極低溫電纜的終端連接部的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的極低溫電纜的終端連接部具備極低溫電纜的末端部、導(dǎo)體引出部、制冷劑槽、真空槽以及在軸向上連結(jié)并支撐制冷劑槽與真空槽的支撐部。支撐部包括連結(jié)制冷劑槽的軸向一端側(cè)與真空槽的軸向一端側(cè)的多個固定軸。制冷劑槽具有第一凸緣部，所述第一凸緣部形成有用于插通固定軸的固定軸插通孔，真空槽在與固定軸插通孔相對的位置具有固定軸卡止部，固定軸的軸向一端側(cè)固定于固定軸卡止部，并且軸向另一端側(cè)貫通軸插通孔并固定于第一凸緣部。
【專利說明】
極低溫電纜的終端連接部
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及超導(dǎo)電纜等極低溫電纜的終端連接部。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有將在極低溫下成為超導(dǎo)狀態(tài)的超導(dǎo)線材作為導(dǎo)體使用的超導(dǎo)電纜。期待超導(dǎo)電纜作為能夠以低損耗輸送大電流的電力電纜，并且正在對超導(dǎo)電纜進行面向?qū)嵱没拈_發(fā)。
[0003]超導(dǎo)電纜具有在絕熱管內(nèi)容納有一個或多個電纜芯的構(gòu)造。例如，電纜芯從中心依次具有芯模、超導(dǎo)導(dǎo)體層、電絕緣層、電纜屏蔽層以及保護層等。絕熱管包括:內(nèi)管(以下稱為“絕熱內(nèi)管”)，其容納電纜芯并在內(nèi)部填充制冷劑(例如液氮)；以及外管(以下稱為“絕熱外管”)，其覆蓋絕熱內(nèi)管的外周。為了絕熱而使絕熱內(nèi)管與絕熱外管之間為真空狀態(tài)。
[0004]在超導(dǎo)電纜的終端連接部中，作為低溫部的低溫容器內(nèi)容納有超導(dǎo)電纜的末端部，超導(dǎo)電纜的導(dǎo)體(例如超導(dǎo)導(dǎo)體層)通過導(dǎo)體引出部而向常溫部引出。低溫容器具有由制冷劑槽和真空槽構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)，該制冷劑槽容納超導(dǎo)電纜的末端部并在工作時填充有液氮等制冷劑，該真空槽容納制冷劑槽并在工作時為真空狀態(tài)(例如專利文獻1、2)。超導(dǎo)電纜的絕熱內(nèi)管與制冷劑槽連接，絕熱外管與真空槽連接。通過適當?shù)姆椒?例如專利文獻2中在真空容器中懸掛)而將制冷劑槽設(shè)置于真空槽內(nèi)。
[0005]這里，與制冷劑槽連接的超導(dǎo)電纜較長，在非常扭曲的狀態(tài)下敷設(shè)，因此若超導(dǎo)電纜因冷卻而收縮，則制冷劑槽的繞軸的扭矩增大。有可能因該扭矩而導(dǎo)致制冷劑槽繞軸旋轉(zhuǎn)。因此，在專利文獻3中，在用于容納核磁共振(NMR)成像裝置用的超導(dǎo)繞組的低溫容器中，設(shè)置有防止制冷劑槽旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)防止機構(gòu)。具體而言，通過以保持對稱性的方式在內(nèi)側(cè)容器(相當于制冷劑槽)與外側(cè)容器(相當于真空槽)之間配置至少三個支撐物，來防止內(nèi)側(cè)容器繞軸的旋轉(zhuǎn)。
[0006]另外，在超導(dǎo)電纜的終端連接部中，在作為低溫部的低溫容器中容納有超導(dǎo)電纜的末端部，超導(dǎo)電纜的超導(dǎo)導(dǎo)體層通過導(dǎo)體引出部與作為常溫部的實際系統(tǒng)連接。另外，超導(dǎo)電纜的電纜屏蔽層通過屏蔽通電部接地。低溫容器具有由制冷劑槽和真空槽構(gòu)成的雙重系統(tǒng)，該制冷劑槽容納超導(dǎo)電纜的末端部并在工作時填充液氮等制冷劑，該真空槽容納制冷劑槽并在工作時為真空狀態(tài)(例如專利文獻4?6)。
[0007]導(dǎo)體引出部及屏蔽通電部分別一端位于常溫部，另一端位于低溫部，因此導(dǎo)體引出部及屏蔽通電部作為傳熱路徑，生成從常溫部向低溫部的熱侵入。為了降低該熱侵入，需要確保某種程度的傳熱路徑長度。因此，如專利文獻4中所記載的那樣，真空槽具有從真空槽主體部向上方延伸的第一筒狀部(在專利文獻4中與制冷劑槽33的突出部分33b對應(yīng)的真空槽32的突出部分)及第二筒狀部(在專利文獻4中與制冷劑槽33的突出部分33c對應(yīng)的真空槽32的突出部分)，在第一筒狀部中配置有導(dǎo)體引出部，在第二筒狀部中配置有屏蔽通電部。
[0008]另外，在制冷劑槽的內(nèi)部配置有液位計、溫度計、或壓力計等計量儀器類的傳感器。這些傳感器通過從常溫部連通到制冷劑槽的波紋管等測定用配管而被導(dǎo)入制冷劑槽內(nèi)。與導(dǎo)體引出部或屏蔽通電部相同，測定用配管也成為傳熱路徑，因此需要確保某種程度的長度。在真空槽中，除了第一筒狀部及第二筒狀部，也可以設(shè)置用于配置測定用配管的筒狀部，并配置測定用配管，但是在這種情況下，產(chǎn)生導(dǎo)致超導(dǎo)電纜的終端連接部大型化的問題。因此，在第二筒狀部中，與屏蔽通電部一起配置測定用配管。
[0009]此外，已知在超導(dǎo)電纜的終端連接部中，在冷卻時超導(dǎo)電纜或制冷劑槽熱收縮。因此，在以往的終端連接部中，采取用于吸收冷卻時的熱收縮的單元(以下稱為“收縮吸收部”)(例如專利文獻7?10)。
[0010]在專利文獻7、8中，公開了通過波紋管等收縮吸收部將制冷劑槽與真空槽連接。在專利文獻9、10中，公開了導(dǎo)體引出部的一部分(包括與超導(dǎo)電纜連接的連接部)由編織線等柔性導(dǎo)體構(gòu)成。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特許第4784852號公報
[0014]專利文獻2:日本特許第4096360號公報
[0015]專利文獻3:日本特公平2-60043號公報
[0016]專利文獻4:日本特許第4927804號公報
[0017]專利文獻5:日本特許第5089822號公報
[0018]專利文獻6:日本特開2005-253204號公報
[0019]專利文獻7:日本特開2002-280628號公報
[0020]專利文獻8:日本特許第4292416號公報[0021 ] 專利文獻9:日本特開2005-237062號公報
[0022]專利文獻10:日本特許第4550699號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]發(fā)明要解決的問題
[0024]然而，在專利文獻3中記載的支撐物的構(gòu)造能夠防止內(nèi)側(cè)容器的旋轉(zhuǎn)，但是在伴隨制冷劑的填充內(nèi)側(cè)容器在軸向熱收縮的情況下，在支撐物產(chǎn)生剪切力，有可能導(dǎo)致支撐物破損。
[0025]另外，如上述那樣，在將測定用配管和屏蔽通電部一起配置于第二筒狀部，并從第二筒狀部的上表面引出的情況下，若在測定用配管的附近配置包括計量儀器類的配套設(shè)備(以下稱為“測定部”)，則將測定部配置于屏蔽通電部的附近。因此，當大電流在屏蔽通電部中流動時，容易在計量儀器類設(shè)備中產(chǎn)生誤差。也就是說，在現(xiàn)有的終端連接部中，需要充分地與測定用配管拉開距離來配置測定部，這成為阻礙終端連接部的小型化的主要因素。
[0026]另外，對于在專利文獻7、8中記載的終端連接部，導(dǎo)體引出部(專利文獻7中的銅管33，專利文獻8中的導(dǎo)體部11)具有無柔軟性的剛性結(jié)構(gòu)，因此難以吸收制冷劑槽的熱收縮(尤其是水平方向的熱收縮)。另外，對于專利文獻9、10中記載的終端連接部，將收縮吸收部配置于制冷劑槽的內(nèi)部，因此能夠吸收冷卻時的超導(dǎo)電纜的熱收縮，但是難以吸收制冷劑槽的熱收縮。即，對于專利文獻7?1的終端連接部，由于冷卻時的制冷劑槽的熱收縮而在導(dǎo)體引出部生成應(yīng)力，有可能由于該應(yīng)力而使導(dǎo)體引出部等破損。
[0027]本發(fā)明的第一目的在于，提供能夠防止制冷劑槽繞軸旋轉(zhuǎn)并且也能夠應(yīng)對制冷劑槽向軸向熱收縮的極低溫電纜的終端連接部。
[0028]本發(fā)明的第二目的在于，提供能夠降低屏蔽通電部對計量儀器類的影響并且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的極低溫電纜的終端連接部。
[0029]本發(fā)明的第三目的在于，提供能夠防止由于冷卻時的制冷劑槽的熱收縮而使導(dǎo)體引出部等損傷的、可靠性較高的極低溫電纜的終端連接部。
[0030]本發(fā)明的極低溫電纜的終端連接部的第一形態(tài)的特征在于，具備:
[0031]極低溫電纜的末端部；
[0032]導(dǎo)體引出部，其與所述極低溫電纜的導(dǎo)體連接，并將電流向外部引出；
[0033]制冷劑槽，其容納所述極低溫電纜的末端部，并在工作時導(dǎo)入制冷劑；
[0034]真空槽，其容納所述制冷劑槽，并在工作時為真空狀態(tài)；以及
[0035]支撐部，其在軸向?qū)⑺鲋评鋭┎叟c所述真空槽連結(jié)并支撐，
[0036]所述支撐部包括將所述制冷劑槽的軸向一端側(cè)與所述真空槽的軸向一端側(cè)進行連結(jié)的多個固定軸，
[0037]所述制冷劑槽具有形成有供所述固定軸插通的固定軸插通孔的第一凸緣部，
[0038]所述真空槽在與所述固定軸插通孔相對的位置具有固定軸卡止部，
[0039]所述固定軸的軸向一端側(cè)固定于所述固定軸卡止部，并且軸向另一端側(cè)貫通所述軸插通孔而固定于所述第一凸緣部。
[0040]本發(fā)明的極低溫電纜的終端連接部的第二形態(tài)的特征在于，具備:
[0041]極低溫電纜的末端部；
[0042]制冷劑槽，其容納所述極低溫電纜的末端部，并在工作時導(dǎo)入制冷劑；
[0043]真空槽，其具有真空槽主體部、從所述真空槽主體部向上方垂直設(shè)置的第一筒狀部、及與所述第一筒狀部隔開而從所述真空槽主體部向上方垂直設(shè)置的第二筒狀部，容納所述制冷劑槽，并在工作時為真空狀態(tài)；
[0044]測定用配管，其用于將各種計量儀器類的傳感器向所述制冷劑槽內(nèi)導(dǎo)入;以及
[0045]屏蔽通電部，其與所述極低溫電纜的電纜屏蔽層連接，并向外部引出而接地，
[0046]所述測定用配管在所述第二筒狀部內(nèi)通過并從該第二筒狀部的上表面引出，
[0047]所述屏蔽通電部在所述第二筒狀部內(nèi)通過并從該第二筒狀部的側(cè)面引出。
[0048]本發(fā)明的極低溫電纜的終端連接部的第三形態(tài)的特征在于，具備:
[0049]極低溫電纜的末端部；
[0050]導(dǎo)體引出部，其與所述極低溫電纜的導(dǎo)體連接并將電流向外部引出；
[0051 ]制冷劑槽，其容納所述極低溫電纜的末端部，并在工作時導(dǎo)入制冷劑；
[0052]真空槽，其具有真空槽主體部及從所述真空槽主體部向上方垂直設(shè)置的筒狀部，容納所述制冷劑槽，并在工作時為真空狀態(tài)；以及
[0053]絕緣管，其氣密地固定于所述筒狀部的上部，
[0054]所述導(dǎo)體引出部在所述制冷劑槽的外側(cè)具有由柔性導(dǎo)體構(gòu)成的收縮吸收部。
[0055]發(fā)明效果
[0056]根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)，能夠防止制冷劑槽繞軸的旋轉(zhuǎn)，并且也能夠應(yīng)對向軸向的熱收縮。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，能夠降低屏蔽通電部對計量儀器類的影響，能夠顯著地降低產(chǎn)生于計量儀器類的誤差，并且能夠?qū)崿F(xiàn)終端連接部的小型化。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的第三形態(tài)，冷卻時的制冷劑槽的熱收縮通過由柔性導(dǎo)體構(gòu)成的收縮吸收部來吸收，因此能夠防止由于制冷劑槽的熱收縮而使導(dǎo)體引出部等損傷。從而，實現(xiàn)可靠性較高的極低溫電纜的終端連接部。
【附圖說明】
[0059]圖1是表示第一實施方式的終端連接部的圖。
[0060]圖2A是表示前端側(cè)的制冷劑槽與真空槽的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、通過固定軸的沿著徑向的剖面圖。
[0061]圖2B是表示前端側(cè)的制冷劑槽與真空槽的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、從前端側(cè)觀察制冷劑槽的俯視圖。
[0062]圖3A是表示后端側(cè)的制冷劑槽與真空槽的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、通過滑動軸的沿著徑向的剖面圖。
[0063]圖3B是表示后端側(cè)的制冷劑槽與真空槽的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、從后端側(cè)觀察制冷劑槽的俯視圖。
[0064]圖4是表示第二實施方式的終端連接部的圖。
[0065]圖5是表示第三實施方式的終端連接部的圖。
[0066]圖6是表示第三實施方式的終端連接部的其他一例的圖。
[0067]附圖標記說明
[0068]1A、1B、1C終端連接部
[0069]10極低溫電纜
[0070]11電纜芯
[0071]111 芯模
[0072]112超導(dǎo)導(dǎo)體層
[0073]113電絕緣層
[0074]114電纜屏蔽層
[0075]115保護層
[0076]12絕熱管
[0077]121絕熱內(nèi)管
[0078]122絕熱外管
[0079]13導(dǎo)體連接端子
[0080]14屏蔽連接端子[0081 ]15電場緩和層
[0082]20低溫容器
[0083]21制冷劑槽
[0084]21A導(dǎo)體引出口
[0085]21B屏蔽引出口
[0086]211前端部
[0087]211a前端側(cè)突緣(第一凸緣部)
[0088]211b固定軸插通孔
[0089]212后端部
[0090]212a后端側(cè)突緣(第二凸緣部)
[0091]212b滑動軸插通孔
[0092]22真空槽
[0093]22A真空槽主體部
[0094]22B第一筒狀部
[0095]22C第二筒狀部
[0096]221前端部
[0097]221a固定軸卡止部
[0098]222后端部
[0099]222a滑動軸卡止部
[0100]30導(dǎo)體引出部
[0101]31第一導(dǎo)體引出部
[0102]32第二導(dǎo)體引出部
[0103]33第三導(dǎo)體引出部(收縮吸收部)
[0104]40屏蔽通電部
[0105]41第一屏蔽引出部
[0106]42第二屏蔽引出部
[0107]50絕緣管
[0108]51聚合物套管
[0109]51a絕緣筒
[0110]51b聚合物覆蓋體
[0111]52遮蔽金屬零件
[0112]52a圓筒部
[0113]52b凸緣部
[0114]53絕緣管上部連接導(dǎo)體
[0115]61測定用配管
[0116]62絕緣隔離片
[0117]63 蓋
[0118]64測定部
[0119]65傳感器
[0120]71、71A?71C 固定軸
[0121]72、72A?72C 滑動軸
[0122]73固定部件
[0123]74脫落防止部件
【具體實施方式】
[0124]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。
[0125]第一實施方式
[0126]圖1是表示第一實施方式的終端連接部IA的圖。為了便于說明，將導(dǎo)入極低溫電纜10的一側(cè)作為后端側(cè)(圖1中右側(cè))，將相反側(cè)作為前端側(cè)(圖1中左側(cè))來說明。
[0127]如圖1所示，終端連接部IA包括極低溫電纜10的末端部、低溫容器20、導(dǎo)體引出部30、屏蔽通電部40以及絕緣管50等。在低溫容器20(具體而言是制冷劑槽21)中以規(guī)定的狀態(tài)容納極低溫電纜10的末端部，通過導(dǎo)體引出部30將極低溫電纜10的導(dǎo)體電流向電力設(shè)備等實際系統(tǒng)側(cè)引出。
[0128]極低溫電纜10是在絕熱管12內(nèi)容納有一芯的電纜芯11的單芯型的超導(dǎo)電纜。此夕卜，極低溫電纜10也可以是將電纜芯11以三條搓成一股的狀態(tài)容納于絕熱管12內(nèi)的三芯一捆型的三相超導(dǎo)電纜。
[0129]例如，電纜芯11從中心依次具有芯模111、超導(dǎo)導(dǎo)體層112、電絕緣層113、電纜屏蔽層114以及保護層115等。
[0130]在極低溫電纜10的末端部中，對電纜芯11施以逐段剝離加工，來使各層從前端側(cè)依次露出。在超導(dǎo)導(dǎo)體層112的外周，配置有與超導(dǎo)導(dǎo)體層112電連接的導(dǎo)體連接端子13。在電纜屏蔽層114的外周，配置有與電纜屏蔽層114電連接的屏蔽連接端子14。在位于導(dǎo)體連接端子13與屏蔽連接端子14之間的電絕緣層113的外周，配置有應(yīng)力錐等電場緩和層15。
[0131]絕熱管12具有由內(nèi)側(cè)的絕熱內(nèi)管121與外側(cè)的絕熱外管122構(gòu)成的雙重管結(jié)構(gòu)。
[0132]絕熱內(nèi)管121容納電纜芯11，并在工作時填充制冷劑(例如液氮)。由此，超導(dǎo)導(dǎo)體層112被維持在超導(dǎo)狀態(tài)。在絕熱內(nèi)管121與絕熱外管122之間，為了絕熱而在工作時保持于真空狀態(tài)。
[0133]低溫容器20具有由內(nèi)側(cè)的制冷劑槽21與外側(cè)的真空槽22構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)。
[0134]制冷劑槽21例如具有中空圓筒形狀，容納極低溫電纜1的末端部。制冷劑槽21具有導(dǎo)入導(dǎo)體引出部30的導(dǎo)體引出口21A及導(dǎo)入屏蔽通電部40的屏蔽引出口21B。
[0135]在制冷劑槽21中從后端側(cè)導(dǎo)入極低溫電纜10的末端部。在制冷劑槽21的后端部212連接有極低溫電纜10的絕熱內(nèi)管121。在制冷劑槽21中，在工作時通過制冷劑循環(huán)裝置(圖示略)來循環(huán)供給制冷劑。與制冷劑槽21連通的絕熱內(nèi)管121的內(nèi)部也以制冷劑填充。
[0136]在制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口21A，與導(dǎo)體引出部30及制冷劑槽21的外表面密接地配置有絕緣隔離片62。絕緣隔離片62由例如環(huán)氧樹脂或纖維增強塑料(FRP: FiberReinforced Plastics)構(gòu)成。在制冷劑槽21的屏蔽引出口21B，與制冷劑槽21的外表面密接地配置有蓋63。利用絕緣隔離片62和蓋63來使制冷劑槽21與真空槽22隔開，氣密且水密地將制冷劑槽21密封。
[0137]另外，通過在軸向配置的多個固定軸71將制冷劑槽21的前端部211與真空槽22的前端部221連結(jié)。通過在軸向配置的多個滑動軸72將制冷劑槽21的后端部212與真空槽22的后端部222連結(jié)?；诠潭ㄝS71及滑動軸72的連結(jié)結(jié)構(gòu)將在后面說明。
[0138]真空槽22例如具有中空圓筒形狀，包括:真空槽主體部22A，其容納制冷劑槽21;第一筒狀部22B，其從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置；以及第二筒狀部22C，其與第一筒狀部22B隔開而從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置。一般來說，將第一筒狀部22B及第二筒狀部22C稱為溫度梯度部。
[0139]在真空槽22的內(nèi)部，在以導(dǎo)體引出口21A位于第一筒狀部22B的下方，屏蔽引出口21B位于第二筒狀部22C的下方的方式定位的狀態(tài)下，配置制冷劑槽21。將極低溫電纜10的絕熱外管122與真空槽22的后端部222連接。
[0140]在第一筒狀部22B中配置有導(dǎo)體引出部30，在第一筒狀部22B的上部配置有絕緣管50。在第二筒狀部22C中配置有用于將各種計量儀器類(例如液位計、溫度計、壓力計等)的傳感器導(dǎo)入制冷劑槽21內(nèi)的測定用配管61和屏蔽通電部40。
[0141 ]由于制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口 21A及屏蔽引出口 21B容納于真空槽22的真空槽主體部22A，因此作為傳熱路徑的導(dǎo)體引出部30、屏蔽通電部40、及測定用配管61被導(dǎo)入到真空槽主體部22A的內(nèi)部。為了降低熱侵入需要確保傳熱路徑長度，但是由于制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口 21A及屏蔽引出口 21B容納于真空槽22的真空槽主體部22A，相應(yīng)地容易確保溫度梯度部的傳熱路徑長度，因此能夠抑制第一筒狀部22B及第二筒狀部22C的高度。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)終端連接部IA的小型化。
[0142]真空槽22在工作時由真空栗(圖示略)抽成真空，而保持在真空狀態(tài)。與真空槽22連通的、絕熱內(nèi)管121與絕熱外管122之間的空間、以及絕緣管50的內(nèi)部也保持在真空狀態(tài)。
[0143]導(dǎo)體引出部30是用于將電流從極低溫電纜10向?qū)嶋H系統(tǒng)引出的導(dǎo)體。導(dǎo)體引出部30具有例如由銅制的棒材或管材構(gòu)成的導(dǎo)體引出棒。此外，導(dǎo)體引出部30的構(gòu)成不限于此，能夠適用已知的構(gòu)成。導(dǎo)體引出部30(導(dǎo)體引出棒)的一端氣密地貫通絕緣管50而向外部引出，另一端與導(dǎo)體連接端子13連接。導(dǎo)體引出部30通過導(dǎo)體連接端子13與極低溫電纜10的超導(dǎo)導(dǎo)體層112電連接。
[0144]優(yōu)選導(dǎo)體引出部30至少一部分具有例如平針編織銅線等柔性導(dǎo)體(圖示略)。由此，即使由于極低溫電纜10的熱膨脹而使導(dǎo)體連接端子13的位置向水平方向(圖1的左右方向)移動，也能夠容易地追隨，因此能夠防止絕緣隔離片62等的損傷。
[0145]屏蔽通電部40是用于使極低溫電纜10的電纜屏蔽層114接地的導(dǎo)電部件。屏蔽通電部40的構(gòu)成與導(dǎo)體引出部30的構(gòu)成幾乎相同。即，屏蔽通電部40具有例如由銅制的棒材或管材構(gòu)成的屏蔽引出棒。此外，屏蔽通電部40的構(gòu)成不限定于此，能夠適用已知的構(gòu)成。屏蔽通電部40(屏蔽引出棒)的一端氣密地貫通真空槽22的第二筒狀部22C而被向外部引出，另一端與屏蔽連接端子14連接。屏蔽通電部40通過屏蔽連接端子14與極低溫電纜10的電纜屏蔽層114電連接。
[0146]優(yōu)選屏蔽通電部40至少一部分具有例如平針編織銅線等柔性導(dǎo)體(圖示略)。由此，即使由于極低溫電纜10的熱膨脹而使屏蔽連接端子14的位置向水平方向(圖1的左右方向)移動，也能夠容易地追隨，因此能夠防止蓋63等的損傷。
[0147]絕緣管50包括聚合物套管51及遮蔽金屬零件52。
[0148]聚合物套管51包括絕緣筒51a和聚合物覆蓋體51b。絕緣筒51a由機械強度較高的FRP(纖維增強塑料)構(gòu)成。聚合物覆蓋體51b由電絕緣性能優(yōu)異的材料、例如硅氧聚合物(硅橡膠)等高分子材料構(gòu)成。聚合物覆蓋體51b設(shè)置于絕緣筒51a的外周，在聚合物覆蓋體51b的外周面，在長度方向相隔而形成多個傘狀的皺褶部。聚合物套管51的內(nèi)部(絕緣筒51a的內(nèi)部)為中空。
[0149]遮蔽金屬零件52包括與聚合物套管51同心狀地埋設(shè)的圓筒部52a、以及從圓筒部52a的下端向徑向外側(cè)延伸的凸緣部52b。圓筒部52a具有電場緩和功能，緩和絕緣管50的電場。
[0150]在真空槽22的第一筒狀部22B的上部載置絕緣管50，通過利用螺栓等連接部件(圖示略)將遮蔽金屬零件52的凸緣部52b連接，而將絕緣管50氣密地固定于真空槽22。絕緣管50的內(nèi)部與第一筒狀部22B連通，并在工作時為真空狀態(tài)。由此，由于能夠較大地確保真空絕熱部，因此能夠降低通過導(dǎo)體引出部30來自外部的熱侵入。
[0151 ]這樣，極低溫電纜1的終端連接部IA包括:極低溫電纜1的末端部；導(dǎo)體引出部30，其與極低溫電纜1的超導(dǎo)導(dǎo)體層112 (導(dǎo)體層)連接，將電流向外部引出；制冷劑槽21，其容納極低溫電纜10的末端部，并在工作時導(dǎo)入制冷劑;真空槽22，其容納制冷劑槽21，并在工作時為真空狀態(tài)；以及固定軸71(支撐部)及滑動軸72(支撐部)，其在軸向?qū)⒅评鋭┎?1與真空槽22連結(jié)并支撐。
[0152]圖2A是表示低溫容器20的前端側(cè)的制冷劑槽21與真空槽22的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、通過固定軸71A的沿著徑向的剖面圖。圖2B是表示低溫容器20的前端側(cè)的制冷劑槽21與真空槽22的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、從前端側(cè)觀察制冷劑槽21的俯視圖。在圖2B中，將固定軸71設(shè)為固定軸71A?71C進行區(qū)別表示。
[0153]如圖2A、圖2B所示，利用三條固定軸71A?71C將制冷劑槽21與真空槽22連結(jié)。三條固定軸71A?71C在同心圓周上，分別配置于旋轉(zhuǎn)120°的位置。
[0154]此外，固定軸71的數(shù)量不限定于三條，也可以是多條。例如在利用兩根固定軸71將制冷劑槽21與真空槽22連結(jié)的情況下，優(yōu)選配置于相對其他軸旋轉(zhuǎn)180°的位置。另外，從防止制冷劑槽21繞軸旋轉(zhuǎn)的觀點來看，優(yōu)選固定軸71由三條以上構(gòu)成。
[0155]固定軸71例如由FRP、鈦等合金材料構(gòu)成。尤其是，優(yōu)選固定軸71由熱傳導(dǎo)率比金屬低的FRP構(gòu)成。由此，能夠有效地防止來自外部的熱侵入。
[0156]為了使制冷劑槽21內(nèi)的制冷劑(例如液氮)不泄露到制冷劑槽21的外部，利用板狀的前端部211氣密地密封制冷劑槽21的前端側(cè)。制冷劑槽21在前端部211的邊緣具有凸緣部211a(以下稱為“前端側(cè)突緣211a”)。在前端側(cè)突緣211a，形成有供固定軸71插通的固定軸插通孔211b。
[0157]為了確保真空槽22內(nèi)為真空狀態(tài)，利用板狀的前端部221氣密地密封真空槽22的前端側(cè)。真空槽22在前端部221，在與固定軸插通孔211b相對的位置具有固定軸卡止部221a。固定軸卡止部221a例如是供固定軸71的前端部插入的軸插入孔。
[0158]為了防止產(chǎn)生真空泄露，優(yōu)選不將固定軸卡止部221a貫通。在不使固定軸卡止部221a貫通的情況下，由于不需要考慮真空泄露，因此不需要設(shè)置密封部件等，能夠削減部件數(shù)量。此外，在利用密封部件等來施以適當?shù)恼婵招孤秾Σ叩那闆r下，也可以使固定軸71貫通固定軸卡止部221a。
[0159]固定軸71插通固定軸插通孔211b，利用固定部件73暫時固定于前端側(cè)突緣21la。固定部件73例如由夾著前端側(cè)突緣211a并從兩側(cè)擰緊的螺母構(gòu)成。在固定軸71中，在此在與螺母73(固定部件)對應(yīng)的位置形成有外螺紋，將固定軸71與螺母73(固定部件)螺合。在該狀態(tài)下，固定軸71的前端部固定于固定軸卡止部221a。例如，將固定軸71的前端部通過與固定軸卡止部221a螺合而固定。并且，調(diào)整螺母73的擰緊位置，進行制冷劑槽21的定位。由于軸結(jié)構(gòu)，因此制冷劑槽21的定位作業(yè)非常容易。
[0160]這樣，在極低溫電纜10的終端連接部1A，在軸向?qū)⒅评鋭┎?1與真空槽22連結(jié)并支撐的支撐部包括將制冷劑槽21的前端側(cè)(軸向一端側(cè))與真空槽22的前端側(cè)(軸向一端側(cè))連結(jié)的多個固定軸71。
[0161]制冷劑槽21具有形成有供固定軸71插通的固定軸插通孔211b的前端側(cè)突緣211a(第一凸緣部)，真空槽22在與固定軸插通孔211b相對的位置具有固定軸卡止部221a。而且，將固定軸71的前端部(軸向一端側(cè))固定于固定軸卡止部221a，并且將后端部(軸向另一端偵Ij)貫通固定軸插通孔21 Ib而固定于前端側(cè)突緣21 la。
[0162]根據(jù)終端連接部1A，能夠防止伴隨極低溫電纜10的熱收縮制冷劑槽21繞軸旋轉(zhuǎn)的情況，并且也能夠應(yīng)對制冷劑槽21向軸向的熱收縮。
[0163]例如，當制冷劑槽21在軸向發(fā)生熱收縮的情況下，有可能向固定軸71的軸向施加拉力，但是由于固定軸71的抗拉強度比剪切強度大，因此破損的可能性極小。如本實施方式那樣，制冷劑槽21的后端部212在軸向能夠移動的情況下，由于利用后端部212的移動來吸收制冷劑槽21的向軸向的熱收縮，因此能夠吸收制冷劑槽21與真空槽2 2之間的收縮量的差。
[0164]圖3A是表示低溫容器20的后端側(cè)的制冷劑槽21與真空槽22的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、通過滑動軸72A的沿著徑向的剖面圖。圖3B是表示低溫容器20的后端側(cè)的制冷劑槽21與真空槽22的連結(jié)結(jié)構(gòu)的、從后端側(cè)觀察制冷劑槽21的俯視圖。在圖3B中，將滑動軸72設(shè)為滑動軸72A?72C進行區(qū)別表示。
[0165]如圖3A、圖3B所示，利用三根滑動軸72A?72C將制冷劑槽21與真空槽22連結(jié)。三條滑動軸72A?72C在同心圓周上，分別配置于旋轉(zhuǎn)120°的位置。
[0166]此外，滑動軸72的數(shù)量不限定于三條，也可以是多條。例如利用兩條滑動軸72將制冷劑槽21與真空槽22連結(jié)的情況下，優(yōu)選配置于相對其他軸旋轉(zhuǎn)180°的位置。另外，從防止制冷劑槽21繞軸旋轉(zhuǎn)的觀點來看，優(yōu)選滑動軸72由三條以上構(gòu)成。
[0167]與固定軸71相同，滑動軸72例如由FRP、鈦等合金材料構(gòu)成。尤其是，優(yōu)選滑動軸72由熱傳導(dǎo)率比金屬低的FRP構(gòu)成。由此，能夠有效地防止來自外部的熱侵入。
[0168]為了使制冷劑槽21內(nèi)的制冷劑(例如液氮)不泄露到制冷劑槽21的外部，利用板狀的后端部212氣密地密封制冷劑槽21的后端側(cè)。制冷劑槽21在后端部212的邊緣具有凸緣部212a(以下稱為“后端側(cè)突緣212a”)。在后端側(cè)突緣212a，形成有供滑動軸72插通的滑動軸插通孔212b。
[0169]為了確保真空槽22內(nèi)為真空狀態(tài)，利用板狀的后端部222氣密地密封真空槽22的后端側(cè)。真空槽22在后端部222，在與滑動軸插通孔212b相對的位置具有滑動軸卡止部222a?；瑒虞S卡止部222a例如是供滑動軸72的后端部插入的軸插入孔。
[0170]為了防止產(chǎn)生真空泄露，優(yōu)選不將滑動軸卡止部222a貫通。在不使滑動軸卡止部222a貫通的情況下，由于不需要考慮真空泄露，因此不需要設(shè)置密封部件等，能夠削減部件數(shù)量。此外，在利用密封部件等施以適當?shù)恼婵招孤秾Σ叩那闆r下，也可以使滑動軸72貫通滑動軸卡止部222a。
[0171]滑動軸72在前端側(cè)固定有脫落防止部件74的狀態(tài)下，插通滑動軸插通孔212b。脫落防止部件74例如由雙螺母構(gòu)成。以在脫落防止部件74的后端面(這里是雙螺母的后端面)與制冷劑槽21的后端部212的前端面之間形成有間隙d的方式將脫落防止部件74固定于滑動軸72。另外，滑動軸72的后端部固定于滑動軸卡止部222a。例如，將滑動軸72的前端部通過與滑動軸卡止部222a螺合而固定。將滑動軸72相對于制冷劑槽21能夠相對滑動地固定。
[0172]這樣，在極低溫電纜10的終端連接部1A，在軸向?qū)⒅评鋭┎?1與真空槽22連結(jié)并支撐的支撐部包括將制冷劑槽21的后端側(cè)(軸向另一端側(cè))與真空槽22的后端側(cè)(軸向另一端側(cè))連結(jié)的滑動軸72。
[0173]制冷劑槽21具有形成有供滑動軸72插通的滑動軸插通孔212b的后端側(cè)突緣212a(第二凸緣部)，真空槽22在與滑動軸插通孔212b相對的位置具有滑動軸卡止部222a。而且，將滑動軸72的后端部(軸向另一端側(cè))固定于滑動軸卡止部222a，并且將前端部(軸向一端偵U貫通滑動軸插通孔212b并能夠滑動地固定于后端側(cè)突緣212a。
[0174]根據(jù)終端連接部1A，不但在前端側(cè)，而且在后端側(cè)中也具有防止繞軸的旋轉(zhuǎn)的滑動軸72，因此能夠更有效地防止伴隨極低溫電纜10的熱收縮制冷劑槽21繞軸旋轉(zhuǎn)的情況。另外，通過制冷劑槽21的后端部212在滑動軸72上滑動而吸收了制冷劑槽21的向軸向的熱收縮，因此能夠吸收制冷劑槽21與真空槽22之間的收縮量的差。
[0175]本發(fā)明的終端連接部的第一形態(tài)并非限定于上述實施方式。例如，終端連接部1A，既可以如實施方式中說明的那樣在前端側(cè)具有制冷劑槽21與真空槽22的基于固定軸71的連結(jié)結(jié)構(gòu)，也可以在后端側(cè)具有制冷劑槽21與真空槽22的基于固定軸71的連結(jié)結(jié)構(gòu)。在將基于固定軸71的連結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置在后端側(cè)的情況下，在前端側(cè)設(shè)置基于滑動軸72的連結(jié)結(jié)構(gòu)。另外，終端連接部IA也可以不具有基于滑動軸72的連結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0176]第二實施方式
[0177]圖4是表示第二實施方式的終端連接部IB的圖。為了說明的方便，將導(dǎo)入極低溫電纜10的一側(cè)作為后端側(cè)(圖4中右側(cè))，將相反側(cè)作為前端側(cè)(圖4中左側(cè))而進行說明。對與第一實施方式的終端連接部IA相同的或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素使用相同的符號。
[0178]如圖4所示，終端連接部IB包括:極低溫電纜10的末端部、低溫容器20、導(dǎo)體引出部30、屏蔽通電部40以及絕緣管50等。在低溫容器20(具體而言是制冷劑槽21)中以規(guī)定的狀態(tài)容納極低溫電纜10的末端部，通過導(dǎo)體引出部30將極低溫電纜10的導(dǎo)體電流向電力設(shè)備等實際系統(tǒng)側(cè)引出。另外，通過屏蔽通電部40將極低溫電纜10的電纜屏蔽層114接地。
[0179]極低溫電纜10是在絕熱管12內(nèi)容納有一芯的電纜芯11的單芯型的超導(dǎo)電纜。此夕卜，極低溫電纜10也可以是將電纜芯11以三條搓成一股的狀態(tài)容納于絕熱管12內(nèi)的三芯一捆型的三相超導(dǎo)電纜。
[0180]電纜芯11例如從中心依次具有芯模111、超導(dǎo)導(dǎo)體層112、電絕緣層113、電纜屏蔽層114以及保護層115等。
[0181]在極低溫電纜10的末端部中，對電纜芯11施以逐段剝離加工，來使各層從前端側(cè)依次露出。在超導(dǎo)導(dǎo)體層112的外周，配置有與超導(dǎo)導(dǎo)體層112電連接的導(dǎo)體連接端子13。在電纜屏蔽層114的外周，配置有與電纜屏蔽層114電連接的屏蔽連接端子14。在位于導(dǎo)體連接端子13與屏蔽連接端子14之間的電絕緣層113的外周，配置有應(yīng)力錐等電場緩和層15。
[0182]絕熱管12具有由內(nèi)側(cè)的絕熱內(nèi)管121與外側(cè)的絕熱外管122構(gòu)成的雙重管結(jié)構(gòu)。絕熱管12的外周面由聚乙烯等防蝕層(圖示略)覆蓋。
[0183]絕熱內(nèi)管121容納電纜芯11，并在工作時填充制冷劑(例如液氮)。由此，超導(dǎo)導(dǎo)體層112被維持在超導(dǎo)狀態(tài)。在絕熱內(nèi)管121與絕熱外管122之間，為了絕熱，在工作時保持在真空狀態(tài)。
[0184]低溫容器20具有由內(nèi)側(cè)的制冷劑槽21與外側(cè)的真空槽22構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)。
[0185]制冷劑槽21例如具有中空圓筒形狀，容納極低溫電纜10的末端部。制冷劑槽21具有導(dǎo)入導(dǎo)體引出部30的導(dǎo)體引出口 21A及導(dǎo)入屏蔽通電部40的屏蔽引出口 21B。制冷劑槽21例如也可以載置于在真空槽22內(nèi)配置的支架(圖示略)等。
[0186]在制冷劑槽21中從后端側(cè)導(dǎo)入極低溫電纜10的末端部。在制冷劑槽21的后端部212連接有極低溫電纜10的絕熱內(nèi)管121。在制冷劑槽21中，在工作時通過制冷劑循環(huán)裝置(圖示略)來循環(huán)供給制冷劑。與制冷劑槽21連通的絕熱內(nèi)管121的內(nèi)部也以制冷劑填充。
[0187]在制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口21A，與導(dǎo)體引出部30及制冷劑槽21的外表面密接地配置有絕緣隔離片62。絕緣隔離片62例如由環(huán)氧樹脂或纖維增強塑料(FRP: FiberReinforced Plastics)構(gòu)成。在制冷劑槽21的屏蔽引出口21B，與制冷劑槽21的外表面密接地配置有蓋63。利用絕緣隔離片62和蓋63來使制冷劑槽21與真空槽22隔開，氣密且水密地將制冷劑槽21密封。
[0188]真空槽22例如具有中空圓筒形狀，包括:真空槽主體部22A，其容納制冷劑槽21;第一筒狀部22B，其從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置；以及第二筒狀部22C，其與第一筒狀部22B隔開而從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置。一般來說，將第一筒狀部22B及第二筒狀部22C稱為溫度梯度部。
[0189]在真空槽22的內(nèi)部，在以導(dǎo)體引出口21A位于第一筒狀部22B的下方，屏蔽引出口21B位于第二筒狀部22C的下方的方式定位的狀態(tài)下，配置制冷劑槽21。將極低溫電纜10的絕熱外管122與真空槽22的后端部222連接。
[0190]在第一筒狀部22B中配置有導(dǎo)體引出部30，在第一筒狀部22B的上部配置有絕緣管50。在第二筒狀部22C中配置有測定用配管61和屏蔽通電部40。
[0191]由于制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口21A及屏蔽引出口 21B容納于真空槽22的真空槽主體部22A，因此作為傳熱路徑的導(dǎo)體引出部30、屏蔽通電部40以及測定用配管61被導(dǎo)入到真空槽主體部22A的內(nèi)部。為了降低熱侵入需要確保傳熱路徑長度，但是由于制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口 21A及屏蔽引出口 21B容納于真空槽22的真空槽主體部22A，相應(yīng)地容易確保溫度梯度部的傳熱路徑長度，因此能夠抑制第一筒狀部22B及第二筒狀部22C的高度。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)終端連接部IB的小型化。
[0192]真空槽22在工作時由真空栗(圖示略)抽真空，而保持在真空狀態(tài)。與真空槽22連通的、絕熱內(nèi)管121與絕熱外管122之間的空間、以及絕緣管50的內(nèi)部也保持在真空狀態(tài)。
[0193]導(dǎo)體引出部30是用于將電流從極低溫電纜10向?qū)嶋H系統(tǒng)引出的導(dǎo)體。導(dǎo)體引出部30具有例如由銅制的棒材或管材構(gòu)成的導(dǎo)體引出棒。此外，導(dǎo)體引出部30的構(gòu)成不限定于此，能夠適用已知的構(gòu)成。導(dǎo)體引出部30(導(dǎo)體引出棒)的一端氣密地貫通絕緣管50而被向外部引出，另一端與導(dǎo)體連接端子13連接。導(dǎo)體引出部30通過導(dǎo)體連接端子13與極低溫電纜10的超導(dǎo)導(dǎo)體層112電連接。
[0194]優(yōu)選導(dǎo)體引出部30至少一部分具有例如平針編織銅線等柔性導(dǎo)體(圖示略)。由此，即使由于極低溫電纜10的熱膨脹而使導(dǎo)體連接端子13的位置向水平方向(圖4的左右方向)移動，也能夠容易地追隨，因此能夠防止絕緣隔離片62等的損傷。
[0195]屏蔽通電部40是用于使極低溫電纜10的電纜屏蔽層114接地的導(dǎo)電部件。屏蔽通電部40包括:第一屏蔽引出部41，其從制冷劑槽21向上方引出；以及第二屏蔽引出部42，其在相對于第一屏蔽引出部41在直角方向上與第一屏蔽引出部41連接，并從真空槽22的第二筒狀部22C的側(cè)面引出。屏蔽通電部40的一端(第一屏蔽引出部41的制冷劑槽側(cè)端部)通過氣密地將設(shè)置于制冷劑槽21的屏蔽引出口 21B的上部的蓋63貫通的低溫部側(cè)屏蔽連接導(dǎo)體(圖示略)，與制冷劑槽21內(nèi)的電纜屏蔽層114電連接。另外，屏蔽通電部40的另一端(第二屏蔽引出部42的引出口側(cè)端部)通過氣密地將真空槽22的第二筒狀部22C的側(cè)面貫通的常溫部側(cè)屏蔽連接導(dǎo)體(圖示略)，向真空槽22的外側(cè)(即常溫部)引出。
[0196]第一屏蔽引出部41及第二屏蔽引出部42例如由一條平針編織銅線等柔性導(dǎo)體構(gòu)成。通過將柔性導(dǎo)體自身在直角方向上彎曲成直角，能夠容易地形成第一屏蔽引出部41及第二屏蔽引出部42。與將第一屏蔽引出部41和第二屏蔽引出部42分別由棒狀或管狀的導(dǎo)體構(gòu)成并在第二筒狀部22C內(nèi)連接的情況相比，不需要連接材料而能夠減少部件數(shù)量，而且能夠容易地追隨極低溫電纜1或制冷劑槽21的熱收縮。
[0197]測定用配管61是用于將各種計量儀器類(例如液位計、溫度計、壓力計等)的傳感器65向制冷劑槽21內(nèi)導(dǎo)入的波紋管。測定用配管61的一端氣密地貫通真空槽22的第二筒狀部22C的上表面而被向外部引出，另一端氣密地貫通蓋63而與制冷劑槽21連通。將包括各種計量儀器類的作為配套設(shè)備的測定部64配置于測定用配管61的附近。
[0198]絕緣管50包括聚合物套管51及遮蔽金屬零件52。
[0199]聚合物套管51包括絕緣筒51a和聚合物覆蓋體51b。絕緣筒51a由機械強度較高的FRP(纖維增強塑料)構(gòu)成。聚合物覆蓋體51b由電絕緣性能優(yōu)異的材料、例如硅氧聚合物(硅橡膠)等高分子材料構(gòu)成。聚合物覆蓋體51b設(shè)置于絕緣筒51a的外周，在聚合物覆蓋體51b的外周面，在長度方向相隔而形成多個傘狀的皺褶部。聚合物套管51的內(nèi)部(絕緣筒51a的內(nèi)部)為中空。
[0200]遮蔽金屬零件52包括與聚合物套管51同心狀地埋設(shè)的圓筒部52a、以及從圓筒部52a的下端向徑向外側(cè)延伸的凸緣部52b。圓筒部52a具有電場緩和功能，緩和絕緣管50的電場。
[0201]在真空槽22的第一筒狀部22B的上部載置絕緣管50，通過利用螺栓等連接部件(圖示略)連接遮蔽金屬零件52的凸緣部52b，而將絕緣管50氣密地固定于真空槽22。絕緣管50的內(nèi)部與第一筒狀部22B連通，并在工作時為真空狀態(tài)。由此，由于能夠較大地確保真空絕熱部，因此能夠降低通過導(dǎo)體引出部30來自外部的熱侵入。
[0202]這樣，終端連接部IB包括:極低溫電纜10的末端部；制冷劑槽21，其容納極低溫電纜10的末端部，并在工作時導(dǎo)入制冷劑;真空槽22，其具有真空槽主體部22A、從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置的第一筒狀部22B、及與第一筒狀部22B隔開而從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置的第二筒狀部22C，容納制冷劑槽21，并在工作時為真空狀態(tài);測定用配管61，其用于將各種計量儀器類的傳感器向制冷劑槽21內(nèi)導(dǎo)入；以及屏蔽通電部40，其與極低溫電纜10的電纜屏蔽層114連接，并向外部引出而接地。并且，測定用配管61在第二筒狀部22C內(nèi)通過并從該第二筒狀部22C的上表面引出，屏蔽通電部40在第二筒狀部22C內(nèi)通過并從該第二筒狀部22C的側(cè)面引出。
[0203]根據(jù)終端連接部1B，通過將屏蔽通電部40從真空槽22的第二筒狀部22C的側(cè)面引出，從而能夠容易地將包括各種計量儀器類的作為配套設(shè)備的測定部64與屏蔽通電部40的引出部隔開，因此即使大電流向屏蔽通電部40流動，計量儀器類也不會受到影響。
[0204]另外，由于能夠?qū)y定部64配置于測定用配管61的附近，因此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省空間，此外，由于在真空槽22的第二筒狀部22C中，同時容納測定用配管61和屏蔽通電部40，因此也不需要另外設(shè)置用于容納測定用配管61的筒狀部。
[0205]S卩，根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，能夠降低屏蔽通電部40對計量儀器類的影響，能夠顯著地降低產(chǎn)生于計量儀器類的誤差，并且能夠?qū)崿F(xiàn)終端連接部IB的小型化。
[0206]本發(fā)明的終端連接部的第二形態(tài)并非限定于上述實施方式。例如，也可以將第一屏蔽引出部41和第二屏蔽引出部42分別由銅制的棒狀或管狀的導(dǎo)體構(gòu)成，使用連接材料以互成直角的方式來連接。另外，也可以通過將一條棒狀或管狀的導(dǎo)體彎折加工成直角，來形成第一屏蔽引出部41和第二屏蔽引出部42。
[0207]即使在這種情況下，優(yōu)選屏蔽通電部40至少一部分具有例如平針編織銅線等柔性導(dǎo)體(圖示略)。由此，能夠容易地追隨極低溫電纜10或制冷劑槽21的熱膨脹，因此能夠防止蓋63等的損傷。
[0208]第三實施方式
[0209]圖5是表示第三實施方式的終端連接部IC的圖。為了說明的方便，將導(dǎo)入極低溫電纜10的一側(cè)作為后端側(cè)(圖5中右側(cè))，將相反側(cè)作為前端側(cè)(圖5種左側(cè))而進行說明。對與第一實施方式的終端連接部IA相同的或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素使用相同的符號。
[0210]如圖5所示，終端連接部IC包括極低溫電纜1的末端部、低溫容器20、導(dǎo)體引出部30、屏蔽通電部40、及絕緣管50等。在低溫容器20(具體而言是制冷劑槽21)中以規(guī)定的狀態(tài)容納極低溫電纜10的末端部，通過導(dǎo)體引出部30將極低溫電纜10的導(dǎo)體電流向電力設(shè)備等實際系統(tǒng)側(cè)引出。另外，通過屏蔽通電部40將極低溫電纜10的電纜屏蔽層114接地。
[0211]極低溫電纜10是在絕熱管12內(nèi)容納有一芯的電纜芯11的單芯型的超導(dǎo)電纜。此夕卜，極低溫電纜10也可以是將電纜芯11以三條搓成一股的狀態(tài)容納于絕熱管12內(nèi)的三芯一捆型的三相超導(dǎo)電纜。
[0212]電纜芯11例如從中心依次具有芯模111、超導(dǎo)導(dǎo)體層112、電絕緣層113、電纜屏蔽層114以及保護層115等。
[0213]在極低溫電纜10的末端部中，對電纜芯11施以逐段剝離加工，來使各層從前端側(cè)依次露出。在超導(dǎo)導(dǎo)體層112的外周，配置有與超導(dǎo)導(dǎo)體層112電連接的導(dǎo)體連接端子13。在電纜屏蔽層114的外周，配置有與電纜屏蔽層114電連接的屏蔽連接端子14。在位于導(dǎo)體連接端子13與屏蔽連接端子14之間的電絕緣層113的外周，配置有應(yīng)力錐等電場緩和層15。
[0214]絕熱管12具有由內(nèi)側(cè)的絕熱內(nèi)管121與外側(cè)的絕熱外管122構(gòu)成的雙重管結(jié)構(gòu)。
[0215]絕熱內(nèi)管121容納電纜芯11，并在工作時填充制冷劑(例如液氮)。由此，超導(dǎo)導(dǎo)體層112被維持在超導(dǎo)狀態(tài)。在絕熱內(nèi)管121與絕熱外管122之間，為了絕熱，在工作時保持在真空狀態(tài)。
[0216]低溫容器20具有由內(nèi)側(cè)的制冷劑槽21與外側(cè)的真空槽22構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)。
[0217]制冷劑槽21例如具有中空圓筒形狀，容納極低溫電纜10的末端部。制冷劑槽21具有導(dǎo)入導(dǎo)體引出部30的導(dǎo)體引出口 21A和導(dǎo)入屏蔽通電部40的屏蔽引出口 21B。制冷劑槽21例如也可以載置于在真空槽22內(nèi)配置的支架(圖示略)等。
[0218]在制冷劑槽21中從后端側(cè)導(dǎo)入極低溫電纜10的末端部。在制冷劑槽21的后端部212連接有極低溫電纜10的絕熱內(nèi)管121。在制冷劑槽21中，在工作時通過制冷劑循環(huán)裝置(圖示略)來循環(huán)供給制冷劑。與制冷劑槽21連通的絕熱內(nèi)管121的內(nèi)部也以制冷劑填充。
[0219]在制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口21A，與導(dǎo)體引出部30及制冷劑槽21的外表面密接地配置有絕緣隔離片62。絕緣隔離片62例如由環(huán)氧樹脂或纖維增強塑料(FRP: FiberReinforced Plastics)構(gòu)成。在制冷劑槽21的屏蔽引出口21B，與制冷劑槽21的外表面密接地配置有蓋63。利用絕緣隔離片62和蓋63來使制冷劑槽21與真空槽22隔開，氣密且水密地將制冷劑槽21密封。
[0220]真空槽22例如具有中空圓筒形狀，包括:真空槽主體部22A，其容納制冷劑槽21;第一筒狀部22B，其從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置；以及第二筒狀部22C，其與第一筒狀部22B隔開而從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置。一般來說，將第一筒狀部22B及第二筒狀部22C稱為溫度梯度部。
[0221]在真空槽22的內(nèi)部，在以導(dǎo)體引出口21A位于第一筒狀部22B的下方，屏蔽引出口21B位于第二筒狀部22C的下方的方式定位的狀態(tài)下，配置制冷劑槽21。將極低溫電纜10的絕熱外管122與真空槽22的后端部222連接。
[0222]在第一筒狀部22B中配置有導(dǎo)體引出部30，在第一筒狀部22B的上部配置有絕緣管50。在第二筒狀部22C中配置有測定用配管61、及屏蔽通電部40。
[0223]由于制冷劑槽21的導(dǎo)體引出口21A和屏蔽引出口 21B容納于真空槽22的真空槽主體部22A，因此作為傳熱路徑的導(dǎo)體引出部30、屏蔽通電部40、及測定用配管61被導(dǎo)入到真空槽主體部22A的內(nèi)部。由此，容易確保用于降低熱侵入的傳熱路徑長度，因此能夠使第一筒狀部22B及第二筒狀部22C的長度為最小限度，能夠?qū)崿F(xiàn)終端連接部IC的小型化。
[0224]真空槽22在工作時由真空栗(圖示略)抽真空，而保持在真空狀態(tài)。與真空槽22連通的、絕熱內(nèi)管121與絕熱外管122之間的空間、以及絕緣管50的內(nèi)部也保持在真空狀態(tài)。
[0225]導(dǎo)體引出部30是用于將電流從極低溫電纜10向?qū)嶋H系統(tǒng)引出的導(dǎo)體。導(dǎo)體引出部30具有第一導(dǎo)體引出部31、第二導(dǎo)體引出部32、及第三導(dǎo)體引出部33。第三導(dǎo)體引出部33作為吸收冷卻時的制冷劑槽21的熱收縮的收縮吸收部發(fā)揮功能。
[0226]第一導(dǎo)體引出部31及第二導(dǎo)體引出部32例如由銅制的棒材或管材構(gòu)成的導(dǎo)體引出棒構(gòu)成。第一導(dǎo)體引出部31的一端氣密地貫通絕緣管50而向外部引出，另一端延伸到第一筒狀部22B而與第三導(dǎo)體引出部33連接。第二導(dǎo)體引出部32的一端延伸到第一筒狀部22B而與第三導(dǎo)體引出部33連接，另一端延伸到制冷劑槽21的內(nèi)部而與導(dǎo)體連接端子13連接。即，將作為收縮吸收部的第三導(dǎo)體引出部33配置于第一筒狀部22B。
[0227]第三導(dǎo)體引出部33包括主體部331、與主體部331的上部連接的上部連接端子332、及與主體部331的下部連接的下部連接端子333。例如通過壓縮將上部連接端子332及下部連接端子333與主體部331連接。
[0228]主體部331例如由平針編織銅線等柔性導(dǎo)體構(gòu)成，作為收縮吸收部發(fā)揮功能。由于主體部331具有撓性，因此能夠容易地吸收冷卻時的制冷劑槽21的熱收縮(尤其是水平方向的熱收縮)。
[0229]上部連接端子332具有嵌插第一導(dǎo)體引出部31的下端部的凹部。下部連接端子333具有嵌插第二導(dǎo)體引出部32的上端部的凹部。
[0230]對于第一導(dǎo)體引出部31與第三導(dǎo)體引出部33之間的連接、以及第二導(dǎo)體引出部32與第三導(dǎo)體引出部33之間的連接，例如能夠適用多觸點方式。在該情況下，在第一導(dǎo)體引出部31的下端部配置有導(dǎo)電的彈簧狀接觸器(所謂的多觸點)。通過將第一導(dǎo)體引出部31的下端部嵌插于上部連接端子332的凹部，而使第一導(dǎo)體引出部31與第三導(dǎo)體引出部33電連接。
[0231]同樣地，在第二導(dǎo)體引出部32的上端部配置有導(dǎo)電的彈簧狀接觸器。通過將第二導(dǎo)體引出部32的上端部嵌插于下部連接端子333的凹部，而使第二導(dǎo)體引出部32與第三導(dǎo)體引出部33電連接。
[0232]此外，對于第一導(dǎo)體引出部31與第三導(dǎo)體引出部33之間的連接、以及第二導(dǎo)體引出部32與第三導(dǎo)體引出部33之間的連接，例如也適用壓縮連接方式、端子連接方式或其他已知的連接方式。
[0233]屏蔽通電部40是用于將極低溫電纜10的電纜屏蔽層114接地的導(dǎo)體。屏蔽通電部40具有例如由銅制的棒材或管材構(gòu)成的屏蔽引出棒。此外，屏蔽通電部40的構(gòu)成不限定于此，能夠適用已知的構(gòu)成。屏蔽通電部40(屏蔽引出棒)的一端氣密地貫通真空槽22的第二筒狀部22C而被向外部引出，另一端與屏蔽連接端子14連接。屏蔽通電部40通過屏蔽連接端子14與極低溫電纜10的電纜屏蔽層114電連接。
[0234]優(yōu)選屏蔽通電部40至少一部分具有例如平針編織銅線等柔性導(dǎo)體(圖示略)。由此，即使由于極低溫電纜10的熱膨脹而使屏蔽連接端子14的位置在水平方向上(圖5的左右方向)移動，也能夠容易地追隨，因此能夠防止蓋63等的損傷。
[0235]絕緣管50包括聚合物套管51及遮蔽金屬零件52。
[0236]聚合物套管51包括絕緣筒51a和聚合物覆蓋體51b。絕緣筒51a由機械強度較高的FRP(纖維增強塑料)構(gòu)成。聚合物覆蓋體51b由電絕緣性能優(yōu)異的材料、例如硅氧聚合物(硅橡膠)等高分子材料構(gòu)成。聚合物覆蓋體51b設(shè)置于絕緣筒51a的外周，在聚合物覆蓋體51b的外周面，在長度方向相隔而形成多個傘狀的皺褶部。聚合物套管51的內(nèi)部(絕緣筒51a的內(nèi)部)為中空。
[0237]遮蔽金屬零件52包括與聚合物套管51同心狀地埋設(shè)的圓筒部52a、以及從圓筒部52a的下端向徑向外側(cè)延伸的凸緣部52b。圓筒部52a具有電場緩和功能，緩和絕緣管50的電場。
[0238]在真空槽22的第一筒狀部22B的上部載置絕緣管50，通過利用螺栓等連接部件(圖示略)連接遮蔽金屬零件52的凸緣部52b，而將絕緣管50氣密地固定于真空槽22。絕緣管50的內(nèi)部與第一筒狀部22B連通，并在工作時為真空狀態(tài)。由此，由于能夠較大地確保真空絕熱部，因此能夠降低通過導(dǎo)體引出部30來自外部的熱侵入。
[0239 ]這樣，終端連接部IC包括:極低溫電纜1的末端部；導(dǎo)體引出部30，其與極低溫電纜10的超導(dǎo)導(dǎo)體層112(導(dǎo)體)連接，將電流向外部引出；制冷劑槽21，其容納極低溫電纜10的末端部，并在工作時導(dǎo)入制冷劑;真空槽22，其具有真空槽主體部22A及從真空槽主體部22A向上方垂直設(shè)置的第一筒狀部22B(筒狀部)，容納制冷劑槽21，并在工作時為真空狀態(tài)；以及絕緣管50，其氣密地固定于第一筒狀部22B的上部。導(dǎo)體引出部30在制冷劑槽21的外偵U，具有由柔性導(dǎo)體構(gòu)成的第三導(dǎo)體引出部33(收縮吸收部)。具體而言，將第三導(dǎo)體引出部33配置于第一筒狀部22B。
[0240]根據(jù)終端連接部1C，通過在制冷劑槽21的外側(cè)具有由柔性導(dǎo)體構(gòu)成的第三導(dǎo)體引出部33(收縮吸收部)，從而不僅冷卻時的制冷劑槽21的高度方向的熱收縮，水平方向的熱收縮也通過第三導(dǎo)體引出部33被吸收，因此能夠防止由于制冷劑槽21的熱收縮而使導(dǎo)體引出部30等損傷的情況。
[0241]另外，由于第三導(dǎo)體引出部33配置于比絕緣管50靠下方的第一筒狀部22B中，因此不會對絕緣管50的周圍的電場施加影響。此外，將作為收縮吸收部的第三導(dǎo)體引出部33配置于制冷劑槽21的外側(cè)，即有效利用作為溫度梯度部需要的第一筒狀部22B的內(nèi)部空間進行配置，因此不會由于設(shè)置收縮吸收部而使終端連接部IC變成大型。
[0242]本發(fā)明的終端連接部的第三形態(tài)并非限定于上述實施方式。例如，如圖6所示，也可以使導(dǎo)體引出部30由上部導(dǎo)體引出部34和下部導(dǎo)體引出部35構(gòu)成，使上部導(dǎo)體引出部34作為收縮吸收部發(fā)揮功能。也就是，從絕緣管50內(nèi)的上部跨越到第一筒狀部22B而配置的上部導(dǎo)體引出部34由柔性導(dǎo)體構(gòu)成。在該情況下，由柔性導(dǎo)體構(gòu)成的作為收縮吸收部的上部導(dǎo)體引出部34與氣密地將絕緣管50的上部貫通的絕緣管上部連接導(dǎo)體53的下部電連接。另夕卜，在該情況下，為了抑制具有柔軟性的上部導(dǎo)體引出部34對電場的影響，上部導(dǎo)體引出部34的外周由遮蔽筒36覆蓋。
[0243]另外，例如，也能夠?qū)嵤┓绞街械钠帘瓮姴?0作為導(dǎo)體引出部，適用于本發(fā)明。
[0244]應(yīng)該認為本次公開的實施方式在所有方面是示例而不是限制性說明。本發(fā)明的范圍不是上述的說明而是由權(quán)利要求書所表示，意圖包括與權(quán)利要求書等同的含義及范圍內(nèi)的全部的變更。
[0245]在2013年11月5日提出的日本專利申請?zhí)卦?013-229528號、日本專利申請?zhí)卦?013-229532號、日本專利申請?zhí)卦?013-229544號中包含的說明書、附圖以及摘要的公開內(nèi)容全部引用于本申請。
【主權(quán)項】
1.一種極低溫電纜的終端連接部，其特征在于，具備: 極低溫電纜的末端部； 導(dǎo)體引出部，其與所述極低溫電纜的導(dǎo)體連接，并將電流引出到外部； 制冷劑槽，其容納所述極低溫電纜的末端部，并在工作時被導(dǎo)入制冷劑； 真空槽，其容納所述制冷劑槽，并在工作時被設(shè)置為真空狀態(tài)；以及 支撐部，其在軸向上連結(jié)并支撐所述制冷劑槽與所述真空槽， 所述支撐部包括連結(jié)所述制冷劑槽的軸向一端側(cè)與所述真空槽的軸向一端側(cè)的多個固定軸， 所述制冷劑槽具有第一凸緣部，所述第一凸緣部形成有用于插通所述固定軸的固定軸插通孔， 所述真空槽在與所述固定軸插通孔相對的位置具有固定軸卡止部， 所述固定軸的軸向一端側(cè)固定于所述固定軸卡止部，并且軸向另一端側(cè)貫通所述軸插通孔并固定于所述第一凸緣部。2.如權(quán)利要求1所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述固定軸的軸向一端側(cè)固定于所述固定軸卡止部，而不貫通所述真空槽。3.如權(quán)利要求1或2所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述固定軸由纖維增強塑料構(gòu)成。4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述支撐部包括連結(jié)所述制冷劑槽的軸向另一端側(cè)與所述真空槽的軸向另一端側(cè)的滑動軸， 所述制冷劑槽具有第二凸緣部，所述第二凸緣部形成有用于插通所述滑動軸的滑動軸插通孔， 所述真空槽在與所述滑動軸插通孔相對的位置具有滑動軸卡止部， 所述滑動軸的軸向另一端側(cè)固定于所述滑動軸卡止部，并且軸向一端側(cè)貫通所述滑動軸插通孔并以能夠滑動的方式固定于所述第二凸緣部。5.如權(quán)利要求4所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 在所述滑動軸的端部具有脫落防止部件。6.如權(quán)利要求4或5所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述滑動軸的軸向另一端部固定于所述滑動軸卡止部，而不貫通所述真空槽。7.如權(quán)利要求4至6中任意一項所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述滑動軸由纖維增強塑料構(gòu)成。8.一種極低溫電纜的終端連接部，其特征在于，具備: 極低溫電纜的末端部； 制冷劑槽，其容納所述極低溫電纜的末端部，并在工作時被導(dǎo)入制冷劑； 真空槽，其具有真空槽主體部、從所述真空槽主體部向上方垂直設(shè)置的第一筒狀部、以及以與所述第一筒狀部隔開的方式從所述真空槽主體部向上方垂直設(shè)置的第二筒狀部，所述真空槽容納所述制冷劑槽，并在工作時被設(shè)置為真空狀態(tài)； 測定用配管，其用于將各種計量儀器類的傳感器導(dǎo)入到所述制冷劑槽內(nèi)；以及 屏蔽通電部，其與所述極低溫電纜的電纜屏蔽層連接，并向外部引出以接地， 所述測定用配管在所述第二筒狀部內(nèi)通過并被從該第二筒狀部的上表面引出， 所述屏蔽通電部在所述第二筒狀部內(nèi)通過并被從該第二筒狀部的側(cè)面引出。9.如權(quán)利要求8所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述屏蔽通電部具有:第一屏蔽引出部，其被從所述制冷劑槽向上方引出；以及第二屏蔽引出部，其相對于所述第一屏蔽引出部在直角方向上與所述第一屏蔽引出部連接，并被從所述第二筒狀部的側(cè)面引出。10.如權(quán)利要求8或9所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述屏蔽通電部的至少一部分由柔性導(dǎo)體構(gòu)成。11.如權(quán)利要求9所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述第一屏蔽引出部及所述第二屏蔽引出部是通過將一條柔性導(dǎo)體彎曲為直角構(gòu)成的。12.如權(quán)利要求8至11中任意一項所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述制冷劑槽在與所述第二筒狀部對應(yīng)的位置具有屏蔽引出口， 所述測定用配管及所述屏蔽通電部通過所述屏蔽引出口被向上方引出。13.如權(quán)利要求12所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述屏蔽引出口位于所述真空槽主體部內(nèi)。14.一種極低溫電纜的終端連接部，其特征在于，具備: 極低溫電纜的末端部； 導(dǎo)體引出部，其與所述極低溫電纜的導(dǎo)體連接，并將電流引出到外部； 制冷劑槽，其容納所述極低溫電纜的末端部，并在工作時被導(dǎo)入制冷劑； 真空槽，其具有真空槽主體部及從所述真空槽主體部向上方垂直設(shè)置的筒狀部，所述真空槽容納所述制冷劑槽，并在工作時被設(shè)置為真空狀態(tài)；以及絕緣管，其氣密地固定于所述筒狀部的上部， 所述導(dǎo)體引出部在所述制冷劑槽的外側(cè)具有由柔性導(dǎo)體構(gòu)成的收縮吸收部。15.如權(quán)利要求14所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述絕緣管的內(nèi)部為中空。16.如權(quán)利要求15所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述絕緣管的內(nèi)部與所述筒狀部連通。17.如權(quán)利要求14至16中任意一項所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 所述收縮吸收部配置于所述筒狀部。18.如權(quán)利要求16所述的極低溫電纜的終端連接部，其特征在于， 以從所述絕緣管內(nèi)的上部跨越到所述筒狀部的方式配置所述收縮吸收部， 具備覆蓋所述收縮吸收部的外周的遮蔽部。
【文檔編號】H01L39/04GK106068587SQ201480060901
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2014年11月5日 公開號201480060901.8, CN 106068587 A, CN 106068587A, CN 201480060901, CN-A-106068587, CN106068587 A, CN106068587A, CN201480060901, CN201480060901.8, PCT/2014/5579, PCT/JP/14/005579, PCT/JP/14/05579, PCT/JP/2014/005579, PCT/JP/2014/05579, PCT/JP14/005579, PCT/JP14/05579, PCT/JP14005579, PCT/JP1405579, PCT/JP2014/005579, PCT/JP2014/05579, PCT/JP2014005579, PCT/JP201405579
【發(fā)明人】足立和久, 瀨間信幸, 青木裕治
【申請人】昭和電線電纜系統(tǒng)株式會社