用于组装超导电缆系统的方法及构造

摘要

本发明涉及一种用于组装超导电缆系统的方法。使用该方法，将至少一根超导电缆(2)安装到管状对低温恒温器(3)中，低温恒温器(3)用于引导制冷剂，并且将配备有电缆(2)的低温恒温器(3)运送至目的地。在该方法中，在目的地处将电缆(2)和低温恒温器(3)的两端部连接至组合体。电缆(3)被安装到低温恒温器(3)中，低温恒温器(3)的两轴向端部(3b，3c)突出超过电缆(2)。将由电缆(2)和低温恒温器(3)构成的单元运送至目的地，在目的地处将低温恒温器(3)的突出超过电缆(2)的端部(3b，3c)切割至特定长度，随后将超导电缆(2)和低温恒温器(3)连接至组合体。

权利要求

1.一种用于构建超导电缆系统的方法，利用所述方法，将至少一根超导电缆(2)附接在管状的低温恒温器(3)中，所述低温恒温器(3)用于引导冷却介质并由同心且彼此隔开布置的两根金属管道(4，5)构成，在所述两根金属管道(4，5)之间设置有真空绝热部，利用所述方法，在安装地点处将所述超导电缆(2)和所述低温恒温器(3)的两端部与组合体连接起来，其特征在于，所述低温恒温器(3)构造为使得在所述超导电缆系统的运输期间所述低温恒温器(3)的两个轴向端部(3b，3c)突出而超出所述超导电缆(2)，在电缆端部(2a，2b)的区域中在彼此轴向隔开的至少两个位置处，在所述低温恒温器(3)的所述两根金属管道(4，5)之间安装真空闸(8，9)，在所述真空闸(8，9)之间形成真空，在所述安装地点处将所述低温恒温器(3)的突出而超出所述超导电缆(2)的所述端部(3b，3c)缩短至限定长度，并且将所述超导电缆(2)和所述低温恒温器(3)连接至所述组合体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在将所述低温恒温器(3)连接至所述组合体之后，将所述低温恒温器(3)的所述端部(3b，3c)与所述真空闸(8，9)之间所存在的腔体抽真空。

3.一种用于构建超导电缆的装置，在所述装置中，管状的低温恒温器(3)中安装有至少一根超导电缆(2)，所述低温恒温器(3)用于引导冷却介质并由同心且彼此隔开布置的两根金属管道(4，5)构成，在所述两根金属管道(4，5)之间设置有真空绝热部，其特征在于，在所述超导电缆系统的运输期间所述低温恒温器(3)的两个轴向端部(3b，3c)突出而超出所述超导电缆(2)，以及在电缆端部(2a，2b)的区域中在彼此轴向隔开的至少两个位置处，在所述低温恒温器(3)的所述两根金属管(4，5)之间安装有真空闸(8，9)。

说明书

用于组装超导电缆系统的方法及构造

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于组装超导电缆系统的方法及构造。

背景技术

[0002] JP 2011172322 A中公开了这种方法和这种构造。

[0003] 超导电缆系统可以用于例如城市电网中的供电。超导电缆系统允许在使导体的直流电阻为零的足够低的温度下进行长距离的电能的无损耗传输。为了冷却超导电缆，将超导电缆布置在低温恒温器中。低温恒温器至少具有绝热管道，合适的冷却介质被引导通过绝热管道以便于超导电缆的工作。冷却介质为例如液氦或液氮。包围超导电缆的绝热管道由例如同心布置且为例如波纹状的两根金属管道构成，这两根金属管道被保持在一距离，在该距离，真空绝热物以及常见的其他绝热材料被封闭在这两根金属管道之间。电缆的低温恒温器可以包括一个或多个借助于真空闸而邻近对准的隔开的真空腔。绝热管道还可以由被绝热材料包围的金属管道构成。

[0004] 在超导电缆系统的端部上设有端盖，该端盖用于将普通电导体附接至电网或连接件(也称为插座)，以可靠地紧固至另一个超导电缆系统。端盖和插座可以配备有用于与冷却系统连接或与用于冷却介质的流动通过系统连接的通路。

[0005] 在这种超导电缆系统的制造中，将低温恒温器切割至期望长度并把低温恒温器抽真空。超导电缆的端部延伸为越过且超过低温恒温器，以与铺设电缆的区域相连。为了便于储存和运送，通常将完成的电缆系统卷绕在电缆卷筒上。为了在储存、运送和安装中保护电缆不受损，在突出的端部设置保护元件。保护元件可以例如由设置在电缆端部上的波纹管构成。在安装期间，恰在连接电缆系统之前拆下保护元件。

[0006] 上述JP 2011172322 A描述了用于铺设超导电缆的方法，其中，低温恒温器的一侧附接有暂时组合体，该组合体意图去除低温恒温器的内管道与外管道之间的间隙中的水分。在安装期间，将最终组合体附接至低温恒温器。低温恒温器的长度可以大于在安装地点处进行安装所需的长度。在安装之后，使低温恒温器的长度缩短至恰当的长度。这也适用于超导电缆。

发明内容

[0007] 本发明基于如下目的：提供用于构建超导电缆系统的方法以及相应构造，利用该构造，在运送和安装期间有效地保护了电缆端部。

[0008] 该方法以及相应构造允许在电缆系统的储存和运送期间有效地保持超导电缆的端部。因为低温恒温器的突出端部已经用作电缆端部的保护管，所以取消了将单独的保护装置安装在电缆系统上。此外，不需要了解在超导电缆系统的制造期间或完成时的低温恒温器的确切长度。首先使低温恒温器适合于安装地点处的所需长度。低温恒温器由同心且彼此隔开布置的两根金属管道构成，在这两根金属管道之间将布置或被布置有真空绝热部。在两个管道之间在彼此轴向隔开的至少两个位置处将放置或被放置有真空闸。在这些真空闸之间形成真空。在制造地点处，已经在真空闸之间进行抽真空。在安装地点处，将低温恒温器的突出端部缩短至期望长度，并且与电缆端部一起被附接相应组合体。

附图说明

[0009] 将根据附图来说明根据本发明的方法和构造。

[0010] 图1示出了用于构建超导电缆系统的构造的实施例。

具体实施方式

[0011] 构造1具有超导电缆2和管状低温恒温器3，超导电缆2被引入到低温恒温器3中。在本文中超导电缆的构造以及超导电缆与其他部分的电连接并不重要，因此不对它们进行更详细研究。

[0012] 低温恒温器3由同心且彼此隔开布置的两根金属管道4和5构成。管道4和5可以例如在与它们的纵向横切的方向上为波纹状。管道4和5被间隔件保持在限定距离。在管道4与管道5之间的间隙6中提供真空绝热。一方面，通过把间隙6抽真空来实现真空绝热，并且另一方面利用绝热材料(未示出)来实现真空绝热。绝热材料可以例如由多个塑料膜构成，这些塑料膜彼此叠置且一侧被金属覆盖，通过使金属侧向外，可以对辐射进入的热量进行反射。

[0013] 低温恒温器3包围电缆2和自由空间7，在工作状态下，引导可流动的冷却介质(例如，液氮或液氦)通过以使超导电缆2达到工作温度，并将超导电缆2保持在该工作温度。

[0014] 根据相应实施例，该构造具有两个真空闸(vacuum lock)8和9，这两个真空闸8和9被安装在低温恒温器3中的管道4与管道5之间的两个位置。真空闸8和9两者由两个管道4和5之间的气密密封件构成。气密密封件均被安装在电缆端部2a和2b的区域中。在制造地点处制成低温恒温器3的位于两个真空闸8和9之间的部分3a，并且在制造地点处把由管道4、5以及真空闸8、9形成的气密密封区域抽真空。该部分3a为例如100m长。在制造地点处制成的低温恒温器3可以容纳更多的真空腔，这些真空腔由以特定间隔布置的更多的真空闸形成。

[0015] 低温恒温器3的两个轴向端部3b和3c延伸为覆盖且超过电缆2。突出的端部3b和3c至少为如此长：突出的端部3b和3c均完全地覆盖电缆端部2a和2b。构造1在该状态下被储存并被运送至安装地点。另外，在制造地点处可以例如将与电缆2的端部2a和2b设置在一起的突出的低温恒温器3卷绕在电缆卷筒或绕线筒上。因此，在超导电缆系统的储存、运送和安装期间，较长的低温恒温器3保护电缆端部2a和2b不被损伤。对超导电缆的构造而言，在安装地点处将构造1的两端附接至系统组合体(未示出)。

[0016] 该组合体可以由例如电缆连接件或电缆尾端件构成。结果，超导电缆2可以与第二超导电缆相连或与普通导电电缆相连，或通过相应构建的贯穿孔与例如电网等电气系统相连。组合体具有能够附接真空泵的连接部位。电缆连接件允许：例如在电缆尾端件适于使该构造与容纳有例如冷却介质供应容器的冷却系统连接时使冷却介质流动。

[0017] 为了连接至组合体，将低温恒温器的两端部3b和3c缩短至预定长度。借助于电连接器将电缆端部2a和2b连接至后续的电缆或电气装置。然后，可以例如利用相应连接件通过焊接将管道4和5的各端部连接至组合体。结果，产生两个部分，每者由形成在管道4、5和组合体的端部周围的真空闸构成，真空闸气密地密封腔体或空间，并且与构造的部分3a的真空腔相比相对较小。最终，这允许在将构造1连接至组合体之后在安装地点处以简单方式进行抽真空。另外，在安装地点处将真空泵附接至组合体的各相应连接部位。

[0018] 作为选择，电缆低温恒温器可以由配备有绝热物的金属管道构成。绝热物可以由例如真空板或泡沫绝热物构成。