KR101011234B1 - 초전도체 케이블 실드의 연결 장치 - Google Patents

초전도체 케이블 실드의 연결 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101011234B1
KR101011234B1 KR1020050116626A KR20050116626A KR101011234B1 KR 101011234 B1 KR101011234 B1 KR 101011234B1 KR 1020050116626 A KR1020050116626 A KR 1020050116626A KR 20050116626 A KR20050116626 A KR 20050116626A KR 101011234 B1 KR101011234 B1 KR 101011234B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
superconductor
shield
link
joining element
piece
Prior art date
Application number
KR1020050116626A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060061275A (ko
Inventor
삐에르 미레보
클라우스 시플
프랑크 슈미트
니꼴라 랄루에
Original Assignee
넥쌍
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 넥쌍 filed Critical 넥쌍
Publication of KR20060061275A publication Critical patent/KR20060061275A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101011234B1 publication Critical patent/KR101011234B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/14—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by the disposition of thermal insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/16—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/34—Cable fittings for cryogenic cables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Gas Or Oil Filled Cable Accessories (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 다상의 초전도성 전기 링크에 있어서 소위 "냉간-유전" 초전도체 케이블(10,12)의 실드(16,26)를 전기적으로 상호 연결하기 위한 연결 장치에 관한 것으로, 각 초전도체 케이블(10,12)은 극저온 온도에서 초전도성을 나타내는 중심 초전도체(14), 상기 중심 초전도체를 둘러싸는 전기적 절연체, 상기 전기적 절연체를 둘러싸는 실드(16,26) 및 상기 실드(16,26)를 둘러싸는 크라이오스탯(cryostat,20)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 연결 장치는 그 실드 사이에 초전도성 링크(30)를 포함하고, 상기 초전도성 링크는 링크 초전도체(32) 및 그 링크 초전도체(32)를 감싸는 극저온 외장(34)을 포함하며, 링크 초전도체(32)의 두 말단(46,48)은 각각 전기적 및 열적으로 모두 전도성이 있는 연결 수단(36)에 의해 상기 실드들(16,26) 중 각 하나에 연결된다. 본 발명은 특히 고압 전기에 적용할 수 있다.

Description

초전도체 케이블 실드의 연결 장치{A CONNECTION ARRANGEMENT FOR SUPERCONDUCTOR CABLE SHIELDS}
도 1은 두 개의 초전도체 위상 케이블 및 이러한 두 케이블의 실드의 연결 장치를 도시한 단면도;
도 2, 3, 4 및 5는 링크 초전도체와 초전도체 위상 케이블 실드 사이의 연결에 대한 여러 실시예를 도시한 도면; 및
도 6은 링크 초전도체의 부분 사시도이다.
본 발명은 냉간-유전(cold-dielectric) 초전도체 케이블 실드들(shields), 더 구체적으로는 다른 위상의 초전도체 케이블 실드들의 연결 장치에 관한 것이다.
고압 초전도체 케이블에 의하여 전기를 전송하는 것은 저항성 전기 도체로 만들어진 종래의 케이블로 할 수 있는 것보다 훨씬 더 작은 케이블 단면을 사용하여 높은 전류가 전달되게 할 수 있고, 동시에 케이블을 통한 전기 손실, 특히 줄(Joule) 효과로 인한 전기 손실을 제한할 수 있는데, 이는 이러한 현상이 초전도에서 상당히 약하기 때문이다. 손실을 줄이기 위하여, 전기는 하나의 위상 케이블이 각각의 위상을 위해 제공되는 다상의 교류(AC) 형태, 일반적으로 3상 AC 형태로 전달된다(따라서, 3상 AC의 경우, 세 개의 분리된 위상 케이블이 있다).
"냉간-유전" 초전도체 위상 케이블은 적어도: 초전도 부분(이하, "중심 초전도체"라 함), 그 초전도체를 감싸는 전기 절연물(이하, "유전체"라 함), 상기 유전체를 감싸고 전부 또는 일부가 초전도체로 구성될 수 있는 실드, 및 상기 실드를 감싸는 극저온 인클로저 또는 "크라이오스탯(cryostat)"으로 구성된 중심 전기 전도체로 구성된다. 상기 크라이오스탯은 일반적으로 서로에 대해(예를 들어, 10 미리바(mbars)의 진공에 의해) 단열된 두 개의 동심 덮개로 구성된다. 크라이오스탯의 내부 덮개 내부에 포함된 극저온 유체는 유전체("냉간 유전체"라 함) 통해 중심 초전도체를 그 초전도체가 초전도 상태인 온도로 냉각한다(소위, "고온" 초전도체에서 이러한 온도는 예를 들어 -196℃이다).
안전상의 이유로, 케이블에 가해진 전압이 어떤 특정 값(예를 들어, 프랑스에서는 1 킬로볼트(kV))에 도달하면 그 케이블에서 실드의 존재는 의무적이다. 이러한 실드는 기초 전위, 일반적으로 어스(earth)에 연결된다. 이는 예를 들어 사람이 전기 케이블이 매설되어 있는 땅을 파는 경우, 그 케이블에 우연히 접촉할 때 감전사의 위험을 방지한다.
냉간-유전 초전도체 케이블에서, 비슷한 크기의 전류는 중심 초전도체 및 실드(특히, 실드가 전체 또는 부분적으로 초전도체로 구성되는 경우) 모두에서 흐르 도록 유도된다. 고압 케이블에서, 이러한 전류의 크기는 높고(예: 2400 암페어(A)), 따라서 실드를 어스에 직접 연결하는 것을 불가능하다. 이에 대한 해결책은 위상 케이블의 실드들을 서로 연결시키는 것이다. 결과 전류는 위상 전류의 벡터 합이고, 따라서 결과 전류의 크기는 제로 또는 거의 제로이며, 따라서 어스에 연결하는 것이 가능하다. 3상 AC에서, 두 개의 케이블은 세 개의 모든 위상의 실드들을 연결하기에 충분하고, 저항성 케이블(예: 구리 케이블)은 일반적으로 전류의 벡터 상쇄 후에 어스에 연결하기 위해 사용된다. 그럼에도 불구하고, 저항성 케이블에 의한 실드의 상호 연결은 줄(Joule) 효과에 의한 열 및 전기 손실을 초래하고, 따라서 초전도체를 냉각하기 위해 소모되는 극저온 유체의 양을 증가시키며 전체적으로 설비의 전기 효율의 떨어뜨린다. 또한, 만약 열 손실이 너무 크다면, 저항성 링크 주위의 온도 상승은 극저온 유체가 부근의 초전도체 냉각을 효율적으로 하는 것을 막을 수 있다. 그러면 초전도성 부분은 초전도 상태에서 통상적인 전도 상태로 변화할 수 있고, 따라서 설비의 전기 효율을 더 떨어뜨릴 수 있다.
본 발명은 이러한 기술적 문제를 해결하기 위한 것으로, 이를 위하여 본 발명은 각각의 케이블이 중심 초전도체, 그 중심 초전도체를 감싸는 유전체, 그 유전체를 감싸는 실드 및 그 실드를 감싸는 크라이오스탯을 포함하고, 상기 크라이오스탯은 극저온 유체를 포함할 수 있는 초전도체 위상 케이블의 실드들을 위한 연결 장치를 제공한다. 이 연결 장치는 상기 실드들 사이에 링크 초전도체 케이블을 포 함하고, 상기 링크 케이블은 링크 초전도체 및 그 링크 초전도체를 감싸는 극저온 외장을 포함하며, 상기 링크 초전도체의 두 말단은 각각 전기적 및 열적 전도성이 있는 연결 수단에 의해 상기 실드들 중 각 하나에 연결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 형태에서, 상기 링크 초전도체는 초전도체 가닥들이 감긴 전기 및 열 전도성 지지체를 포함한다. 이러한 초전도체 가닥들은 테이프 또는 와이어 형태(예: Bi2Sr2Ca2Cu3O 계 초전도체 테이프)일 수 있다. 상기 연결 수단은 상기 극저온 유체와 열 접촉을 하고, 상기 지지체에 열 및 전기적으로 연결되며, 상기 초전도체 가닥들은 상기 연결 수단 및 상기 지지체를 따라 열 전도에 의해 냉각된다. 지지체는 구리와 같은 전기적 및 열적으로 우수한 전도체인 금속으로 만들어지고, 고체 막대, 튜브 또는 금속 케이블(예컨대 에나멜이 입혀진 구리선 케이블과 같은)의 형태일 수 있다.
바람직하게는, 상기 극저온 외장은 예를 들어 "존스톤 커플링(Johnston coupling)"에 의해 크라이오스탯에 연결될 수 있고, 이 커플링은 상기 극저온 외장의 내용물과 크라이오스탯의 내용물 사이를 밀폐할 수 있다.
상기 연결 수단은 상기 극저온 유체를 상기 크라이오스탯과 상기 외장의 내부 사이에 통과시키기 위한 수단을 구비할 수 있고, 그러면 상기 링크 초전도체는 상기 극저온 유체와의 접촉에 의해 적어도 부분적으로 냉각될 수 있다.
상기 연결 수단은 바람직하게는 먼저 상기 링크 초전도체의 말단에 연결되고 다음으로 상기 실드에 연결되는 연결 피스(connection piece)를 포함한다. 상기 연 결 피스는 유연한 연결부(예: 일련의 금속끈)를 통하여 또는 먼저 슬라이딩 전기 접촉부(다접촉 날(multicontact blades)과 같은)를 통하여 상기 실드에 접촉하고 다음으로 상기 연결 피스에 고정되는 중간 피스(intermediate piece)를 사용하여 상기 실드에 연결될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 상기 실드는 전도체 접합 요소(conductor junction element)에 의해 감싸지고, 상기 실드 및 접합 요소는 전기적으로 상호 연결되며, 상기 실드는 접합 요소를 통해 상기 연결 수단에 연결된다. 상기 중간 피스는 예를 들어 상기 접합 요소와 중간 피스 사이에 삽입된 금속 날로 구성된 슬라이딩 접촉부에 의해 상기 접합 요소에 연결될 수 있다.
상기 접합 요소는 그 내벽이 상기 실드의 외벽에 바람직하게는 용융점이 낮은 합금을 사용하여 솔더링(soldering) 또는 브레이징(brazing) 함으로써 고정되는 튜브로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 장점 및 특징들은 이하 첨부된 도면을 참조한 비한정적 실시예를 통하여 보다 명확해 질 것이다.
도 1에서, 두 위상 케이블(10, 12)은 동일하고, 각 케이블은 유전체에 의해 둘러싸인 중심 초전도체(14)를 포함하며, 전기 및 열 전도성 또는 초전도성이 있는 물질, 예를 들어 구리 테이프 층 및 초전도 테이프 층으로 만들어진 케이블로 구성된 실드(16)에 의해 둘러싸인다. 상기 유전체는 (제로 볼트(V) 준위의)실드와 (높 은 전압의)중심 초전도체 사이의 파손을 방지하기 위하여 초전도체 케이블에 의해 한정된 전기장을 견딜 수 있게 선택되고 크기가 결정된 절연 물질로 구성된다. 일 예로서, 상기 유전체는 폴리프로필렌 적층 종이 또는 PPLP로 알려진 폴리프로필렌을 기초로 한 종이의 다수의 층으로 구성될 수 있다.
접합 요소(18)는 실드(16)의 전기적 및 열적으로 연결되는 일부 길이를 둘러싼다. 상기 접합 요소(18)는 내벽이 실드(16)의 외벽에 직접 솔더링 또는 브레이징(soldering or brazing)되는 튜브 또는 링 형태일 수 있다. 상기 접합 요소는 구리 등과 같은 우수한 전기 전도체 물질로 만들어진다. 상기 솔더링 또는 브레이징은 바람직하게는 용융점이 낮은 합금을 사용하여 실행된다.
환형으로 외벽(22)과 내벽(24)을 가진 극저온 인클로저 또는 크라이오스탯(cryostat,20)이 상기 접합 요소를 둘러싼다. 액체 질소와 같은 극저온 유체가 위상 초전도체(14)를 냉각하기 위하여 내벽 내부를 흐를 수 있다. 극저온 유체의 가열 및 상기 유체의 다량의 소비를 방지하기 위하여 내벽(24)과 외벽(22) 사이에는 열적 단열이 제공된다(예를 들어, 10-5 mbar 진공에 의해).
두 개의 초전도체 위상 케이블(10,12) 각각의 실드(16,26)를 상호 연결하는 장치는 링크 초전도체 케이블(30)을 포함하고, 상기 케이블은 바람직하게는 서로에 대해 (예를 들어, 진공에 의해) 단열된 두 동심 덮개로 구성된 극저온 외장(34)에 의해 둘러싸인 링크 초전도체(32) 및 상기 링크 초전도체(32)를 실드(16 또는 26)에 연결하는 수단(36)으로 구성된다.
링크 초전도체 케이블(30)과 실드들(16,26) 사이의 연결은 동일하므로, 실드(16)와 링크 케이블(30) 사이의 연결에 대해서만 설명한다(도 1에서 왼쪽 부분).
상기 링크 초전도체(32)는 테이프 또는 와이어 형태의 초전도체 가닥들(42,44)의 하나 이상의 층이 감긴 기계적인 지지체(40)(도 6 참조)로 구성된다. 카본 블랙 또는 유전체 물질 형태의 하나 이상의 부가층(46)이 초전도체 가닥들(42,44)의 층(들)을 선택적으로 감쌀 수 있다. 상기 기계적인 지지체(40)는 초전도체 가닥들(42,44)이 초전도 상태에서 단순한 전도 상태로 변하는 경우 전류를 통과시키기 위하여, 구리와 같은 전도성 물질로 만들어진다. 상기 지지체(40)는 케이블이거나 단단한 튜브 또는 유연한 튜브일 수 있다. 예를 들어, 카본 블랙 또는 스테인리스 강 테이프 또는 종이의 다른 종류의 층들이 초전도체 가닥들(42,44) 층 사이에 삽입될 수 있다. 이러한 층들은 각각 초전도체 테이프 층의 외경 둘레의 전위를 고르게 하거나, 초전도체 테이프에 더 향상된 보호 및 기계적 강도를 제공하거나, 또는 길이 전체 또는 일부에서 링크 초전도체와 극저온 외장(34) 사이를 전기적 절연을 제공할 수 있다. 초전도체 가닥들(42,44)은 양 말단(46,48)(도 1)에서 지지체(40)에 솔더링 또는 브레이징된다.
연결 수단(36)은 링크 초전도체(32)의 말단(46)에 설치된 연결 피스(50)(도 1)을 포함한다. 상기 연결 피스는 구리와 같은 열 및 전기의 우수한 전도체 물질의 블록으로 만들어진다. 상기 연결 피스(50)는 초전도체 가닥들(42,44)과 양립할 수 있는 온도에서 솔더링 또는 브레이징(52)(도 1 및 도 2)에 의해 링크 초전도체(32)의 말단(46)에 고정된다. 상기 연결 피스의 솔더링 또는 브레이징은 지지체(40)의 두 말단(46,48)에 대한 초전도체 가닥들(42,44)의 솔더링 또는 브레이징과 독립적으로 실행될 수 있다.
상기 연결 수단(36)은 또한 연결 피스(50)를 접합 요소(18)에 전기적으로 연결하는 유연한 연결부(54)(도 1 및 도 2)를 포함한다. 상기 유연한 연결부(54)는 다수의 금속 끈으로 만들어지고, 먼저 연결 피스(50)에 솔더링되고, 다음으로 말단 러그(56)에 의해 접합 요소(18)에 기계적 및 전기적으로 고정된다. 상기 끈의 수 및 그 단면은 전달되는 최대 전류의 함수로서 선택된다.
극저온 외장(34)의 두 말단 각각은 위상 케이블 각각의 크라이오스탯에 고정된다. 이러한 고정은 극저온 유체의 가열을 방지하기 위하여 극저온 외장과 크라이오스탯 사이에 열적 단열의 연속성을 보장하여야 한다. 이러한 유형의 고정은 커플링(58), 바람직하게는 관련 분야의 숙련된 자에게 잘 알려진 존스톤 커플링(Johnston Coupling)을 사용하여 실행될 수 있다. 이러한 유형의 커플링은 상호 결합하는 수(male) 부분 및 암(female) 부분을 포함하며, 극저온 외장(34)은 솔더링 등에 의해 존스톤 커플링의 수(male) 부분에 고정되는 반면, 커플링의 암(female) 부분은 위상 케이블의 크라이오스탯의 내벽(24)과 외벽(22) 사이에 솔더링된다. 극저온 전달 라인을 만들기 위한 이러한 커플링은 예컨대 제조업자 "Nexans"에 의해 판매된다.
연결 피스(50)의 크라이오스탯(20)에 대한 고정은 링크 초전도체(32)를 위해 선택된 냉각 방법에 따른 두 가지 다른 방식으로 실행될 수 있다.
제1 실시예에서, 연결 피스(50)와 링크 초전도체(32)의 지지체(40)를 따른 열 전도에 의해 냉각이 이루어진다. 크라이오스탯(20)에 포함된 극저온 유체는 극저온 외장(34)을 통과하지 않는다. 크라이오스탯(20)과 외장(34) 사이를 밀폐할 필요가 있다. 이러한 밀폐는 연결 피스(50)를 크라이오스탯(20)의 내벽(24)에 죄거나 또는 커플링(58)의 수(male) 부분과 암(female) 부분 사이를 죔으로써 달성된다.
제2 실시예에서, 링크 초전도체(32)는 크라이오스탯(20)의 극저온 유체와 직접 접촉함으로써 냉각된다. 이러한 환경에서, 연결 피스(50)는 밀폐 고정될 필요가 없고, 크라이오스탯(20)의 극저온 유체가 극저온 외장(34)과 링크 초전도체(32) 사이의 공간(31)을 통과할 수 있도록 상기 연결 피스에 통로가 제공될 수 있다.
상기 제2 실시예에서, 링크 초전도체(32)는 또한 열 전도에 의해 부분적으로 냉각될 수 있음을 알 수 있다. 이는 특히 연결 피스(50)를 통한 극저온 유체의 유량이 제한되는 경우, 지지체(40) 및 연결 수단(36)을 따른 열 전도를 통하여 링크 초전도체에 대하여 극저온 유체를 대류시킴으로써 직접적 냉각을 보충하는 것을 가능하게 한다.
도 1, 2, 3, 및 4에서 도시된 바와 같은 연결 피스(50)를 접합 요소(18)에 연결하는 여러 방법은 모두 상기 케이블의 열 감소 또는 치환이 이루어지게 한다. 도 3 및 도 4에서, 케이블의 열 감소는 두 동심부(18,60) 사이에 위치한 접촉 날(blade)(66)(다접촉 날)에 의한 접촉으로 실행되고, 이러한 두 동심부는 이에 항상 접촉하는 날에 의해 유지되는 전기 접촉으로 서로에 대해 미끄러진다. 도 1 및 도 2에서는, 접촉 날은 없지만, 열 감소 동안의 전기 접촉은 움직이는 끈(54)에 의해 유지된다. 부분들(16,18,14)은 케이블의 축을 따라 함께 움직이지만, 여분의 길이로 제공된 상기 끈(54)은 이러한 움직임이 가능하게 하면서 전기 연결은 유지시킨다. 케이블의 열 감소 또는 치환이 이루어지게 하는 도 1, 2, 3 및 4에 도시된 모든 실시예는 특히 중심 초전도체(14), 유전체 및 실드(16)로 구성된 위상 초전도체 부분이 이동할 수 있는 상황에 특히 적합하다(특히, 이러한 세 개의 기계적으로 상호 연결된 요소들의 전체 길이를 따라 발생하는 초기 열 감소로 인해, 설비가 극저온 유체를 주입함으로써 냉각되는 경우).
도 3에서, 연결 수단(36)은 연결 피스(50)와, 관형 커플링(62)을 구비한 링형 또는 실린더형 중간 피스(60)를 포함한다. 상기 연결 피스(50)는 커플링(62)에 삽입되어, 연결 피스(50)와 중간 피스(60) 사이에 전기 연결을 형성한다. 바람직하게는, 상기 커플링(62)은 일련의 전기 전도성 접촉 날로 만들어진 슬라이딩 전기 접촉부(64)가 제공되고, 이는 연결 피스(50)와 중간 피스(60)의 연결 및 분리를 용이하게 한다. 예를 들어, 제조업자 "Muticontact"사에 의해 판매되는 이러한 형태의 접촉 날은 관련 분야의 숙련된 자에게 잘 알려져 있다. 바람직하게는 금속 접촉 날을 통한 다른 슬라이딩 전기 접촉부(66)가 중간 피스(60)와 접합 요소(18) 사이에 통합될 수 있다. 상기 접합 요소(18)는 실드에 설치되기 때문에(브레이징 또는 솔더링에 의해), 상기 접합 요소(18), 실드(16) 및 위상 초전도체(14)로 형성된 조립체는 중간 피스(60)에서 슬라이딩할 수 있다. 따라서, 슬라이딩 접촉부(66)는 중심 초전도체(14), 유전체 및 실드(16)로 구성되는 위상 초전도체 부분이 이동의 경우에도 전기적 연결을 유지한다. 슬라이딩 금속 접촉 날(66)은 바람직하게는 중간 피스(60)에 고정된다. 접합 요소(18) 및 중간 피스(60)의 길이는 바람직하게는 동일하고 예상되는 열 감소의 함수로 선택된다.
도 4에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예보다 더 단순하다. 중간 피스(60)는 커플링(62)을 가지지 않고, 솔더링 또는 브레이징 등에 의해 직접 연결 피스(50)에 고정된다. 상기 중간 피스(60) 및 연결 피스(50)는 단일 가공품으로 구성될 수 있다.
위상 초전도체(14)가 움직일 것 같지 않을 때 또는 열 감소의 양이 작을 때(예를 들어, 짧은 길이의 초전도체 위상 케이블의 경우), 연결 피스(50)와 접합 요소(18) 사이의 연결은 도 5에 도시된 것처럼 고정적일 수 있다. 상기 연결 피스(50)는 솔더링 또는 브레이징에 의해 직접적으로 접합 요소(18)에 설치된다. 상기 접합 요소(18)는 예를 들어, 솔더링 또는 브레이징 또는 기계적 클램핑(clamping)에 의해 실드(16)에 고정될 수 있다. 연결 피스(50) 및 접합 요소(18)는 단일 가공품으로 형성될 수 있다. 선택적으로, 연결 피스(50)와 접합 요소(18) 사이의 이러한 강한 결합은 초전도성 링크 케이블의 설치 및 분리를 쉽게 하기 위하여, 예를 들어 도 3의 실시예에서 처럼 슬라이딩 접촉부를 가진 제거가능한 연결부로 교체될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예를 기술하였지만, 본 발명은 단지 두 개의 초전도체 위상 케이블의 실드의 상호 연결에 제한되지 않는다. 모든 위상의 실드들은 연속적으로 연결함으로써 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 3상 AC 경우 위상 No.1의 실드는 위상 No.2의 실드에 연결되고, 위상 No.2의 실드는 위상 No.3의 실드에 연결된다.
따라서, 본 발명은 기술된 실시예에 한정되지 않으며 관련 분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 내에서 많은 변형예가 존재함을 알 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 연결 장치는, 열 및 전기 손실을 방지하고 극저온 유체에 의한 초전도체 냉각 효율의 감소를 방지하여 전체적으로 설비의 전기 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 중심 초전도체(14), 상기 중심 초전도체를 감싸는 유전체, 상기 유전체를 감싸는 실드(16) 및 상기 실드(16)를 감싸는 크라이오스탯(20)을 포함하고 상기 크라이오스탯은 극저온 유체를 포함할 수 있는 초전도체 위상 케이블(10,12)의 실드들(16,26)을 위한 연결 장치에 있어서,
    상기 실드들 사이에 링크 초전도체 케이블(30)을 포함하고, 상기 링크 케이블은 링크 초전도체(32)와 상기 링크 초전도체를 감싸는 극저온 외장(34)을 포함하며, 상기 링크 초전도체(32)의 두 말단(46,48)은 각각 전기적 및 열적 전도성이 있는 연결 수단(36)에 의하여 상기 실드들(16,26) 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링크 초전도체(32)는 초전도체 가닥들(42,44)이 감긴 전기적 및 열적 전도성 지지체(40)를 포함하고, 상기 연결 수단(36)은 상기 극저온 유체와 열 접촉 하고 상기 지지체(40)에 열적 및 전기적으로 연결되며, 상기 초전도체 가닥들(42,44)은 상기 연결 수단(36) 및 상기 지지체(40)를 따라 열 전도에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지체(40)는 전기적 및 열적으로 우수한 전도체인 금속으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결 수단(36)은 상기 극저온 유체를 상기 크라이오스탯(20)과 상기 극저온 외장(34)의 내부(31) 사이에 통과시키기 위한 수단을 구비하고, 상기 링크 초전도체(32)는 상기 극저온 유체와의 접촉에 의해 적어도 부분적으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 수단(36)은 먼저 상기 링크 초전도체(32)의 말단(46)에 연결되고 다음으로 상기 실드(16)에 연결되는 연결 피스(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결 피스(50)는 유연한 연결부(54)를 통해서 상기 실드(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유연한 연결부는 일련의 금속끈(54)으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 연결 피스(50)는 중간 피스(60)를 통하여 상기 실드(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중간 피스(60)는 슬라이딩 전기 접촉부(64)를 통하여 상기 실드(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬라이딩 접촉부(64)는 상기 연결 피스(50)와 상기 중간 피스(60) 사이에 삽입되는 금속 날로 구성되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 중간 피스(60)는 상기 연결 피스(50)에 고정되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실드(16)는 전도성 접합 요소(18)에 의해 감싸지고, 상기 실드(16)와 접합 요소(18)는 전기적으로 상호 연결되며, 상기 실드는 상기 접합 요소(18)를 통해 상기 연결 수단(36)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 실드(16)는 전도성 접합 요소(18)에 의해 감싸지고, 상기 실드(16)와 접합 요소(18)는 전기적으로 상호 연결되며, 상기 실드는 상기 접합 요소(18)를 통해 상기 연결 수단(36)에 연결되고,
    상기 중간 피스(60)는 슬라이딩 접촉부(66)를 통해 상기 접합 요소에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 슬라이딩 접촉부(66)는 상기 접합 요소와 상기 중간 피스 사이에 삽입된 금속 날에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 접합 요소(18)는 브레이징(brazing) 또는 솔더링(soldering)에 의해 상기 연결 피스(50)에 고정되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 접합 요소(18)는 내벽이 상기 실드의 외벽에 고정되는 튜브에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 접합 요소(18)는 용융점이 낮은 합금을 사용하여 솔더링 또는 브레이징에 의해 상기 실드(16)에 설치되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극저온 외장(34)은 밀폐 커플링(58)을 통해 상기 크라이오스탯(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 밀폐 커플링(58)은 존스톤 커플링(Johnston Coupling)인 것을 특징으로 하는 연결 장치.
KR1020050116626A 2004-12-01 2005-12-01 초전도체 케이블 실드의 연결 장치 KR101011234B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0452827 2004-12-01
FR0452827A FR2878654B1 (fr) 2004-12-01 2004-12-01 Agencement de connexion des ecrans de cables supraconducteurs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060061275A KR20060061275A (ko) 2006-06-07
KR101011234B1 true KR101011234B1 (ko) 2011-01-26

Family

ID=34952718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050116626A KR101011234B1 (ko) 2004-12-01 2005-12-01 초전도체 케이블 실드의 연결 장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7332671B2 (ko)
EP (1) EP1681743B1 (ko)
JP (1) JP4800755B2 (ko)
KR (1) KR101011234B1 (ko)
CN (1) CN100544147C (ko)
AT (1) ATE385056T1 (ko)
DE (1) DE602005004497T2 (ko)
DK (1) DK1681743T3 (ko)
ES (1) ES2300963T3 (ko)
FR (1) FR2878654B1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007142126A1 (ja) 2006-06-02 2007-12-13 Panasonic Corporation 高周波誘電加熱用電力制御装置およびその制御方法
KR100775987B1 (ko) * 2006-08-08 2007-11-15 한국전기연구원 삼상 고온 초전도 케이블의 초전도 차폐층 접속장치
FR2930378B1 (fr) * 2008-04-16 2010-05-14 Nexans Agencement de connexion de deux cables supraconducteurs
ATE548738T1 (de) * 2009-01-15 2012-03-15 Nexans Anordnung zur strombegrenzung
KR20110086241A (ko) * 2010-01-22 2011-07-28 엘에스전선 주식회사 초전도 케이블용 단말장치의 차폐도체 연결구조체
CN101982902B (zh) * 2010-09-14 2013-03-20 上海电缆研究所 低温绝缘超导电缆屏蔽导体互连结构
KR101798659B1 (ko) * 2011-04-27 2017-11-16 엘에스전선 주식회사 초전도 케이블 장치
CN102751594A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 合肥科烨电物理设备制造有限公司 用于超导导体的u形弯曲连接盒及其安装方法
DK2690737T3 (en) * 2012-07-25 2017-12-11 Nexans Arrangement with three superconducting phase conductors
GB201217782D0 (en) * 2012-10-04 2012-11-14 Tesla Engineering Ltd Magnet apparatus
JP2015162367A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 昭和電線ケーブルシステム株式会社 超電導ケーブルの端末構造体及びその製造方法
AU2017403926B2 (en) * 2017-03-14 2024-03-07 Nexans Device for loading a fluid onto a ship
DE102018201451A1 (de) 2018-01-31 2019-08-01 MTU Aero Engines AG Gleitkontaktkomponente für eine Induktionsheizvorrichtung, Induktionsheizvorrichtung mit einer Gleitkontaktkomponente und Verfahren zur Herstellung einer Gleitkontaktkomponente

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0714620A (ja) * 1993-06-22 1995-01-17 Chubu Electric Power Co Inc 酸化物超電導導体用電流供給端子の構造
JPH0955241A (ja) * 1995-08-11 1997-02-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 多層超電導ケーブル
JP2000030776A (ja) 1998-07-07 2000-01-28 Fujikura Ltd 超電導電流リード部の接続構造
JP2001006453A (ja) 1999-06-24 2001-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブル接続部

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822518A (ja) * 1981-07-29 1983-02-09 住友電気工業株式会社 管路気中ケ−ブルのシ−ス接続方法
FR2592745B1 (fr) * 1986-01-08 1988-03-18 Alsthom Stator a enroulements triphases supraconducteurs
JPH07312310A (ja) * 1994-05-18 1995-11-28 Toshiba Corp 超電導コイル
IT1281651B1 (it) * 1995-12-21 1998-02-20 Pirelli Cavi S P A Ora Pirelli Terminale per collegare un cavo polifase superconduttivo ad un impianto elettrico a temperatura ambiente
AU2001293678A1 (en) * 2000-10-02 2002-04-15 Nkt Cables Ultera A/S A terminal connection for a superconductive cable
DE10225935C5 (de) * 2002-06-11 2011-10-06 THEVA DüNNSCHICHTTECHNIK GMBH Vorrichtung zum Leiten von Strom
JP4201331B2 (ja) * 2003-06-19 2008-12-24 住友電気工業株式会社 多相超電導ケーブルの相分岐構造
JP4298450B2 (ja) * 2003-09-24 2009-07-22 住友電気工業株式会社 超電導ケーブルの端末構造
JP4593933B2 (ja) * 2004-01-22 2010-12-08 住友電気工業株式会社 多相超電導ケーブルの接続構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0714620A (ja) * 1993-06-22 1995-01-17 Chubu Electric Power Co Inc 酸化物超電導導体用電流供給端子の構造
JPH0955241A (ja) * 1995-08-11 1997-02-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 多層超電導ケーブル
JP2000030776A (ja) 1998-07-07 2000-01-28 Fujikura Ltd 超電導電流リード部の接続構造
JP2001006453A (ja) 1999-06-24 2001-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブル接続部

Also Published As

Publication number Publication date
ES2300963T3 (es) 2008-06-16
JP4800755B2 (ja) 2011-10-26
FR2878654B1 (fr) 2007-01-12
FR2878654A1 (fr) 2006-06-02
CN100544147C (zh) 2009-09-23
US7332671B2 (en) 2008-02-19
EP1681743A1 (fr) 2006-07-19
ATE385056T1 (de) 2008-02-15
DK1681743T3 (da) 2008-06-02
DE602005004497D1 (de) 2008-03-13
KR20060061275A (ko) 2006-06-07
JP2006158196A (ja) 2006-06-15
US20080007374A1 (en) 2008-01-10
EP1681743B1 (fr) 2008-01-23
DE602005004497T2 (de) 2009-01-15
CN1808813A (zh) 2006-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101011234B1 (ko) 초전도체 케이블 실드의 연결 장치
EP1732190B1 (en) Terminal structure of multiphase superconducting cable
JP4033509B2 (ja) 超電導多相ケーブルを室温の電気装置に接続する端子
JP4298450B2 (ja) 超電導ケーブルの端末構造
KR101510791B1 (ko) 두 개의 초전도체 케이블을 위한 연결장치
JP4593933B2 (ja) 多相超電導ケーブルの接続構造
US7148423B2 (en) Phase split structure of multiphase superconducting cable
KR20070086466A (ko) 초전도 기기의 전력 인출 구조
JP4207223B2 (ja) 超電導ケーブル及びこの超電導ケーブルを用いた超電導ケーブル線路
KR20010092749A (ko) 초전도체를 사용하는 전력 전송 시스템
CN104466882A (zh) 超导电缆接头
KR100967067B1 (ko) 다상 초전도 케이블의 상분기 구조
EP3065243B1 (en) Termination unit for a superconducting cable
CN101982902B (zh) 低温绝缘超导电缆屏蔽导体互连结构
JP2009070833A (ja) 超電導ケーブルの端末構造の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140109

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150108

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160107

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170112

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180111

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190110

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200109

Year of fee payment: 10