CN115911897B - 套管式接头端子、套管式接头及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超导技术领域，公开了一种套管式接头端子、套管式接头及其制备方法，该套管式接头包括两个套管式接头端子，套管式接头端子包括超导缆、套设在超导缆外侧的铜套管、接头盒、盖板及氦接头；铜套管与超导缆电连接；接头盒设置在铜套管的一侧，接头盒与铜套管电连接；盖板盖设在铜套管远离接头盒的一侧；氦接头与铜套管连接。套管式接头的两个接头盒远离盖板的一侧电连接。通过在超导缆的缩径部外侧套设铜套管，实现在超导缆缩径尺寸的保持，进而保证对超导缆缩径操作的预处理，不需要在施工现场对超导缆再进行缩径操作，极大的缩短套管式接头端子的安装时间，提高施工效率。

Description

套管式接头端子、套管式接头及其制备方法

技术领域

本发明涉及超导技术领域，特别是涉及套管式接头端子、套管式接头及其制备方法。

背景技术

超导电缆是指利用超导体制成的一类电缆。超导电缆具有大容量、低损耗、节约能源和环保等优势，在电力工业已应用广泛。超导电缆由于受到穿缆拉力、导体制造生产线长度等影响，单根超导电缆的制造长度往往不超过一千米，超导电缆铺设好后，为了使其成为一个连续的线路，就需要将各段超导电缆连接为一个整体，连接相邻两根超导电缆的就是超导接头，其中套管式接头的应用最为广泛。

现有的套管式接头都是采用连接两根超导电缆的套管式接头端子的方式进行电连接，而在安装套管式接头端子时，都是采用在施工现场对超导电缆的端部进行缩径操作，再将套管式接头端子套设在超导电缆的端部，之所以只能在使用现场进行缩径操作，是因为超导线缆内部是有多跟电芯缠绕组成，如果采用预先进行缩径操作再搬运至施工现场时，超导线缆缩径位置的线径尺寸会出现变化，进而无法对套管式接头端子进行安装，而套管式接头端子的安装也需要根据具体施工情况确定安装的位置，所以只能采用在现场进行缩径再安装套管式接头端子的方式，这无疑会花费大量的时间，影响施工效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

套管式接头端子安装时间长，影响施工效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种套管式接头端子，包括：

超导缆；所述超导缆包括延伸部及设置在所述延伸部端部的缩径部；

铜套管，套设在所述缩径部外侧，所述铜套管与所述超导缆电连接；

接头盒，与所述铜套管连接，所述接头盒设置在所述铜套管的一侧，所述接头盒与所述铜套管电连接；

盖板，与所述接头盒连接，所述盖板盖设在所述铜套管远离所述接头盒的一侧；及

氦接头，与所述铜套管连接，所述氦接头用于连通所述超导缆的内部。

在其中一个实施例中，所述接头盒包括导通部及与导通部连接的固定部；所述固定部与所述盖板连接，所述导通部与所述铜套管连接。

在其中一个实施例中，所述固定部与所述盖板的材料相同。

在其中一个实施例中，所述导通部上开设有嵌置槽，所述铜套管对应嵌设在所述嵌置槽内，所述固定部呈长条状相对设置在所述嵌置槽的两侧。

在其中一个实施例中，所述盖板上设置有压合槽，所述铜套管对应与所述压合槽的内壁相抵接，所述压合槽的两侧对应设置有接合块，所述接合块插设在所述固定部与所述铜套管之间，所述接合块靠近所述铜套管的一侧呈弧形凹面状设置，所述接合块靠近所述固定部的一侧呈矩形平面状设置。

在其中一个实施例中，所述铜套管的外侧曲面上电镀有银层，所述嵌置槽的内壁上电镀有银层。

在其中一个实施例中，所述铜套管包括定位部及与所述定位部连接的箍紧部；所述超导缆穿过所述定位部插入所述箍紧部内，所述氦接头套设在所述箍紧部远离所述定位部的一端。

一种套管式接头，包括两个上述的套管式接头端子；两个所述套管式接头端子的所述接头盒远离所述盖板的一侧电连接。

在其中一个实施例中，两个所述套管式接头端子的所述超导缆延伸方向为同向或反向。

一种套管式接头的制备方法，包括：

提供超导缆，将超导缆的缩径部进行第一次缩径操作；

将铜套管套设在所述超导缆的缩径部外侧，对所述铜套管进行第二次缩径操作，以将所述铜套管紧固在所述超导缆的缩径部外侧；

将氦接头焊接在所述铜套管端部；

将所述铜套管的外侧曲面进行镀银处理，将接头盒与铜套管的接合面进行镀银处理；

将预处理完成的所述超导缆与接头盒搬运至施工场地，在接头盒镀银的内侧面上均匀涂抹助焊剂并铺垫锡片，对接头盒进行加热操作，以将铜套管锡焊于接头盒的内侧面上；

提供盖板，将盖板压设在铜套管远离接头盒的一侧，将盖板与接头盒焊接固定；

将接头盒远离盖板的一侧进行磨平抛光，并对接头盒远离盖板的一侧进行镀银处理；

将两根超导缆相邻一端的接头盒远离盖板的一侧相互连接固定。

上述套管式接头端子与现有技术相比，其有益效果在于：

通过在超导缆的缩径部外侧套设铜套管，实现在超导缆缩径尺寸的保持，进而保证对超导缆缩径操作的预处理，不需要在施工现场对超导缆再进行缩径操作，极大的缩短套管式接头端子的安装时间，提高施工效率。

附图说明

图1为本发明一实施方式的套管式接头端子的结构示意图；

图2为图1中套管式接头端子的分解结构示意图；

图3为图1中套管式接头端子的剖视示意图；

图4为本发明一实施方式的套管式接头的结构示意图。

附图中标号的含义为：

100、套管式接头端子；

10、超导缆；11、延伸部；12、缩径部；15、流道；

20、铜套管；21、定位部；22、箍紧部；

30、接头盒；31、导通部；32、固定部；35、嵌置槽；

40、盖板；41、压合槽；45、接合块；

50、氦接头；

60、套管式接头。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1至图3，为本发明一实施方式的套管式接头端子100，包括超导缆10、与超导缆10连接的铜套管20、与铜套管20连接的接头盒30、与接头盒30连接的盖板40、与铜套管20连接的氦接头。该超导缆10包括延伸部11及设置在延伸部11端部的缩径部12；该铜套管20套设在缩径部12外侧，铜套管20与超导缆10电连接，该铜套管20用于对缩径部12进行箍紧，以保证缩径部12线径尺寸的保持，进而实现可以对超导缆10提前进行缩径操作的预处。该接头盒30设置在铜套管20的一侧，接头盒30与铜套管20电连接，接头盒30用于将两根超导缆10的连接为一体，并实现两根超导缆10之间的电力传输。该盖板40盖设在铜套管20远离接头盒30的一侧，进而将铜套管20夹持在接头盒30与盖板40之间，实现对铜套管20与超导缆10端部的保护，同时保证接头盒30与铜套管20之间连接的可靠性。该氦接头用于连通超导缆10的内部，进而保证将液氦通入超导缆10的内部进行降温，保证超导缆10的正常工作。

上述套管式接头端子100，通过在超导缆10的缩径部12外侧套设铜套管20，实现在超导缆10缩径尺寸的保持，进而保证对超导缆10缩径操作的预处理，不需要在施工现场对超导缆10再进行缩径操作，极大的缩短套管式接头端子100的安装时间，提高施工效率。

进一步地，该延伸部11呈圆形长条状结构设置，该延伸部11用于对电量进行传输；该缩径部12设置在延伸部11的两端，该缩径部12呈圆形长条状结构设置，该缩径部12的线径尺寸小于延伸部11的线径尺寸，该缩径部12通过外界的缩径设备进行加压缩径操作，以保证对两根超导缆10的连接操作。在本实施例中，该超导缆10上设置有流道15，该流道15呈圆形长条状结构设置，该流道15连通超导缆10的两端，该流道15用于供液氦流过，以保证对超导缆10进行降温操作。

进一步地，该铜套管20箍紧在超导缆10的缩径部12上，该铜套管20通过外界的缩径设备进行第二次加压缩经操作，以保证铜套管20紧固在缩径部12上。该铜套管20与超导缆10电连接，以保证超导缆10的电量传输。在本实施例中，该铜套管20包括定位部21及与定位部21连接的箍紧部22；该定位部21呈圆环状结构设置，该定位部21设置在箍紧部22的一端，该箍紧部22呈中空圆柱状结构设置，超导缆10穿过定位部21插入箍紧部22内，定位部21自箍紧部22的外侧曲面向远离箍紧部22方向凸起设置，该定位部21用于对接头盒30的安装位置进行快速定位，进而提高施工效率。

进一步地，该接头盒30包括导通部31及与导通部31连接的固定部32。该导通部31呈矩形长条状结构设置，导通部31设置在铜套管20的一侧，该导通部31与铜套管20连接，导通部31用于对电量进行传输；该固定部32与盖板40连接，固定部32呈长条状相对设置在嵌置槽35的两侧。在本实施例中，该导通部31上开设有嵌置槽35，该铜套管20对应嵌设在嵌置槽35内，以提高导通部31与铜套管20的接合面积，保证电力传输的可靠性。该固定部32与接头盒30的材料相同，以保证固定部32与接头盒30之间连接强度。更近一步地，该固定部32与导通部31之间通过爆炸焊连接。该铜套管20的外侧曲面上电镀有银层，该嵌置槽35的内壁上电镀有银层，铜套管20与接头盒30之间通过锡焊连接，以降低铜套管20与接头盒30之间结合位置的电阻，进而避免热量堆积在接头盒30与铜套管20上，提高铜套管20与接头盒30之间连接的可靠性。

进一步地，该盖板40呈矩形长条状结构设置，该盖板40将铜套管20压设在接头盒30内；该盖板40上设置有压合槽41，该压合槽41呈圆弧形凹槽状结构设置，铜套管20对应与压合槽41的内壁相抵接，通过压合槽41与嵌置槽35提高了与铜套管20连接的稳定性。在本实施例中，该压合槽41的两侧对应设置有接合块45，该接合块45与固定部32一一对应设置，该接合块45插设在固定部32与铜套管20之间，该接合块45靠近铜套管20的一侧呈弧形凹面状设置，该接合块45靠近固定部32的一侧呈矩形平面状设置，通过接合块45对盖板40的安装位置进行定位，提高安装效率，同时通过接合块45提高盖板40与固定部32之间的接合面积，进而提高盖板40与固定部32焊接固定的可靠性，提高接头盒30与盖板40接合位置的承载能力。

进一步地，该氦接头套设在箍紧部22远离定位部21的一端，该氦接头与超导缆10的流道15设置位置相对应，以将液氦通入超导缆10内，保证超导缆10正常工作的散热操作。在本实施例中，该氦接头与铜套管20焊接固定。

请参阅图4，本发明还公开一种套管式接头60，包括两个上述的套管式接头端子100，两个套管式接头端子100的接头盒30远离盖板40一侧电连接，进而通过两个套管式接头端子100的接头盒30实现将两根超导缆10导通，保证超导缆10之间的连接操作。在本实施例中，两个接头盒30之间通过锡焊或铟压接的方式连接固定；两个接头盒30远离盖板40的一侧电镀有银层，以降低两个接头盒30结合位置的电阻，避免热量堆积在两个接头盒30的结合位置，保证连接的稳定性。可以理解地，根据实际的使用排布需要，两个套管式接头端子100的超导缆10延伸方向为同向或反向。

本发明的工作过程为：预制阶段，将铜套管20套设在缩径部12上，并将氦接头固定在铜套管20上，再对铜套管20的外侧曲面以及接头盒30的嵌置槽35内壁进行镀银层操作，完成预制阶段。

预制完成后将多根超导缆10、对应数量的接头盒30及盖板40搬运至施工现场；在相邻两个超导缆10的对接位置需要安装接头盒30与盖板40，根据两个超导缆10之间的距离，确定接头盒30是否需要切削或加装导电片，确定安装位置后将接头盒30与铜套管20焊接固定，再将盖板40盖设在铜套管20上，将盖板40与接头盒30焊接固定，再对两个接头盒30远离盖板40的一侧进行电镀银层，将两个接头盒30远离盖板40的一侧贴合并通过锡焊或者压铟方式固定，完成两根超导缆10之间的拼接操作。

本发明还公开一种套管式接头的制备方法，基于上述的套管式接头60，该套管式接头的制备方法包括：

S1：提供超导缆10，将超导缆10的缩径部12进行第一次缩径操作；

S2：将铜套管20套设在所述超导缆10的缩径部12外侧，对所述铜套管20进行第二次缩径操作，以将所述铜套管20紧固在所述超导缆10的缩径部12外侧；

S3：将氦接头50焊接在所述铜套管20端部；

S4：将所述铜套管20的外侧曲面进行镀银处理，将接头盒30与铜套管20的接合面进行镀银处理；

S5：将预处理完成的所述超导缆10与接头盒30搬运至施工场地，在接头盒30镀银的内侧面上均匀涂抹助焊剂并铺垫锡片，对接头盒30进行加热操作，以将铜套管20锡焊于接头盒30的内侧面上；

S6：提供盖板40，将盖板40压设在铜套管20远离接头盒30的一侧，将盖板40与接头盒30焊接固定；

S7：将接头盒30远离盖板40的一侧进行磨平抛光，并对接头盒30远离盖板40的一侧进行镀银处理；

S8：将两根超导缆10相邻一端的接头盒30远离盖板40的一侧相互连接固定。

进一步地，步骤S8中的两个接头盒30远离盖板40的一侧通过锡焊或压铟方式连接固定，以尽量减少两个接头盒30接合位置的电阻，保证电力传输的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种套管式接头端子，其特征在于，包括：

超导缆；所述超导缆包括延伸部及设置在所述延伸部端部的缩径部；

铜套管，套设在所述缩径部外侧，所述铜套管与所述超导缆电连接；

接头盒，与所述铜套管连接，所述接头盒设置在所述铜套管的一侧，所述接头盒与所述铜套管电连接；

盖板，与所述接头盒连接，所述盖板盖设在所述铜套管远离所述接头盒的一侧；及

氦接头，与所述铜套管连接，所述氦接头用于连通所述超导缆的内部；

其中，所述铜套管包括定位部及与所述定位部连接的箍紧部；所述超导缆穿过所述定位部插入所述箍紧部内，所述氦接头套设在所述箍紧部远离所述定位部的一端。

2.根据权利要求1所述的套管式接头端子，其特征在于，所述接头盒包括导通部及与导通部连接的固定部；所述固定部与所述盖板连接，所述导通部与所述铜套管连接。

3.根据权利要求2所述的套管式接头端子，其特征在于，所述固定部与所述盖板的材料相同。

4.根据权利要求2所述的套管式接头端子，其特征在于，所述导通部上开设有嵌置槽，所述铜套管对应嵌设在所述嵌置槽内，所述固定部呈长条状相对设置在所述嵌置槽的两侧。

5.根据权利要求4所述的套管式接头端子，其特征在于，所述盖板上设置有压合槽，所述铜套管对应与所述压合槽的内壁相抵接，所述压合槽的两侧对应设置有接合块，所述接合块插设在所述固定部与所述铜套管之间，所述接合块靠近所述铜套管的一侧呈弧形凹面状设置，所述接合块靠近所述固定部的一侧呈矩形平面状设置。

6.根据权利要求4所述的套管式接头端子，其特征在于，所述铜套管的外侧曲面上电镀有银层，所述嵌置槽的内壁上电镀有银层。

7.一种套管式接头，其特征在于，包括两个如权利要求1至6任意一项所述的套管式接头端子；两个所述套管式接头端子的所述接头盒远离所述盖板的一侧电连接。

8.根据权利要求7所述的套管式接头，其特征在于，两个所述套管式接头端子的所述超导缆延伸方向为同向或反向。

9.一种套管式接头的制备方法，其特征在于，包括：

提供超导缆，将超导缆的缩径部进行第一次缩径操作；

将铜套管套设在所述超导缆的缩径部外侧，对所述铜套管进行第二次缩径操作，以将所述铜套管紧固在所述超导缆的缩径部外侧；

将氦接头焊接在所述铜套管端部；

将所述铜套管的外侧曲面进行镀银处理，将接头盒与铜套管的接合面进行镀银处理；

将预处理完成的所述超导缆与接头盒搬运至施工场地，在接头盒镀银的内侧面上均匀涂抹助焊剂并铺垫锡片，对接头盒进行加热操作，以将铜套管锡焊于接头盒的内侧面上；

提供盖板，将盖板压设在铜套管远离接头盒的一侧，将盖板与接头盒焊接固定；

将接头盒远离盖板的一侧进行磨平抛光，并对接头盒远离盖板的一侧进行镀银处理；

将两根超导缆相邻一端的接头盒远离盖板的一侧相互连接固定。

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