JP5757986B2 - Cryogenic cable termination connection - Google Patents
Cryogenic cable termination connection Download PDFInfo
- Publication number
- JP5757986B2 JP5757986B2 JP2013229528A JP2013229528A JP5757986B2 JP 5757986 B2 JP5757986 B2 JP 5757986B2 JP 2013229528 A JP2013229528 A JP 2013229528A JP 2013229528 A JP2013229528 A JP 2013229528A JP 5757986 B2 JP5757986 B2 JP 5757986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed
- refrigerant tank
- sliding shaft
- tank
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 105
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 51
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 27
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 27
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 9
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Gas Or Oil Filled Cable Accessories (AREA)
Description
本発明は、超電導ケーブル等の極低温ケーブルの終端接続部に関する。 The present invention relates to a terminal connection part of a cryogenic cable such as a superconducting cable.
従来、極低温で超電導状態になる超電導線材を導体として用いた超電導ケーブルが知られている。超電導ケーブルは、大電流を低損失で送電可能な電力ケーブルとして期待されており、実用化に向けて開発が進められている。
超電導ケーブルは、断熱管内に一心又は複数心のケーブルコアが収容された構造を有する。ケーブルコアは、例えば中心から順に、フォーマ、超電導導体層、電気絶縁層、ケーブルシールド層、及び保護層等を有する。断熱管は、ケーブルコアを収容し内部に冷媒(例えば液体窒素)が充填される内管(以下「断熱内管」)と、断熱内管の外周を覆う外管(以下「断熱外管」)を有する。断熱内管と断熱外管の間は、断熱のために真空状態とされる。
Conventionally, a superconducting cable using a superconducting wire that becomes a superconducting state at an extremely low temperature as a conductor is known. The superconducting cable is expected as a power cable capable of transmitting a large current with a low loss, and is being developed for practical use.
The superconducting cable has a structure in which a single-core or multiple-core cable core is accommodated in a heat insulating tube. The cable core includes, for example, a former, a superconducting conductor layer, an electrical insulating layer, a cable shield layer, and a protective layer in order from the center. The heat insulation pipe includes an inner pipe (hereinafter referred to as “heat insulation inner pipe”) in which the cable core is accommodated and filled with a refrigerant (for example, liquid nitrogen), and an outer pipe (hereinafter referred to as “heat insulation outer pipe”) covering the outer periphery of the heat insulation inner pipe. Have Between the heat insulating inner tube and the heat insulating outer tube, a vacuum state is set for heat insulation.
超電導ケーブルの終端接続部においては、低温部となる低温容器に超電導ケーブルの端末部が収容され、超電導ケーブルの導体(例えば超電導導体層)が導体引出部を介して常温部に引き出される。低温容器は、超電導ケーブルの端末部を収容し運転時に液体窒素等の冷媒が充填される冷媒槽と、冷媒槽を収容し運転時に真空状態とされる真空槽とからなる二重構造を有する(例えば特許文献1、2)。冷媒槽に超電導ケーブルの断熱内管が接続され、真空槽に断熱外管が接続される。冷媒槽は、適当な方法(例えば特許文献2では真空容器に吊設)によって真空槽内に設置される。
In the terminal connection part of the superconducting cable, the terminal part of the superconducting cable is accommodated in a low temperature container that is a low temperature part, and the conductor of the superconducting cable (for example, the superconducting conductor layer) is drawn out to the room temperature part through the conductor lead-out part. The cryogenic container has a double structure comprising a refrigerant tank that houses the terminal portion of the superconducting cable and is filled with a refrigerant such as liquid nitrogen during operation, and a vacuum tank that accommodates the refrigerant tank and is in a vacuum state during operation ( For example,
ここで、冷媒槽に接続される超電導ケーブルは長尺であり、少なからず捻れた状態で敷設されているため、超電導ケーブルが冷却によって収縮すると、冷媒槽にかかる軸周りのトルクが増大する。このトルクによって冷媒槽が軸周りに回転する虞がある。そこで、特許文献3では、磁器共鳴(NMR)作像装置用の超電導巻線を収容するための低温容器において、冷媒槽の回転を防止する回転防止機構を設けている。具体的には、内側容器(冷媒槽に相当)と外側容器(真空槽に相当)との間に少なくとも3本の支持タイを、対称性を持つように配置することにより、内側容器が軸周りに回転するのを防止する。 Here, since the superconducting cable connected to the refrigerant tank is long and laid in a twisted state, the torque around the axis applied to the refrigerant tank increases when the superconducting cable contracts due to cooling. This torque may cause the refrigerant tank to rotate around the axis. Therefore, in Patent Document 3, a rotation prevention mechanism for preventing the rotation of the refrigerant tank is provided in a low temperature container for housing a superconducting winding for a porcelain resonance (NMR) imaging apparatus. Specifically, by arranging at least three support ties so as to be symmetrical between the inner container (corresponding to the refrigerant tank) and the outer container (corresponding to the vacuum tank), the inner container is rotated around the axis. To prevent it from rotating.
しかしながら、特許文献3に記載の支持タイの構造では、内側容器の回転を防止することはできるが、冷媒の充填に伴い内側容器が軸方向に熱収縮した場合に、支持タイに剪断力が生じることとなり、支持タイが破損する虞がある。 However, in the structure of the support tie described in Patent Document 3, the inner container can be prevented from rotating, but when the inner container is thermally contracted in the axial direction as the refrigerant is charged, a shearing force is generated in the support tie. As a result, the support tie may be damaged.
本発明の目的は、冷媒槽が軸周りに回転するのを防止できるとともに、冷媒槽の軸方向への熱収縮にも対応できる極低温ケーブルの終端接続部を提供することである。 An object of the present invention is to provide a terminal connection portion of a cryogenic cable that can prevent the refrigerant tank from rotating about its axis and can also cope with thermal contraction in the axial direction of the refrigerant tank.
本発明に係る極低温ケーブルの終端接続部は、極低温ケーブルの端末部と、
前記極低温ケーブルの導体に接続され、電流を外部に引き出す導体引出部と、
前記極低温ケーブルの端末部を収容し、運転時に冷媒が導入される冷媒槽と、
前記冷媒槽を収容し、運転時に真空状態とされる真空槽と、
前記冷媒槽と前記真空槽とを軸方向に連結して支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、前記冷媒槽の軸方向一端側と前記真空槽の軸方向一端側を連結する複数の固定シャフトを含み、
前記冷媒槽は、前記固定シャフトを挿通する固定シャフト挿通孔が形成された第1のフランジ部を有し、
前記真空槽は、前記固定シャフト挿通孔に対向する位置に固定シャフト係止部を有し、
前記固定シャフトの軸方向一端側が前記固定シャフト係止部に固定されるとともに、軸方向他端側が前記固定シャフト挿通孔を貫通して前記第1のフランジ部に固定され、
前記支持部は、前記冷媒槽の軸方向他端側と前記真空槽の軸方向他端側を連結する摺動シャフトを含み、
前記冷媒槽は、前記摺動シャフトを挿通する摺動シャフト挿通孔が形成された第2のフランジ部を有し、
前記真空槽は、前記摺動シャフト挿通孔に対向する位置に摺動シャフト係止部を有し、
前記摺動シャフトの軸方向他端側が前記摺動シャフト係止部に固定されるとともに、軸方向一端側が前記摺動シャフト挿通孔を貫通して前記第2のフランジ部に摺動可能に固定されることを特徴とする。
The terminal connection part of the cryogenic cable according to the present invention is a terminal part of the cryogenic cable,
A conductor lead-out portion connected to the conductor of the cryogenic cable and pulling out an electric current;
A refrigerant tank that houses a terminal portion of the cryogenic cable and into which refrigerant is introduced during operation;
A vacuum chamber that houses the refrigerant tank and is in a vacuum state during operation;
A support portion that connects and supports the refrigerant tank and the vacuum tank in the axial direction,
The support portion includes a plurality of fixed shafts that connect one end side in the axial direction of the refrigerant tank and one end side in the axial direction of the vacuum tank,
The refrigerant tank has a first flange portion in which a fixed shaft insertion hole for inserting the fixed shaft is formed,
The vacuum chamber has a fixed shaft locking portion at a position facing the fixed shaft insertion hole,
An axial one end side of the fixed shaft is fixed to the fixed shaft locking portion, and an axial other end side is fixed to the first flange portion through the fixed shaft insertion hole ,
The support part includes a sliding shaft that connects the other axial end of the refrigerant tank and the other axial end of the vacuum tank,
The refrigerant tank has a second flange portion in which a sliding shaft insertion hole for inserting the sliding shaft is formed,
The vacuum chamber has a sliding shaft locking portion at a position facing the sliding shaft insertion hole,
The other axial end of the sliding shaft is fixed to the sliding shaft locking portion, and the one axial end is slidably fixed to the second flange portion through the sliding shaft insertion hole. characterized in that that.
本発明によれば、冷媒槽が軸周りに回転するのを防止することができるとともに、軸方向への熱収縮にも対応することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the refrigerant tank from rotating around the axis and to cope with thermal contraction in the axial direction.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る終端接続部1を示す図である。説明の便宜上、極低温ケーブル10が導入される側を後端側(図1では右側)、反対側を先端側(図1では左側)として説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a
図1に示すように、終端接続部1は、極低温ケーブル10の端末部、低温容器20、導体引出部30、シールド通電部40、碍管50等を備える。低温容器20(詳細には冷媒槽21)に極低温ケーブル10の端末部が所定の状態で収容され、導体引出部30を介して極低温ケーブル10の導体電流が電力機器等の実系統側に引き出される。
As shown in FIG. 1, the
極低温ケーブル10は、断熱管12内に一心のケーブルコア11が収容された単心型の超電導ケーブルである。なお、極低温ケーブル10は、ケーブルコア11が3本撚り合わせた状態で断熱管12内に収容される三心一括型の三相超電導ケーブルであってもよい。
The
ケーブルコア11は、例えば中心から順に、フォーマ111、超電導導体層112、電気絶縁層113、ケーブルシールド層114、及び保護層115等を有する。
The
極低温ケーブル10の端末部においては、ケーブルコア11に段剥ぎ加工が施され、先端側から順に各層が露出する。超電導導体層112の外周には、超電導導体層112に電気的に接続される導体接続端子13が配置される。ケーブルシールド層114の外周には、ケーブルシールド層114に電気的に接続されるシールド接続端子14が配置される。導体接続端子13とシールド接続端子14の間に位置する電気絶縁層113の外周には、ストレスコーン等の電界緩和層15が配置される。
In the terminal portion of the
断熱管12は、内側の断熱内管121と外側の断熱外管122とからなる二重管構造を有する。
断熱内管121は、ケーブルコア11を収容し、運転時には冷媒(例えば液体窒素)が充填される。これにより、超電導導体層112は、超電導状態に維持される。断熱内管121と断熱外管122の間は、断熱のために、運転時に真空状態に保持される。
The
The heat insulating
低温容器20は、内側の冷媒槽21と外側の真空槽22とからなる二重構造を有する。
冷媒槽21は、例えば中空円筒形状を有し、極低温ケーブル10の端末部を収容する。冷媒槽21は、導体引出部30を導入する導体引出口21A及びシールド通電部40を導入するシールド引出口21Bを有する。
The
The
冷媒槽21には後端側から極低温ケーブル10の端末部が導入される。冷媒槽21の後端部212には、極低温ケーブル10の断熱内管121が接続される。冷媒槽21には、運転時に冷媒循環装置(図示略)により冷媒が循環供給される。冷媒槽21に連通する断熱内管121の内部も冷媒で充填される。
The end of the
冷媒槽21の導体引出口21Aには、導体引出部30及び冷媒槽21の外面に密着して、絶縁スペーサー62が配置される。絶縁スペーサー62は、例えばエポキシ樹脂や繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)で構成される。冷媒槽21のシールド引出口21Bには、冷媒槽21の外面に密着して、蓋63が配置される。絶縁スペーサー62と蓋63により冷媒槽21と真空槽22とが仕切られ、冷媒槽21は気密かつ水密に封止される。
An
また、冷媒槽21の先端部211は、軸方向に配置される複数の固定シャフト71によって、真空槽22の先端部221と連結される。冷媒槽21の後端部212は、軸方向に配置される複数の摺動シャフト72によって、真空槽22の後端部222と連結される。固定シャフト71及び摺動シャフト72による連結構造については後述する。
Further, the
真空槽22は、例えば中空円筒形状を有し、冷媒槽21を収容する真空槽本体部22A、真空槽本体部22Aから上方に向けて垂設される第1の筒状部22B、及び第1の筒状部22Bと離間して真空槽本体部22Aから上方に向けて垂設される第2の筒状部22Cを有する。一般に、第1の筒状部22B及び第2の筒状部22Cは、温度勾配部と呼ばれる。
The
真空槽22の内部には、第1の筒状部22Bの下方に導体引出口21Aが位置し、第2の筒状部22Cの下方にシールド引出口21Bが位置するように位置決めされた状態で、冷媒槽21が配置される。真空槽22の後端部222には、極低温ケーブル10の断熱外管122が接続される。
In the
第1の筒状部22Bには導体引出部30が配置され、第1の筒状部22Bの上部には碍管50が配置される。第2の筒状部22Cには冷媒槽21内に各種計器類(例えば液面計、温度計、圧力計等)のセンサーを導入するための測定用配管61、及びシールド通電部40が配置される。
冷媒槽21の導体引出口21A及びシールド引出口21Bが真空槽22の真空槽本体部22Aに収容されるので、熱伝達経路となる導体引出部30、シールド通電部40、及び測定用配管61は真空槽本体部22Aの内部まで導入される。熱侵入を低減するためには熱伝達経路長を確保する必要があるが、冷媒槽21の導体引出口21A及びシールド引出口21Bが真空槽22の真空槽本体部22Aに収容される分、温度勾配部による熱伝達経路長を確保しやすくなるので、第1の筒状部22B及び第2の筒状部22Cの高さを低く抑えることができる。したがって、終端接続部1の小型化を図ることができる。
The conductor lead-out
Since the
真空槽22は、運転時に真空ポンプ(図示略)により真空引きされ、真空状態に保持される。真空槽22に連通する断熱内管121と断熱外管122の間の空間、及び碍管50の内部も真空状態に保持される。
The
導体引出部30は、極低温ケーブル10から実系統に電流を引き出すための導体である。導体引出部30は、例えば銅製の棒材またはパイプ材からなる導体引出棒を有する。なお、導体引出部30の構成はこれに限定されず、公知の構成を適用することができる。導体引出部30(導体引出棒)の一端は碍管50を気密に貫通して外部に引き出され、他端は導体接続端子13に接続される。導体引出部30は、導体接続端子13を介して極低温ケーブル10の超電導導体層112と電気的に接続される。
The conductor lead-out
導体引出部30は、少なくとも一部に、例えば平編銅線等のフレキシブル導体(図示略)を有するのが好ましい。これにより、極低温ケーブル10の熱伸縮により導体接続端子13の位置が水平方向に(図1の左右方向)に移動しても、容易に追従することができるので、絶縁スペーサー62等の損傷を防止できる。
The conductor lead-out
シールド通電部40は、極低温ケーブル10のケーブルシールド層114を接地するための導電部材である。シールド通電部40の構成は、導体引出部30の構成とほぼ同様である。すなわち、シールド通電部40は、例えば銅製の棒材またはパイプ材からなるシールド引出棒を有する。なお、シールド通電部40の構成はこれに限定されず、公知の構成を適用することができる。シールド通電部40(シールド引出棒)の一端は真空槽22の第2の筒状部22Cを気密に貫通して外部に引き出され、他端はシールド接続端子14に接続される。シールド通電部40は、シールド接続端子14を介して極低温ケーブル10のケーブルシールド層114と電気的に接続する。
The
シールド通電部40は、少なくとも一部に、例えば平編銅線等のフレキシブル導体(図示略)を有するのが好ましい。これにより、極低温ケーブル10の熱伸縮によりシールド接続端子14の位置が水平方向に(図1の左右方向)に移動しても、容易に追従することができるので、蓋63等の損傷を防止できる。
The
碍管50は、ポリマー套管51及び遮へい金具52を有する。
ポリマー套管51は、絶縁筒51aと、ポリマー被覆体51bと、を有する。絶縁筒51aは、機械的強度の高いFRP(繊維強化プラスチック)で構成される。ポリマー被覆体51bは、電気絶縁性能に優れる材料、例えばシリコーンポリマー(シリコーンゴム)などの高分子材料で構成される。ポリマー被覆体51bは、絶縁筒51aの外周に設けられており、ポリマー被覆体51bの外周面には、複数個の傘状の襞部が長手方向に離間して形成される。ポリマー套管51の内部(絶縁筒51aの内部)は中空となっている。
The
The
遮へい金具52は、ポリマー套管51と同心状に埋設される円筒部52aと、円筒部52aの下端から径方向外側に延出するフランジ部52bを有する。円筒部52aは電界緩和機能を有し、碍管50の電界を緩和する。
The shielding metal fitting 52 has a
真空槽22の第1の筒状部22Bの上部に碍管50を載置し、遮へい金具52のフランジ部52bをボルト等の接続部材(図示略)で接続することにより、碍管50は真空槽22に気密に固定される。碍管50の内部は第1の筒状部22Bに連通し、運転時には真空状態となる。これにより、真空断熱部を大きく確保することができるので、導体引出部30を介する外部からの熱侵入を低減することができる。
By placing the
このように、極低温ケーブル10の終端接続部1は、極低温ケーブル10の端末部と、極低温ケーブル10の超電導導体層112(導体層)に接続され、電流を外部に引き出す導体引出部30と、極低温ケーブル10の端末部を収容し、運転時に冷媒が導入される冷媒槽21と、冷媒槽21を収容し、運転時に真空状態とされる真空槽22と、冷媒槽21と真空槽22とを軸方向に連結して支持する固定シャフト71(支持部)、摺動シャフト72(支持部)と、を備える。
As described above, the
図2は、低温容器20の先端側における冷媒槽21と真空槽22の連結構造を示す図である。図2Aは固定シャフト71Aを通る径方向に沿う断面図であり、図2Bは冷媒槽21を先端側から見た平面図である。図2Bでは、固定シャフト71を固定シャフト71A〜71Cとして、区別して示している。
FIG. 2 is a view showing a connection structure of the
図2に示すように、冷媒槽21と真空槽22は、3本の固定シャフト71A〜71Cによって連結される。3本の固定シャフト71A〜71Cは、同心円周上において、それぞれ120°回転した位置に配置される。
なお、固定シャフト71の数は3本に限定されず、複数であればよい。例えば冷媒槽21と真空槽22を2本の固定シャフト71で連結する場合は、他方に対して180°回転した位置に配置するのが好ましい。また、冷媒槽21の軸周りの回転を防止する観点からは、固定シャフト71を3本以上で構成するのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
Note that the number of the fixed
固定シャフト71は、例えばFRP、チタン等の合金材料で構成される。特に、固定シャフト71は、金属よりも熱伝導性が低いFRPで構成するのが好ましい。これにより、外部からの熱侵入を効果的に防止することができる。
The fixed
冷媒槽21の先端側は、冷媒槽21内の冷媒(例えば液体窒素)が冷媒槽21の外に漏れないように、板状の先端部211により気密に封止されている。冷媒槽21は、先端部211の周縁にフランジ部211aを有する(以下「先端側フランジ211a」)。先端側フランジ211aには、固定シャフト71を挿通する固定シャフト挿通孔211bが形成される。
The front end side of the
真空槽22の先端側は、真空槽22内を真空状態に確保するために、板状の先端部221により気密に封止されている。真空槽22は、先端部221において、固定シャフト挿通孔211bに対向する位置に固定シャフト係止部221aを有する。固定シャフト係止部221aは、例えば固定シャフト71の先端部を挿入するシャフト挿入孔である。
固定シャフト係止部221aは、真空漏れが生じるのを防止するためには、貫通していないことが好ましい。固定シャフト係止部221aを貫通させない場合、真空漏れを考慮する必要がないためシール部材等を設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。なお、シール部材等により適切な真空漏れ対策を施す場合、固定シャフト71は固定シャフト係止部221aを貫通させてもよい。
The front end side of the
The fixed
固定シャフト71は、固定シャフト挿通孔211bに挿通され、固定部材73によって先端側フランジ211aに仮止めされる。固定部材73は、例えば先端側フランジ211aを挟んで両側から締め込むナットによって構成される。固定シャフト71において、ここではナット73(固定部材)と対応する位置には雄螺子が形成され、固定シャフト71とナット73(固定部材)とは螺合される。この状態で、固定シャフト71の先端部が、固定シャフト係止部221aに固定される。例えば、固定シャフト71の先端部は、固定シャフト係止部221aと螺合することにより固定される。そして、ナット73の締め込み位置が調整され、冷媒槽21の位置決めが行われる。シャフト構造のため、冷媒槽21の位置決め作業が極めて容易である。
The fixed
このように、極低温ケーブル10の終端接続部1において、冷媒槽21と真空槽22とを軸方向に連結して支持する支持部は、冷媒槽21の先端側(軸方向一端側)と真空槽22の先端側(軸方向一端側)を連結する複数の固定シャフト71を含む。
冷媒槽21は、固定シャフト71を挿通する固定シャフト挿通孔211bが形成された先端側フランジ211a(第1のフランジ部)を有し、真空槽22は、固定シャフト挿通孔211bに対向する位置に固定シャフト係止部221aを有する。そして、固定シャフト71の先端部(軸方向一端側)が固定シャフト係止部221aに固定されるとともに、後端部(軸方向他端側)が固定シャフト挿通孔211bを貫通して先端側フランジ211aに固定される。
Thus, in the termination |
The
終端接続部1によれば、極低温ケーブル10の熱収縮に伴い冷媒槽21が軸周りに回転するのを防止することができるとともに、冷媒槽21の軸方向への熱収縮にも対応することができる。
例えば、冷媒槽21が軸方向に熱収縮した場合は、固定シャフト71の軸方向に引張力が加わる虞があるが、固定シャフト71の引張強度はせん断強度よりも大きいため、破損する虞は極めて小さい。本実施の形態のように、冷媒槽21の後端部212が軸方向に移動可能な場合は、後端部212の移動によって冷媒槽21の軸方向への熱収縮が吸収されるので、冷媒槽21と真空槽22との収縮量の差を吸収することができる。
According to the
For example, when the
図3は、低温容器20の後端側における冷媒槽21と真空槽22の連結構造を示す図である。図3Aは摺動シャフト72Aを通る径方向に沿う断面図であり、図3Bは冷媒槽21を後端側から見た平面図である。図3Bでは、摺動シャフト72を摺動シャフト72A〜72Cとして、区別して示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a connection structure of the
図3に示すように、冷媒槽21と真空槽22は、3本の摺動シャフト72A〜72Cによって連結される。3本の摺動シャフト72A〜72Cは、同心円周上において、それぞれ120°回転した位置に配置される。
なお、摺動シャフト72の数は3本に限定されず、複数であればよい。例えば冷媒槽21と真空槽22を2本の摺動シャフト72で連結する場合は、他方に対して180°回転した位置に配置するのが好ましい。また、冷媒槽21の軸周りの回転を防止する観点からは、摺動シャフト72を3本以上で構成するのが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
Note that the number of the sliding
摺動シャフト72は、固定シャフト71と同様に、例えばFRP、チタン等の合金材料で構成される。特に、摺動シャフト72は、金属よりも熱伝導性が低いFRPで構成するのが好ましい。これにより、外部からの熱侵入を効果的に防止することができる。
Similar to the fixed
冷媒槽21の後端側は、冷媒槽21内の冷媒(例えば液体窒素)が冷媒槽21の外に漏れないように、板状の後端部212により気密に封止されている。冷媒槽21は、後端部212の周縁にフランジ部212aを有する(以下「後端側フランジ212a」)。後端側フランジ212aには、摺動シャフト72を挿通する摺動シャフト挿通孔212bが形成される。
The rear end side of the
真空槽22の後端側は、真空槽22内を真空状態に確保するために、板状の後端部222により気密に封止されている。真空槽22は、後端部222において、摺動シャフト挿通孔212bに対向する位置に摺動シャフト係止部222aを有する。摺動シャフト係止部222aは、例えば摺動シャフト72の後端部を挿入するシャフト挿入孔である。
摺動シャフト係止部222aは、真空漏れが生じるのを防止するためには、貫通していないことが好ましい。摺動シャフト係止部222aを貫通させない場合、真空漏れを考慮する必要がないためシール部材等を設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。なお、シール部材等により適切な真空漏れ対策を施す場合、摺動シャフト72は摺動シャフト係止部222aを貫通させてもよい。
The rear end side of the
The sliding
摺動シャフト72は、先端側に抜け落ち防止部材74が締め込まれた状態で、摺動シャフト挿通孔212bに挿通される。抜け落ち防止部材74は、例えばダブルナットによって構成される。抜け落ち防止部材74は、抜け落ち防止部材74の後端面(ここではダブルナットの後端面)と、冷媒槽21の後端部212の先端面との間に隙間dが形成されるように摺動シャフト72に固定される。また、摺動シャフト72の後端部が、摺動シャフト係止部222aに固定される。例えば、摺動シャフト72の先端部は、摺動シャフト係止部222aと螺合することにより固定される。摺動シャフト72は、冷媒槽21に対して相対的に摺動可能に固定されることになる。
The sliding
このように、極低温ケーブル10の終端接続部1において、冷媒槽21と真空槽22とを軸方向に連結して支持する支持部は、冷媒槽21の後端側(軸方向他端側)と真空槽22の後端側(軸方向他端側)を連結する摺動シャフトを含む。
冷媒槽21は、摺動シャフト72を挿通する摺動シャフト挿通孔212bが形成された後端側フランジ212a(第2のフランジ部)を有し、真空槽22は、摺動シャフト挿通孔212bに対向する位置に摺動シャフト係止部222aを有する。そして、摺動シャフト72の後端部(軸方向他端側)が摺動シャフト係止部222aに固定されるとともに、先端部(軸方向一端側)が摺動シャフト挿通孔212bを貫通して後端側フランジ212aに摺動可能に固定される。
Thus, in the termination |
The
終端接続部1によれば、先端側だけでなく、後端側においても軸周りの回転を防止する摺動シャフト72を有するので、極低温ケーブル10の熱収縮に伴い冷媒槽21が軸周りに回転するのをさらに効果的に防止することができる。また、冷媒槽21の軸方向への熱収縮は、冷媒槽21の後端部212が摺動シャフト72上を摺動することにより吸収されるので、冷媒槽21と真空槽22との収縮量の差を吸収することができる。
According to the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、終端接続部1は、冷媒槽21と真空槽22の固定シャフト71による連結構造を、実施の形態で説明したように先端側に有していてもよいし、後端側に有していてもよい。固定シャフト71による連結構造を後端側に設ける場合は、先端側に摺動シャフト72による連結構造が設けられることになる。また、終端接続部1は、摺動シャフト72による連結構造を備えていなくてもよい。
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist thereof.
For example, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 終端接続部
10 極低温ケーブル
11 ケーブルコア
111 フォーマ
112 超電導導体層
113 電気絶縁層
114 ケーブルシールド層
115 保護層
12 断熱管
121 断熱内管
122 断熱外管
13 導体接続端子
14 シールド接続端子
15 電界緩和層
20 低温容器
21 冷媒槽
21A 導体引出口
21B シールド引出口
211 先端部
211a 先端側フランジ(第1のフランジ部)
211b 固定シャフト挿通孔
212 後端部
212a 後端側フランジ(第2のフランジ部)
212b 摺動シャフト挿通孔
22 真空槽
22A 真空槽本体部
22B 筒状部
22C 筒状部
221 先端部
221a 固定シャフト係止部
222 後端部
222a 摺動シャフト係止部
30 導体引出部
40 シールド通電部
50 碍管
51 ポリマー套管
51a 絶縁筒
51b ポリマー被覆体
52 遮へい金具
52a 円筒部
52b フランジ部
61 測定用配管
62 絶縁スペーサー
63 蓋
71、71A〜71C 固定シャフト
72、72A〜72C 摺動シャフト
73 固定部材
74 抜け落ち防止部材
DESCRIPTION OF
211b Fixed
212b Sliding
Claims (6)
前記極低温ケーブルの導体に接続され、電流を外部に引き出す導体引出部と、
前記極低温ケーブルの端末部を収容し、運転時に冷媒が導入される冷媒槽と、
前記冷媒槽を収容し、運転時に真空状態とされる真空槽と、
前記冷媒槽と前記真空槽とを軸方向に連結して支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、前記冷媒槽の軸方向一端側と前記真空槽の軸方向一端側を連結する複数の固定シャフトを含み、
前記冷媒槽は、前記固定シャフトを挿通する固定シャフト挿通孔が形成された第1のフランジ部を有し、
前記真空槽は、前記固定シャフト挿通孔に対向する位置に固定シャフト係止部を有し、
前記固定シャフトの軸方向一端側が前記固定シャフト係止部に固定されるとともに、軸方向他端側が前記固定シャフト挿通孔を貫通して前記第1のフランジ部に固定され、
前記支持部は、前記冷媒槽の軸方向他端側と前記真空槽の軸方向他端側を連結する摺動シャフトを含み、
前記冷媒槽は、前記摺動シャフトを挿通する摺動シャフト挿通孔が形成された第2のフランジ部を有し、
前記真空槽は、前記摺動シャフト挿通孔に対向する位置に摺動シャフト係止部を有し、
前記摺動シャフトの軸方向他端側が前記摺動シャフト係止部に固定されるとともに、軸方向一端側が前記摺動シャフト挿通孔を貫通して前記第2のフランジ部に摺動可能に固定されることを特徴とする極低温ケーブルの終端接続部。 The end of the cryogenic cable,
A conductor lead-out portion connected to the conductor of the cryogenic cable and pulling out an electric current;
A refrigerant tank that houses a terminal portion of the cryogenic cable and into which refrigerant is introduced during operation;
A vacuum chamber that houses the refrigerant tank and is in a vacuum state during operation;
A support portion that connects and supports the refrigerant tank and the vacuum tank in the axial direction,
The support portion includes a plurality of fixed shafts that connect one end side in the axial direction of the refrigerant tank and one end side in the axial direction of the vacuum tank,
The refrigerant tank has a first flange portion in which a fixed shaft insertion hole for inserting the fixed shaft is formed,
The vacuum chamber has a fixed shaft locking portion at a position facing the fixed shaft insertion hole,
An axial one end side of the fixed shaft is fixed to the fixed shaft locking portion, and an axial other end side is fixed to the first flange portion through the fixed shaft insertion hole ,
The support part includes a sliding shaft that connects the other axial end of the refrigerant tank and the other axial end of the vacuum tank,
The refrigerant tank has a second flange portion in which a sliding shaft insertion hole for inserting the sliding shaft is formed,
The vacuum chamber has a sliding shaft locking portion at a position facing the sliding shaft insertion hole,
The other axial end of the sliding shaft is fixed to the sliding shaft locking portion, and the one axial end is slidably fixed to the second flange portion through the sliding shaft insertion hole. sealing end of the cryogenic cable, characterized in that that.
The terminal connection part of a cryogenic cable according to any one of claims 1 to 5 , wherein the sliding shaft is made of fiber reinforced plastic.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013229528A JP5757986B2 (en) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Cryogenic cable termination connection |
CN201480060901.8A CN106068587B (en) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | The terminal connection part of pole cryocable |
PCT/JP2014/005579 WO2015068390A1 (en) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | Cryogenic cable termination connector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013229528A JP5757986B2 (en) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Cryogenic cable termination connection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015091162A JP2015091162A (en) | 2015-05-11 |
JP5757986B2 true JP5757986B2 (en) | 2015-08-05 |
Family
ID=53194472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013229528A Active JP5757986B2 (en) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Cryogenic cable termination connection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5757986B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016226143A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | Terminal connector for cryogenic cable |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3000106B2 (en) * | 1990-04-24 | 2000-01-17 | 科学技術振興事業団 | Cryostat |
JPH0520354U (en) * | 1991-08-19 | 1993-03-12 | 株式会社東芝 | Cryogenic container |
JP3228100B2 (en) * | 1995-10-30 | 2001-11-12 | 住友電気工業株式会社 | Terminal structure of cryogenic cable |
JP4096360B2 (en) * | 2004-02-17 | 2008-06-04 | 住友電気工業株式会社 | Superconducting cable terminal structure and superconducting cable line |
-
2013
- 2013-11-05 JP JP2013229528A patent/JP5757986B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015091162A (en) | 2015-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5909799B2 (en) | Superconducting cable termination connection | |
US20080119362A1 (en) | Cryogenic Apparatus of Superconducting Equipment | |
WO2002065605A1 (en) | Terminal structure of extreme-low temperature equipment | |
KR102032394B1 (en) | Arrangement having at least one superconducting cable | |
KR101190959B1 (en) | Superconducting cable terminal structure | |
JP5555729B2 (en) | Terminal equipment for cryogenic equipment | |
JP2016195484A (en) | Terminal structure of superconducting cable | |
JP6791782B2 (en) | Terminal structure of superconducting equipment | |
JP5757986B2 (en) | Cryogenic cable termination connection | |
KR102172077B1 (en) | Mtehod of electrically conductive connection of two superconducting cables | |
RU2690531C2 (en) | Method and arrangement for assembling superconductive cable system | |
JP2016226143A (en) | Terminal connector for cryogenic cable | |
JP5804320B2 (en) | Superconducting cable terminal structure | |
TWI508403B (en) | Terminal apparatus of superconducting device | |
JP5696200B1 (en) | Cryogenic cable termination connection | |
WO2015068390A1 (en) | Cryogenic cable termination connector | |
JP6444229B2 (en) | Cryogenic cable termination connection | |
JP6482358B2 (en) | Superconducting cable terminal structure | |
BR102014023902A2 (en) | method for manufacturing conductive part and conductive part of a connector unit | |
JP5757987B2 (en) | Cryogenic cable termination connection | |
JP7049162B2 (en) | Termination for superconducting cables | |
JP6216302B2 (en) | Insulated pipe insulation unit and superconducting cable line | |
JP2017005869A (en) | Cryogenic cable end connection | |
JP2018078720A (en) | Terminal connector of cryogenic cable | |
JP2016192858A (en) | Cryogenic cable system and baking method of cryogenic cable system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150326 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150512 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150602 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5757986 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |