JP4980254B2 - Superconducting cable terminal connection structure - Google Patents
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Description
本発明は、超電導ケーブルの超電導導体層が、接続スリーブ及びリング状の連結金具を介して、常電導側導体に導通接続される超電導ケーブルの端末接続部構造に関し、特に、接続スリーブを回り止め状態に固定するようにした超電導ケーブルの端末接続部構造に関する。 The present invention relates to a superconducting cable terminal connection structure in which a superconducting conductor layer of a superconducting cable is conductively connected to a normal conducting side conductor via a connecting sleeve and a ring-shaped connecting bracket, and in particular, the connection sleeve is prevented from rotating. The present invention relates to a terminal connection part structure of a superconducting cable fixed to a cable.
超電導線材として、Bi-Sr-Ca-Cu-Oテープ線材に代表されるBi系超電導テープ線材が実用化されつつある。このようなBi系超電導テープ線材を用いた3心一括型の超電導ケーブルは、例えば図4に示すように構成される。即ち、常電導線材からなるフォーマ1を中心として、その外周に、Bi系超電導テープ線材からなる超電導導体層2、絶縁層3、Bi系超電導テープ線材からなる超電導シールド層4が形成され、これらでケーブルコア9が形成される。そして、3本のケーブルコア9が互いに撚り合わされて内管6と外管7とで形成される二重断熱管に収納され、内管6内に冷媒流通路5が形成される。また、外管7は防食層8によって覆われ、内管6と外管7の間は真空引きされて真空層とされる。
Bi-based superconducting tape wires represented by Bi-Sr-Ca-Cu-O tape wires are being put into practical use as superconducting wires. A three-core superconducting cable using such a Bi-based superconducting tape wire is configured, for example, as shown in FIG. That is, a
このような超電導ケーブル10の超電導層(超電導導体層)2を常温側導体と接続する場合には、従来、例えば図5に示すような端末接続構造が採用されていた(例えば特許文献1,2参照)。即ち、超電導ケーブルから撚りを戻されたケーブルコア9の絶縁層3から超電導層2が段剥ぎ状態に露出され、その超電導層2が、接続部Jにおいて、常電導導体であるエポキシユニット11の中心導体12の一端と接続される。その中心導体12の他端が、終端接続箱(図示省略)内に収納された冷媒槽13内に導入され、圧縮スリーブ14及び編組線15を介して常温側導体(ブッシング)16と冷媒中で接続され、その接続部が電界シールド17で覆われる。尚、上記接続部Jは、終端接続箱に接続された補助接続箱(図示省略)内に設けた冷媒槽18内の冷媒中に浸漬される。
When connecting a superconducting layer (superconducting conductor layer) 2 of such a
接続部Jの構成について詳しく説明すると、段剥ぎされた超電導導体層2の先端が、半田によって接続スリーブ19の一端に接続され、かつ超電導ケーブルのフォーマは接続スリーブ19内に圧縮接続されて中心導体12との間の引っ張り強度が確保される。その接続スリーブ19の他端が、導電性弾性部材からなるマルチバンドmを介して、エポキシユニット11の中心導体12に導通接続される。そして、接続スリーブ19の他端に、リング状の連結金具20の一端が螺合され、連結金具20の他端が、エポキシユニット11の中心導体12に螺合され、連結金具20の両側がロックリング等のロック部材21,22によって固定される。これにより、超電導導体層2が、接続スリーブ19及びマルチバンドmを介して中心導体12に導通接続され、かつ超電導導体層2及びフォーマに一体化された接続スリーブ19が、連結金具20を介して、中心導体12に対して抜け止め方向の引っ張り強度が確保された状態に接続される。そして、そのエポキシユニット11を含めた接続部分の外周には補強絶縁紙23が巻回される。このような状態にて、エポキシユニット11のフランジ11aが、冷媒槽13の縦壁に固定される。尚、図5では、3心一括型の超電導ケーブルにおける1心のみ図示している。
上述のような従来の端末接続構造では、エポキシユニット11の中心導体12と接続されている接続スリーブ19が、その外周に補強絶縁紙23を巻回する際に、周方向に回動する。即ち、接続スリーブ19は、連結金具20を介して、中心導体12に接続されているが、その接続部の外周に補強絶縁紙23を巻回する際に、大きな回動トルクが作用するため、周方向につれ回りするものと考えられる。接続スリーブ19が回動すると、該接続スリーブ19に接続されている超電導導体層2に捩れを発生させ、これにより、その超電導特性が低下することが懸念される。
In the conventional terminal connection structure as described above, the
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、超電導導体層に捩れを発生させないようにした超電導ケーブルの端末接続部構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a terminal connection part structure of a superconducting cable that prevents the superconducting conductor layer from being twisted.
本発明の超電導ケーブルの端末接続部構造は、超電導ケーブルの超電導導体層が、接続スリーブ及びリング状の連結金具を介して、常電導側導体に導通接続される超電導ケーブルの端末接続部構造であって、
前記接続スリーブの一端が、超電導導体層に導通接続される一方、前記接続スリーブの他端が、該他端に被嵌接続される前記連結金具を介して、常電導側導体と導通接続され、かつ前記接続スリーブと前記連結金具とには、該接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止するためのロック手段が設けられることを特徴とする。
The terminal connection structure of a superconducting cable according to the present invention is a terminal connection structure of a superconducting cable in which the superconducting conductor layer of the superconducting cable is conductively connected to the normal conductor side conductor via a connection sleeve and a ring-shaped coupling fitting. And
One end of the connection sleeve is conductively connected to the superconducting conductor layer, while the other end of the connection sleeve is conductively connected to the normal conductive side conductor via the coupling fitting fitted and connected to the other end. In addition, the connection sleeve and the connection fitting are provided with a locking means for preventing relative rotation of the connection sleeve and the connection fitting.
接続スリーブの一端が、超電導導体層に導通接続される一方、接続スリーブの他端が、該他端に被嵌接続される連結金具を介して、常電導側導体と導通接続される構成において、接続スリーブと連結金具とに設けたロック手段によって、接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止することができる。従って、連結金具及び接続スリーブの外周に補強絶縁紙を巻回する際に、連結金具及び接続スリーブが補強絶縁紙から回動方向のトルクを受けても、その回動が阻止される。これにより、超電導導体層が捩れることはなく、捩れに起因する超電導特性の劣化を防止することができる。 In the configuration in which one end of the connection sleeve is conductively connected to the superconducting conductor layer, and the other end of the connection sleeve is conductively connected to the normal conductive side conductor via a coupling fitting fitted and connected to the other end. The locking means provided on the connection sleeve and the coupling metal can prevent the relative rotation of the connection sleeve and the coupling metal. Accordingly, when the reinforcing insulating paper is wound around the outer periphery of the coupling metal and the connection sleeve, even if the coupling metal and the connection sleeve receive torque in the rotational direction from the reinforcing insulation paper, the rotation is prevented. Thereby, the superconducting conductor layer is not twisted, and deterioration of superconducting characteristics due to twisting can be prevented.
前記ロック手段は、前記連結金具に設けられるロック部材と、該ロック部材を係止させるために前記接続スリーブに軸方向に形成されるロック溝と、を備えるようにしてもよい。このようにすれば、接続スリーブのロック溝に、連結金具に設けたロックピン等のロック部材を係止させることによって、連結金具と接続スリーブの相対対応位置のずれを吸収しつつ、連結金具と接続スリーブの相対回動を阻止することができる。 The lock means may include a lock member provided on the coupling metal, and a lock groove formed in an axial direction on the connection sleeve to lock the lock member. In this way, by locking a locking member such as a lock pin provided on the connection fitting in the lock groove of the connection sleeve, while absorbing the shift of the relative corresponding position between the connection fitting and the connection sleeve, The relative rotation of the connection sleeve can be prevented.
前記接続スリーブの一端が、前記超電導導体層に半田接続により導通接続されるようにしてもよい。このようにすれば、例えば超電導導体層に被嵌される接続スリーブに半田注入用の孔をあけておけば、該孔から半田を注入することによって作業性よく接続スリーブと超電導導体層を導通接続することができる。 One end of the connection sleeve may be conductively connected to the superconducting conductor layer by solder connection. In this way, for example, if a hole for solder injection is made in the connection sleeve fitted into the superconducting conductor layer, the connection sleeve and the superconducting conductor layer are connected to each other with good workability by injecting solder from the hole. can do.
前記接続スリーブの他端が、マルチバンドを介して、前記常電導側導体に導通接続されるようにしてもよい。このようにすれば、常電導側導体に、マルチバンドが内装された接続スリーブの他端を、押し込むことによってワンタッチで作業性よく導通接続することができる。 The other end of the connection sleeve may be conductively connected to the normal conducting side conductor via a multiband. If it does in this way, the other end of the connection sleeve with which the multiband was built in the normal conduction side conductor can be pushed in, and can carry out conductive connection by one touch with sufficient workability.
前記連結金具の一端が、前記接続スリーブの他端に螺合される一方、前記連結金具の他端が、前記常電導側導体に螺合されるようにしてもよい。このようにすれば、連結金具を介して、接続スリーブと常電導側導体とを強力な抜け止め方向の引っ張り強度を確保した状態で接続することができる。また、ねじ込み作業によって作業性よく接続することができる。 One end of the connection fitting may be screwed to the other end of the connection sleeve, while the other end of the connection fitting may be screwed to the normal conducting side conductor. If it does in this way, a connection sleeve and a normal conducting side conductor can be connected via a connecting metal fitting in the state where the tensile strength of the direction of a strong retaining direction was secured. Further, it is possible to connect with good workability by screwing work.
前記ロック溝に係止されるロック部材は、前記連結金具に設けたビス孔に螺合されるロックビスであってもよい。このようにすれば、ロックビスを連結金具のビス孔に螺合させて、その先端を接続スリーブに形成したロック溝に係止させることによって、連結金具の回動を安定な状態に阻止することができる。 The lock member locked in the lock groove may be a lock screw that is screwed into a screw hole provided in the connection fitting. By doing this, the lock screw can be screwed into the screw hole of the connecting metal fitting, and the tip of the lock screw can be locked in the lock groove formed in the connecting sleeve, thereby preventing the rotation of the connecting metal piece in a stable state. it can.
前記ビス孔は、前記連結金具の周方向に複数形成されるようにしてもよい。このようにすれば、接続スリーブの他端に螺合される連結金具の締結終了近辺において、ロック溝に適切に対応するビス孔を選択しやすくなるため、ロック状態も安定化する。 A plurality of the screw holes may be formed in the circumferential direction of the connection fitting. By doing so, it becomes easy to select a screw hole corresponding to the lock groove in the vicinity of the end of fastening of the coupling fitting screwed into the other end of the connection sleeve, so that the locked state is also stabilized.
本発明の超電導ケーブルの端末接続部構造は、接続スリーブと連結金具とに設けたロック手段によって、接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止することができるため、これらの外周に補強絶縁紙を巻回する際に接続スリーブの周方向への回動を防ぐことができ、超電導導体層の捩れに起因する超電導特性の劣化を防止することができる。 Since the terminal connecting portion structure of the superconducting cable of the present invention can prevent the relative rotation of the connecting sleeve and the connecting bracket by the locking means provided on the connecting sleeve and the connecting bracket, a reinforcing insulating paper is provided on the outer periphery thereof. When winding, the connection sleeve can be prevented from rotating in the circumferential direction, and deterioration of the superconducting characteristics due to twisting of the superconducting conductor layer can be prevented.
以下に、本発明の実施の形態に係る超電導ケーブルの端末接続部構造について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Below, the terminal connection part structure of the superconducting cable which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring drawings.
図1は、超電導ケーブルの端末接続部構造の要部半断面図、図2は接続スリーブの半断面図、図3は連結金具を示す。図1に示す接続スリーブ19の一端(図示省略)は、図5に示す従来例と同様に、段剥ぎされた超電導導体層の先端に対して半田によって導通接続されており、フォーマは接続スリーブ内に圧縮接続されている。そして、接続スリーブ19の他端が、導電性弾性部材からなるマルチバンドmを介して、エポキシユニット(図示省略)の中心導体(常電導側導体)12に導通接続される。その接続スリーブ19の他端外周に形成された雄ねじに、リング状の連結金具20の一端内周の雌ねじが螺合され、連結金具20の他端内周に形成された雌ねじが、エポキシユニットの中心導体12の外周に形成された雄ねじに螺合されている。そして、連結金具20の一端側がリング付きのロックナット22(図3(d)参照)に螺合されるロックねじ24によって固定され、他端側が、先尖り状のロックピン21によって中心導体12に固定される。
FIG. 1 is a half sectional view of a principal part of a terminal connection structure of a superconducting cable, FIG. 2 is a half sectional view of a connection sleeve, and FIG. As in the conventional example shown in FIG. 5, one end (not shown) of the
接続スリーブ19の他端側には、図2(a)(b)に示すように、連結金具20の回動を阻止するための一対のロック溝25がケーブル軸方向に形成される一方、連結金具20の一端側には、図3(b)(c)に示すように、12対のビス孔26が形成されており、該ビス孔26に螺合さるロックビス27が、ロック溝25に嵌入係止することによって、連結金具20と接続スリーブ19の相対回動が阻止される。このロック溝25とロックビス27によって本発明のロック手段が構成される。連結金具20は、図3(b)に示すように、その内周の略全長にわたって雌ねじ20aが形成されており、その他端側には、ロックピン21を螺合させるためのねじ孔28が形成されている。その他の点については、図5等に示される従来例と同等に構成されてよい。
On the other end side of the
このように構成される超電導ケーブルの端末接続部構造では、中心導体12に連結金具20が周方向へ回動不能に固定され、その連結金具20に接続スリーブ19が周方向への回動が阻止された状態にロックされる。即ち、連結金具20に設けたロック部材としてのロックビス27を、接続スリーブ19の軸方向に形成されたロック溝25に係止させることによって、接続スリーブ19を、周方向への相対回動が規制された状態にロックすることができる。従って、接続スリーブ19と連結金具20の外周に補強絶縁紙(図示省略)を巻回する際に、接続スリーブ19が補強絶縁紙から回動方向のトルクを受けても、その回動が阻止される。これにより、超電導導体層に捩れを発生させることがなくなり超電導特性の劣化を防止することができる。
In the terminal connecting portion structure of the superconducting cable configured as described above, the connecting metal fitting 20 is fixed to the
そのロックビス27によって連結金具20を回り止め状態に固定するまでの接続作業手順について説明すると、まず、接続スリーブ19の一端側に、段剥ぎされた超電導導体層の先端を挿入して、該接続スリーブ19に開けた孔(図示省略)から半田を注入して超電導導体層と接続スリーブ19を導通接続すると共に、フォーマを接続スリーブ19内に圧縮接続する。次いで、マルチバンドmを内装させた接続スリーブ19の他端を、中心導体12の接続部12aに押し込むワンタッチ動作で圧接状態に導通接続する。この導通接続工程の前に、予め、接続スリーブ19の一端側に連結金具20とリング付きのロックナット22を螺装させておき、導通接続終了後に、連結金具20を図1の左方向に螺進させ、その他端(図示左側)を中心導体12の雄ねじ12bに螺合させる。
The connection work procedure until the connection fitting 20 is fixed in the non-rotating state by the
その連結金具20の螺合動作の完了間近辺りで、接続スリーブ19のロック溝25の直近に対応する連結金具20のビス孔26,26を選択して、該ビス孔26,26にロックビス27,27を螺合させてその先端をロック溝25に嵌入係止させて締結する。次いで、連結金具20の他端側のねじ孔28に螺合させてあるロックピン21を締結して、中心導体12に対して連結金具20の他端側を固定すると共に、連結金具20の一端側に向けて、リング付きのロックナット22を螺進させてロックねじ24を締結することによって連結金具20の一端側を中心導体12に固定する。これにより、接続作業が終了する。
In the vicinity of the completion of the screwing operation of the connecting
以上のように、マルチバンドmと接続スリーブ19を介して、超電導導体層と中心導体12とが導通接続される接続構造において、連結金具20の一端が、接続スリーブ19の他端に螺合される一方、連結金具20の他端が、中心導体12に螺合されるため、連結金具20を介して、接続スリーブ19と中心導体12とが、強力な抜け止め方向の引っ張り強度が確保された状態で接続される。しかも、回り止め状態にロックされている連結金具20と、その連結金具20に対して相対回動が阻止された接続スリーブ19との接続部を含めたエポキシユニットの外周に補強絶縁紙が巻回される工程中に、接続スリーブ19に回動トルクが作用しても、超電導導体層に捩れが発生することはなく、超電導特性の劣化を防ぐことができる。尚、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて改良、変更等は自由である。
As described above, in the connection structure in which the superconducting conductor layer and the
本発明の超電導ケーブルの端末接続部構造は、接続スリーブの周方向への回動に伴う超電導導体層の捩れに起因する超電導特性の劣化を防止できるので、大電流通電用に好適に適用することができる。 The terminal connection structure of the superconducting cable of the present invention can prevent deterioration of superconducting characteristics due to torsion of the superconducting conductor layer accompanying rotation of the connecting sleeve in the circumferential direction. Can do.
1 フォーマ 2超電導導体層 3 絶縁層 4 超電導シールド層
5 冷媒流通路 6 内管 7 外管 8 防食層 9 ケーブルコア
10 超電導ケーブル 11 エポキシユニット 11a フランジ
12 中心導体 12a 接続部 12b 雄ねじ 13冷媒槽
14 圧縮スリーブ 15 編組線 16 常温側導体(ブッシング)
17 電界シールド 18 冷媒槽 19 接続スリーブ m マルチバンド
J 接続部 20 連結金具 20a 雌ねじ
21 ロックピン(ロック部材) 22 ロックナット(ロック部材)
23 補強絶縁紙 24 ロックねじ 25 ロック溝(ロック手段)
26 ビス孔 27 ロックビス(ロック手段) 28 ねじ孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Former 2
17
23
26
Claims (4)
前記接続スリーブの一端が、超電導導体層に導通接続される一方、前記接続スリーブの他端が、該他端に被嵌接続される前記連結金具を介して、常電導側導体と導通接続され、かつ前記接続スリーブと前記連結金具とには、該接続スリーブと連結金具の相対回動を阻止するためのロック手段が設けられることを特徴とする超電導ケーブルの端末接続部構造。 The superconducting conductor layer of the superconducting cable is connected to the normal conducting side conductor through the connection sleeve and the ring-shaped coupling metal fitting, and is a terminal connection part structure of the superconducting cable,
One end of the connection sleeve is conductively connected to the superconducting conductor layer, while the other end of the connection sleeve is conductively connected to the normal conductive side conductor via the coupling fitting fitted and connected to the other end. The terminal connection part structure for a superconducting cable is characterized in that the connection sleeve and the connection fitting are provided with a locking means for preventing relative rotation of the connection sleeve and the connection fitting.
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