MX2007009371A - Estructura de union intermedia tipo ramificacion de cable superconductor. - Google Patents

Estructura de union intermedia tipo ramificacion de cable superconductor.

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Yuuichi Ashibe
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Sumitomo Electric Industries
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-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
    • H01R4/58Electrically-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
    • H01R4/68Connections to or between superconductive connectors

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Abstract

Se describe una estructura de union intermedia de un cable superconductor que comprende un primer cable superconductor que incluye al menos un nucleo de cable que tiene un superconductor, un segundo cable superconductor que incluye una pluralidad de nucleos de cable que tienen superconductores, una union de conectores para conectar integralmente el superconductor de al menos un nucleo de cable sacado del primer cable superconductor con los superconductores de los nucleos de cable sacados del segundo cable superconductor, una caja de union para contener la union de conductores y la terminal del nucleo de cable conectada con la union de conductores, y un refrigerante que llena la caja de union y enfria los superconductores.

Description

ESTRUCTURA DE UNION INTERMEDIA TIPIO RAMIFICACIÓN DE CABLE SUPERCONDUCTOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se |refiere a una estructura i de unión intermedia tipo [ramificación para conectar un cable superconductor con otro cable superconductor y a una línea de energía eléctrica en la cual se usa esta estructura de unión intermedia tipo ramificac Ion. Particularmente, la invención se refiere a una estructura de( unión intermedia tipo ramificación de un cable superconductor que adecuadamente se puede usar para construir una parte de ramificación en una línea de energía ejLéctrica j equipada con cables superconductores .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un cable superefnductor conocido convencionalmente I usado en una línea de sum:.nistro de ¡ energía eléctrica es tal i que un núcleo de cable que tiene un conductor superconductor es alojado en un tubo dé aislamiento térmico y el estado superconductor del mismo se logra al enfriar el conductor superconductor con un refrigerante relleno en el tubo de aislamiento térmico. En anos recientes, se ha llevado a cabo desarrollo con respecto no sólo a un cable de un solo núcleo que tiene un núcleo de cable alojado en un tubo de i REF. : 183817 aislamiento térmico, sino (también uní cable de varios núcleos, por ejemplo, un cable de tres núcleos, para la • transmisión de energía de corriente alterna, en el cual una pluralidad de I núcleos se alojan juntos e i el tubo de aislamiento térmico, Para construir lína línea de suministro de energía sobre una larga distancia usando los cables superconductores I mencionados arriba, es ruécesario usar uniones intermedias para conectar diferentes cjables a lq largo de la línea. Una estructura de unión interimedia para cables superconductores I de un solo núcleo se des qr ibe, por ¡ ej emplo, en el documento de patente 1. Esta estructura de ! unión es tal que en un extremo de un núcleo de cable desde cada cable superconductor que será conectado, conductores superconductores están conectados con una manga, y en el extremo de los núcleos y la perife ia exterior de la manga están cubiertos con una funda, dentro de la cual se hace circular un refrigerante, Una estructura de unión intermedia para cables superconductores de varios núcleos es, por ejemplo, una estructura de unión descrita en el documento de I patente 2. Esta estructuta de unión es para conectar cables superconductores trifásicós tipo tres núcleos en uno que tienen cada uno tres núcl os de cable y está estructurada de tal manera que un extremo de los tres núcleos de cable expuestos desde los cables superconductores respectivos que serán conectados, ca a fase ¡ de los conductores superconductores en un dable sea ¡ conectada con una fase correspondiente de conductores superconductores en el otro cable, usando una manga fonectora, |y los tres extremos del I núcleo y las tres mangas s;ean alojados juntos en una caja de unión, en la cual se hace circular un refrigerante. [Documento de patente 1] Solicitud de Patente Japonesa No. de Publicacióin Hll-121059 [Documento de patente 21] Solicitud de Patente Japonesa No. de Publicaci Lon 2000-340274 (figura 1) .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problemas a ser resueltos por la invención Como se describ:.ó arriba, I una estructura de unión intermedia conocida ep una ipara conectar cables superconductores que tienjen el mismo número de núcleos' de cable, y en el pasado no ha habido) estudios respecto a una estructura de unión para conectar cables superconductores que tengan diferentes números de núcleos de cable. En una línea de suministro de energía, algunas i veces una pluralidad de sistemas de energía eléctrica van ¡a ser formados mediante ramificación a partir de una línea maestra, y en tal caso, es i necesario conectar un núc eo de cable con dos o más núcleos de cable . Igualmente, en él pasado, para conectar un cable superconductor de varios núcleos que tenía una pluralidad dé núcleos de cable, cada múcleo expuesto desde uno de los cables a ser conectados era unido uno por uno con cada núcleo expuesto desde el otro cable. Es decir, se forma el mismo número de partes de unión que el número de núcleos de cable en el cable superconductor Las partes de unión son alojadas separadamente en diferente|s cajas dej unión, o todas juntas en la misma caja de unión. Sin embargo, habrá un caso en el que esta estructura de un:.ón no pueda cumplir con una construcción de línea deseada. i Por lo tanto, e objetivo principal de la presente invención es proporcionar una estruc Itura de unión intermedia tipo ramificación con la cuali uno de los cables superconductores que tenga al menos un núcleo de cable pueda ser conectado con el otro cable qué tenga una pluralidad de i núcleos. Otro objetivo dle la invención es proporcionar una línea de cables superconductores equipada con estas estructuras de unión intermedia tipcj ramificación para cables superconductores .
Medios para resofl-ver el problema a ser resuelto La presente invención ¡ logra los objetivos j anteriores al proporciona una parte de unión de conductores con la cual los conductor¡es superconductores de al menos un núcleo de cable puede conectarse integralmente con los conductores süperconducto res de una pluralidad de núcleos todos juntos. Una modalidad de la présente invención es una i estructura de unión ir ter edia 'tipo ramificación para conectar cables superconductores. La estructura de unión intermedia tipo ramificaci on es para conectar un primer cable superconductor que tiene al menos un núcleo de cable que incluye conductores supe conductores con un segundo cable superconductor que tiene uno o más núcleos de cable que incluyen conductores supsrconductores . La estructura de unión intermedia tiene una parte de unión de conductores para conectar integralmente loe conductores superconductores de al menos un núcleo de c able expuesto del primer cable superconductor y los co ductores ' superconductores de una pluralidad de núcleos de cable expuestos del segundo cable superconductor. La part e de unión de conductores y los j extremos de núcleo de cabie con los¡ cuales la parte de unión de conductores es conecta da son almacenados en una caja de unión, en la cual se rell na un refrigerante para enfriar los conductores superconductores. ¡ En adelante, la presente invención será descrita en detalle. Primero, se desc ribirán lals composiciones de cables superconductores que se donectarán 'usando una estructura de unión intermedia tipo rami-ficación de la presente invención. El cable superconductor u ado en la presente invención tiene núcleos de cable que inclu yen conductores superconductores, y está equipado típicamente con un tubo de aislamiento térmico en el cual los núcleos de cable son! alojados y se rellena un refrigerante. El núcleo de cable tiene un conductor superconductor y una caba de aislamiento eléctrico como composiciones básicas, y además, incluye un formador, una i capa superconductora ext ?rior (la i cual es diferente del conductor superconductor) proporcionada alrededor de la i periferia exterior de la capa de aislamiento eléctrico, y una capa protectora El formador, el cual funciona como un medio para mantener una forma dada dej un condu?tor superconductor, puede ser sólido o hueco, y puedle tener una estructura tipo tubo o una estructura de alambre filamentada. El material i preferible del formador e:3, por ejemplo, un metal que es un I material metálico no magnético el cual exhibe baja resistencia aproximadamente a ; la temperatura del refrigerante, tal como cojore, aleación de cobre, aluminio o aleación de aluminio. El formador puede hacerse al filamentar una pluralidad de alambres que consistan en este material metálico. Si el formador se hace en una forma tipo tubo hueco, el espacio derfctro de este tubo puede usarse como i un canal de un refrigerante. Igualmente, en el caso de un formador hecho en una forflia tipo tubo, es preferible usar un tubo corrugado toda vez qu5 es excelente en flexibilidad.
El conductor superconductor puede formarse, por ejemplo, al devanar espirklmente un alambre que consista en material superconductor alrededor del formador. El alambre superconductor puede forma rse en una forma tipo cinta de tal manera que una pluralidac de filamentos hechos de material superconductor de óxido BÍ2223 sean dispuestos en una matriz tal como una funda de plata. Él devanado del alambre superconductor puede hacerse en unja sola capa o en capas múltiples. En caso de un devanado de capas múltiples, puede proporcionarse una capa <jle aislami nto entre niveles. La capa de aislamiento entre niveles puede formarse, por i ejemplo, al devanar un p¿.pel de ai.slamiento tal como papel kraft o un papel de aislamiento semi-sintético tal como PPLP (una marca comercial registrada de Sumitomo Electric Industries, Ltd.) el cual está hecho¡ de polipropileno y papel kraft . La capa de aisl miento eléctrico puede formarse al devanar un material de aislamiento, ¡por ejemplo, un papel de aislamiento tal como pape L kraft, q un papel semi-sintético tal como PPLP (la marca comercial registrada), alrededor de la periferia exterior del co'nductor superconductor.
Asimismo, una capa semiconductora puede formarse al menos en I un lado de la capa de ais amiento eléctrico, es decir, entre el conductor superconductor y li ¡a capa de aislamiento eléctrico, o entre la capa de aislamiento eléctrico y una capa conductora exterior (que se describirá más adelante en la presente) . Al formar una capa semiconductora interior (es decir, la primera) y una capa semiconductora exterior (es decir, la última) , se hace posible i incrementar la adherencia entre el conductor superconductor y la capa de aislamiento eléctrico o entre la capa de aislamiento eléctrico y restringir el deterioro q e pudierai acompañar la ocurrencia de una descarga parcial o similar. ¡ Una capa supe rlconductora exterior la cual es diferente del conductor uperconductor, puede ser provista fuera de la capa de lislamiento eléctrico . La capa i superconductora exterior unciona como una capa de blindaje para restringir el der ame del campo magnético de la corriente alterna que fluye a | través del conductor superconductor cuando el cable superconductor se use para una transmisión de energía de corriente alterna. Cuando el cable superconductor se usa pa ra una transmisión de energía de corriente directa, la cap; superconductora exterior se puede ¡ usar como un conductor de corriente de retorno o un conductor superconductor neutro. I Ista capa superconductora exterior puede formarse de un material superconductor, y es preferible usar el mismo tipo de alanbre superconductor que el usado en el conductor superconductc r mencionado arriba. Por ejemplo, la capa superconductora exterior puede formarse al devanar el alambre superconductor fuera de la capa de aislamiento eléctrico. Una capa proted:ora puede formarse de preferencia fuera de la capa superconductora exterior. La capa protectora funciona principalmente ! como un medio para la protección mecánica de 1é. capa superconductora exterior al cubrir la periferia exterior de la capa superconductora exterior. La capa protecfctora puede formarse al devanar un i papel de aislamiento ta1 como p'apel kraft de la capa superconductora exterior. Además, una capa de acojinamiento puede proporcionarse entre 5l formador el conductor superconductor. La capa de acoji .niamiento puede evitar el contacto metálico direct< entre el formador y el alambre superconductor, evitando de esta ; manera que el alambre i superconductor se dañe, Particularmente, cuando el formador es una estructura de alambre filamentado, la capa de i acojinamiento funciona pa: •a hacer la superficie del formador más suave. Los materiales adecuados de la capa de acojinamiento son papel de aislamiento, papel carbón, etc. El tubo de ai slamiento i térmico para alojar un núcleo de cable que tenga un conductor superconductor es de una estructura de doble t t bo de aislamiento térmico al vacío, por ejemplo, en la cual un material de aislamiento térmico está dispuesto en el e spacio evjacuado entre los tubos exterior e interior del mismo. Un refrigerante tal como I nitrógeno líquido se lien a dentro del tubo interior para de esta manera enfriar al c onductor superconductor y la capa superconductora exterior. En la present 3 invención, se usa un cable i superconductor en el cual uno o! más núcleos de cable mencionados arriba son a Loj ados en' un tubo de aislamiento térmico. Por ejemplo, el cable superconductor puede ser un cable de un solo núcleo sn el cual un núcleo de cable sea alojado en un tubo de ai slamiento ¡térmico o puede haber un cable de tres núcleos en il cual tres núcleos sean trenzados juntos y alojados en un tubo de aislamiento térmico. Sin ¡ embargo, se hace notar que se excluye el caso en el que el primer cable superconductc r y el segundo cable superconductor son ambos cables de un solo núcleo. ¡' De acuerdo con a presente invención, un conductor superconductor expuesto dfsde un primer cable superconductor y un conductor supercondudtor expuesto desde un segundo cable superconductor se conect n integralmente con una parte de unión de conductores (que se describirá más adelante) . No importa si el número de conductores superconductores expuestos del primer cable superconductor y conectados con la parte de unión superconduatores es ¡diferente o el mismo que i el número de los conduct res superconductores expuestos del segundo cable supercondudtor y conectados con la parte de i unión de conductores. Po ejemplo, ¡ un núcleo de cable puede ser expuesto del primer dable superconductor, y dos núcleos de cable pueden ser expuesto's del segundo cable superconductor, y un conductor superconductor sobre el lado del primer cable superconductor y dos conductores I superconductores de el ladc del segundo cable superconductor pueden conectarse junto 3 con una parte de unión de conductores. 0, dos nuiccleos de i cable pueden exponerse respectivamente del prime cable superconductor y el segundo cable superconductor, y dos conductores superconductores sobre el lado del primer cable superconductor pueden conectarse con dos conductores superconductores sobre el lado del segundo cable superccnductor con una parte de unión de i conductores. Es decir con una estructura de unión intermedia por ramificac: ón de la presente invención, es posible lograr una conexion entre 'núcleos de cable de tal manera que la relación de 1 número de cable y de núcleos de I cable que serán conectados sea 1 a 2, 2 a 2, 2 a 3, 3 a 3, y i no de tal manera que un núcleo de i cable se conecte a otro núcleo de cable, es decir, la relación de 1 a 1. En caso de usa c un cable de varios núcleos que tenga una pluralidad de nnúucleos de cable como un primer cable I superconductor, el número de núcleos! que serán conectados con una parte de unión de c|onductoreS| puede ser diferente el número de núcleos iincluidos , en un primer cable superconductor. Por ejem ,£J>lo, en caso de que el primer cable superconductor sea un cable de tres! núcleos, tres partes de unión de conductores diferentes, es 'decir, una primera parte de unión de conductores, una segunda parte de unión de conductores y una tercera parte de unión de conductores, se I preparan, y el conductor supercondu tor de cualquiera de los dos núcleos de cable puede conectarse con la primera parte de unión de conductores, y ep- conductor superconductor de otro núcleo puede conectarse cj:on la segunda parte de unión de conductores y el conductor superconductor del núcleo restante se puede conectar con la tercera parte de unión de conductores. En tal caso, el mismo número de segundos cables superconductores que el ?úmero de las partes de unión de conductores, es decir, el mismo número de núcleos de cable ! que el incluido en el primer cable superconductor, se ! preparan previamente. Po|r ejemplo,' cuando el primer cable ! superconductor es un cab e de tres núcleos, tres segundos cables superconductores se preparan! contra los tres núcleos del primer cable superconductor Y, una pluralidad de núcleos de cable son expuestos ¡de los segundos cables superconductores respecta os, y la ¡pluralidad de núcleos de cable expuestos de esta mañera se conectan con la primera, segunda y tercer parces de ¡unión de conductores, respectivamente Así los tres segundos cables superconductores se conectan al primer cable de una manera tal que cada núcleo de caJle del primer cable superconductor se conecte con los núcleo a expuestos de uno de los segundos cables superconductores, rsspectivamente. Con respecto a los segundos cables supercor ductores ,también, el número de núcleos que serán conect ados con ' una parte de unión de conductores puede ser di érente del número de los núcleos incluidos en un segundo caole superconductor. La parte de union de conductores mencionada arriba i es un elemento para cenectar eléctricamente conductores superconductores que son axpuestos al pelar los extremos de los núcleos de cable de una manera escalonada o de otra manera. Por lo tanto, s preferible formar una parte de unión de conductores con un material conductor que exhiba ¡ baja resistencia incluso a temperatura de refrigerante, tal como cobre, aleación de cobre, 'aluminio y aleación de aluminio. De acuerdo con la presente invención, la conexión se hace, no entre el co duct or superconductor de un núcleo de cable y el conductor sup e|rconductor: de otro núcleo de cable i como se describió arrifca, sino, i por ejemplo, entre el conductor superconductor de un núcleo y los conductores superconductores de una pLuralidad cié núcleos, integralmente con una parte de unión de conductores Por lo tanto, la parte de unión de conduct res se forma en una forma que hace posible esta conexión in egral . Por ejemplo, la parte de unión de conductores puedle tener una estructura que incluye un primer extremo de acopLamiento para conectar al conductor adoptarse como primeros extremos de ¡acoplamiento y los otros dos extremos pueden adodtarse como segundos extremos de acoplamiento, respectivamente, La parte de unión de conductores puede formarse integralmente en una unidad incluyendo un primer extremo de acoplamiento, un segundo ektremo de acoplamiento y una parte de acoplamiento, o puede estructurarse de tal manera que estas partes se hagan individualmen ,lt+e o se conecten juntas para de esta manera quedar integradas en una unidad. En el caso de la parte de unión de conductores hecha integralmente (es decir, el primer caso) , por ejemplo, orificios de inserción dentro de ' los cuales conductores superconductores puedan insertarse 'se pueden formar en las porciones extremas de la parte de acoplamiento de acuerdo con el número de conductores superconductores que serán conectados, y los orificio B de inserhión respectivos formados de esta manera pueden adoptarse como un primer extremo de acoplamiento y un segundo extremo de acoplamiento. Después, los conductores superconductores pueden insertarse en estos orificios de inserción respectivamente de tal manera que los conductores superconductores respectivos estén en contacto con y conectados eléctricamente j al primer extremo de acoplamiento y el segundo ex¡tremo de acoplamiento respectivamente. Más aú , mediante soldadura o soldadura fuerte con plata entre la superficie! circunferencial interior del orificio de inserción y la periferia exterior del conductor superconductor, se pueden conectar eléctricamente de manera más segura y fijarse urio al otro en forma mas firme. La soldadura que se usara de preferencia tiene un punto de fusión relativamante bajo, i de aproximadamente 60 a i 120°C, en comparación con una soldadura normal (punto de fusión de alrededor de 190°C) por lo que una capa de aislamiento eléctrico pue de ser menos degradada debido al calor de fusión. En el caso de la parte |de unión de conductores hecha al ensamblar (es dscir, el segundo caso) , el primer extremo de acoplamiento y el segundo extremo de acoplamiento se forman cada uno en una forma columnar, en un extremo de la cual se proporciona un c rificio de inserción de conductor dentro del cual un conduct or superconductor puede insertarse, y en el otro extremo del cual se proporciona un orificio de inserción de partes de accplamiento ¡dentro del cual una parte i de acoplamiento puede insertarse. ;La parte de acoplamiento debe formarse de ant :emano para de esta manera tener un extremo tan convexo que pueda ser apoplado en el orificio de inserción de la parte de acoplamiento anterior . O, la parte de acoplamiento puede proporcionarse de antemano con orificios de inserción de extremo dé acoplamiento, dentro de los cuales el otro extrem del primer extremo de acoplamiento y el otro extremo del segjando extresmmoc de acoplamiento pueden de extremo de acoplamiento) Por lo tanto, este deslizamiento puede evitarse al colocar elementos de aseguramiento tales como una tuerca de aseguramiento o un anillo de aseguramiento en puntos de¡ conexión entre la parte de acoplamiento y el primer extremo de acoplamiento y entre la parte de acoplamiento y el segundo extremo de acoplamiento, respectivament Una capa de ai slamiento puede formarse con un material de aislamiento e -éctrico alrededor de la periferia exterior de la parte de untón de conductores. El material de aislamiento eléctrico es, 3or ejemplo, resina tal como resina epóxica. Si esta capa de aislamiento se proporciona de antemano alrededor de la eriferia exterior de una parte de unión de conductores antes de conectar un conductor superconductor con la parte de unión de conductores, la eficacia del trabajo de conexión pjuede mejorarse. En tal I caso, generalmente es innecesario proporcionar una capa de aislamiento alrededor de 1as inmediapiones del primer extremo de acoplamiento y el seg ndo extremo de acoplamiento cuando se conecten conductores s uperconductores, de tal manera que puede llevarse a cabo el trabajo de conexión. Después, luego de concluir la conexión entre la parte de unión de conductores del conductor superconductor, se puede proporcionar una capa de aislamiento de refuerzo al devanar un material de aislamiento sintético| tal como PPLP (una marca comercial registrada) y p pel de aislamiento tal como papel kraft alrededor de la p ariferia conexión.
En la presente nvención, ' una caja de unión aloja I un extremo de núcleo de cable expuesto desde el primer cable I superconductor y un ext :remo de núcleo de cable expuesto desde el segundo cable s ;uperconductor así pomo la parte de unión de i conductores con la cual los conductores superconductores expuestos del extremo de estos núcleos son conectados. Por ejemplo, la caja de unión aloja el extremo de un núcleo de cable expuesto del primer cable superconductor, los extremos i de dos núcleos expuestos del segundo cable superconductor y la parte de unión de coniductores con la cual el conductor superconductor de un núcleo y los conductores superconductores de los <jios núcleojs son conectados. Esta caja de unión tiene un espacio en el| cual un refrigerante tal i como nitrógeno líqui io para enfriar conductores superconductores es ingre sado. Por lo tanto, la caja de unión tiene una estructura doble, por ejemplo, que consiste en un recipiente de refrigerante en el cual el refrigerante es llenado y un recipien :e de aislamiento térmico provisto para cubrir así la peri feria exterior del recipiente de refrigerante. El recipi ante de aislamiento térmico puede lograrse con una función ce aislamiento térmica al evacuar el intervalo entre el recipiente de refrigerante y el recipiente de aislamiento térmico. Además de la evacuación, un material de aislamiento térmico tal como un súper aislamiento (nombre comercial) puede disponerse entre el recipiente de j refrigerante y el recipiente de aislamiento térmico. De preferencia, esta caja de unión se 'forma de metal tal como i I acero inoxidable que t:-ene durabilidad superior, Es preferible hacer la caj a de unión, particularmente el I recipiente de refrigerante , en una forma cilindrica para que el flujo turbulento de refrigerante presurizado en la caja pueda restringirse. Asimismo, es preferible estructurar una caja de unión de una manera tal qué la caja de unión pueda dividirse para estar apart e en una dirección longitudinal de un núcleo de cable e int.egrada en una unidad completa al combinar las piezas dividí das, ya que esta estructura permite que el trabajo de conexión sea llevado a cabo fácilmente incluso en un lugar en donde el espacio de instalación sea limitado, tal como un orificio. Si una caja de unión no puede separarse en la dirección longitudinal de un núcleo de cable, podría ser imposible llevar a cabo el trabajo de conexión en caso de que e1 espacio ¡de instalación sea corto en la dirección longitudinal del núcleo de cable, toda vez que los conductores superconductores del núcleo de cable que serán conectados no puede . ser expuestos, siendo ocultos en la caja de unión la cual fa la en ser movida lo ¡ suficientemente hacia el 1ado de lín'ea principal (el lado que está distanciado del punto expuesto del conductor superconductor en el e tremo de núcleo de cable) de cualquiera de los cables superconducjtores . En contraste, si una caja de unión que consiste en un par de piezas medias separadas en la dirección longitudinal de un núcleo de cable se usa para conectar conductores superconductores, es posible mover una de las piezas medias hacia el lado de línea i principal de uno de los cables superconductores que serán i conectados y mover otra P-ieza media hacia el lado de línea principal del otro de los cables. ¡Por lo tanto, el trabajo de conexión puede llevarse a cabo fácilmente toda vez que los conductores superconductores de núcleos de cable que serán I conectados serán expuestos , no siendo ocultos en la caja de unión. Después de conect; r los conductores superconductores y la parte de unión de conductores, ambas piezas medias I retratadas son movidas ha ia el lado de unión y conectadas por soldadura o similar da tal manera que pueda formarse una caja de unión integrada. En la caja de un ón anterior, el espacio en el cual se llena un refrigerante,, más específicamente el espacio dentro del recipiente de r|efrigerante, puede estructurarse en un espacio continuo en el |cual el refrigerante pueda circular entre el primer lado de cable superconductor y el segundo lado de cable superconducj:or. O, én la caja de unión, una pared de sección provista en el ¡ espacio (el recipiente refrigerante) en donde el refrigerante es relleno puede dividir el espacio en dos secciones, ¡ es decir, el primer lado de cable superconductor y el segundo lado de cable superconductor, y de es a manera I puede evitarse que el refrigerante circule entre el primer lado de cable superconductor y el segundo lado de pable superconductor. Es decir, en la caja de unión , el espacio en el cual se llena un refrigerante no se forma con una estructura de espacio continua, sino que el espació puede dividirse en dos espacios diferentes con la pared d a sección de tal manera que uno de i los espacios sea adaptado como una región de refrigerante para el primer lado de cafc le superconductor mientras que otro ! espacio se adopte como una región ' de refrigerante para el segundo lado de cable ssupereonductorl En una línea de cable superconductor, un refrigerante tal como nit rógeno líquido debe usarse para el ¡ propósito de enfriar un conductor superconductor y una capa I superconductora exterior para de esta manera mantener su estado superconductor, o con el propósito de aislamiento eléctrico, etc. Ya que La temperatura del refrigerante se ¡ eleva debido al calor penetrante u otras causas, el refrigerante es enfriad<b adecuadamente, generalmente al disponer un refrigerador, para de esta manera mantener una temperatura constante Acemas, el refrigerante no es llenado simplemente como tal en e 1 recipiente de refrigerante, sino que el suministro de descarga delj refrigerante se repite usando una bomba o simil ar, es decir, el refrigerante es circulado. Por lo tanto, en el caso de construir una línea de suministro de energía sobre una! larga distancia, si el canal de circulación del refrigerante se estructura como una trayectoria continua, será necesario incrementar la presión de bombeo y usar un refrigerador que tenga alta potencia de I enfriamiento, lo cual podria resultar en la degradación de la eficiencia de la energía, Por lo tanto, la eficiencia de energía podría fácilmente reducirse a menos que la región de refrigerante sea separada adecuadamente en la línea de suministro de energía. Por otro , lado, la estructura de separación de la región de refrigerante puede formarse más fácilmente en un punto de unión tal como una caja de unión que en un punto en una línea principal de cable superconductor, como tal Por lo tanto, la región de refrigerante de una estructura de unión de acuerdo con la presente invención puede dividirse ¡por la pared de sección anterior en una caja de unión, de tal forma que se evite que el refrigerante circule entre las 'regiones de refrigerante divididas. Con tal estructura, el espacio de cada región de í refrigerante dividida da esta manera en la cual un refrigerante es relleno es más pequeño que aquél de una región de refrigerante continua, y en consecuencia la presión de bombeo puede reducirse, permitiendo que un refrigerador control del nivel de vací} en el recipiente de aislamiento térmico se lleve a cabo por separado. Asimismo, con esta estructura de unión de la presente invención, la sección en la cual un refrigerante ctomún circula y la sección es un espacio de aislamiento térmico común son ambas separadas en secciones por una pared de sección. Por lo tanto, si ocurriese un accidente, sena posible encontrar la ubicación del accidente en una etapa iniciajl y llevar a cabo una reparación o una mspeccicn sólo para la sección en la cual ha ocurrido el accidente. Esta pared de se ción se fiorma, por ejemplo, de un material en forma de tabla el cual se adapta a la forma de una caja de unión (recipiente de refrigerante) . Por ejemplo, si la caja de unión (el recipiente refrigerante) es cilindrica, la pared de sección puede hacerse de un tablero ¡ en forma de disco; la conexión de la pared de sección y la caja de unión puede hacense mediante soldadura o usando un metal de ajuste tal como um perno, etc La caja de uniór aloja los extremos de núcleos de i cable y la parte acoplada i de los conductores superconductores, tal como una parte, de unión de conductores. Por lo tanto, la pared de sección anterior debe previamente ser provista con un orific io de acoplamiento dentro del cual un núcleo del cable o una parte acoplada pueda ser insertado y el cual se adapte a la forma exterior del núcleo del cable efectivamente que la partí acoplada i mencionada arriba en la caja de unión se desplace de una posición dada como resultado de la contracción térmica. Los ejemplos de estos materiales de alta resistencia inc Luyen acero inoxidable tal como SUS304, SUS316, SU37, etc. , y materiales metálicos tales como JIS norma C 4621P (hoja de cobre naval) . La parte de unión de conductores puede fijarse a la pared de sección de una manera tal que, por ejempl o, la capa de aislamiento que será aplicada a la parte de unión de conductores sea provista previamente con un reborde para fijar la pared de sección, y I el reborde y la pared de sección sean fijados a al apretarlos con ajustes metálicos tale;s como pernos, etc. Además, en la pr sente invención, cuando núcleos de cable que tienen una capa superconductora exterior provista alrededor de la periferia exterior del conductor superconductor a través de: una capa de aislamiento eléctrico se conectan juntos, una parte de ¡unión de corto circuito puede ser provista de tal manera que la conexión por corto circuito mutua se haga entre las capas superconductoras i exteriores de una plurali dad de núcleos expuestos desde uno de los cables. En el caso de una transmisión de energía de corriente alterna, si las capas superconductoras exteriores I de los núcleos en un cabi e superconductor de varios núcleos se conectan a través de la tierra a la cual la capa superconductora exterior capa de blindaje) de cada núcleo es puesta a tierra, la cantidad de corriI.ente eléctrica que fluye a través de la capa superconductora! exterior de cada núcleo se hace más pequeña que a corriente eléctrica que fluye a través del conductor sjuperconducjtor debido a que la resistencia a la conexión entre la|s capas superconductoras exteriores es grande. Por lo tanto; la capa superconductora exterior de cada núcleo de cable no puede formar un campo magnético a un nivel fapaz de , contrarrestar el campo magnético que ocurra del conductor superconductor de cada I núcleo, lo cual podría dar como resultado la generación de un gran campo magnético fuer de cada núcleo de cable. Por lo tanto, las capas supercondbctoras exteriores deben conectarse unas a otras en una parte de unión de corto circuito de tal manera que el campo magnéi ico no pueda- derramarse fácilmente fuera de cada núcleo de able. El1 material conductor para formar una parte de uni -con por corto circuito puede ser un i material que tenga ya sea conductividad normal o i superconductividad. Ejemp:íos de ' materiales que tienen conductividad normal incluyen metales tales como cobre, aleación de cobre, alumi Jiio y aleación de aluminio. Los materiales que tienen sujterconductividad son, por ejemplo, alambres en forma de cint a similares a aquellos usados para un conductor supercondudtor o uijia capa superconductora exterior y alambres redond DS usados en la fabricación de esos ' alambres en forma de cint superconductores. La forma de la parte de unión por corto circuito puede, por ejemplo, ser un material compuesto hecho de elem'entos cilindricos y un I elemento de acoplamient para conectarlos juntos, cada elemento cilindrico sienio capaz ¡de cubrir la periferia exterior de una capa supe rconductorái exterior de cada núcleo de cable. Si un material trenzado que tenga flexibilidad se usa como un material par :k el elemento de acoplamiento, no i sólo puede deformarse para, cumplir con el movimiento de cada núcleo que acompañe la contracción debido al enfriamiento por un refriqerante, sino también para absorber el error de tamaño que pudiera ocurrir en el tamaño de ensamblaje. El elemento cilindrico y el elemento¡ de acoplamiento pueden formarse de un material idéntico o de materiales diferentes.
Para la conexión entre la parte de unión por corto circuito y la capa superconductora exterior, | es preferible usar una soldadura de bajo punto de fusión o ¡soldadura fuerte de plata para que la resistencia e éctrica debido a la conexión pueda reducirse. Para fijar un, parte de I unión por corto circuito a una capa superconductora exterior de un núcleo de cable, la capa superconductora exte ior debe ¡exponerse de antemano al remover una capa protectora , si la hay, en la parte de unión. La parte de unión por co to circuito puede ser provista al menos en una parte de núclleos de cable dispuesta en la caja de unión. Así, en caso de que tanto el primero como el segundo cables superconductores tengan una pluralidad de núcleos que estén dispuesl os en una¡ caja de unión, la parte de unión por corto circuit D puede ser provista al menos en un punto de un núcleo en el ] rimer lado de cable superconductor y al menos en un punto de un núcleo en el segundo lado de cable superconductor. Cada núcleo de cable almacenado en la caja de unión puede ser soportado con un elemento de retención. Cuando una pluralidad de núcleos de cable son ; expuestos de uno de los cables superconductores que serán conectados, el elemento de retención debe de prefereicia ser capaz no sólo de sostener cada núcleo sino también de mantener; intervalos expandidos de ¡ los núcleos. Igualmente , el elemento de retención puede fijarse en la caja de un: ón o pued'e diseñarse para poderse mover dentro de la caja de unión de '• acuerdo con la expansión y contracción de un núcleo de cable J Es preferible hacer al elemento de retención móvi 1 de tal | manera que la fuerza de i contracción térmica añad da a la | pared de sección pueda reducirse. El número de elementos de retención que será provisto puede ser de al menos ii uno en una dirección I longitudinal de los núcleos de cable1.
Efecto adecuado e la invención La estructura de unión intermedia tipo ramificación de la presente invención hace posible ramificar una línea maestra en una pluralidald de líneas de ramificación, por ejemplo, al conectar el conductor superconductor de al menos un núcleo de cable y los conductores superconductores de una pluralidad de núcleos integralmente como una parte de unión de conductores. Por lo tanto, al usar la presente invención, una línea de suministro de energía eléctrica puede construirse adecuadamente de acuerdo con los requerimientos deseados. Asimismo, de ac lerdo con la presente invención, la temperatura y presión de transportación de un refrigerante pueden manejarse individualmente para cada una de las regiones de refrigerante ¡= obre los dos lados de la pared de sección provista en la caja de unión. Así, la longitud de una sección de contrq>l se reduce, permitiendo el mantenimiento de una temperatura ¡ de refrigerante dada,' presión de transportación etc, que se lograrán fácilmente. En consecuencia, en una Línea de cable superconductor que está equipada con estructuras de I unión intermedias tipo I ramificación de la presente invención, será posible llevar a cabo un suministro establ s de energía eléctrica durante un largo periodo de tiempo, BREVE DESCRI PCION DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista én sección que muestra el contorno estructural de una estructura de unión intermedia tipo ramificación de la presente I invención para cables superconductores. La figura ilustra; una estructura de unión en caso de conectar un núcleo de cable y dos núcleos de cable. La figura 2A es un diagrama esquemático que muestra otra composición de una estructural de unión intermedia tipo ramificación de la presente invención para conectar dos cables superconductores j untos, cada ¡ uno teniendo dos núcleos de cable. La figura 2B es un diagrama esquemático que muestra i otra composición de una estructura¡ de unión intermedia tipo ramificación de la presente invención para conectar cada uno de tres núcleos de cable expuestos desde un cable superconductor de tres núcleos a dos núcleos de cable expuestos desde cada uno de los otros tres cables superconductores .
Descripción de tos números de referencia 1, ÍA, IB Primer cable superconductor, 10 conductor superconductor; 11, HA, 11B núcleo de cable; 2, 2A, 2B segundo cable superconductor; 20 conductor superconductor; 21 núcleo de cable; 30, 3OH parte de1 unión de conductores; 31 primer extremo de acoplamiento; 31a, 32a orificio de inserción de conductor; 31b, 32b ¡orificio de inserción de i parte de acoplamiento; 32 segundo extremo de acoplamiento; 33 parte de acoplamiento; 34 capa de¡ aislamiento; 35 reborde; 36, 37 capa de aislamiento de refu rzo; 40 caja de unión; 41 alojan en una caja de unifn 40. Lajcaja de unión 40 incluye un recipiente refrigerante 41 el cuai va a ser llenado con un refrigerante para enfriar los conductores superconductores 10 I y 20. En este ejemplo, e 1 recipiente de refrigerante 41 es separado por una pared de sección 42 provista en el mismo en una región de refrigerant . 43 sobreí el primer lado de cable I superconductor y una rec ion de refrigerante 44 sobre el I segundo lado de cable superconductor. En adelante se describirá en más detalle la estructura. De los cables usados en este ejemplo, un primer cable superconductor 1 e un cable de un solo núcleo que incluye un núcleo de cable 11 en un cable de aislamiento térmico (no ilustrado) , y un segundo cable superconductor 2 es un cable de dos núcleos que incluye dos núcleos 21 en un tubo de aislamiento térmi -o (no ilustrado) . Los núcleos de cable 11 y 21 incluyen respectivamente un formador, un conductor superconductor 10, 20, µna capa de aislamiento eléctrico, una capa sup ¡rconductora exterior y una capa protectora en el orden enumerado desde el centro. El formador usado en el ej ampio se forma al filamentar una pluralidad de alambres e cobre aislados. El conductor i superconductor se formó al devanar espiralmente una cinta superconductora BÍ2223 (alambre enfundado con Ag-Mn) en capas múltiples alrededor de la periferia ¡ exterior del formador, y la capa superconductora exterior! se formó al devanar núcleo 11 era pelado por pasos para ¡ exponer así al conductor superconductor 10, el cua L fue conectado subsecuentemente a una parte de unión de conductores 30. Por otro lado, los dos núcleos de cable 21 mencionados arriba fueron expuestos del tubo de aislamiento térmipo del segundo cable superconductor i 2, y los extremos de es os núcleos 21 fueron pelados por pasos para de esta nanera exponer los conductores superconductores 20, Los cuales fueron conectados subsecuentemente a la pa rte de unión de conductores 30, respectivamente. La parte de unicn de conductores 30 es un elemento en forma de Y y tiene tres incluyendo un primer extremo de acoplamiento cual un conductor superconductor 10 va a ser conectado, sobre el lado en donde dos extremos divididos se combinan (¡es decir, el lado opuesto al lado que se divide en dos extremos) , y dos extremos de acoplamiento segundos 32, a ios cuales conductores I superconductores 20 van a conectarse respectivamente, sobre i el lado que está dividido en dos extremos. Además, la parte I de unión de conductores 30 tiene una) parte de acoplamiento 33 que conecta el primer extremo de acoplamiento 31 y el segundo i extremo de acoplamiento 3 2. En este ejemplo, la parte de unión de conductores 30 se forma de una manera tal que cuatro elementos separados in luyendo él primer extremo de acoplamiento 31, dos segundos extremos de acoplamiento 32 y la parte de acoplamient 33 se combinen en una parte integral . El primer extremp de acoplamiento 31 es un elemento columnar hecho de cobre, ' tiene un orificio de inserción de conductor 31a sobre un ex1 remo y un orificio de inserción de parte de acoplamiento 31b sobre el otro extremo para que el conductor superconductor 10 y la parte de acoplamiento 33 puedan insertarse en el orificio 31a y el orificio 31, respectivamente. Una pl iralidad de elementos de contacto i elástico (no ilustrada) están provistos en la superficie circunferencial interior <leí orificio de inserción de parte de acoplamiento 31b, de t al manera que el primer extremo de acoplamiento 31 y la parte de acoplamiento 33 puedan i mantenerse en contacto por la elasticidad de los elementos de contacto elástico para de esta manera ser conectados eléctricamente unos con o ros. Después de insertar la parte de acoplamiento 33 en el orificio de inserción de parte de acoplamiento 31b, elementos de aseguramiento tales como tuercas de aseguramiento similares pueden ser provistos en la parte acoplada del prmer extremó de acoplamiento 31 y la parte de acoplamiento 33 de tal ¡manera que la parte de acoplamiento 33 no pueda (jieslizarse ¡ fuera del primer extremo de acoplamiento 31. Est aplica en el segundo extremo de acoplamiento 32 de la misira manera. Cada uno de los segundos extremos de acoplamiento 32 es un elemento columnar hecho de cobre y está estructurado de la misma manera que el primer extremo de acoplamiento 1. Un orificio de inserción de conductor 32a está provisl o en un extremo de tal manera que el conductor superconduct|or 20 pueda ser insertado en el mismo, y en el otro extremp un orificio de inserción de parte de acoplamiento 32b está pjrovisto dé tal manera que la parte de acoplamiento 33 pueda ser inseritado en el mismo. Una I pluralidad de elementos de contacto elásticos están provistos en la superficie circunf rencial interior del orificio de inserción de parte de accplamiento 32b como en el caso del orificio de inserción de parte de acoplamiento 31b, de tal manera que el segundo ext cemo de acoplamiento 32 y la parte de acoplamiento 33 se mantengan en contacto por la i elasticidad de estos elem ntos de contacto elástico para de esta manera conectarse unc al otro eléctricamente. La parte de acoplamiento 33 es un elemento en forma de Y hecho i integralmente de cobre, e el cual ¡un extremo sobre el lado en donde el primer extr amo de acoplamiento 31 va a ser conectado tiene una forma convexa qµe puede ser acoplada en el orificio de inserción de parte dé acoplamiento 31b, y un extremo en el lado en donde cada uno de dos segundos extremos de acoplamiento 32 van ser conectados tiene una forma convexa la cual puede ser acoplada en el orificio de inserción de parte de acoplamiento 32b. Una capa de aislamiento 34 hecha d resina epóxica está provista alrededor de la periferia exterior de la parte de acoplamiento 33 excepto e? y cerca de las partes en donde el primer extremo de acoplamiento 31 y el segundo extremo de acoplamiento 32 van a ser conectados respectivamente. Aparte, para poder fijar la parte dé unión de conductores 30 a la pared de sección 4 2, se proporciona un reborde 35, alrededor de la periferia exterior ¡en la parte media de la I capa de aislamiento 34, sobre el ¡lado en donde va a ser conectado el segundo extremo de acopiamiento 32 La conexión eléctrica entre el primer extremo de acoplamiento 31 y la parte de acoplamiento 33 se hace posible al insertar el extremo convexo de la parte de acoplamiento 33 en el orificio de inserción de parte de acoplamiento 31b del primer extremo de acoplaniento 31 , de tal manera que los elementos de contacto elásticos provistos en la circunferencia interna del orificio ¡de inserción de parte de acoplamiento 31b puedan hacer contacto con la periferia exterior del extremo convexo de la parte de acoplamiento 33 como se describió arriba. Asimismo, la conexión eléctrica entre la parte de acoplami anto 33 y los dos segundos extremos de acoplamiento 32 se hace posible al insertar los dos extremos convexos de la parte de acoplamiento 33 en los I orificios de inserción de parte de ¡ acoplamiento 32b de los segundos extremos de acoplamiento 32 respectivamente de tal manera que los elementos dé contacto! elástico provistos en la circunferencia interna del orificio de inserción de parte de acoplamiento 32b puedan hacer contacto con la periferia exterior de los extremos convexos respectivos de la parte de acoplamiento 33. La conexión eléctrica entre el conductor superconductor 10 y la pa :te de unión de conductores 30 se i hace posible al insertar el conductor superconductor 10 expuesto desde el extremo del núcleo de cable 11 en el orificio de inserción de conductor 3;la del primer extremo de acoplamiento 31 y vertiendo un material de soldadura que tiene un bajo punto de fu ion (punto de fusión de alrededor de 80°C) en el intersti ÍO entre ' la parte de unión de conductores 30 y el orifiicio 31a. i La conexión eléctriPa ! entre el conductor supercc nductor 20 y la parte de unión de conductores 30 se hace osible al insertar el conductor I superconductor 20 expuesto desde el extremo del núcleo de cable 21 dentro del orifició de inserción de conductor 32a del segundo extremo de acoplamiento 32 y vertiendo la ¡ soldadura de bajo punto cjie fusión ¡mencionada arriba en el intersticio entre la partí de unióri de conductores 30 y el i orificio 32a. Así, al conectar los conectores superconductores 10, 20 a la parte ¡ de unión de conductores 30, la transmisión de ener ía eléctrica se hace posible entre i i el primer cable supere nductor 1 y el segundo cable superconductor 2. Luego de concluir la conexión entre los conductores superconductores 10, 201 y la parte de unión de conductores 30, capas de , islamiento¡ de refuerzo 36 y 37 son provistas al devanar P IfLP (marca comercial registrada) respectivamente alrededor de la periferia exterior de la i parte acoplada (y las inme'diaciones ¡de la misma) de la parte de unión de conductores 3 3 y el conductor superconductor 10 del primer cable super onductor 1, y alrededor de la i periferia exterior de la i•arte acoplada (y las inmediaciones i de la misma) de la parte de unión! de conductores 30 y el conductor superconductor 0 del segundo cable superconductor i 2. La capa de aislamient de refuerzo 36 está provista para cubrir de esta manera la periferia ¡ exterior de la parte (y las inmediaciones de la m sma) en donde el primer extremo de acoplamiento 31 y la part:e de acoplamiento son conectadas, así como las periferias axteriores de la primera parte de acoplamiento 3, el conductor superconductor expuesto 10 y una I parte del núcleo de cable 11. Igualmente, cada una de las capas de aislamiento de refuerzo 37 ¡está provista para cubrir así la periferia exterior de la parte (y las inmediaciones de la misma) en donde el segundo extremo de acoplamiento 32 y la parte de acoplamiento 33 están conectados, así como para cubrir las periferias e cteriores ¡del segundo extremo de acoplamiento 32, el conductor superconductor expuesto 20 y una parte del núcleo del c.able 21. La caja de union 40 para alojar la parte acoplada del primer cable super onductor 1 y el segundo cable superconductor 2 tiene un recipiente de refrigerante 41, en el cual un refrigerant para enfriar los conductores superconductores 10 y 20 va a ser rellenado, y un recipiente de aislamiento térmico 45, el cual está provisto para cubrir la periferia exterior del recipiente de refrigerante 41. El recipiente de refrigerante 41 y el recipiente de aislamiento térmico 45 son ambos recipientes cilindricos hechos de acero inoxidable y están estroturados ! de tal manera que el recipiente integral pue ia formarse respectivamente al combinar un par de piezas medias qué puedan separarse una de otra en la dirección longitudinal (las direcciones derecha e izquierda de la figura 1) del núcl o de cable. Las piezas medias del recipiente de refrigerante 41 y las piezas medias del recipiente de aislamiento térmico 45 están compuestas de elementos en forma de disco 41á y 45a, y elementos cilindricos 41b y 45b, r aspectivamente. Los elementos en forma de disco son para formar una pared extrema, y los elementos cilindricos son para formar una pared lateral. Es decir, una pieza media c Llíndrica ¡respectiva que tenga un i fondo puede formarse al soldar una ¡de las aberturas de los elementos cilindricos 41b y 45b a lps elementos en forma de disco 41a y 45a, respecti /amenté. La caja de unión 40 que consiste en este par de pi zas medias es efectiva para llevar a cabo fácilmente el trabaj o de acoplamiento para conectar los conductores superrconductores 10,1 20 y la parte de unión de conductores 30 ya que sus partes que serán acopladas juntas pueden exponerse al remover una de las piezas medias de recipiente de refrigeraate 41 y una de las piezas medias de recipiente de aislamiento térmico 46 hacia el lado de línea principal (el lado derecho de¡ la figura 1) del cable superconductor 1 y removiendo la | otra pieza media del recipiente de refrigerant a 41 y lá otra pieza media del recipiente de aislamiento térmico 45 hacia el lado de línea principal (el lado izquierdo de la figura. 1) del cable superconductor 2. Despuas del trabajo de conexión, las >iezas medias del recipiente de refrigerante 41 que han sido retratadas son movidas al? lado de ' la parte acoplada y se conectan juntas por soldadjura o similar de tal manera que el recipiente refrigerante 41 pueda completarse como una unidad. i Asimismo, el recipiente de aislami nto térmico 45 también puede completarse al movef las piez s medias retratadas del recipiente de aislamiento térmico ¡45 al lado de la parte acoplada y conectando las juntas por soldadura o similares.
La caja de unión 40 tiene una estructura de aislamiento térmico de vacío de tal mañera que un material de aislamiento térmico (no ilustrado) ta como un súper aislamiento (nombre comercial) sea dispuesto eh el espacio entre el recipiente de refrigerante 41 y el reci .píente de aislamiento térmico 45 y el espacio sea evacuado hasta¡ un nivel de vacío predeterminado. El material de aislamiento térmico puede ser provisto al devanar alrededor de la periferia exterior del recipiente de refrigerante 41 después de la formación del recipiente de refrigerante 41. Una pared de sección 42, i la cual consiste en un elemento en forma de disco hecho de acero inoxidable tiene un tamaño adaptado a la circunferencia 'interna del recipiente de refrigerante 41, está di¡spuesta de una manera perpendicular con respecto a la dire<dción del I núcleo de cable en el recipiente de refrigerante 41. Con la pared de sección 42, la región de un refrigerante se separa en dos regiones, es decir, sobre un lado de la pared de sección 42 está una región de refrigerante A 3 para el primer lado de cable superconductor 1, y sobre |el otro la¡do de la pared de sección 42 está una región de refrigerante 44 para el segundo lado de cable superconductor. Asi, la pareld de sección 42 funciona como un elemento para evitar que I el refrigerante circule i entre las regiones 43 y 44. Igualmente, la pared de sección 42 se usa como un elemento para unir la parte de unión de conductores 30. Por lo tanto, la pared de sección 42 está provista con dos | orificios de acoplamiento 42a dentro de los cuales los segundos extremos de aco lamiento de la parte de unión de conductores 30 pueden insertarse respectivamente. El tamaño de los orificios de acoplamiento 42a es tal que el segundo i extremo de acoplamiento puede ser insertado en los mismos en un estado en el cual una capa de aislamiento sea provista alrededor de la perifejria exterior de la parte de acoplamiento 33. Para poder fijar la parte de unión de conductores 30 a la pared de sección 42, los segundos extremos de acoplamiento d|e la parte de unión de conductores 30 que tiene la capa de aislamiento 34 son insertados en los orificios de acoplamiento 42a respectivamente de tal manera que los rebordes 35 provistos en la capa de aislamiento 34 puedan empalmarse sobre la pared de sección 42, y los rebordes 35 sean fijados sobre la pared de sección 42 con ajustes de metal tales corro pernos ó similares. La fijación de la pared de sección 42 l recipiente refrigerante 41 puede llevarse a cabo al soldar la paredi de sección 42 al mismo tiempo que la soldadura de las piezas medias del recipiente de refrigerante 41 cuaifido se forme el recipiente de refrigerante 41. De otra manera, después de que la pared de sección 42 sea fijada a una de ! las piezas medias del ! recipiente de refrigerant a 41 de antemano por soldadura o similares, las piezas medias pueden conectarse juntas, Además de la separación de la región de refrigerante por la pared de sección 42 en regiones 43 y 44 como se describió arriba, en este ¡ejemplo también está el i caso de el recipiente r frigerante 41, el espacio en el recipiente de aislamiento térmico¡ 45 se divide en dos regiones independientes qua no se comunican una con otra: una región sobre el primer lfdo de cable superconductor y una región sobre el segunde lado de cable superconductor, Igualmente, en la caja de unión 40, un sistema de control de enfriamiento individual (n 3 ilustrado) está provisto sobre el primer lado de cable superconductor y el segundo lado de cable superconductor, r aspectivamente . En forma más específica, se hace posib e manejar el primer lado de cable superconductor y el seguhdo lado de cable superconductor independientemente al disponer el equipo respectivo para los dos lados, incluyendo dife rentes equipos, unidades de control y equipo de medición, tal como una bomba para transportar un refrigerante, un refriger dor para enfriar el refrigerante, varios instrumentos pa ca medir la temperatura del refrigerante, la presión d a transportación del refrigerante y el nivel de vacío del recípiente de aislamiento térmico 45, etc. Así, al construir s istemas de control de enfriamiento separados para el primer lado de ¡ cable superconductor y segundo lado de cable supe rconductor, se hace posible llevar a cabo el ajuste de la tera:eratura de il refrigerante y reducir la reducción en la eficien ria de energía debido al incremento de la presión de bombeo. Además, elementa s de retención 50 y 51 para sostener núcleos de c ible 11 y' 21 pueden disponerse adecuadamente en el rec: píente dé refrigerante 41. El elemento de retención 51 puede ser un elemento capaz de sostener dos núcleos 21 en un estado de mantener un intervalo expandido entre los mismos Igualmente, bases de soporte 52 para soportar el recipiente de ! refrigerante 41 están provistas bajo el recipiente de refrigerante 41. Más aún, para poder estabilizar la posición del recipiente de refrigerante 41 dentro del recipiente de aislamiento térmico 45, un elemento de soporte en forma de anillo 53 es dispuesto I entre el elemento en forrra de discb 41a del recipiente de refrigerante 41 y el ele ento en ¡forma de disco 45a del recipiente de aislamiento térmico 45.¡ I En caso de que una pluralidad de núcleos de cable i 41 sean alojados en la caj a de unión 40 y se lleve a cabo la i unión, como en el caso del segundo lado del cable superconductor, una parte de unión por corto circuito 60 I puede ser provista para causar un corto circuito entre las capas superconductoras exteriores provistas alrededor de la ¡ periferia exterior de la capa de aislamiento eléctrico en los núcleos 20 respectivos. La circuito 60 comprende, por ejemplo, 61 y un elemento de acoplamiento 62 la parte media de los núcleos de cable 20 dispuesta en la caja de unión 40, mientras que los elementos cilindricos 61 cubren las periferias exteriore de las capas superconductores exteriores expuestas al pelar las icapas protectoras, y el elemento de acoplamiento 62 conecta estos elementos cilindricos 61 entre sí. Ál proporcionar esta parte de unión por corto circuito 60, se hace posible impedir la fuga del campo magnético al exterior de los núcleos de cable 20 Una estructura de unión intermedia tipo ramificación tal como la descrita arriba puede ensamblarse de la siguiente manera. Núcleos de cable 11 y 21 son expuestos desde los tubos de aislamiento térmico en los extremos del primer cable superconductor 1 i y el segundo cable superconductor 2 los cuales van a conectarse juntos. Los siguientes elementos se insertan sobre cada uno de los núcleos de cable expuestos 11 y 21 én el orden enumerado, y los elementos insertadc s de esta manera se mueven respectivamente hacia el lado de línea principal de los cables 1 y 2 respectivos de tal manera que el extremo de cada uno de los núcleos de cable 11 y 21 que serán conectados sean expuestos. Es decir, los elementos1 mencionados arriba son: partes de acoplamiento de tubo 70 para conectar los tubos de aislamiento térmico respectivqs de los cables superconductores 1 y 2 a la caja de unión 4 (recipiente de aislamiento térmico 45) ; un elemento en forma de disco 45a y un elemento cilindrico 45b que van ' a ser integrados en una pieza media del recipiente de ais)lamiento térmico 45; un elemento de soporte 53, uj elemento en forma de disco 41a y un elemento cilindrico 41b que van a ser integrados en una pieza media del recipiente refrigerante 41 Más aún, elementos de retención 50 y 51 están i dispuestos en posiciones adecuadas de los núcleos ce cable 1 1 y 21. Los extremos de los núcleos de cable 11 y 21 son pelados por pasos para exponer así los conductores superconductores 10 y 20. En caso de que un corto circu ito vaya a hacerse entre las capas superconductoras exteriores provistas cada una alrededor de la periferia exterior de 1 a capa de ¡ aislamiento eléctrico en cada uno de los núcleos dé cable 21|, la capa protectora del núcleo de cable 21 respect ivo es pelada de tal manera que la capa superconductora exte,:ior sea expuesta en una posición que esté distanciada de la) posición en donde el núcleo 21 va a ser acoplado con el núcleo 11.. De esta manera, el superconductor exterior e 3 provistoi con una parte de unión por corto circuito 60 en 1 a posición) expuesta de esta forma, Por otro lado, la capa de aislamiento 34 y el reborde 35 están provistos previamente en la periferia exterior de la parte de afoplamientó 33 de la parte de unión i de conductores 30. I ualmente, ¡ el primer extremo de acoplamiento 31 y el segu|ndo extremo de acoplamiento 32 son unidos a la parte de acópiamiento 33 de antemano. Después, el segundo lado de extrerro de acoplamiento respectivo de la parte de acoplamiento 33 que tiene la capa de aislamiento 34 es insertado en cada ori ció de acoplamiento 42a de la pared de sección 42 de tal manera que el reborde 35 pueda empalmar la pared de sección 42, y la parte de acoplamiento 33 es fijada a la pared de s( cción 42 ¡ al apretar los ajustes metálicos tales como perno >, etc. La posición de 1 i pared de, sección 42 en la cual la parte de unión de conductores 30 anteriores fijada se determina con respecto a .La caja de unión 40 (el recipiente de refrigerante 41) , y la pared de sección 42 se fija temporalmente de tal manara que rio pueda moverse de esa posición. Bajo esta condición, el conductor superconductor 10 del núcleo de cable 11 es insertado en el orificio de inserción de conductor 31a del primejr extremo de acoplamiento I 31, y los conductores sup arconductores 20 de los núcleos 21 i son insertados respectivartlente en los orificios de inserción de conductor 32a de los segundos extremos de acoplamiento 32. Después, con una soldadu ra de bajo punto de fusión, el conductor superconductor .0 es fijado al primer extremo de acoplamiento 31, y los conductores ' superconductores 20 son fijados a los segundos e ctremos de! acoplamiento 32 de tal I man ra que los conductorés superconductores 10 y 20 sean conectados en la parte de unión de i conductores 30. En tal caso, las posiciones de los conductores superconductores 10 y I 20 se ajustan al cortar 1os conductores superconductores de tal manera que se ajusten a la posición de la parte de unión de conductores 30 fijada a la pared de sección 42. las capas de aislamiento de refuerzo 36 y 37 son formadas alrededor de la periferia exterior de e stas partes acopladas.
Posteriormente, los elementos cilindricos 41b y los elementos en forma de disco 41a del recipiente de refrigerante 41, los cuale s han sido removidos a los lados de I línea principal, son movi dos a las partes acopladas de los núcleos de cable 11 y 21, y los elementos cilindricos 41b son conectados juntos por soldadura, mientras que el elemento en forma de disco 41a y el elemento cilindrico 41b son conectados por soldadura En consecuencia, se forma el recipiente de refrigerante 41. ' Cuando los elementos cilindricos 41b se conectan juntos, la pared de sección 42 también es soldada al mispo tiempo para fijar así la pared de sección 42 al recipiente de refrigerante 41. Un material de aislamiento térmico pueda ser dispuesto alrededor de la periferia exterior del rec ipiente de refrigerante formado 41. El recipiente de aislamiemto térmico 41 se forma al soldar I I las piezas medias del recipiente d'e aislamiento térmico 45 después de moverlas al lado de la parte en donde los núcleos ¡i de cable 11 y 21 son acopl ados juntqs. Además, las partes de acoplamiento de tubo 70 sen fijadas por soldadura a las caras i extremas del recipiente de aislamiento térmico 45. Después, el intervalo entre el recipiente de refrigerante 41 y el recipiente de aislamiento térmico 45 es evacuado hasta un nivel de vacío predeterminado, y un refrigerante presurizado se pone en cada una de las regiones de refrigerante 43 y 44 del recipiente de refrigerante 41 para circular de esta manera. Así, se preparar] las condiciones para hacer operar la línea de cables superconductores La estructura de unión int'ermedia tipo ramificación de la presente invención puede hacerse no sólo en una forma de la estructura que conectta un cable de un solo núcleo y un i cable de dos núcleos como se muestra en la figura 1, sino también en una forma de 1 a estructura que conecta cables de dos núcleos juntos usando una part de unión de conductores 30H que tenga una forma de H como ¡la mostrada en la figura 2 (A) Esta estructura ihtermedia les una estructura en la cual un primer cable superconductor la tiene también dos núcleos de cable como el segundo cable superconductor, y dos I núcleos de cable lia expuestos del icable la son conectados, I usando la parte de unión de conductores 30H, a dos núcleos 21 expuestos desde el segundo cable superconductor 2. La parte de unión de conductores 30H está ¡ fijada a una pared de sección 42H como es el cas D de la estructura de la figura 1. La estructura de unión int rmedia tipo ramificación de la presente in encion ?ara conectar cables superconductores de varios núcleos puede tener una estructura tal que cada núcleo de µn cable Superconductor de varios núcleos sea alojado en una caja de unión individual. Por i ejemplo, como se muestra en la figur 2 (B) , un cable de tres I núcleos se usa como un prixter cable Superconductor IB, y tres núcleos de cable 11B son divididos1 de tal manera que cada núcleo 11B sea conectadol con núcleos 21 del segundo cable superconductor 2 respect ivo con ¡una parte de unión de conductores 30 que tenga ?na forma de Y. De esta manera, la estructura de unión intemedia puede ser tal que los núcleos de cable de un cable de v rios núcleos no sean alojados todos juntos en una caja de unión 40 ' sino que sean alojados individualmente en diferentes caja's de unión 40. En el ejemplo mostrado en la ficura 2 (B) ,¡ una caja divisora 80, en la cual los tres núcle os de cable 11B combinados son i divididos para ser separados unos de otros, se proporcionan entre el primer cable superconductor IB y las cajas de unión 40 Sin embargo, la caj a divisora 80 puede omitirse. La ! caja divisora 80 incluye un recipiente de refrigerante 81 en el lado interior y un reqipiente de aislamiento térmico 82, el cual está provisto alrededor ¡ del lado exterior del recipiente de refrigerant a 81. Las estructuras básicas de las figuras 2 (A) y 2 (B son las ¡mismas que la estructura mostrada en la figura 1, aunque la figura 2 (A) y la figura 2 (B) no ilustran el primer extremo del acoplamiento, el segundo extremo de acoplamiento, 1a parte del acoplamiento, la capa de aislamiento provista alrededor de lal periferia exterior de la parte de acoplamiento, el reborde, la capa de aislamiento de i refuerzo, el elemento de r atención yl la base de soporte. Con la estructura de unión intermedia tipo ramificación de la bésente invención para cables cables superconductore , ya s ea para la transmi s ión de energía de CA, o tran smi s ión ¡de energía de CC . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invenc Lón, es el] que resulta claro de la presente descripción de la invención!.

Claims (7)

  1. superconductores .
  2. 2. La estructjura de ¡unión intermedia tipo ramificación para cables superconductores de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque una pared de sección es provista en la caja de unión de tal forma que un espacio en donde refrigerante es llenado se divida para de esta manera evitar que el refrigerante circule entre el ladd del primer cable superconquetor y e¡l lado del segundo cable superconductor .
  3. 3. La estructlura de ¡unión intermedia tipo ramificación para cables superconductores de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el número de conductores superconductores expuestos desde el primer cable I superconductor y conectados con lia parte de unión de conductores es diferente del nú ,meIro de los conductores superconductores expuestlos desdé el segundo cable superconductor y conectados con ¡la parte de unión dé conductores
  4. 4. La estructura de )unión intermedia tipo ramificación para cables superconductores de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la parte de unión de conductores es fijada a la pared de sección.
  5. 5. La estruct :ura de 'unión intermedia tipo ramificación para cables superconductores de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la parte de unión de conductores puede ser formada en una forma de una de las figuras Y, T, X y H.
  6. 6. La estructura de 'unión intermedia tipo ramificación para cables superconductores de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer cable superconductor es un cab] e de un solo núcleo y el segundo cable superconductor es un cable i de dos núcleos o tres núcleos .
  7. 7. Una línea de cables superconductores, caracterizada porque está equipada don la estructura de unión intermedia tipo ramificación de confiormidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6
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