CN113687109B - 一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，包括套设在电缆骨架外的第一接头，和套设在第一接头外的n个第二接头，第一接头和第二接头外壁上设置有若干超导带材，各个第二接头依次套设在第一接头外部；第一接头用于测量单层超导带材间的带间电流；第一骨架内设置有电缆骨架，第一骨架的一端与第一固定末端固接；第一骨架内开设有第一空心管道，电缆骨架位于第一空心管道内，第一骨架外壁上周向等间距设置有若干超导带材；第一固定末端内开设有第二空心管道，电缆骨架的一端贯穿第二空心管道，第一固定末端周壁上周向等间距设置有若干夹板；夹板一端与第一固定末端外壁可拆卸连接，夹板的另一端电性连接有电流引线。

Description

一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头

技术领域

本发明涉及超导电缆制造技术领域，特别是涉及一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头。

背景技术

高温超导电缆损耗低、载流密度大、结构紧凑，在大规模电力传输和传输走廊受限的地区具有明显优势，因此具有广阔的应用前景。超导电缆由绝缘层、半导电层、超导层、屏蔽层、保护层等按照一定要求绕制在柔性骨架上，然后放置在低温容器内。超导电缆超导层一般为多层结构，每层有多根超导带材，由于不能保证每根超导带材性能完全一致，为了验证超导电缆通电导体的一些特性，需要测试每根带材的电流时，需要特定的实验装置，分离每根带材并连接电流引线。本发明设计一种实验用超导电缆接头，可满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，包括套设在电缆骨架外的第一接头，和套设在所述第一接头外的n个第二接头，所述第一接头和所述第二接头外壁上设置有若干超导带材，所述第一接头用于测量单层所述超导带材间的带间电流；各个所述第二接头依次套设在所述第一接头外部；其中,n为大于或者等于1的正整数；

所述第一接头包括第一骨架和第一固定末端；所述第一骨架内设置有所述电缆骨架，所述第一骨架的一端与所述第一固定末端固接；所述第一骨架外壁上周向等间距设置有若干所述超导带材；

所述第一固定末端周壁上周向等间距设置有若干夹板；所述夹板一端与所述第一固定末端外壁可拆卸连接，所述超导带材的一端位于所述夹板与所述第一固定末端之间，所述夹板的另一端电性连接有电流引线。

优选的，所述第一骨架内开设有第一空心管道，所述电缆骨架位于所述第一空心管道内，所述第一固定末端内开设有第二空心管道，所述第一空心管道与所述第二空心管道连通，所述电缆骨架的一端贯穿所述第二空心管道，所述第一骨架外壁周向等间距开设有若干第一条形凹槽，所述第一固定末端的外壁上周向等间距开设有若干第二条形凹槽，所述第一条形凹槽与所述第二条形凹槽位置对应且相互连通，若干所述超导带材与若干所述第一条形凹槽和所述第二条形凹槽位置对应，所述超导带材设置在所述第一条形凹槽和所述第二条形凹槽内；所述夹板设置在所述第二条形凹槽内，所述夹板侧壁与所述超导带材抵接。

优选的，所述第二条形凹槽槽底两侧分别开设有若干第一螺孔；所述夹板侧面两侧分别开设有若干第二螺孔，所述第一螺孔与所述第二螺孔位置对应，所述第一螺孔与所述第二螺孔通过螺丝连接。

优选的，所述夹板侧面开设有连接口，所述电流引线通过所述连接口与所述夹板电性连接。

优选的,所述第二接头与所述第一接头配合用于测量多层所述超导带材间的带间电流和同轴多相电缆的带间电流，位于最内侧的所述第二接头套设在所述第一接头外部。

优选的，所述第二接头包括第二骨架、前端和第二固定末端；

所述第二骨架的一端与所述前端固接，所述第二骨架的另一端与所述第二固定末端固接，所述第二骨架内开设有第三空心管道，所述第二骨架外壁上周向等间距设置有若干所述超导带材；

所述第二固定末端内开设有第四空心管道，所述第三空心管道与所述第四空心管道连通，所述第二固定末端周壁上周向等间距设置有若干所述夹板；所述夹板一端与所述第二固定末端外壁可拆卸连接，所述超导带材的一端位于所述夹板与所述第二固定末端之间。

优选的，所述第二骨架外壁周向等间距开设有若干第三条形凹槽，所述第一固定末端的外壁上周向等间距开设有若干第四条形凹槽，所述第三条形凹槽与所述第四条形凹槽位置对应且相互连通，若干所述超导带材与若干所述第三条形凹槽和所述第四条形凹槽位置对应，所述超导带材设置在所述第三条形凹槽和所述第四条形凹槽内；所述夹板设置在所述第四条形凹槽内，所述夹板侧壁与所述超导带材抵接。

优选的，所述第四条形凹槽槽底两侧分别开设有若干第三螺孔；所述第三螺孔与开设在所述夹板上的所述第二螺孔位置对应，所述第三螺孔与所述第二螺孔通过螺丝连接。

优选的，所述第一骨架和所述第二骨架为绝缘材料；所述夹板为电阻率低的金属材料。

优选的，所述前端为平滑结构。

本发明公开了以下技术效果：所述测量超导电缆带间电流分布使用的接头由第一接头和第二接头组成，在测量一层所述超导带材的带间电流时仅使用所述第一接头即可，需要测量两层超导带材的带间电流时将第二接头放置在第一接头外侧使用即可。当测量多层时，可以继续叠加储存参数匹配的第二接头。所述测量超导电缆带间电流分布使用的接头可以同时测量多层多根超导电缆的每根超导带材的电流，接触电阻低，通流能力强，方便装卸，操作简单，满足实验要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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1中的整体装配结构示意图；

图2为本发明实施例1中第一接头的结构示意图；

图3为本发明实施例1中第一固定末端的结构示意图；

图4为本发明实施例1中夹板的结构示意图；

图5为本发明实施例1中第二接头的结构示意图；

图6为本发明实施例1中整体装配的剖面图；

图7为本发明实施例2中连接环的侧视图；

图8为本发明实施例2中连接环的结构示意图；

图9为本发明实施例2中A1的局部放大图；

其中，1、第一骨架；2、第一固定末端；3、第一空心管道；4、第二空心管道；5、夹板；6、第一条形凹槽；7、第二条形凹槽；8、第一螺孔；9、第二螺孔；10、连接口；11、第二骨架；12、前端；13、第二固定末端；14、第三空心管道；15、第四空心管道；16、第三条形凹槽；17、第四条形凹槽；18、连接环；19、限位块；20、抵接槽；21、抵接块；22、弹簧；23、橡胶层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-6，本发明提供一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，包括套设在电缆骨架外的第一接头，和套设在第一接头外的n个第二接头，第一接头和第二接头外壁上设置有若干超导带材，第一接头用于测量单层超导带材间的带间电流；各个第二接头依次套设在第一接头外部；其中,n为大于或者等于1的正整数；

第一接头包括第一骨架1和第一固定末端2；第一骨架1内设置有电缆骨架，第一骨架1的一端与第一固定末端2固接；第一骨架1外壁上周向等间距设置有若干超导带材；

第一固定末端2周壁上周向等间距设置有若干夹板5；夹板5一端与第一固定末端2外壁可拆卸连接，超导带材的一端位于夹板5与第一固定末端2之间，夹板5的另一端电性连接有电流引线。

测量超导电缆带间电流分布使用的接头由第一接头和第二接头组成，仅需测量一层超导带材的带间电流时仅使用第一接头即可，需要测量两层超导带材的带间电流时将第二接头放置在第一接头外侧使用即可。当测量多层时，可以继续叠加储存参数匹配的第二接头。测量超导电缆带间电流分布使用的接头可以同时测量多层多根超导电缆的每根超导带材的电流，接触电阻低，通流能力强，方便装卸，操作简单，满足实验要求。

第一空心管道3用于放置电缆骨架。其内径与电缆骨架相匹配，可略大于电缆外径。

进一步优化方案，第一骨架1内开设有第一空心管道3，电缆骨架位于第一空心管道3内，第一固定末端2内开设有第二空心管道4，第一空心管道3与第二空心管道4连通，电缆骨架的一端贯穿第二空心管道4，第一骨架1外壁周向等间距开设有若干第一条形凹槽6，第一固定末端2的外壁上周向等间距开设有若干第二条形凹槽7，第一条形凹槽6与第二条形凹槽7位置对应且相互连通，若干超导带材与若干第一条形凹槽6和第二条形凹槽7位置对应，超导带材设置在第一条形凹槽6和第二条形凹槽7内；夹板5设置在第二条形凹槽7内，夹板5侧壁与超导带材抵接。

第一条形凹槽6与第二条形凹槽7的个数、深度、宽度、角度与第一层超导带材的参数相匹配。

进一步优化方案，第二条形凹槽7槽底两侧分别开设有若干第一螺孔8；夹板5侧面两侧分别开设有若干第二螺孔9，第一螺孔8与第二螺孔9位置对应，第一螺孔8与第二螺孔9通过螺丝连接。

第一螺孔8的位置和参数与第二螺孔9相匹配。超导带材从第一骨架1的第一条形凹槽6引出后放置于第一固定末端2的第二条形凹槽7和夹板5中间，进行固定。

进一步优化方案，夹板5侧面开设有连接口10，电流引线通过连接口10与夹板5电性连接。

进一步优化方案，第二接头与第一接头配合用于测量多层超导带材间的带间电流和同轴多相电缆的带间电流，位于最内侧的第二接头套设在第一接头外部。

进一步优化方案，第二接头包括第二骨架11、前端12和第二固定末端13；

第二骨架11的一端与前端12固接，第二骨架11的另一端与第二固定末端13固接，第二骨架11内开设有第三空心管道14，第二骨架11外壁上周向等间距设置有若干超导带材；

测量两层超导带材的带间电流时，最内侧第二接头套在第一骨架1外，其结构与第一接头相同。最内侧第二接头的第三空心管道14端面为倾斜面，匹配第一接头外表面尺寸。

测量多层超导带材的带间电流时，若干第二接头依次套设在第二骨架11外，其结构与第一接头相同。

第二固定末端13内开设有第四空心管道15，第三空心管道14与第四空心管道15连通，第二固定末端13周壁上周向等间距设置有若干夹板5；夹板5一端与第二固定末端13外壁可拆卸连接，超导带材的一端位于夹板5与第二固定末端13之间。

进一步优化方案，第二骨架11外壁周向等间距开设有若干第三条形凹槽16，第一固定末端2的外壁上周向等间距开设有若干第四条形凹槽17，第三条形凹槽16与第四条形凹槽17位置对应且相互连通，若干超导带材与若干第三条形凹槽16和第四条形凹槽17位置对应，超导带材设置在第三条形凹槽16和第四条形凹槽17内；夹板5设置在第四条形凹槽17内，夹板5侧壁与超导带材抵接。

第三条形凹槽16与第四条形凹槽17的个数、深度、宽度、角度与第二层超导带材的参数相匹配。

进一步优化方案，第四条形凹槽17槽底两侧分别开设有若干第三螺孔；第三螺孔与开设在夹板5上的第二螺孔9位置对应，第三螺孔与第二螺孔9通过螺丝连接。

进一步优化方案，第一骨架1和第二骨架11为绝缘材料；夹板5为电阻率低的金属材料。

第一骨架1和第二骨架11为绝缘材料，包括但不限于环氧树脂等。夹板5为电阻率低的金属材料，包括但不限于铜、银等，用于通流。

进一步优化方案，前端12为平滑结构。

前端12为平滑结构，避免将超导带材引出到第三条形凹槽16时损坏。

测量时，首先将超导电缆骨架穿入第一接头的第一空心管道3内，将各带材分离，每根带材穿过第一骨架1表面的第一条形凹槽6内，并放置于第一固定末端2的第二条形凹槽7内，将夹板5放于每根带材表面，并用螺丝固定，电流引线通过夹板5的连接口10固定。测量第二层超导带材时将第二接头套在第一接头外侧，并进行与第一接头的同样操作即可。

实施例2

参照图7-9，为提高第一接头与第二接头和相邻第二接头之间的连接强度，避免在进行测量过程中发生偏移和松动的情况，本实施例设置了连接环18来增强其连接性；

连接环18环壁上周向阵列开设有若干卡接孔，卡接孔内设置有卡接机构，卡接机构包括限位块19，卡接孔两相对孔壁上开设有抵接槽20，限位块19两相对侧面固接有抵接块21，抵接块21侧面与抵接槽20槽壁滑动连接，抵接槽20底面与抵接块21之间固接有弹簧22，限位块19的顶面为倾斜设置，限位块19的底面固接有橡胶层23，橡胶层23底面固接有夹板5。

将连接环18设置在两相邻的第二接头之间，将连接环18向两相邻的第二固定末端13的缝隙中插入，限位块19向下移动，通过橡胶层23将夹板5与超导带材抵接，实现其固定，避免在通过螺丝固定时造成超导带材的破坏，设置的弹簧22对抵接块21提供一个向外的力，使连接环18在处于空置状态时，抵接块21与抵接槽20槽壁处于抵接状态，避免位于上方的限位块19下落，导致在将连接环插入两相邻的第二固定末端13的缝隙中时形成阻碍；设置的橡胶层23具有形变能力，当夹板5与超导带材抵接后，继续向内推入连接环18，使限位块19向下滑动，并对限位块19提供一个向上的力，是其与第四空心管道15内壁施加压力，填平缝隙，提高稳定性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，包括套设在电缆骨架外的第一接头，和套设在所述第一接头外的n个第二接头，所述第一接头和所述第二接头外壁上设置有若干超导带材，其特征在于：各个所述第二接头依次套设在所述第一接头外部；其中,n为大于或者等于1的正整数；

所述第一接头用于测量单层所述超导带材间的带间电流；所述第一接头包括第一骨架（1）和第一固定末端（2）；所述第一骨架（1）内设置有所述电缆骨架，所述第一骨架（1）的一端与所述第一固定末端（2）固接；所述第一骨架（1）外壁上周向等间距设置有若干所述超导带材；

所述第一固定末端（2）周壁上周向等间距设置有若干夹板（5）；所述夹板（5）一端与所述第一固定末端（2）外壁可拆卸连接，所述超导带材的一端位于所述夹板（5）与所述第一固定末端（2）之间，所述夹板（5）的另一端电性连接有电流引线；

所述第一骨架（1）内开设有第一空心管道（3），所述电缆骨架位于所述第一空心管道（3）内，所述第一固定末端（2）内开设有第二空心管道（4），所述第一空心管道（3）与所述第二空心管道（4）连通，所述电缆骨架的一端贯穿所述第二空心管道（4），所述第一骨架（1）外壁周向等间距开设有若干第一条形凹槽（6），所述第一固定末端（2）的外壁上周向等间距开设有若干第二条形凹槽（7），所述第一条形凹槽（6）与所述第二条形凹槽（7）位置对应且相互连通，若干所述超导带材与若干所述第一条形凹槽（6）和所述第二条形凹槽（7）位置对应，所述超导带材设置在所述第一条形凹槽（6）和所述第二条形凹槽（7）内；所述夹板（5）设置在所述第二条形凹槽（7）内，所述夹板（5）侧壁与所述超导带材抵接；

所述第二接头与所述第一接头配合用于测量多层所述超导带材间的带间电流和同轴多相电缆的带间电流，位于最内侧的所述第二接头套设在所述第一接头外部；

所述第二接头包括第二骨架（11）、前端（12）和第二固定末端（13）；

所述第二骨架（11）的一端与所述前端（12）固接，所述第二骨架（11）的另一端与所述第二固定末端（13）固接，所述第二骨架（11）内开设有第三空心管道（14），所述第一骨架（1）设置在所述第三空心管道腔（14）内，所述第二骨架（11）外壁上周向等间距设置有若干所述超导带材；

所述第二固定末端（13）内开设有第四空心管道（15），所述第三空心管道（14）与所述第四空心管道（15）连通，所述第二固定末端（13）周壁上周向等间距设置有若干所述夹板（5）；所述夹板（5）一端与所述第二固定末端（13）外壁可拆卸连接，所述超导带材的一端位于所述夹板（5）与所述第二固定末端（13）之间；

为了提高所述第一接头与所述第二接头以及相邻所述第二接头之间的连接强度，设置有连接环（18）所述连接环（18）环壁上周向阵列开设有若干卡接孔，所述卡接孔内设置有卡接机构，所述卡接机构包括限位块（19），所述卡接孔两相对孔壁上开设有抵接槽（20），所述限位块（19）两相对侧面固接有抵接块（21），所述抵接块（21）侧面与所述抵接槽（20）槽壁滑动连接，所述抵接槽（20）底面与所述抵接块（21）之间固接有弹簧（22），所述限位块（19）的顶面为倾斜设置，所述限位块（19）的底面固接有橡胶层（23），所述橡胶层（23）底面固接有夹板（5）。

2.根据权利要求1所述的一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，其特征在于：所述第二条形凹槽（7）槽底两侧分别开设有若干第一螺孔（8）；所述夹板（5）侧面两侧分别开设有若干第二螺孔（9），所述第一螺孔（8）与所述第二螺孔（9）位置对应，所述第一螺孔（8）与所述第二螺孔（9）通过螺丝连接。

3.根据权利要求2所述的一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，其特征在于：所述夹板（5）侧面开设有连接口（10），所述电流引线通过所述连接口（10）与所述夹板（5）电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，其特征在于：所述第二骨架（11）外壁周向等间距开设有若干第三条形凹槽（16），所述第一固定末端（2）的外壁上周向等间距开设有若干第四条形凹槽（17），所述第三条形凹槽（16）与所述第四条形凹槽（17）位置对应且相互连通，若干所述超导带材与若干所述第三条形凹槽（16）和所述第四条形凹槽（17）位置对应，所述超导带材设置在所述第三条形凹槽（16）和所述第四条形凹槽（17）内；所述夹板（5）设置在所述第四条形凹槽（17）内，所述夹板（5）侧壁与所述超导带材抵接。

5.根据权利要求4所述的一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，其特征在于：所述第四条形凹槽（17）槽底两侧分别开设有若干第三螺孔；所述第三螺孔与开设在所述夹板（5）上的所述第二螺孔（9）位置对应，所述第三螺孔与所述第二螺孔（9）通过螺丝连接。

6.根据权利要求5所述的一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，其特征在于：所述第一骨架（1）和所述第二骨架（11）为绝缘材料；所述夹板（5）为电阻率低的金属材料。

7.根据权利要求6所述的一种测量超导电缆带间电流分布使用的接头，其特征在于：所述前端（12）为平滑结构。