KR20100004281A - 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치 - Google Patents

삼상 초전도 케이블의 중간접속장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100004281A
KR20100004281A KR1020080064375A KR20080064375A KR20100004281A KR 20100004281 A KR20100004281 A KR 20100004281A KR 1020080064375 A KR1020080064375 A KR 1020080064375A KR 20080064375 A KR20080064375 A KR 20080064375A KR 20100004281 A KR20100004281 A KR 20100004281A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
superconducting
cover
core
superconducting cable
phase
Prior art date
Application number
KR1020080064375A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100977405B1 (ko
Inventor
배준한
조전욱
Original Assignee
한국전기연구원
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 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020080064375A priority Critical patent/KR100977405B1/ko
Publication of KR20100004281A publication Critical patent/KR20100004281A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100977405B1 publication Critical patent/KR100977405B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치에 관한 것으로서, 상세하게는 삼상 초전도 케이블의 냉각튜브에 수용된 코어를 전기적으로 상호 접속시키는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치에 있어서, 상호 접속되는 상기 코어의 포머가 양단에 각각 삽입되어 접속되게 하는 금속 슬리브와, 상기 금속 슬리브 외측에서 상호 접속된 상기 코어의 초전도 통전층 및 절연층을 덮는 금속 커버와, 상기 금속커버 외주면에서 상호 접속된 상기 코어의 초전도 차폐층의 외측으로 결합되어 상기 금속커버를 밀폐하고 상기 냉각튜브 내주면에 상기 삼상 코어를 지지하는 고정지지대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 금속 슬리브로 포머를 기계적으로 연결하기 때문에 물리적 결합강도가 현저히 우수하고, 초전도 통전층이 상기 포머와 동경의 금속 슬리브 외주면 상에서 배열되므로 절곡될 우려가 없으며, 초전도 통전층, 초전도 차폐층의 접속이 초전도 접합되므로 접촉저항과 열손실이 낮을 뿐 아니라 각 코어는 고정지지대대로 단단히 고정되므로 냉각시 열 수축에 의한 코어의 뒤틀림이나 변형이 방지된다.
초전도 케이블, 포머, 통전층, 차폐층, 절연층, 선재, 금속 슬리브, 금속커버

Description

삼상 초전도 케이블의 중간접속장치{3 Phase Superconducting Cable jointing apparatus}
본 발명은 초전도 케이블의 중간접속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 삼상 초전도 케이블의 각 상에 해당하는 포머의 물리적 결합력이 향상되도록 기계적으로 결합하고 접합저항 및 열손실이 낮도록 초전도 접합한 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치에 관한 것이다.
일반적으로 초전도 케이블은 저항이 극히 작은 초전도선을 사용하기 때문에 기존 케이블에 비해 전력 손실이 매우 작아서 대용량의 전력을 송전할 수 있는 특징이 있다.
그러나 장거리 전력전송을 위해서는 초전도 케이블을 서로 연결해주는 중간 접속장치가 반드시 필요한데, 이에 대하여 종래 일본 특개평4-98773호에 의해 개시된 바 있으며, 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 초전도 케이블의 중간접속장치를 나타내는 단면도이다.
종래 초전도 케이블의 중간접속장치는 초전도 케이블 내측의 포머(41,51)를 주변의 초전도 선재(42,52)(도전성 금속층(43,44,53,54), 초전도선재층(45,55)) 보 다 짧게 절단하여 양측 초전도 케이블의 각각의 상에 내재된 포머(41)와 포머(51) 사이에 초전도 케이블과 동일한 적층구조의 접속재(4)를 삽입하고, 상기 접속재(4)의 양단에 양측 초전도 케이블의 포머(41,51)를 은납(8,9)으로 접합하고 동시에 양측 초전도 케이블의 초전도 선재(42,52)도 은납(7)으로 상호 접합한다.
이때 상기 접속재(4)는 초전도 케이블과 동일한 적층구조가 되도록 금속파이프(61)의 외주에 도전성 금속층(63), 초전도 선재층(65), 다시 도전성 금속층(64)이 순차적으로 적층되어 있다.
따라서 초전도 케이블의 초전도 선재층(45)에 공급된 전류는 접속재(4)의 초전도 선재층(65)을 경유하여 반대쪽 초전도 케이블의 초전도 선재층(55)으로 흐르게 된다.
그러나 이러한 종래 초전도 케이블의 중간접속장치는 접속재(4)를 케이블의 포머(41,51)와 은납(8,9)으로 접속하기 때문에 은납의 물리적 결합력이 취약하여 초전도 케이블을 임계온도 이하로 냉각할 때 열수축에 의해 접속재(4)와 양측 초전도 케이블의 초전도 선재(42,52) 사이의 계면에 균열이 발생할 수 있고, 고압(10bar 내외)으로 유동하는 냉매가 물리적으로 취약한 균열부에 침투하게 되면 접속재(4)가 파단되거나 접촉저항이 증가하여 전력손실 증가 및 저항열에 의한 온도상승으로 냉각시스템의 냉각부하가 증가 됨은 물론, 켄치(quench) 현상으로 초전도 선재의 성능저하를 초래할 수 있는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 접속재(4)의 양단을 초전도 케이블의 포머(41,51)와 은납(8,9)으로 결합하면 과열로 초전도 케이블의 특성이 저하될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 삼상 초전도 케이블의 포머를 기계적으로 접속하여 중간 접속부의 물리적 결합력이 향상되고 초전도 통전층의 연결이 절곡되지 않게 하는 초전도 케이블의 중간접속장치를 제공하는 것이다.
또한 초전도 통전층 및 차폐층을 직접 초전도 접속하여 전기저항 및 열발생이 크게 감소될 수 있는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 초전도 케이블의 접속부의 수리가 용이한 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 초전도 케이블의 각 상이 냉각튜브 내에 견고하게 지지되면서 냉각수축에 따른 초전도 케이블의 뒤틀림이나 절곡을 방지할 수 있는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 삼상 초전도 케이블의 냉각튜브에 수용된 코어를 전기적으로 상호 접속시키는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치에 있어서, 상호 접속되는 상기 코어의 포머가 양단에 각각 삽입되어 접속되게 하는 금속 슬리브와, 상기 금속 슬리브 외측에서 상호 접속된 상기 코어의 초전도 통전층 및 절연층을 덮는 금속 커버와, 상기 금속커버 외주면에서 상호 접속된 상기 코어의 초전도 차폐층의 외측으로 결합되어 상기 금속커버를 밀폐하고 상기 냉 각튜브 내주면에 상기 삼상 코어를 지지하는 고정지지대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 금속 슬리브는 중앙에 격벽이 형성된 파이프 형상으로 이루어져 상기 포머가 각각 삽입, 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 금속 슬리브의 외경과 상기 포머의 외경이 동일하게 되도록 상기 포머가 삽입된 상기 금속 슬리브를 압축하여 접속하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 금속커버는 상기 절연층이 권취된 부분에 대응하도록 횡단면이 타원형인 용기형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 금속커버는 개폐가 용이하도록 상부커버와 하부커버의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 상부커버와 하부커버의 내주면에는 상기 초전도 차폐층에서 발생한 열이 상기 절연층으로 전달되는 것을 방지하도록 단열재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고정지지대는 상기 금속커버의 상부를 덮는 상부지지대와, 하부를 덮는 하부지지대와, 상기 하부지지대를 상호 전기적으로 연결, 고정되게 하는 하부지지대 결합구와, 상기 상부지지대에 결합되고 상기 냉각튜브 내주면에 접촉하여 지지하는 지지구로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 지지구는 상기 상부지지대에 고정되고 외주면에 나사산이 형성된 고정부재와, 상기 냉각튜브와 상기 각 코어 간의 간격조절 가능하도록 상기 고정부재와 나사 결합하는 조절부재와, 상기 코어가 수축에 의해 길이방향으로 이동가능하도록 상기 조절부재 상부에 결합되고 상기 냉각튜브 내주면에 접촉하는 롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 서로 이격된 상기 초전도 차폐층을 전기적으로 접속하도록 접속용 초전도 선재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 금속 슬리브를 압착하여 좌우 초전도 케이블의 포머를 기계적으로 연결하기 때문에 기존의 납땜을 이용하여 접속하는 것보다 물리적 결합강도가 현저히 우수하다.
둘째, 좌우 포머를 연결한 후 금속 슬리브의 외경이 각 포머의 외경과 동일하기 때문에 포머 외주면에 배열되는 초전도 통전층이 금속 슬리브 외주면 상에서 절곡될 우려가 없이 접속되므로 초전도 선재의 꺾임이 방지된다.
셋째, 초전도 통전층, 차폐층의 접속이 저온 납땜에 의해 초전도 접합되므로 전기적 접촉저항이 낮고 열 발생이 작다.
넷째, 금속커버의 개폐가 용이하므로 초전도 차폐층 및 통전층의 수리가 용이하다.
다섯째, 중간접속 작업 완료 후 삼상 초전도 케이블의 각 코어는 고정지지대대로 단단히 고정되므로 접속부의 처짐이 방지될 뿐 아니라 각 코어의 길이방향으로 동일하게 이동가능하므로 냉각시 열 수축에 의한 코어의 뒤틀림이나 절곡을 방 지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치를 나타내는 횡단면도, 도 3은 도 2에 도시된 삼상 초전도 케이블의 접속부분이 냉각튜브에 설치된 것을 나타내는 종단면도이다.
본 발명은 삼상 초전도 케이블(200)을 서로 전기적, 기계적으로 접속하기 위한 구조로서 크게 금속 슬리브(100), 금속커버(110), 고정지지대(130)로 구성된다.
일반적으로 삼상 초전도 케이블(200)은 냉각튜브(210)와 코어(300)로 구성되는데, 상기 코어(300)는 중심부에 여러 가닥의 구리 연선들이 서로 꼬여서 형성된 포머(310)와, 그 외주면에 초전도 통전층(320), 절연층(330), 초전도 차폐층(340), 보호층(미도시)이 차례로 형성되어 있다. 또 상기 냉각튜브(210) 내부에 유동하는 냉매가 채워지고 상기 코어 3개(삼상)가 그 속에 배열되어 있는 구조이다.
먼저 금속 슬리브(100)에 대해 설명하자면, 상기 금속 슬리브(100)는 파이프 형상을 가지며 내경은 상기 포머(310)가 삽입될 수 있을 정도의 직경을 가진다.
재질은 금속이며 보통 전도성이 우수한 구리가 적당하다.
그리고 상기 금속 슬리브(100)는 중앙이 관통되는 것보다 중앙에 격벽(102)이 구비된 것이 바람직한데, 이것은 상기 포머(310)가 양측에서 삽입되기 때문에 양측의 포머(310) 중 어느 한쪽이 과다하게 삽입되면 다른 한쪽은 적게 삽입될 수 있으므로 양측의 포머(310)가 동일한 깊이만큼 삽입되게 해준다.
여기서, 상기 금속 슬리브(100)의 양단에는 연결하고자 하는 상기 포머(310)가 각각 삽입되고 상기 금속 슬리브(100)는 별도의 압착기(미도시)로 가압하여 상기 금속 슬리브(100)의 외경이 상기 포머(310)의 외경과 동일해지도록 한다. 즉 상기 포머(310)의 외주면이 상기 금속 슬리브(100)의 외주면과 동일표면이 되도록 접속된다.
이와 같이 상기 금속 슬리브(100)를 사용하여 상기 포머(310)를 기계적으로 가압하여 접속하므로 종래와 같이 납땜으로 연결할 때보다 물리적 결합력이 월등히 강해진다.
그리고 상기 포머(310)와 금속 슬리브(100)의 길이방향으로 초전도 통전층(320)을 배열되는데 상기 초전도 통전층(320)은 서로 저온 납땜으로 접속되며, 접속된 상기 초전도 통전층(320)의 외측에는 절연층(330)이 권취된다.
이때 상기 금속 슬리브(100)와 포머(310) 사이에 단이 형성되지 않으므로 상기 초전도 통전층(320)은 굴곡 없이 배열되어 상기 초전도 통전층(320) 내의 초전도 선재의 꺾임이 방지된다. 또한 상기 양측의 초전도 통전층(320) 접속은 직접 접속도 가능하나 초전도 선재를 추가로 삽입하여 접속할 수도 있다.
다음은 금속커버(110)에 대해 설명하기로 한다.
상기 금속커버(110)는 상기 절연층(330)을 덮으면서 고정하는 것으로서 종단 면은 원형이지만 횡단면은 가운데가 볼록한 타원형이며 내부가 비어있는 용기형상을 가지는데, 상부커버(112)와 하부커버(114)로 구성된다.
도시된 바를 참조하면 상기 상부커버(112)와 하부커버(114)는 서로 착탈 가능하게 결합될 수 있어 개폐가 용이하다.
상기 금속커버(110)의 양단은 상기 초전도 케이블 코어(300)의 내부로 일부 삽입되어 결합되는데, 이때 상기 절연층(330)과 초전도 차폐층(340) 사이에 삽입된다.
재질은 도전성 금속을 사용하는데, 일반적으로 구리가 사용된다.
바람직한 것은 상기 금속커버(110) 내주면에 단열재(116)가 더 구비되는 것이 좋은데, 상기 단열재(116)는 상기 금속커버(110) 외주면에 부착되고 상호 접속되는 초전도 차폐층에서 발생하는 열이 상기 절연층(330)으로 전달되는 것을 차단한다. 이것은 상기 절연층(330)이 대략 130℃ 이내에서 기능을 하므로 열이 전달되는 것을 차단할 필요가 있기 때문이다.
상기 단열재(116)는 파이프 형상을 가지며 일반적으로 열 차단율이 우수한 FRP(fiberglass reinforced plastics)를 사용하는 것이 좋다.
다음은 상기 각 코어(300)를 지지하여 상기 코어의 처짐 및 처짐에 의한 접속부 양측의 꺾임을 방지하는 고정지지대(130)에 대해 설명하기로 한다.
상기 고정지지대(130)는 상부지지대(132)와 하부지지대(134), 하부지지대 결합구(136), 지지구(138)로 구성된다.
상기 상부지지대(132)는 상기 금속커버(110)의 상부를 덮고, 상기 하부지지대(134)는 상기 금속커버(110)의 하부를 덮되, 상기 상부지지대(132)와 하부지지대(134)는 서로 양측에서 체결되어 상호 결합된다.
상기 각 고정지지대(130)의 하부지지대(134) 상에는 상기 하부지지대 결합구(136)가 결합되어 각 코어(300)를 내측으로 잡아준다. 바람직하게는 상기 각 코어(300)가 도 3에 도시된 바와 같이 서로 120°를 이루어 안정되게 고정되는 것이 좋다. 참고로 상기 하부지지대 결합구(136)는 공지된 것으로 다양한 형상이 가능하다.
또 상기 고정지지대(130)의 재질은 녹이 발생하지 않고 강도가 우수한 스테인레스 스틸이 적합하다.
또한 상기 각 고정지지대(130)의 상부지지대(132) 상에는 지지구(138)가 구비되어 상기 각 코어(300)를 외측으로 3점 지지한다.
상기 지지구(138)는 일단이 상기 상부지지대(132) 상에 고정되고 타단이 상기 냉각튜브(210) 내주면에 맞닿는다. 자세히 설명하면, 상기 지지구(138)는 상기 상부지지대(132) 상에 고정되는 고정부재(138a)와, 상기 고정부재(138a)와 결합하여 상기 고정부재(138a)를 따라 이동가능하게 결합하는 조절부재(138b)와, 상기 조절부재(138b) 상부에 결합하고 상기 냉각튜브(210) 내주면에 접촉하여 길이방향으로 이동 가능한 롤러(138c)로 이루어진다.
상기 고정부재(138a)와 조절부재(138b)는 서로 나사 결합하는 것이 좋은데, 바람직하게는 상기 고정부재(138a)는 수나사산이, 조절부재(138b)는 암나사산이 형 성되어 상기 조절부재(138b)를 회전시킴으로써 상기 고정부재(138a)를 따라 이동된다.
이러한 구조로 인해 상기 각 코어(300)는 내측으로 상기 하부지지대 결합구(136)에 의해 고정되고 외측으로 상기 지지구(138)에 의해 상기 냉각튜브(210)에 3점 지지 가능하며, 상기 코어(300)와 냉각튜브(210) 사이의 간격에 맞추어 상기 조절부재(138b)를 조절함으로써 상기 코어(300)가 견고하게 지지될 수 있다.
한편, 상기 조절부재(138b) 상부에는 결합된 롤러(138c)는 회전이 가능하여 상기 각 코어(300)가 냉각튜브(210) 내주면으로부터 지지되면서 길이방향으로 이동가능하게 한다.
이것은 상기 각 코어(300)가 냉매에 의해 냉각되면 급격한 수축이 발생하게 되고 이로 인해 양측의 코어(300)는 일측으로 움직이는 변형 또는 뒤틀림(twist)이 발생한다.
도 2를 참조하여 설명하자면, 수축이 발생할 때 각 코어(300)는 동일한 방향으로 동일한 거리만큼 수축이 일어나야 변형이나 뒤틀림이 발생하지 않는다. 따라서 상기 롤러(138c)가 상기 코어(300)를 길이방향으로 슬라이딩 되게 하기 때문에 각 코어(300)는 유동적으로 움직일 수 있어서 냉각수축에 의한 변형, 뒤틀림 방지된다.
한편, 본 발명에서 상기 초전도 차폐층(340)을 상호 접속할 때 서로 이격되어 직접 접속하기 곤란한 경우 별도의 접속용 초전도 선재(120)를 더 구비하여 접 속하고자 하는 양측의 초전도 차폐층(340)을 서로 연결할 수 있다.
상기 접속용 초전도 선재(120)는 공지된 것으로 보통 매트릭스 내에 Bi2223계 초전도 필라멘트가 다수개 매립되며 테이프 형상을 가지는 것이므로 자세한 설명을 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 접속용 초전도 선재(120)는 상기 금속커버(110) 외주면에 길이방향으로 다수개가 배열되고 상기 금속커버(110) 상에 일반 납땜으로 고정되는데, 상기 접속용 초전도 선재(120)의 길이는 상기 초전도 차폐층(340) 간의 이격거리에 따라 달라진다.
그리고 상기 접속용 초전도 선재(120)와 각 초전도 차폐층(340)은 초전도 접합인 저온 납땜으로 접속되어 접속저항 및 열 발생을 최소화한다.
이하에서는 본 발명에 따른 삼상 초전도 케이블 중간접속장치에 따라 두 삼상 초전도 케이블(200)을 접속하는 순서에 대해 설명하기로 한다.
먼저 접속하고자 하는 삼상 초전도 케이블(200)의 양측 코어(300)에 있어서 외피(초전도 차폐층, 절연층, 초전도 통전층)를 걷어내고, 상기 금속 슬리브(100)의 양단에 상기 포머(310)를 각각 삽입시킨 후 압착공구를 사용하여 상기 포머(310)와 금속 슬리브(100)의 외경이 일치될 때까지 가압하여 기계적으로 체결한다.
다음으로 상기 포머(310) 외측에 있는 상기 각 초전도 통전층(320)을 상기 금속 슬리브(100) 상에 길이방향으로 배열하고 상호 저온 납땜하여 접속한다.
참고로 저온 납(녹는점 80℃)을 사용하는 이유는 일반적으로 초전도 통전층이나 차폐층을 이루는 초전도 선재는 보호를 위해 스테인레스나 황동 선재로 이루어진 외피를 일반 납(녹는점 190℃)을 이용하여 전기적, 기계적으로 결합하기 때문에 Bi(34%), In(66%)로 구성된 저온 납을 사용하는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 만일 일반 납을 사용하면 일반 납의 녹는점이 초전도 선재의 외피를 구성하는 스테인레스나 황동 선재를 부착하기 위해 사용된 일반 납의 녹는점과 같이 때문에 스테인레스나 황동 선재가 부풀어 오르거나 벗겨지게 되고, 이때 초전도 선재와 스테인레스나 황동 선재 사이의 열팽창 계수의 차이에 의해 초전도 선재가 국부적으로 기계적인 손상을 받게 되며, 결국 초전도체의 임계전류가 감소하기 때문이다.
다음으로 상기 초전도 통전층(320) 접속이 완료되면 그 위에 크라프트지로 구성된 절연지를 수회 권선하여 절연층(330)을 형성한다.
다음에 상기 금속커버(110)의 상부커버(112) 및 하부커버(114)의 외주면에 길이방향을 따라 접속용 초전도 선재(120) 다수개를 배열하고 일반 납으로 상기 금속커버(110) 상에 납땜한다. 이때 상기 접속용 초전도 선재(120)의 길이는 상기 초전도 차폐층(340)과의 접합에 필요한 길이만큼 적절하게 선택하면 된다.
상기와 같이 접속용 초전도 선재(120)가 납땜된 상기 상부커버(112)와 하부커버(114)의 양단을 상기 절연층(330)과 초전도 차폐층(340) 사이에 삽입되면서 상기 절연층(330) 외주를 덮도록 상호 결합한 후 상기 접속용 초전도 선재(120)의 양단과 상기 초전도 차폐층(340)을 각각 저온 납땜하여 전기적으로 접속시킨다. 이와 같은 방식으로 상기 초전도 차폐층(340)의 초전도 선재가 접속되므로 접합저항이 및 열 발생이 최소화된다.
이후 상기 고정지지대(130)의 상부지지대(132)과 하부지지대(134)을 각각 상기 금속커버(110) 상에 체결하고 상기 지지구(138)에 의해 각 코어(300)가 지지되도록 상기 조절부재(138b)를 조절하여 상기 롤러(138c)가 상기 냉각튜브(210) 내주면에 밀착되게 함으로써 접속을 완료한다.
추가적으로 상기 냉각튜브(210) 속에 냉매를 충진하면 상기 각 코어는 냉각수축하면서 일측으로 이동하게 되고 이때 지지하는 상기 롤러가 구르면서 코어 접속부의 위치가 적절하게 정해져 견고하게 고정된다.
이상과 같이 본 발명은 금속 슬리브와 금속커버를 이용하여 삼상 초전도 케이블을 기계적으로 단단히 결합하고 전기적으로 용이하게 접속할 수 있는 접속구조를 기본적인 기술적 사상으로 하고 있으며, 첨부한 도면은 본 발명을 설명하기 위한 일 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 기술적 범위는 청구범위에 의해 결정되어야 할 것이다.
도 1은 종래 초전도 케이블의 중간 접속부의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치를 나타내는 횡단면도.
도 3은 도 2에 도시된 삼상 초전도 케이블의 접속부분이 냉각튜브에 설치된 것을 나타내는 종단면도.
<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>
100 : 금속 슬리브 102 : 격벽
110 : 금속커버 112 : 상부커버
114 : 하부커버 116 : 단열재
120 : 접속용 초전도 선재 130 : 고정지지대
132 : 상부지지대 134 : 하부지지대
136 : 하부지지대 결합구 138 : 지지구
138a : 고정부재 138b : 조절부재
138c : 롤러 200 : 삼상 초전도 케이블
210 : 냉각튜브 300 : 코어
310 : 포머 320 : 초전도 통전층
330 : 절연층 340 : 초전도 차폐층

Claims (9)

  1. 삼상 초전도 케이블(200)의 냉각튜브(210)에 수용된 코어(300)를 전기적으로 상호 접속시키는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치에 있어서,
    상호 접속되는 상기 코어(300)의 포머(310)가 양단에 각각 삽입되어 접속되게 하는 금속 슬리브(100)와,
    상기 금속 슬리브(100) 외측에서 상호 접속된 상기 코어(300)의 초전도 통전층(320) 및 절연층(330)을 덮는 금속 커버(110)와,
    상기 금속커버(110) 외주면에서 상호 접속된 상기 코어(300)의 초전도 차폐층(340)의 외측으로 결합되어 상기 금속커버(110)를 밀폐하고 상기 냉각튜브(210) 내주면에 상기 삼상 코어(300)를 지지하는 고정지지대(130)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 슬리브(100)는 중앙에 격벽(102)이 형성된 파이프 형상으로 이루어져 상기 포머(310)가 각각 삽입, 결합되는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속 슬리브(100)의 외경과 상기 포머(310)의 외경이 동일하게 되도록 상기 포머(310)가 삽입된 상기 금속 슬리브(100)를 압축하여 접속하는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속커버(110)는,
    상기 절연층(330)이 권취된 부분에 대응하도록 횡단면이 타원형인 용기형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속커버(110)는 개폐가 용이하도록 상부커버(112)와 하부커버(114)의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부커버(112)와 하부커버(114)의 내주면에는 상기 초전도 차폐층(340)에서 발생한 열이 상기 절연층(330)으로 전달되는 것을 방지하도록 단열재(116)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정지지대(130)는 상기 금속커버(110)의 상부를 덮는 상부지지대(132)와, 하부를 덮는 하부지지대(134)와, 상기 하부지지대(134)가 상호 전기적으로 연 결, 고정되게 하는 하부지지대 결합구(136)와, 상기 상부지지대(132)에 결합되고 상기 냉각튜브(210) 내주면에 접촉하여 지지하는 지지구(138)로 구성되는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지구(138)는 상기 상부지지대(132)에 고정되고 외주면에 나사산이 형성된 고정부재(138a)와, 상기 냉각튜브(210)와 상기 각 코어(300) 간의 간격조절 가능하도록 상기 고정부재(138a)와 나사 결합하는 조절부재(138b)와, 상기 코어(300)가 수축에 의해 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 조절부재(138b) 상부에 결합되고 상기 냉각튜브 내주면에 접촉하는 롤러(138c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 이격된 상기 초전도 차폐층(340)을 전기적으로 접속하도록 접속용 초전도 선재(120)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치.
KR1020080064375A 2008-07-03 2008-07-03 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치 KR100977405B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080064375A KR100977405B1 (ko) 2008-07-03 2008-07-03 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080064375A KR100977405B1 (ko) 2008-07-03 2008-07-03 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100004281A true KR20100004281A (ko) 2010-01-13
KR100977405B1 KR100977405B1 (ko) 2010-08-24

Family

ID=41813868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080064375A KR100977405B1 (ko) 2008-07-03 2008-07-03 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100977405B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10124928B2 (en) 2012-07-13 2018-11-13 Schott Ag Holding structure for concurrently holding a plurality of containers for substances for medical, pharmaceutical or cosmetic applications as well as transport or packaging container comprising the same
CN109148074A (zh) * 2018-07-27 2019-01-04 中国科学院合肥物质科学研究院 一种圆柱形子电缆搭接超导接头
KR102090544B1 (ko) * 2019-07-30 2020-03-18 서진석 전선지지구조를 갖는 전선배관 제조장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005012915A (ja) 2003-06-19 2005-01-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブルの接続構造および超電導ケーブル接続用絶縁スペーサー
KR100496995B1 (ko) 2003-09-29 2005-06-23 엘에스전선 주식회사 초전도 케이블의 접속구조 및 접속방법
JP4283710B2 (ja) * 2004-03-04 2009-06-24 住友電気工業株式会社 超電導ケーブルの中間接続部
JP2006302674A (ja) 2005-04-20 2006-11-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導ケーブルの端末処理方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10124928B2 (en) 2012-07-13 2018-11-13 Schott Ag Holding structure for concurrently holding a plurality of containers for substances for medical, pharmaceutical or cosmetic applications as well as transport or packaging container comprising the same
US10287056B2 (en) 2012-07-13 2019-05-14 Schott Ag Holding structure for concurrently holding a plurality of containers for substances for medical, pharmaceutical or cosmetic applications as well as transport or packaging container comprising the same
CN109148074A (zh) * 2018-07-27 2019-01-04 中国科学院合肥物质科学研究院 一种圆柱形子电缆搭接超导接头
CN109148074B (zh) * 2018-07-27 2020-12-25 中国科学院合肥物质科学研究院 一种圆柱形子电缆搭接超导接头
US10985476B2 (en) 2018-07-27 2021-04-20 Hefei Institutes Of Physical Science, Chinese Acad Cylindrical joint for connecting sub-cables of superconducting busbar
KR102090544B1 (ko) * 2019-07-30 2020-03-18 서진석 전선지지구조를 갖는 전선배관 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100977405B1 (ko) 2010-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI336982B (en) Joint of superconducting cable
JP5909799B2 (ja) 超電導ケーブルの終端接続部
JP4593933B2 (ja) 多相超電導ケーブルの接続構造
EP1489693B1 (en) joint structure of superconducting cable and insulating spacer for connecting superconducting cable
JP5053466B2 (ja) 超電導ケーブル導体の端末構造
KR102256548B1 (ko) 전기 에너지 전송 링크를 설치하는 방법
KR20040111104A (ko) 극저온 케이블의 단말 구조
US7102083B2 (en) Jointing structure and jointing method for superconducting cable
US9570214B2 (en) Superconducting cable line
JP4374613B2 (ja) 超電導ケーブルの中間接続構造
KR100977405B1 (ko) 삼상 초전도 케이블의 중간접속장치
JP6169030B2 (ja) 超電導ケーブルの端末構造
WO2013105364A1 (ja) 常温絶縁型超電導ケーブルの接続構造
JP2017063578A (ja) 超電導ケーブルの端末構造
KR101598223B1 (ko) 초전도 케이블용 단말의 접속구조체
JP4330008B2 (ja) 超電導ケーブル用プーリングアイ及びプーリングアイを用いた超電導ケーブルの布設方法
JP2010020970A (ja) 超電導ケーブルコアの接続構造
KR100627511B1 (ko) 초전도 전력 케이블의 연결 시스템 및 이것에 사용되는도체 슬리브
JP6774830B2 (ja) 超電導ケーブルの接続構造
JP2011199960A (ja) 超電導ケーブルの端末接続構造
KR100795819B1 (ko) 고온 초전도 케이블의 통전층 접속장치 및 그 접속장치를이용한 접속방법
JP4544433B2 (ja) 超電導ケーブルの中間接続部
JPH09223622A (ja) 超電導継ぎ手およびその接続構造

Legal Events

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

Payment date: 20130612

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140619

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150817

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160817

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170817

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190819

Year of fee payment: 10