背景技术
近年来，随着城市的发展，电能传输容量需求在不断升高，现有输电线路传输容量已经很难满足日益增长的负荷要求。与此同时，高温超导电力技术的发展为解决传统电力系统的提供了方案，超导电缆和超导限流器正在向产业化，实用化的方向发展。
超导电缆终端的接线口主要包括电缆末端附件、恒温器、高压套管(电流引线)和液氮通道。其中终端恒温器实现内部与外界绝热，确保电缆内部的低温环境，但运行的时候会损耗大量的能量；同时，液氮循环系统主要有液氮泵、制冷机、高真空输液管道、控制阀门、测量仪表等系统组成，其造价高昂，运行时需要消耗大量的电能。
由于超导电缆的电阻小，一旦电网发生故障，其带来的故障过电流对超导电缆及电力系统造成有很大的影响，因此需要限流装置的接入。超导限流器拥有两个接线端口，一端连接超导电缆，另一端连接电网，两个接线端同样需要恒温装置实现内部与外界绝热，需要液氮循环系统保持装置内部的低温环境，运行损耗和造价成本也十分高昂。
由于接线口的恒温器与外界相联，保持低温需要消耗大量的能量，因此需要一种新的终端结构来减少这种能量损耗。本发明提出了一种三相同芯超导电缆低温容器与超导限流器低温容器的卧式终端连接结构来减少造价成本和运行成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构，其特征在于，该低温容器的卧式连接结构是一种三相同芯超导电缆低温容器与超导限流器低温容器的卧式连接结构：其连接结构由套在电流引线外面的高压套管、超导电缆低温容器、超导限流器低温容器以及连接两个低温容器的绝热管道组成；具体是卧式超导电缆终端低温容器通过绝热管道与超导限流器低温容器连接，组成一个三相并联的低温容器的卧式连接结构；
在卧式超导电缆终端低温容器中的三相同芯超导电缆终端分别穿过绝热管道与对应的限流器低温容器中的三相超导限流器输入端连接，超导限流器的输出端与超导限流器的高压套管内的电流引线相连。
所述三相并联的低温容器的卧式连接结构适合于单相超导电缆终端低温容器与超导限流器的低温容器的卧式连接结构
一种超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构的连接方法，其特征在于，超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器通过柔性绝热管道连接成一体；超导电缆终端低温容器中的三相同芯超导电缆的每一相端部用穿过柔性绝热管道的超导电缆或绝缘柔性铜缆与超导限流器的输入端连接，超导限流器的输出端与超导限流器每一相的高压套管内的电流引线相连。
本发明的有益效果是为超导电缆和超导限流器的连接提供了一种新的终端连接方式，相比现有超导电缆终端低温容器和超导限流器低温容器结构及其连接方式，本发明中高压套管数量和引线漏热极大地减小，可大幅度降低运行成本和高压套管制造成本。
附图说明
图1为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器终端低温容器的卧式连接结构图。
标号说明：1-三相同芯超导电缆低温容器，2-A相柔性绝热管道，3-B相柔性绝热管道，4-C相柔性绝热管道，5-A相超导限流器低温容器，6-B相超导限流器低温容器，7-C相超导限流器低温容器，8-A相超导限流器的高压套管，9-B相超导限流器的高压套管，10-C相超导限流器的高压套管；
图2为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的卧式可拆卸连接C相截面图。
标号说明：1-1-三相同芯超导电缆内部液氮通道，1-2-三相同芯超导电缆屏蔽层，1-3-A相超导电缆，1-4-A相超导电缆绝缘，1-5-B相超导电缆，1-6-B相超导电缆绝缘，1-7-C相超导电缆，1-8-C相超导电缆绝缘，1-9-三相同芯超导电缆外部液氮通道，1-10-三相同芯超导电缆低温容器内壁，1-11-三相同芯超导电缆低温容器外壁，4-1-C相柔性绝热管道外壁，4-2-C相柔性绝热管道内壁，4-3-C相柔性绝热管道液氮通道,4-4-C相柔性绝热管道内的超导电缆或绝缘柔性铜缆，7-1-C相超导限流器液氮容器，7-2-C相限流器的线圈，7-3-C相限流器低温容器的内壁，7-4-C相限流器低温容器的外壁，10-C相超导限流器的高压套管，11-法兰连接装置；
图3为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器终端低温容器的卧式可拆卸连接的法兰装置放大图。
标号说明：11-1-下法兰盘,11-2-上法兰盘,11-3-铟丝密封圈,11-4-螺钉；
图4为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器终端低温容器的卧式不可拆卸连接C相截面图。
标号说明：1-1-三相同芯超导电缆内部液氮通道，1-2-三相同芯超导电缆屏蔽层，1-3-A相超导电缆，1-4-A相超导电缆绝缘，1-5-B相超导电缆，1-6-B相超导电缆绝缘，1-7-C相超导电缆，1-8-C相超导电缆绝缘，1-9-三相同芯超导电缆外部液氮通道，1-10-三相同芯超导电缆低温容器内壁，1-11-三相同芯超导电缆低温容器外壁，4-1-C相柔性绝热管道外壁，4-2-C相柔性绝热管道内壁，4-3-C相柔性绝热管道液氮通道,4-4-C相超导电缆或绝缘柔性铜缆，7-1-C相超导限流器液氮容器，7-2-C相限流器的线圈，7-3-C相限流器低温容器的内壁，7-4-C相限流器低温容器的外壁，10-C相超导限流器的高压套管，12-焊接点。
具体实施方式
本发明提供一种超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构。下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1所示为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器终端低温容器的卧式连接结构图。图1中，三相同芯超导电缆低温容器1分别通过A相柔性绝热管道2、B相柔性绝热管道3、C相柔性绝热管道4与A相超导限流器低温容器5、B相超导限流器低温容器6、C相超导限流器低温容器7连接，组成一个三相并联的低温容器的卧式连接结构；其中，A相超导限流器的高压套8、B相超导限流器的高压套管9、C相超导限流器的高压套管10分别固定在A相超导限流器低温容器5、B相超导限流器低温容器6、C相超导限流器低温容器7的顶盖上。
实施例一
三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的卧式可拆卸连接,
如图2所示为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的卧式可拆卸连接C相截面图。图2所示，在三相同芯超导电缆终端低温容器的中心为三相同芯超导电缆内部液氮通道1-1，从该液氮通道1-1向外依次为三相同芯超导电缆屏蔽层1-2、A相超导电缆1-3、A相超导电缆绝缘1-4、B相超导电缆1-5、B相超导电缆绝缘1-6、C相超导电缆1-7、C相超导电缆绝缘1-8、三相同芯超导电缆外部液氮通道1-9、三相同芯超导电缆低温容器内壁1-10、三相同芯超导电缆低温容器外壁1-11；在三相同芯超导电缆低温容器内壁1-10和三相同芯超导电缆低温容器外壁1-11开口处通过法兰连接装置11与C相柔性绝热管道内壁4-2、C相柔性绝热管道外壁4-1的一端对应连接；C相柔性绝热管道内壁4-2、C相柔性绝热管道外壁4-1的另一端通过法兰连接装置11与C相限流器低温容器的内壁7-3、C相限流器低温容器的外壁7-4的开口处对应连接；超导电缆外部液氮通道1-9、柔性绝热管道中的液氮通道4-3和C相超导限流器液氮容器7-1连通,组成为一体的超导低温容器；液氮在一体的超导低温容器中流动；C相超导电缆1-7的端部与穿过柔性绝热管道4的超导电缆或绝缘柔性铜缆4-4一端连接；超导电缆或绝缘柔性铜缆4-4另一端与C相超导限流器线圈7-2的输入端连接，C相超导限流器线圈7-2的输出端与超导限流器C相的高压套管10内的电流引线相连。
如图3所示，下法兰盘11-1安装于三相电缆的开口处和超导限流器的开口处，下法兰盘11-1有用于密封的凹槽11-2，在连接三相同芯超导电缆与超导限流器低温容器的柔性绝热管道4两端安装上法兰盘11-3,在密封凹槽11-2中放入铟丝，通过螺丝11-4将两个法兰盘连接，实现了低温容器间的密封；实现了C超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的可拆卸连接。A相、B相的连接方式与此相同。
实施例二
三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的卧式不可拆卸连接，如图4所示为一种三相同芯超导电缆终端低温容器与超导限流器终端低温容器的卧式不可拆卸连接的C相截面图。其总体连接结构与实施例一相同，其不同之处在于将法兰连接装置11改成焊接点12；实现了C相超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的不可拆卸连接。A相、B相的连接方式与此相同。
该连接方法同样适用于单相超导电缆、三相同轴超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的卧式连接。

Claims (4)

1.一种超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构，其特征在于，该低温容器的卧式连接结构是一种三相同芯超导电缆低温容器与超导限流器低温容器的卧式连接结构：其连接结构由套在电流引线外面的高压套管、超导电缆低温容器、超导限流器低温容器以及连接两个低温容器的绝热管道组成；具体是卧式超导电缆终端低温容器通过绝热管道与超导限流器低温容器连接，组成一个三相并联的低温容器的卧式连接结构；
在卧式超导电缆终端低温容器中的三相同芯超导电缆终端分别穿过绝热管道与对应的限流器低温容器中的三相超导限流器输入端连接，超导限流器的输出端与超导限流器的高压套管内的电流引线相连。
2.根据权利要求1所述超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构，其特征在于，所述三相并联的低温容器的卧式连接结构适合于单相超导电缆终端低温容器与超导限流器的低温容器的卧式连接结构。
3.一种权利要求1所述超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构的连接方法，其特征在于，超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器通过柔性绝热管道连接成一体；超导电缆终端低温容器中的三相同芯超导电缆的每一相端部用穿过柔性绝热管道的超导电缆或绝缘柔性铜缆与超导限流器的输入端连接，超导限流器的输出端与超导限流器每一相的高压套管内的电流引线相连。
4.根据权利要求3所述超导电缆终端与超导限流器的低温容器的卧式连接结构的连接方法，其特征在于，该连接方法同样适用于单相超导电缆、三相同轴超导电缆终端低温容器与超导限流器低温容器的卧式连接。
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