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JP5432807B2 - Superconducting cable connection structure - Google Patents
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Description

本発明は、超電導ケーブルの接続構造に関する。特に、超電導ケーブルの布設後、接続構造を施工する際に、超電導ケーブルの断熱管端部を切断して断熱管の長さを調整するのに適した超電導ケーブルの接続構造に関する。   The present invention relates to a connection structure for a superconducting cable. In particular, the present invention relates to a superconducting cable connection structure suitable for adjusting the length of a heat insulating tube by cutting the end portion of the heat insulating tube of the superconducting cable when constructing the connection structure after laying the superconducting cable.

超電導ケーブルは、既存の常電導ケーブル(例、CVやOFケーブル)と比較して、大容量の電力を低損失で送電できることから、省エネルギー技術として期待されている。最近では、実線路を模擬した線路に超電導ケーブルを布設し、実証試験が行われつつある。   Superconducting cables are expected as an energy-saving technology because they can transmit a large amount of power with low loss compared to existing normal conducting cables (eg, CV and OF cables). Recently, a superconducting cable is laid on a line simulating a real line, and a verification test is being conducted.

超電導ケーブルは、超電導導体を有するケーブルコアを、内管と外管とを有する二重管構造の断熱管内に収納し、この断熱管内に冷媒(例、液体窒素(LN2))を流通させることで、超電導導体を冷却して超電導状態とする構造のものが代表的である。また、断熱管は、断熱性を高めるために、内管と外管との間に形成される空間が真空に保たれ、この空間が真空断熱空間を形成しており、断熱管の両端部には、この空間を封止する封止部材が設けられている。ここで、断熱管両端部の封止部材には、真空断熱空間に連通する真空ポートが設けられており、この真空ポートから真空断熱空間の真空引きが行われる(例えば、特許文献1参照)。通常、この真空引きは、超電導ケーブルを製造する工場内で行われ、真空断熱空間に存在する水分や内管と外管とに吸着したガスを除去するベーキング処理を行ってから実施される。一般に、真空ポートは、断熱管のクリアランス(内管と外管との間隔)内に収納され、径が15mm程度であり、断熱管の軸方向に突出するように複数本設けられる。 For superconducting cables, a cable core having a superconducting conductor is housed in a heat insulation pipe having a double pipe structure having an inner pipe and an outer pipe, and a refrigerant (eg, liquid nitrogen (LN 2 )) is circulated in the heat insulation pipe. Thus, a structure having a superconducting state by cooling the superconducting conductor is representative. In addition, in order to enhance the heat insulation, the heat insulation pipe is kept in a vacuum between the inner pipe and the outer pipe, and this space forms a vacuum heat insulation space at both ends of the heat insulation pipe. Is provided with a sealing member for sealing the space. Here, the sealing members at both ends of the heat insulating tube are provided with a vacuum port communicating with the vacuum heat insulating space, and the vacuum heat insulating space is evacuated from the vacuum port (see, for example, Patent Document 1). Normally, this evacuation is performed in a factory that manufactures a superconducting cable, and is performed after performing a baking process for removing moisture existing in the vacuum heat insulation space and gas adsorbed on the inner tube and the outer tube. Generally, the vacuum port is accommodated in the clearance of the heat insulation pipe (the interval between the inner pipe and the outer pipe), has a diameter of about 15 mm, and is provided in a plurality so as to protrude in the axial direction of the heat insulation pipe.

また、超電導ケーブルは、製造上、輸送上、布設上などの理由によりケーブルの単位長が制限される(例えば、特許文献2参照)。そのため、超電導ケーブルを用いて単位長を超える長距離に亘る送電線路を構築する場合、線路の途中に超電導ケーブルのケーブルコア端部同士を接続する中間接続部や、線路の終端で超電導ケーブルのケーブルコア端部を他の電力機器(例えば、遮断器)に接続する終端接続部が必要となる(以下、中間接続部及び終端接続部を、単にコア接続部と呼ぶ)。図6を参照して説明すると、通常、超電導ケーブル10のケーブルコア1の端部と接続対象とを接続するコア接続部1jの形成は、断熱管2の端部からケーブルコア1の端部を引き出し、露出させた超電導導体と接続対象とを導電接続部材を介して接続し、その外周に絶縁紙を巻回して補強絶縁層を形成することで行われている。そして、断熱管2の内側(内管21)にコア接続部1jを収納する冷媒容器31を取り付けると共に、更に断熱管2の外側(外管22)にこの冷媒容器31を収納する真空容器32を取り付けることで、接続構造3を施工する。この真空容器32は、筒状部32pとフランジ部32fとで構成され、フランジ部32fを断熱管2の外管22に装着した台座30に溶接することで、断熱管2の外管22に取り付けられている。また、断熱管端部の封止部材20に設けられた真空ポート(図示せず)は、真空容器32から外部に引き出され、接続構造の施工時、施工後において、断熱管2の真空断熱空間の真空度を確認することなどに利用される。   Moreover, the unit length of a superconducting cable is limited for reasons such as manufacturing, transportation, and laying (see, for example, Patent Document 2). For this reason, when constructing a transmission line over a long distance using a superconducting cable, an intermediate connection part that connects the cable core ends of the superconducting cable in the middle of the line, or a cable of the superconducting cable at the end of the line The terminal connection part which connects a core edge part to another electric power apparatus (for example, circuit breaker) is needed (henceforth, an intermediate | middle connection part and a terminal connection part are only called a core connection part). Referring to FIG. 6, the formation of the core connection portion 1j that connects the end portion of the cable core 1 of the superconducting cable 10 and the connection target is usually performed from the end portion of the heat insulating tube 2 to the end portion of the cable core 1. This is done by connecting the drawn and exposed superconducting conductor and the connection object via a conductive connecting member, and winding insulating paper around the outer periphery to form a reinforcing insulating layer. Then, a refrigerant container 31 that houses the core connecting portion 1j is attached to the inside (inner pipe 21) of the heat insulating pipe 2, and a vacuum container 32 that houses this refrigerant container 31 is further placed outside (the outer pipe 22) of the heat insulating pipe 2. Install the connection structure 3 by attaching. This vacuum vessel 32 is composed of a cylindrical portion 32p and a flange portion 32f, and is attached to the outer tube 22 of the heat insulating tube 2 by welding the flange portion 32f to the base 30 attached to the outer tube 22 of the heat insulating tube 2. It has been. In addition, a vacuum port (not shown) provided in the sealing member 20 at the end of the heat insulating tube is drawn out from the vacuum vessel 32, and the vacuum heat insulating space of the heat insulating tube 2 is formed during and after the connection structure is constructed. This is used to check the degree of vacuum.

ところで、超電導ケーブルを製造する際、接続構造を施工することを考慮して、断熱管の端部からケーブルコアの端部を引き出した状態とし、ケーブルコアの長さが断熱管の設計長よりも所定長さ長くなるように設計している。例えば、従来の一般的な超電導ケーブルは、ケーブルコア先端から断熱管端部までの距離が2000mm〜5000mm程度に設計されている。そして、断熱管の端部に、真空ポート及びケーブルコア端部を保護するためのストレート状の第一保護管及びコルゲート状の第二保護管を、後工程での取り外しを考慮して、スポット溶接でそれぞれ接合する。さらに、第二保護管の端部にプーリングアイに取り付けられた接続管を溶接することでプーリングアイを取り付け、ドラムに巻き取る。通常、ストレート管(第一保護管)の長さは、真空ポートに対応する長さ(150mm〜300mm程度)に設計されている。   By the way, when manufacturing the superconducting cable, considering the construction of the connection structure, the end of the cable core is drawn from the end of the heat insulating tube, and the length of the cable core is longer than the design length of the heat insulating tube. It is designed to be longer by a predetermined length. For example, a conventional general superconducting cable is designed such that the distance from the end of the cable core to the end of the heat insulating tube is about 2000 mm to 5000 mm. Then, spot welding for the straight first protective tube and corrugated second protective tube for protecting the vacuum port and the cable core end at the end of the heat insulating tube, considering removal in a later process. To join each. Further, the connecting pipe attached to the pooling eye is welded to the end of the second protective pipe to attach the pooling eye and wind it around the drum. Usually, the length of the straight tube (first protective tube) is designed to be a length corresponding to the vacuum port (about 150 mm to 300 mm).

また、超電導ケーブルを実用化する上で、既存の地中管路内に布設された常電導ケーブルのリプレイスとして利用することが検討されている。超電導ケーブルを管路に布設する場合、超電導ケーブルの一端に取り付けたプーリングアイを牽引することで、管路内に超電導ケーブルを引き込んでいる(例えば、特許文献2、3参照)。   Moreover, when putting a superconducting cable into practical use, it has been studied to use it as a replacement for a normal conducting cable laid in an existing underground conduit. When laying a superconducting cable in a conduit, the superconducting cable is drawn into the conduit by pulling a pooling eye attached to one end of the superconducting cable (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特開2006‐197702号公報(段落0014)JP 2006-197702 A (paragraph 0014) 特開2007‐287388号公報(段落0015、0030)JP 2007-287388 A (paragraphs 0015 and 0030) 特開2009−124855号公報JP 2009-124855 A

しかし、従来の超電導ケーブルでは次のような課題があった。   However, the conventional superconducting cable has the following problems.

(1.断熱管の長さを調整できない問題)
管路に布設された超電導ケーブルの端部は、図6に示すように、例えば管路TからマンホールM内に引き入れられ、マンホールM内で接続構造の施工が行われる。接続構造を施工する場合、従来では、ケーブルコア端部を切断するなどして、ケーブルコアの長さを調整することは考えられていたが、断熱管については、両端部を封止して真空断熱空間を形成しているため、端部を切断して長さを調整することは考えられていなかった。そこで、従来は、超電導ケーブルを製造する際、断熱管の長さが実際に布設したときに必要となる布設長(実際布設長)と等しくなるように設計している。
(1. The problem that the length of the heat insulation pipe cannot be adjusted)
As shown in FIG. 6, for example, the end of the superconducting cable laid in the pipe is drawn into the manhole M from the pipe T, and the connection structure is constructed in the manhole M. When constructing a connection structure, it was conventionally considered to adjust the length of the cable core by cutting the end of the cable core. Since the heat insulating space is formed, it has not been considered to adjust the length by cutting the end portion. Therefore, conventionally, when a superconducting cable is manufactured, the length of the heat insulating tube is designed to be equal to the laying length (actual laying length) required when laying.

超電導ケーブルを管路に布設する場合、従来は、管路長を予め測定して求めておき、その測定長に基づいて、製造する超電導ケーブル(ケーブルコア及び断熱管)の設計長を決定している。しかし、マンホール内のスペース、接続構造の冷媒容器や真空容器などのサイズは決まっているため、測定誤差が大きいと接続構造を施工することができない虞がある。つまり、断熱管の設計長と実際布設長との差が大きいと、接続構造の施工を行うことができない。例えば、マンホールの長さLm=10000mm、接続構造の長さLj=5500mm、断熱管の端部から真空容器の取付位置までの長さLip=500mm、真空容器の取付位置から管路の開口部が形成されたマンホールの壁面までの長さLpw=2250mmの場合では、測定長(設計長)の誤差範囲は±100mm以内とすることが要求される。そのため、管路長の測定は高精度に行う必要があり、実測により求めることが望まれるが、管路が屈曲していたり傾斜していると測定が難しく、その結果、管路長の測定に多大な時間を要することがある。   When laying a superconducting cable in a pipeline, conventionally, the length of the pipeline is measured in advance, and the design length of the superconducting cable (cable core and insulated pipe) to be manufactured is determined based on the measured length. Yes. However, since the space in the manhole and the size of the refrigerant container or vacuum container of the connection structure are determined, if the measurement error is large, the connection structure may not be constructed. That is, if the difference between the design length of the heat insulation pipe and the actual installation length is large, the connection structure cannot be constructed. For example, manhole length Lm = 10000 mm, connection structure length Lj = 5500 mm, length Lip from the end of the insulation tube to the vacuum vessel mounting position Lip = 500 mm, and the opening of the pipe line from the vacuum vessel mounting position When the length Lpw to the wall surface of the formed manhole is 2250 mm, the error range of the measurement length (design length) is required to be within ± 100 mm. Therefore, it is necessary to measure the pipe length with high accuracy, and it is desirable to obtain it by actual measurement, but it is difficult to measure if the pipe is bent or inclined, and as a result, it is difficult to measure the pipe length. It can take a lot of time.

(2.ケーブル先端部がドラム外形から飛び出す問題)
プーリングアイ先端から断熱管端部までの距離は数mにもなり、断熱管の端部にはストレート管(第一保護管)が接続されている。このストレート管の箇所は、コルゲート管の箇所とは異なり、曲げられないので、ストレート管からプーリングアイ側に延びる先端部をドラム外形に収めることが難しい。
(2. The problem that the cable tip jumps out of the drum)
The distance from the tip of the pooling eye to the end of the heat insulation pipe is several meters, and a straight pipe (first protective pipe) is connected to the end of the heat insulation pipe. Unlike the location of the corrugated tube, this straight tube location is not bent, so it is difficult to fit the tip portion extending from the straight tube toward the pooling eye into the outer shape of the drum.

(3.布設したケーブル先端部に曲がりが生じる問題)
超電導ケーブルを管路に布設する際、ケーブル先端に取り付けられたプーリングアイを牽引する他、ドラムから巻き出されたケーブルの巻ぐせを取るベンダーに供給し、ケーブルの曲がりを矯正しながら管路内に押し込むことがある。しかし、ストレート管(第一保護管)の接合にはスポット溶接が採用されているため、この箇所は機械的強度が低く、ベンダーに通すことができないので、この箇所に対応するケーブルコアの部分は曲がりが矯正されない。そのため、ケーブルコアにおいて、断熱管に収納される中央部と断熱管から引き出された先端部との間に、曲がりが矯正されない変曲部が存在することになり、ケーブルコアの先端部が断熱管から真っ直ぐに引き出された状態とならない。その結果、ケーブルコアを接続対象に突き合わせてコア接続部を形成することが難しく、接続構造の施工性が悪化する。
(3. Problem of bending at the end of the installed cable)
When laying a superconducting cable in the pipeline, in addition to pulling the pooling eye attached to the tip of the cable, it is supplied to a vendor that winds the cable unwound from the drum, and corrects the bending of the cable while in the pipeline. May be pushed into. However, spot welding is used to join the straight pipe (first protective pipe), so this part has low mechanical strength and cannot be passed through a vendor. The bend is not corrected. Therefore, in the cable core, there exists an inflection part where the bending is not corrected between the central part housed in the heat insulation pipe and the tip part drawn out from the heat insulation pipe, and the tip part of the cable core is the heat insulation pipe. It will not be in a state of being drawn straight from. As a result, it is difficult to abut the cable core to the connection target to form the core connection portion, and the workability of the connection structure is deteriorated.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、超電導ケーブルの布設後、接続構造を施工する際に、超電導ケーブルの断熱管端部を切断して断熱管の長さを調整するのに適した超電導ケーブルの接続構造を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to cut the end of the heat insulating tube of the superconducting cable when constructing the connection structure after laying the superconducting cable. It is to provide a superconducting cable connection structure suitable for adjusting the length of the cable.

本発明の超電導ケーブルの接続構造について説明する前に、本発明の前提となる超電導ケーブルならびに布設後の超電導ケーブルの端部処理について簡単に説明する。   Before describing the connection structure of the superconducting cable of the present invention, the superconducting cable which is the premise of the present invention and the end treatment of the superconducting cable after installation will be briefly described.

本発明において、超電導ケーブルは、超電導導体を有するケーブルコアと、このケーブルコアを収納し、内管と外管との間で真空断熱空間を形成する断熱管とを備え、断熱管の長さが実際布設長よりも長くなるように設計されている。また、超電導ケーブルは、布設後、接続構造を施工するための位置合わせが行われ、断熱管の実際布設長よりも長い余長部分が切断されることで、断熱管の長さ調整が行われる。そして、接続構造を施工する際に、布設現場において、断熱管の真空断熱空間の真空引きが行われる。以下、本発明の超電導ケーブルの接続構造について説明する。   In the present invention, the superconducting cable includes a cable core having a superconducting conductor, and a heat insulating tube that houses the cable core and forms a vacuum heat insulating space between the inner tube and the outer tube, and the length of the heat insulating tube is long. It is actually designed to be longer than the installation length. In addition, the superconducting cable is positioned for installation of the connection structure after laying, and the length of the heat insulating tube is adjusted by cutting the extra length longer than the actual laying length of the heat insulating tube. . And when constructing a connection structure, the vacuum insulation of the vacuum heat insulation space of a heat insulation pipe is performed in the laying site. The superconducting cable connection structure of the present invention will be described below.

本発明の超電導ケーブルの接続構造は、超電導導体を有するケーブルコアと、このケーブルコアを収納し、内管と外管との間で真空断熱空間を形成する断熱管と、ケーブルコアの端部と接続対象とを接続するコア接続部と、を備える。そして、端部真空隔壁と、冷媒容器と、真空容器と、内側真空ポートと、外側真空ポートと、を備えることを特徴とする。端部真空隔壁は、断熱管の端部に結合され、真空断熱空間に連通する内側真空空間を形成する。冷媒容器は、端部真空隔壁に取り付けられ、コア接続部を収納する。真空容器は、外管に取り付けられると共に、端部真空隔壁及び冷媒容器の外側に外側真空空間を形成する。内側真空ポートは、端部真空隔壁にその径方向に突出するように設けられ、外側真空空間内に収納される。外側真空ポートは、真空容器に設けられる。   The superconducting cable connection structure of the present invention includes a cable core having a superconducting conductor, a heat insulating tube that houses the cable core and forms a vacuum heat insulating space between the inner tube and the outer tube, and an end of the cable core; A core connection unit for connecting the connection target. An end vacuum partition, a refrigerant container, a vacuum container, an inner vacuum port, and an outer vacuum port are provided. The end vacuum partition is coupled to the end of the heat insulating tube to form an inner vacuum space that communicates with the vacuum heat insulating space. The refrigerant container is attached to the end vacuum partition and houses the core connection part. The vacuum vessel is attached to the outer tube and forms an outer vacuum space outside the end vacuum partition and the refrigerant vessel. The inner vacuum port is provided in the end vacuum partition so as to protrude in the radial direction, and is accommodated in the outer vacuum space. The outer vacuum port is provided in the vacuum vessel.

ここで、布設前の超電導ケーブルは、断熱管の長さが実際布設長よりも長く、断熱管が余長部分を有するため、布設後、接続構造を施工する際に、断熱管の長さが足りないということがなく、また、断熱管端部の余長部分を切断除去することで、断熱管の長さ調整が可能である。そのため、例えば超電導ケーブルを管路に布設する場合、管路長は簡易測定により大まかに求めておけばよいので、測定時間を大幅に短縮することができる。その結果、超電導ケーブルの設計に要する時間を大幅に短縮することができる。なお、実際布設長とは、実際に布設したときに必要となる断熱管やケーブルコアの布設長のことであり、余長部分を除いた長さである。   Here, in the superconducting cable before laying, the length of the heat insulating tube is longer than the actual laying length, and the heat insulating tube has an extra length portion. There is no shortage, and the length of the heat insulating tube can be adjusted by cutting and removing the extra length at the end of the heat insulating tube. For this reason, for example, when a superconducting cable is laid in a pipeline, the pipeline length can be roughly determined by simple measurement, so that the measurement time can be greatly shortened. As a result, the time required for designing the superconducting cable can be greatly reduced. The actual laying length is the laying length of the heat insulating pipe and the cable core that are required when actually laying, and is the length excluding the extra length portion.

本発明の接続構造の施工は、超電導ケーブルの布設後、断熱管端部を切断し、断熱管の長さ調整後、断熱管端部に端部真空隔壁を結合して内側真空空間を形成し、内側真空ポートから真空断熱空間に連通する内側真空空間の真空引きを行う。また、ケーブルコア端部と接続対象とを接続するコア接続部を形成し、このコア接続部を収納する冷媒容器を端部真空隔壁に取り付ける。次に、真空断熱空間の真空引き及びコア接続部の形成後、外管に真空容器を取り付け、端部真空隔壁及び冷媒容器収納の外側に外側真空空間を形成し、外側真空ポートから外側真空空間の真空引きを行うことで完了する。ここで、内側真空空間(真空断熱空間)の真空引き作業とコア接続部の形成作業とは、並行して実施することができ、並行して実施することで、接続構造の施工工期を短縮することが可能である。   The construction of the connection structure of the present invention is to cut the end of the heat insulation pipe after laying the superconducting cable, adjust the length of the heat insulation pipe, and then connect the end vacuum partition to the end of the heat insulation pipe to form the inner vacuum space. The inner vacuum space communicating from the inner vacuum port to the vacuum heat insulation space is evacuated. Moreover, the core connection part which connects a cable core edge part and a connection object is formed, and the refrigerant | coolant container which accommodates this core connection part is attached to an edge part vacuum partition. Next, after evacuation of the vacuum insulation space and formation of the core connection portion, a vacuum vessel is attached to the outer tube, an outer vacuum space is formed outside the end vacuum partition and the refrigerant vessel housing, and the outer vacuum space is formed from the outer vacuum port Complete by evacuating. Here, the evacuation work of the inner vacuum space (vacuum heat insulation space) and the formation work of the core connection part can be performed in parallel, and the construction work period of the connection structure is shortened by performing in parallel. It is possible.

超電導ケーブルの布設後、布設現場において、断熱管端部を切断し、新たに形成された断熱管端部に封止部材を取り付けて真空断熱空間を封止する場合、完全に気密封止することが難しい問題がある。本発明の接続構造によれば、内側真空ポートが設けられた端部真空隔壁の外側に外側真空空間が形成されているため、内側真空空間の気密性が低下しても外側真空空間により気密性を保つことができ、真空断熱空間の真空状態が維持され易く、信頼性が向上する。また、例えば何らかの原因で真空容器が損傷し、外側真空空間の真空状態が破壊されたとしても、端部真空隔壁により外側真空空間と内側真空空間とが区画されているため、内側真空空間(真空断熱空間)の気密性は維持されるので信頼性が高い。   After installing the superconducting cable, cut off the end of the heat insulation tube at the installation site and attach a sealing member to the end of the newly formed heat insulation tube to seal the vacuum heat insulation space. There is a difficult problem. According to the connection structure of the present invention, since the outer vacuum space is formed outside the end vacuum partition provided with the inner vacuum port, even if the airtightness of the inner vacuum space is reduced, the outer vacuum space is more airtight. Thus, the vacuum state of the vacuum heat insulating space is easily maintained, and the reliability is improved. Further, for example, even if the vacuum vessel is damaged for some reason and the vacuum state of the outer vacuum space is destroyed, the outer vacuum space and the inner vacuum space are partitioned by the end vacuum partition, so that the inner vacuum space (vacuum The airtightness of the insulation space) is maintained, so the reliability is high.

また、本発明の接続構造によれば、断熱管端部に結合された端部真空隔壁に内側真空ポートが設けられており、この内側真空ポートから真空断熱空間の真空引きが行われる。そのため、内側真空ポートの径が、従来の超電導ケーブルの断熱管端部に設けられた真空ポートのように内管と外管との間隔に制約されないため、従来の真空ポートに比較して、内側真空ポートの径を大きく(例えば20mm以上)することが可能である。これにより、大径の真空ポートにより効率的に真空断熱空間の真空引きを行うことができる他、真空引き作業に要する時間を従来と同程度にしながら真空ポートの本数を減らすことも可能である。   Further, according to the connection structure of the present invention, the inner vacuum port is provided in the end vacuum partition coupled to the heat insulating tube end, and the vacuum heat insulating space is evacuated from the inner vacuum port. Therefore, the diameter of the inner vacuum port is not limited by the distance between the inner tube and the outer tube unlike the vacuum port provided at the end of the heat insulation tube of the conventional superconducting cable. It is possible to increase the diameter of the vacuum port (for example, 20 mm or more). As a result, the vacuum insulation space can be efficiently evacuated by the large-diameter vacuum port, and the number of vacuum ports can be reduced while maintaining the time required for the evacuation operation to the same level as before.

ところで、超電導ケーブルの布設後、接続構造を施工する際に、例えば真空容器の取付位置から管路の開口部が形成されたマンホールの壁面までの断熱管が管路から露出する区間(図6中Lpwの区間)であって、外管の外周面に、真空断熱空間に連通する真空ポートを設けることも考えられる。この場合、真空ポートを取り付けるために、真空容器の端面と管路の開口部が形成されたマンホールの壁面との間に十分な作業スペースを確保する必要があるが、マンホール内のスペースが狭い場合、十分な作業スペースを確保することができない虞がある。本発明の接続構造では、真空容器内に内側真空ポートが位置することになるため、真空容器とマンホールの壁面との間に真空ポートを取り付けるための作業スペースを確保する必要がない。   By the way, when constructing the connection structure after laying the superconducting cable, for example, a section where the heat insulating pipe from the attachment position of the vacuum vessel to the wall surface of the manhole where the opening of the pipe is formed is exposed from the pipe (in FIG. 6) It is also conceivable to provide a vacuum port communicating with the vacuum heat insulating space on the outer peripheral surface of the outer tube in the Lpw section). In this case, in order to attach the vacuum port, it is necessary to secure a sufficient working space between the end surface of the vacuum vessel and the wall surface of the manhole in which the opening of the pipe line is formed, but the space in the manhole is narrow There is a possibility that a sufficient working space cannot be secured. In the connection structure of the present invention, since the inner vacuum port is located in the vacuum vessel, it is not necessary to secure a work space for attaching the vacuum port between the vacuum vessel and the wall surface of the manhole.

本発明の接続構造の一形態として、端部真空隔壁の途中に、断熱管の軸方向に伸縮するベローズを備えることが挙げられる。   As one form of the connection structure of this invention, providing the bellows extended and contracted in the axial direction of a heat insulation pipe | tube in the middle of an edge part vacuum partition is mentioned.

超電導ケーブルの接続構造が施工され、送電線路が構築されると、ケーブルコアが収納された断熱管内に冷媒を流通させ、超電導導体を超電導状態に維持して、超電導ケーブルの運転が行われる。その際、断熱管が軸方向に熱収縮することが起こり得るが、端部真空隔壁の途中にベローズを設けることで、断熱管の熱収縮による端部真空隔壁の軸方向の変形、変位を吸収することができる。また、接続構造を施工する際に、端部真空隔壁の軸方向の組立公差を吸収することも可能である。   When the connection structure of the superconducting cable is constructed and the transmission line is constructed, the refrigerant is circulated through the heat insulating pipe in which the cable core is housed, and the superconducting conductor is maintained in the superconducting state, and the superconducting cable is operated. At that time, the heat insulation tube may heat shrink in the axial direction, but by providing a bellows in the middle of the end vacuum partition, the axial deformation and displacement of the end vacuum partition due to the heat shrinkage of the heat insulation tube are absorbed. can do. Moreover, when constructing the connection structure, it is also possible to absorb the assembly tolerance in the axial direction of the end vacuum partition.

本発明の接続構造の一形態として、端部真空隔壁が、外管に接続される外壁筒体と、外管の内側に間隔をあけて配置される内壁筒体と、この内壁筒体と内管との間を接続するストレート状の接続管と、を備えることが挙げられる。   As one form of the connection structure of the present invention, the end vacuum partition is an outer wall cylinder connected to the outer pipe, an inner wall cylinder arranged at an interval inside the outer pipe, and the inner wall cylinder and the inner wall cylinder. And a straight connection pipe connecting between the pipes.

通常、断熱管の内管には、可撓性を有するコルゲート管が用いられている。コルゲート管はスパイラル状に波付け加工されているため、内壁筒体と内管とを溶接により直接接続しようとすると、内管に対する内壁筒体の位置合わせが難しい問題がある。そこで、内壁筒体と内管との間にストレート状の接続管を介在させ、内壁筒体と内管との間を接続管を介して溶接により接続することで、内壁筒体の位置合わせが行い易く、作業性が向上する。また、内管と接続管との厚さが異なる場合、両者間の熱容量差が大きくなるため、両者を直接溶接接続することが難しい。そこで、接続管の厚さは、内管の厚さと同程度とすることが好ましく、例えば0.8mm以上2mm以下とすることが好ましい。   Usually, a corrugated pipe having flexibility is used as the inner pipe of the heat insulating pipe. Since the corrugated pipe is corrugated into a spiral shape, there is a problem that it is difficult to align the inner wall cylinder with respect to the inner pipe when the inner wall cylinder and the inner pipe are directly connected by welding. Therefore, a straight connecting pipe is interposed between the inner wall cylinder and the inner pipe, and the inner wall cylinder and the inner pipe are connected by welding via the connecting pipe, thereby aligning the inner wall cylinder. It is easy to perform and improves workability. Further, when the inner pipe and the connecting pipe have different thicknesses, the difference in heat capacity between the two becomes large, so that it is difficult to directly connect the two. Therefore, the thickness of the connecting pipe is preferably about the same as the thickness of the inner pipe, for example, 0.8 mm or more and 2 mm or less.

さらに、上記した内壁筒体と内管との間に接続管を備える形態では、接続管の外周面に当接し、接続管の形状を補強する補強部材を備えることが好ましい。   Further, in the embodiment in which the connecting pipe is provided between the inner wall cylindrical body and the inner pipe, it is preferable to include a reinforcing member that abuts the outer peripheral surface of the connecting pipe and reinforces the shape of the connecting pipe.

上記したように、接続管の厚さは内管の厚さと同程度とすることが好ましいが、このような厚さでは薄くて、内壁筒体を接続管に溶接接続する際に接続管の強度が不足して、接続管の形状が変形する虞がある。そこで、接続管の外周面に当接するように補強部材を配置することで、接続管の形状を補強、矯正することができる。   As described above, the thickness of the connecting pipe is preferably about the same as the thickness of the inner pipe. However, the thickness of the connecting pipe is thin, and the strength of the connecting pipe is reduced when the inner wall cylinder is welded to the connecting pipe. There is a risk that the shape of the connecting pipe is deformed. Therefore, the shape of the connecting pipe can be reinforced and corrected by arranging the reinforcing member so as to contact the outer peripheral surface of the connecting pipe.

本発明の超電導ケーブルの接続構造は、断熱管端部に結合された端部真空隔壁が真空容器内に存在するので、内側真空空間の気密性が低下しても外側真空空間により気密性を保つことができ、真空断熱空間の真空状態が維持され易く、信頼性が高い。特に、超電導ケーブルの布設後、接続構造を施工する際に、断熱管端部を切断して断熱管の長さ調整する場合に適している。   In the superconducting cable connection structure of the present invention, since the end vacuum bulkhead joined to the end of the heat insulating tube is present in the vacuum vessel, the outer vacuum space maintains airtightness even if the airtightness of the inner vacuum space is reduced. Therefore, the vacuum state of the vacuum heat insulating space can be easily maintained, and the reliability is high. In particular, it is suitable for adjusting the length of the heat insulating tube by cutting the end portion of the heat insulating tube when constructing the connection structure after laying the superconducting cable.

本発明の接続構造に用いる超電導ケーブルの構造の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the structure of the superconducting cable used for the connection structure of this invention. 超電導ケーブルの先端部構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the front-end | tip part structure of a superconducting cable. 本発明の実施形態1に係る超電導ケーブルの接続構造を示す要部拡大概略半断面図である。It is a principal part expansion schematic half sectional view which shows the connection structure of the superconducting cable which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係る超電導ケーブルの接続構造を示す要部拡大概略半断面図である。It is a principal part expansion schematic half sectional view which shows the connection structure of the superconducting cable which concerns on Embodiment 2 of this invention. 変形例1に係る超電導ケーブルの接続構造を示す要部拡大概略半断面図である。It is a principal part expansion schematic half sectional view which shows the connection structure of the superconducting cable which concerns on the modification 1. FIG. 従来の超電導ケーブルの接続構造を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the connection structure of the conventional superconducting cable.

以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。また、図中において同一部材には同一符号を付している。ここでは、まず、本発明の前提となる布設前の超電導ケーブルの構造を図1、2を用いて説明し、次いで、本発明の実施形態に係る超電導ケーブルの接続構造を図3〜5を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same member in the figure. Here, first, the structure of the superconducting cable before laying, which is the premise of the present invention, will be described with reference to FIGS. 1 and 2, and then the superconducting cable connection structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. I will explain.

図1に示す超電導ケーブル10は、3心のケーブルコア1を撚り合わせて断熱管2内に一括に収納した構造である。断熱管2は、内管21と外管22とからなる二重管構造のコルゲート管であり、両管21、22の間で真空断熱空間を形成しており、両端部に、この空間を封止する封止部材が設けられている。外管22上には防食層25が形成されている。また、真空断熱空間には、スーパーインシュレーション(商品名)などの断熱材を配置してもよい。   The superconducting cable 10 shown in FIG. 1 has a structure in which three cable cores 1 are twisted together and accommodated in a heat insulating tube 2 at a time. The heat insulating pipe 2 is a double-corrugated corrugated pipe composed of an inner pipe 21 and an outer pipe 22, and a vacuum heat insulating space is formed between both the pipes 21 and 22, and this space is sealed at both ends. A sealing member for stopping is provided. An anticorrosion layer 25 is formed on the outer tube 22. Moreover, you may arrange | position heat insulating materials, such as a super insulation (brand name), in a vacuum heat insulation space.

一方、ケーブルコア1は、中心から順にフォーマ11、超電導導体12、絶縁層13、シールド層14、保護層15を配置した構造である。超電導導体12及びシールド層14は、Bi2223系超電導テープ線材を巻回することで形成されている。また、絶縁層13は、PPLP(登録商標、Polypropylene Laminated Paper)を巻回することで形成されている。   On the other hand, the cable core 1 has a structure in which a former 11, a superconducting conductor 12, an insulating layer 13, a shield layer 14, and a protective layer 15 are arranged in order from the center. The superconducting conductor 12 and the shield layer 14 are formed by winding a Bi2223 superconducting tape wire. The insulating layer 13 is formed by winding PPLP (registered trademark, Polypropylene Laminated Paper).

図2は、布設前における、超電導ケーブルの先端部構造を説明するための概略図である。超電導ケーブルの先端部構造は、超電導ケーブル10の端部にプーリングアイ5が取り付けられており、またこの端部では、ケーブルコア1の先端部が断熱管2の端部から引き出されている。プーリングアイは、超電導ケーブル10の両端部に取り付けられる。この例では、ケーブルコア1先端部のフォーマ11のみを示し、断熱管2から引き出されたケーブルコアの残りの先端部と断熱管に収納される中央部とについては図示を省略する。また、3本のケーブルコアの内、2本のケーブルコアについてのみ図示する。   FIG. 2 is a schematic view for explaining the tip structure of the superconducting cable before laying. In the tip portion structure of the superconducting cable, a pooling eye 5 is attached to the end portion of the superconducting cable 10, and the tip portion of the cable core 1 is drawn from the end portion of the heat insulating tube 2 at this end portion. The pooling eye is attached to both ends of the superconducting cable 10. In this example, only the former 11 at the tip end portion of the cable core 1 is shown, and the remaining tip end portion of the cable core drawn out from the heat insulating tube 2 and the central portion housed in the heat insulating tube are not shown. Only two of the three cable cores are illustrated.

断熱管2の内管21と外管22とのそれぞれの端部には、内側接続管23と外側接続管24とが全周溶接で接合されており、これら内側接続管23と外側接続管24との間に形成された環状空間の開口部が封止部材20により封止されている。これにより、真空断熱空間が封止状態に保たれる。また、この封止部材20には、真空断熱空間に連通し、断熱管2の軸方向に突出するように仮設ポート4が設けられている。この仮設ポート4には、フレキシブルチューブ41が装着されている。   An inner connecting pipe 23 and an outer connecting pipe 24 are joined to each end of the inner pipe 21 and the outer pipe 22 of the heat insulating pipe 2 by welding all around, and the inner connecting pipe 23 and the outer connecting pipe 24 are joined. The opening of the annular space formed between the sealing member 20 and the sealing member 20 is sealed. Thereby, the vacuum heat insulation space is maintained in a sealed state. The sealing member 20 is provided with a temporary port 4 that communicates with the vacuum heat insulating space and protrudes in the axial direction of the heat insulating tube 2. A flexible tube 41 is attached to the temporary port 4.

プーリングアイ5は、牽引フックを取り付ける孔50を有する頭部51と、この頭部51に繋がる円筒状の胴部52とを備える。胴部52には、ケーブルコア1から露出させたフォーマ11を把持する把持金具53と、把持金具53を固定する保持部材54とが収納され、保持部材54が胴部52の内周面に接合された接続管55に固定されている。そして、フォーマ11の先端を把持金具53で把持し、この把持金具53を保持部材54に固定することにより、ケーブルコア1とプーリングアイ5とが連結される。   The pooling eye 5 includes a head 51 having a hole 50 for attaching a tow hook, and a cylindrical body 52 connected to the head 51. The body 52 houses a gripping metal 53 for gripping the former 11 exposed from the cable core 1 and a holding member 54 for fixing the gripping metal 53, and the holding member 54 is joined to the inner peripheral surface of the body 52. The connecting pipe 55 is fixed. Then, the cable core 1 and the pooling eye 5 are connected by gripping the tip of the former 11 with the gripping metal 53 and fixing the gripping metal 53 to the holding member 54.

一方、断熱管2の端部に配置される封止部材20に、仮設ポート4を保護するための第一保護管(ストレート管)45が接合され、さらに第一保護管45の端部に、断熱管2から露出するケーブルコア1の先端部を保護するための第二保護管(コルゲート管)46が接合されている。そして、第二保護管46の端部に、プーリングアイ5(胴部52)に取り付けられた接続管55を接合することにより、断熱管2とプーリングアイ5とが、第一保護管45、第二保護管46及び接続管55を介して、連結される。   On the other hand, a first protective tube (straight tube) 45 for protecting the temporary port 4 is joined to the sealing member 20 disposed at the end of the heat insulating tube 2, and further, at the end of the first protective tube 45, A second protective tube (corrugated tube) 46 for protecting the tip of the cable core 1 exposed from the heat insulating tube 2 is joined. Then, by joining the connecting pipe 55 attached to the pooling eye 5 (body 52) to the end of the second protective pipe 46, the heat insulating pipe 2 and the pooling eye 5 are connected to the first protective pipe 45, the first The two protective tubes 46 and the connecting tube 55 are connected.

断熱管2の真空断熱空間は、例えばベーキング処理により、水分が除去された状態で封止されている。また、仮設ポート4は、従来の超電導ケーブルの断熱管端部に設けられた真空ポートとは異なり、接続構造の施工後、真空容器から外部に引き出される必要がなく、従来の真空ポートに比較して短くてよい。仮設ポート4の長さは、例えば50mm〜150mm程度、特に50mm〜100mm程度とすることが挙げられる。上記した第一保護管45の長さは、仮設ポート4の長さに対応する長さ(50mm〜150mm程度)に設計している。   The vacuum heat insulating space of the heat insulating tube 2 is sealed in a state where moisture is removed, for example, by baking. Also, unlike the vacuum port provided at the end of the heat insulation tube of the conventional superconducting cable, the temporary port 4 does not need to be pulled out from the vacuum vessel after the construction of the connection structure, and compared to the conventional vacuum port. And short. The length of the temporary port 4 is, for example, about 50 mm to 150 mm, particularly about 50 mm to 100 mm. The length of the first protective tube 45 is designed to be a length (about 50 mm to 150 mm) corresponding to the length of the temporary port 4.

ここで、本発明の接続構造に用いる超電導ケーブル10の特徴の一つは、断熱管2の長さが実際布設長よりも長く設計されており、少なくとも一方の端部において、ケーブルコア1先端から断熱管2の端部までの距離Dciが従来に比べて短いところにある。つまり、断熱管2の少なくとも一方の端部に余長部分が設けられている。そのため、プーリングアイ5の先端から断熱管2の端部までの距離Dpiも従来に比べて短くなる。その結果、上述した課題の「ケーブル先端部がドラム外形から飛び出す問題」及び「布設したケーブル先端部に曲がりが生じる問題」を解決することができ、ドラムへの巻き取り及びコア接続部の形成が容易である。   Here, one of the features of the superconducting cable 10 used in the connection structure of the present invention is that the length of the heat insulating tube 2 is designed to be longer than the actual installation length, and at least one end portion thereof from the tip of the cable core 1 The distance Dci to the end of the heat insulating tube 2 is shorter than before. That is, an extra length portion is provided at at least one end of the heat insulating tube 2. Therefore, the distance Dpi from the tip of the pooling eye 5 to the end of the heat insulating tube 2 is also shorter than before. As a result, it is possible to solve the above-mentioned problems “problem of the cable tip protruding from the outer shape of the drum” and “problem in which the cable tip is bent at the installed cable”, and winding the drum and forming the core connection portion. Easy.

ケーブルコア先端から断熱管端部までの距離Dciは、例えば2000mm以下、より好ましくは1000mm以下、特に好ましくは500mm以下とすることが挙げられる。また、この例では、距離Dciを250mmとし、100mm以上に設計している。距離Dciを100mm以上とした理由は、ケーブルコア1から露出させたフォーマ11に把持金具53を取り付ける作業を行い易くするためである。   The distance Dci from the tip of the cable core to the end of the heat insulating tube is, for example, 2000 mm or less, more preferably 1000 mm or less, and particularly preferably 500 mm or less. In this example, the distance Dci is set to 250 mm and designed to be 100 mm or more. The reason why the distance Dci is set to 100 mm or more is to facilitate the work of attaching the gripping bracket 53 to the former 11 exposed from the cable core 1.

次に、上記した超電導ケーブルの設計製造から、超電導ケーブルを管路に布設するまでの手順について説明する。   Next, the procedure from the design and manufacture of the above-described superconducting cable to the installation of the superconducting cable in the pipeline will be described.

(超電導ケーブルの設計製造)
まず、超電導ケーブルを製造する前に、超電導ケーブルを布設する管路の長さを測定する。この例では、超電導ケーブルの布設後、断熱管端部の余長部分を切断除去して、断熱管の長さ調整が行われる。そのため、管路長は簡易測定により大まかに求めておけばよく、その測定結果に基づいて、実際布設長より適当に長くなるように断熱管の設計長を決定する。さらに、超電導ケーブルの両端部において、ケーブルコア先端から断熱管端部までの距離を上記した範囲内となるようにし、断熱管の両端部に余長部分を有するように設計することが好ましい。このとき、ケーブルコアについても余長部分を設け、ケーブルコアの長さを実際布設長よりも長くしてもよい。
(Design and manufacture of superconducting cable)
First, before manufacturing a superconducting cable, the length of a pipe line for laying the superconducting cable is measured. In this example, after laying the superconducting cable, the length of the heat insulating tube is adjusted by cutting and removing the extra length at the end of the heat insulating tube. Therefore, the pipe length may be roughly determined by simple measurement, and the design length of the heat insulating pipe is determined so as to be appropriately longer than the actual installation length based on the measurement result. Furthermore, it is preferable to design the superconducting cable so that the distance from the tip of the cable core to the end of the heat insulating tube is within the above-described range at both ends of the superconducting cable, and to have extra length portions at both ends of the heat insulating tube. At this time, the cable core may be provided with a surplus portion, and the length of the cable core may be longer than the actual installation length.

次いで、ケーブルコア及び断熱管の設計に基づき、超電導ケーブルを製造する。断熱管には、真空断熱空間の水分などを除去するベーキング処理を行う。例えば、ベーキング処理は、真空引きと同時に行い、即ち、真空引きしながら水分などを除去する。このベーキング処理は、超電導ケーブルの布設後に実施することが事実上できないので、布設前に行う必要がある。また、ベーキング、真空引きにより、真空断熱空間の水分などを除去した後、真空断熱空間の乾燥空気を乾燥ガスに置換してもよい。真空断熱空間を乾燥ガスで置換して正圧状態として封止することで、真空断熱空間への外気(水分)の侵入を防ぎ、水分が除去された状態を維持し易い。乾燥ガスとしては、乾燥した窒素やアルゴンなどの不活性ガス、特に窒素ガスが好適である。そして、真空断熱空間の水分などを除去した後、真空断熱空間を封止する。この例では、断熱管の両端部に内側接続管と外側接続管とを溶接し、断熱管の両端部に仮設ポートを有する封止部材を取り付けることで、真空断熱空間を封止する。   Next, a superconducting cable is manufactured based on the design of the cable core and the heat insulating tube. The heat insulation tube is baked to remove moisture in the vacuum heat insulation space. For example, the baking process is performed simultaneously with evacuation, that is, moisture is removed while evacuating. Since this baking process cannot be practically performed after the superconducting cable is laid, it must be performed before the laying. Further, after removing moisture and the like in the vacuum heat insulation space by baking and evacuation, the dry air in the vacuum heat insulation space may be replaced with a dry gas. By replacing the vacuum heat insulating space with a dry gas and sealing it in a positive pressure state, it is easy to prevent the outside air (moisture) from entering the vacuum heat insulating space and maintain the state where the water is removed. As the dry gas, dry inert gas such as nitrogen or argon, particularly nitrogen gas is suitable. And after removing the water | moisture content etc. of a vacuum heat insulation space, a vacuum heat insulation space is sealed. In this example, the vacuum insulation space is sealed by welding the inner connection tube and the outer connection tube to both ends of the heat insulation tube and attaching sealing members having temporary ports to both ends of the heat insulation tube.

次に、超電導ケーブルの端部にプーリングアイ5を取り付ける(図2参照)。プーリングアイ5を取り付けるときは、ケーブルコア1の先端において露出させたフォーマ11に把持金具53を装着し、把持金具53を保持部材54に固定する。そして、断熱管2の端部に第一保護管45を接合し、次いで、第一保護管45の端部に第二保護管46を接合した後、第二保護管46の端部にプーリングアイ5の接続管55を接合する。例えば、引き込み側の端部においては、超電導ケーブルを布設する際に大きな張力がかかるので、全ての接合を全周溶接とすることが好ましい。また、プーリングアイ5は、超電導ケーブルの引き込み側とは反対の端部にも取り付ける。このとき、引き込み側とは反対の端部においては、布設後の取り外しを考えて、全ての接合をスポット溶接としてもよい。   Next, a pooling eye 5 is attached to the end of the superconducting cable (see FIG. 2). When attaching the pooling eye 5, the gripping metal 53 is attached to the former 11 exposed at the tip of the cable core 1, and the gripping metal 53 is fixed to the holding member. Then, the first protective tube 45 is joined to the end of the heat insulating tube 2, and then the second protective tube 46 is joined to the end of the first protective tube 45, and then the pooling eye is joined to the end of the second protective tube 46. 5 connecting pipes 55 are joined. For example, since a large tension is applied to the end portion on the drawing side when a superconducting cable is laid, it is preferable that all the joints be welded all around. The pooling eye 5 is also attached to the end opposite to the drawing side of the superconducting cable. At this time, at the end opposite to the pull-in side, all the joints may be spot welded in consideration of removal after installation.

プーリングアイの取り付け完了後、超電導ケーブルをドラムに巻き取る。この例では、断熱管の端部に余長部分を有し、ケーブルコア先端から断熱管端部までの距離が短いため、プーリングアイ先端から断熱管の端部に接続されたストレート管(第一保護管)までの距離が従来に比較して短くなる。そのため、従来のようにケーブル先端部がドラム外形から飛び出す虞が少なく、ケーブル先端部をドラム外形に収め易い。また、仮設ポートを保護する第一保護管は、従来の真空ポートを保護する第一保護管に比較して長さが短いため、プーリングアイ先端からストレート管までの距離がより短くなり、ドラムへの巻き取り性がより向上する。   After attaching the pooling eye, wind the superconducting cable around the drum. In this example, since there is an extra length portion at the end of the heat insulation pipe and the distance from the cable core tip to the heat insulation pipe end is short, the straight pipe (first tube) connected from the pooling eye tip to the end of the heat insulation pipe The distance to the protective tube is shorter than before. For this reason, unlike the conventional case, the cable tip portion is less likely to jump out of the outer shape of the drum, and the cable tip portion is easily accommodated in the drum outer shape. In addition, since the first protective tube that protects the temporary port is shorter than the first protective tube that protects the conventional vacuum port, the distance from the tip of the pooling eye to the straight tube is shorter, and the The winding property of is further improved.

(超電導ケーブルの管路布設)
超電導ケーブルを管路に布設する。超電導ケーブルを布設するときは、例えば、プーリングアイに牽引フックを取り付け、ケーブルを牽引して管路内に引き込むと共に、超電導ケーブルの繰り出し側において、ドラムから巻き出されたケーブルをベンダーに通し、ケーブルの曲がりを矯正しながら管路内に押し込むことが挙げられる。ここで、断熱管の一方の端部にのみ余長部分を有するときは、他方の端部については、従来と同様、布設後の断熱管が管路から露出する区間の長さを厳密に管理する(±50mm)必要がある。これに対し、断熱管の両端部に余長部分を有するときは、布設後の断熱管が管路から露出する区間の長さを厳密に管理する必要がなく、超電導ケーブルの布設施工性が向上する。
(Construction of superconducting cable pipes)
Lay the superconducting cable in the pipeline. When laying the superconducting cable, for example, attach a pulling hook to the pooling eye, pull the cable and pull it into the pipeline, and on the payout side of the superconducting cable, pass the cable unwound from the drum through the bender. For example, it can be pushed into the pipeline while correcting the bending. Here, when there is a surplus part only at one end of the heat insulation pipe, the length of the section where the heat insulation pipe after installation is exposed from the pipe line is strictly controlled for the other end as in the conventional case. (± 50mm) is required. On the other hand, when there are extra lengths at both ends of the heat insulation pipe, it is not necessary to strictly manage the length of the section where the heat insulation pipe after the installation is exposed from the pipe line, improving the installation workability of the superconducting cable To do.

また、この例では、ケーブルコア先端から断熱管端部までの距離が短いため、ストレート管(第一保護管)の箇所に対応するケーブルコアの部分において曲がりが矯正されなくても、従来に比較してケーブルコアの先端部が断熱管からほぼ真っ直ぐに引き出された状態となる。また、仮設ポートを保護する第一保護管は、従来の真空ポートを保護する第一保護管に比較して長さが短いため、ケーブルコア先端部に生じる曲がりをより抑制することができる。   In this example, since the distance from the cable core tip to the end of the heat insulation tube is short, even if the bend is not corrected in the portion of the cable core corresponding to the location of the straight tube (first protective tube), it is compared with the conventional case. Thus, the end portion of the cable core is pulled out almost straight from the heat insulating tube. Moreover, since the 1st protection tube which protects a temporary port is short compared with the 1st protection tube which protects the conventional vacuum port, the bending which arises in a cable core front-end | tip part can be suppressed more.

超電導ケーブルの布設後、超電導ケーブルの両端(引き込み側端部、及びその反対の端部)に取り付けたプーリングアイ、第一保護管及び第二保護管を取り外す。   After laying the superconducting cable, the pooling eye, the first protective tube, and the second protective tube attached to both ends of the superconducting cable (the pulling side end and the opposite end) are removed.

(超電導ケーブルの接続構造)
超電導ケーブルの布設後、接続構造を施工する。以下、本発明の実施形態に係る超電導ケーブルの接続構造について説明する。
(Superconducting cable connection structure)
After laying the superconducting cable, construct the connection structure. Hereinafter, a superconducting cable connection structure according to an embodiment of the present invention will be described.

<実施形態1>
図3に示す実施形態1に係る超電導ケーブルの接続構造3aは、ケーブルコアの端部と接続対象とを接続するコア接続部と、端部真空隔壁6と、冷媒容器31と、真空容器32と、内側真空ポート65と、外側真空ポート35と、を備える。
<Embodiment 1>
The superconducting cable connection structure 3a according to the first embodiment shown in FIG. 3 includes a core connecting portion that connects an end portion of a cable core and a connection target, an end vacuum partition 6, a refrigerant vessel 31, and a vacuum vessel 32. The inner vacuum port 65 and the outer vacuum port 35 are provided.

端部真空隔壁6は、断熱管2の端部に結合され、真空断熱空間に連通する内側真空空間を形成する。この例では、端部真空隔壁6が、筒状の内壁筒体63と、内壁筒体63の外側に間隔をあけて配置される筒状の外壁筒体64と、を備える。内壁筒体63の断熱管2側とは反対の端部には、径方向外方に突出するフランジ部63fを有する。また、外壁筒体64の断熱管2側の端部には、フランジ部32fが一体成形されている。そして、これら内壁筒体63と外壁筒体64とが一体に組み合わされると共に、断熱管2の端部に結合されることで、内側真空空間を形成する。また、内壁筒体63の径が内管21の径とほぼ同じであり、外壁筒体64の径が外管22の径よりも大きい。   The end vacuum partition 6 is coupled to the end of the heat insulating tube 2 to form an inner vacuum space communicating with the vacuum heat insulating space. In this example, the end vacuum partition wall 6 includes a cylindrical inner wall cylinder 63 and a cylindrical outer wall cylinder 64 that is disposed outside the inner wall cylinder 63 with a space therebetween. At the end opposite to the heat insulating tube 2 side of the inner wall cylindrical body 63, there is a flange portion 63f protruding outward in the radial direction. A flange portion 32f is integrally formed at the end portion of the outer wall cylinder 64 on the heat insulating tube 2 side. The inner wall cylinder 63 and the outer wall cylinder 64 are combined together and joined to the end of the heat insulating tube 2 to form an inner vacuum space. Further, the diameter of the inner wall cylinder 63 is substantially the same as the diameter of the inner tube 21, and the diameter of the outer wall cylinder 64 is larger than the diameter of the outer tube 22.

冷媒容器31は、端部真空隔壁6に取り付けられ、コア接続部1jを収納する。この冷媒容器31は、径方向に半割れする筒状の部材である。   The refrigerant container 31 is attached to the end vacuum partition 6 and houses the core connecting portion 1j. The refrigerant container 31 is a cylindrical member that is half-broken in the radial direction.

真空容器32は、外管22に取り付けられると共に、端部真空隔壁6及び冷媒容器31の外側に外側真空空間を形成する。この真空容器32は、筒状部32pを備え、この筒状部32pの端部がフランジ部32fに接合されることで構成されている。筒状部32pは、径方向に半割れする筒状の部材である。また、真空容器32(筒状部32p)の外周面には、径方向内方に突出する凹部32cを有する。真空容器32は、接続構造の施工後、外表面に防食処理が施される。   The vacuum vessel 32 is attached to the outer tube 22 and forms an outer vacuum space outside the end vacuum partition 6 and the refrigerant vessel 31. The vacuum vessel 32 includes a cylindrical portion 32p, and is configured by joining an end portion of the cylindrical portion 32p to a flange portion 32f. The cylindrical portion 32p is a cylindrical member that is half-broken in the radial direction. Further, the outer peripheral surface of the vacuum vessel 32 (cylindrical portion 32p) has a concave portion 32c protruding radially inward. The vacuum vessel 32 is subjected to anticorrosion treatment on the outer surface after the connection structure is constructed.

端部真空隔壁6(内壁筒体63と外壁筒体64)、冷媒容器31及び真空容器32はいずれも、ステンレス製である。   End vacuum partition 6 (inner wall cylinder 63 and outer wall cylinder 64), refrigerant container 31 and vacuum container 32 are all made of stainless steel.

内側真空ポート65は、端部真空隔壁6(外壁筒体64)の外周面にその径方向に突出するように設けられており、内側真空空間に連通する。この内側真空ポート65は、外側真空空間内に収納される。この例では、内側真空ポート65に、径が1インチ(25.4mm)のシールオフバルブを使用している。内側真空ポート65は、外壁筒体64の周方向に複数設けられている。   The inner vacuum port 65 is provided on the outer peripheral surface of the end vacuum partition wall 6 (outer wall cylinder 64) so as to protrude in the radial direction, and communicates with the inner vacuum space. The inner vacuum port 65 is accommodated in the outer vacuum space. In this example, a seal-off valve having a diameter of 1 inch (25.4 mm) is used for the inner vacuum port 65. A plurality of inner vacuum ports 65 are provided in the circumferential direction of the outer wall cylinder 64.

外側真空ポート35は、真空容器32の凹部32cに収納されるように、凹部32cの底面に設けられており、外側真空空間に連通する。この例では、外側真空ポート35に、径が1インチ(25.4mm)のシールオフバルブを使用している。また、真空容器32の凹部32cには、真空容器32の外周面が平坦となるように、蓋(図示せず)が取り付けられる。外側真空ポート35は、真空容器32の周方向に複数設けられている。   The outer vacuum port 35 is provided on the bottom surface of the recess 32c so as to be housed in the recess 32c of the vacuum vessel 32, and communicates with the outer vacuum space. In this example, a seal-off valve having a diameter of 1 inch (25.4 mm) is used for the outer vacuum port 35. A lid (not shown) is attached to the recess 32c of the vacuum container 32 so that the outer peripheral surface of the vacuum container 32 is flat. A plurality of outer vacuum ports 35 are provided in the circumferential direction of the vacuum vessel 32.

次に、上記した接続構造3aを施工する手順について説明する。   Next, a procedure for constructing the connection structure 3a described above will be described.

(接続構造の施工)
超電導ケーブルの布設後、接続構造の施工位置に合わせて、断熱管端部の余長部分を切断し、断熱管の長さ調整を行う。このとき、断熱管の切断側端部とは反対の端部に設けられた仮設ポートから乾燥ガスを導入しながら、真空断熱空間を正圧に保つことで、真空断熱空間への外気(水分)の侵入を防ぐことができる。また、断熱管の切断側端部に設けられた仮設ポートは、断熱管の余長部分を切断したときに一緒に除去される。この例では、内管21よりも外管22の方が短くなるように、断熱管2の端部を切断する。
(Construction of connection structure)
After laying the superconducting cable, adjust the length of the heat insulation pipe by cutting off the extra length at the end of the heat insulation pipe according to the construction position of the connection structure. At this time, outside air (moisture) to the vacuum heat insulation space is maintained by keeping the vacuum heat insulation space at a positive pressure while introducing the dry gas from the temporary port provided at the end opposite to the cut end of the heat insulation pipe. Can prevent intrusion. Moreover, the temporary port provided in the cutting | disconnection side edge part of a heat insulation pipe | tube is removed together when the extra length part of a heat insulation pipe | tube is cut | disconnected. In this example, the end of the heat insulating tube 2 is cut so that the outer tube 22 is shorter than the inner tube 21.

断熱管の長さ調整後、新たに形成された断熱管端部に端部真空隔壁6を結合する。この例では、まず、外管22の外周面に、内周面にスパイラル状の溝が設けられた筒状の台座30を外管端部からねじ込んで装着し、台座30を溶接接続する。また、ケーブルコア(図示せず)の先端側からストレート状の接続管61を挿通し、内管21の外周面端部に、内管21の軸方向に延長するように接続管61を溶接接続する。接続管61は、ステンレス製であり、厚さが内管21の厚さとほぼ同じ0.8mmである。   After adjusting the length of the heat insulating tube, the end vacuum partition wall 6 is joined to the newly formed heat insulating tube end. In this example, first, a cylindrical pedestal 30 provided with a spiral groove on the inner peripheral surface is screwed into the outer peripheral surface of the outer tube 22 from the end of the outer tube, and the pedestal 30 is connected by welding. In addition, a straight connection pipe 61 is inserted from the tip of the cable core (not shown), and the connection pipe 61 is welded to the outer peripheral surface end of the inner pipe 21 so as to extend in the axial direction of the inner pipe 21. To do. The connecting pipe 61 is made of stainless steel and has a thickness of 0.8 mm which is substantially the same as the thickness of the inner pipe 21.

次いで、接続管61の外周面に当接する筒状の補強部材62を挿通し、補強部材62を接続管61の外周面に配置する。補強部材62は、FRP(繊維強化プラスチック)製であり、接続管の形状61を補強、矯正する。また、補強部材62は、断熱管2側の端部が外管22の外周面に当接する段差形状をしており、この段差面には、真空断熱空間に連通する連通孔62oを有する。補強部材62がこのような段差形状を有することで、内管61と外管62との変形を抑制して、真空断熱空間の開口部を保持することができる。   Next, a cylindrical reinforcing member 62 that contacts the outer peripheral surface of the connecting pipe 61 is inserted, and the reinforcing member 62 is disposed on the outer peripheral surface of the connecting pipe 61. The reinforcing member 62 is made of FRP (fiber reinforced plastic) and reinforces and corrects the shape 61 of the connecting pipe. Further, the reinforcing member 62 has a step shape in which an end portion on the heat insulating tube 2 side comes into contact with the outer peripheral surface of the outer tube 22, and the step surface has a communication hole 62o communicating with the vacuum heat insulating space. Since the reinforcing member 62 has such a step shape, the deformation of the inner tube 61 and the outer tube 62 can be suppressed, and the opening of the vacuum heat insulating space can be held.

次に、内壁筒体63を挿通し、接続管61の断熱管2側とは反対の端部に内壁筒体63を溶接接続する。内壁筒体63の接続管61と接続される端部は薄肉に形成されており、内壁筒体63の薄肉端部と接続管61の端部とを溶接接続する。内壁筒体63の厚さ(薄肉端部を除く)は、約5mmである。   Next, the inner wall cylinder 63 is inserted, and the inner wall cylinder 63 is welded to the end of the connection pipe 61 opposite to the heat insulating pipe 2 side. The end of the inner wall cylinder 63 connected to the connection pipe 61 is formed thin, and the thin end of the inner wall cylinder 63 and the end of the connection pipe 61 are connected by welding. The thickness of the inner wall cylinder 63 (excluding the thin end) is about 5 mm.

次に、フランジ部32fが一体成形された外壁筒体64を挿通し、フランジ部32fを台座30に溶接接続すると共に、外壁筒体64のフランジ部32fとは反対の端部を内壁筒体63のフランジ部63fに溶接接続する。これにより、断熱管2の端部に端部真空隔壁6が結合され、内側真空空間を形成する。この内側真空空間と真空断熱空間とは、連通孔62oを通じて連通する。外壁筒体64には、内側真空ポート65が設けられていると共に、その途中に、断熱管2の軸方向に伸縮するベローズ金具64bが設けられている。外壁筒体64の厚さ(ベローズ金具を除く)は、約5mmである。   Next, the outer wall cylinder 64 integrally formed with the flange portion 32f is inserted, the flange portion 32f is welded to the base 30, and the end of the outer wall cylinder 64 opposite to the flange portion 32f is connected to the inner wall cylinder 63. The flange portion 63f is welded. As a result, the end vacuum partition 6 is coupled to the end of the heat insulating tube 2 to form an inner vacuum space. The inner vacuum space and the vacuum heat insulation space communicate with each other through the communication hole 62o. The outer wall cylinder 64 is provided with an inner vacuum port 65, and a bellows fitting 64b extending and contracting in the axial direction of the heat insulating tube 2 is provided in the middle. The thickness of the outer wall cylinder 64 (excluding the bellows fitting) is about 5 mm.

端部真空隔壁6の結合後、内側真空ポート65から内側真空空間の真空引きを行い、内側真空空間に連通する真空断熱空間の真空引きを行う。内側真空ポート65は、超電導ケーブルの布設後に設けるため、管路内径より外側に位置させることができ、また、径や形状に制約が少なく、種々の形状のものを利用することができる。この真空引きは、超電導ケーブルの運転に求められる高真空状態(真空度:10-5〜10-8Pa)まで本引きする。真空断熱空間は、超電導ケーブルを製造する際に水分が除去されているため、この真空引きを行う際に、水分が気化して真空度が低下することがなく、所定の高真空状態を短期間で達成することができる。 After the end vacuum partition 6 is connected, the inner vacuum space 65 is evacuated from the inner vacuum port 65, and the vacuum heat insulating space communicating with the inner vacuum space is evacuated. Since the inner vacuum port 65 is provided after the laying of the superconducting cable, it can be positioned outside the inner diameter of the conduit, and there are few restrictions on the diameter and shape, and various shapes can be used. This evacuation is performed until the high vacuum state (degree of vacuum: 10 −5 to 10 −8 Pa) required for the operation of the superconducting cable. Since the moisture is removed when manufacturing the superconducting cable in the vacuum insulation space, when this evacuation is performed, moisture does not evaporate and the degree of vacuum does not decrease, and a predetermined high vacuum state is maintained for a short period of time. Can be achieved.

また、断熱管2端部から引き出されたケーブルコア端部と接続対象とを接続するコア接続部(図示せず)を形成する。上記した真空断熱空間の真空引き作業とこのコア接続部の形成作業とは並行して実施することが可能である。このコア接続部の形成には、通常数週間程度要するので、所定の高真空状態まで真空引きするのに時間的余裕は十分ある。   In addition, a core connecting portion (not shown) that connects the end portion of the cable core drawn from the end portion of the heat insulating tube 2 and the connection target is formed. It is possible to carry out the evacuation work of the above-described vacuum heat insulation space and the formation work of the core connection portion in parallel. Since the formation of the core connection portion usually requires several weeks, there is sufficient time for evacuation to a predetermined high vacuum state.

ここで、ケーブルコアにも余長部分が設けられているときは、ケーブルコア端部の余長部分を切断する。この場合、例えケーブルコアの先端部が断熱管から完全に真っ直ぐに引き出された状態となっていなくても、ケーブルコア先端部の曲がりが生じた部分を切断することで、ケーブルコアが断熱管から真っ直ぐに引き出された状態となる。また、ケーブルコア先端から断熱管端部までの距離が上記した範囲内であれば、ケーブルコア端部の切断量も少なくて済む。さらに、ケーブルコア端部の余長部分を切断する場合、次のような利点がある。   Here, when the cable core is also provided with an extra length portion, the extra length portion at the end of the cable core is cut. In this case, even if the tip of the cable core is not completely pulled out straight from the heat insulation tube, the cable core can be removed from the heat insulation tube by cutting the bent portion of the cable core tip. It becomes the state pulled out straight. Moreover, if the distance from the cable core tip to the heat insulation tube end is within the above-described range, the amount of cutting at the cable core end may be small. Furthermore, when cutting the extra length part of the cable core end, there are the following advantages.

超電導ケーブルを製造する際、断熱管の端部を封止したり、第一保護管や第二保護管を取り付ける溶接作業などが行われるため、従来は、断熱管から引き出されたケーブルコア先端部において、ダメージを与えないように保護する温度管理や傷防止処置が必要である。しかし、ケーブルコア端部を切断するのであれば、このような管理も不要或いは容易であり、超電導ケーブルの製造を簡略化することが可能である。   When manufacturing a superconducting cable, the end of the heat insulation tube is sealed, or welding work to attach the first protective tube or the second protective tube is performed. However, it is necessary to perform temperature management and scratch prevention measures to protect against damage. However, if the end portion of the cable core is cut, such management is unnecessary or easy, and the production of the superconducting cable can be simplified.

コア接続部の形成後、端部真空隔壁6(内壁筒体63)の端部に冷媒容器31を溶接接続し、コア接続部を冷媒容器31に収納する。   After the formation of the core connection portion, the refrigerant container 31 is welded to the end portion of the end vacuum partition wall 6 (inner wall cylinder 63), and the core connection portion is accommodated in the refrigerant container 31.

真空断熱空間の真空引き作業及びコア接続部の形成作業の終了後、台座30に溶接接続されたフランジ部32fに筒状部32pを溶接接続することで、真空容器32を外管22に取り付け、端部真空隔壁6及び冷媒容器31の外側に外側真空空間を形成する。筒状部32pの外周面には、吊り具取付部32hが設けられており、この吊り具取付部32hにアイボルトなどの吊り具(図示せず)を取り付け、吊り具にフックを引っ掛けて、チェーンブロックで筒状部32pを吊り上げて作業することが可能である。   After completion of the vacuuming operation of the vacuum insulation space and the formation of the core connection part, the vacuum vessel 32 is attached to the outer tube 22 by welding and connecting the cylindrical part 32p to the flange part 32f welded to the base 30. An outer vacuum space is formed outside the end vacuum partition 6 and the refrigerant container 31. A hanger attachment part 32h is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical part 32p. A hanger (not shown) such as an eyebolt is attached to the hanger attachment part 32h, and a hook is hooked on the hanger and a chain is attached. It is possible to work by lifting the cylindrical portion 32p with a block.

最後に、外側真空ポート35から外側真空空間を所定の真空度まで真空引きすることで、接続構造3aの施工が完了する。   Finally, by vacuuming the outer vacuum space from the outer vacuum port 35 to a predetermined degree of vacuum, the construction of the connection structure 3a is completed.

実施形態1に係る超電導ケーブルの接続構造3aは、次の効果を奏する。真空容器32内の端部真空隔壁6により外側真空空間と内側真空空間とが区画されているため、真空断熱空間の真空状態が維持され易く、信頼性が高い。端部真空隔壁6の途中にベローズ金具64bが設けられているため、断熱管2の熱収縮による端部真空隔壁6の軸方向の変形、変位を吸収することができ、また接続構造を施工する際に、端部真空隔壁6の軸方向の組立公差を吸収することも可能である。内壁筒体63と内管21と間に接続管61を介在させ、内壁筒体63と内管21との間を接続管61を介して溶接接続しているため、内管21に対する内壁筒体63の接続作業が行い易い。さらに、接続管61の外周面に当接するように補強部材62を配置しているため、接続管61の形状を補強、矯正することができる。また、外側真空ポート35が真空容器32の凹部32cに収納され、真空容器32の外周面が平坦であるため、真空容器32の外表面に防食処理を施し易く、作業中に外側真空ポート35が衣服に引っ掛かるなどの不具合を未然に防止することができる。   The superconducting cable connection structure 3a according to the first embodiment has the following effects. Since the outer vacuum space and the inner vacuum space are partitioned by the end vacuum partition 6 in the vacuum vessel 32, the vacuum state of the vacuum heat insulating space is easily maintained and the reliability is high. Since the bellows fitting 64b is provided in the middle of the end vacuum bulkhead 6, it can absorb the axial deformation and displacement of the end vacuum bulkhead 6 due to thermal contraction of the heat insulating tube 2, and construct a connection structure. In this case, it is also possible to absorb the assembly tolerance in the axial direction of the end vacuum partition 6. Since the connecting pipe 61 is interposed between the inner wall cylindrical body 63 and the inner pipe 21, and the inner wall cylindrical body 63 and the inner pipe 21 are connected by welding via the connecting pipe 61, the inner wall cylindrical body with respect to the inner pipe 21 Easy to perform 63 connections. Furthermore, since the reinforcing member 62 is disposed so as to contact the outer peripheral surface of the connecting pipe 61, the shape of the connecting pipe 61 can be reinforced and corrected. Further, since the outer vacuum port 35 is housed in the recess 32c of the vacuum vessel 32 and the outer peripheral surface of the vacuum vessel 32 is flat, the outer surface of the vacuum vessel 32 can be easily subjected to anticorrosion treatment. It is possible to prevent problems such as being caught on clothes.

この実施形態1の接続構造3aでは、端部真空隔壁6の途中にベローズ金具64bを設けた場合を例に説明したが、冷媒容器31又は真空容器32の途中にも、断熱管2の軸方向に伸縮するベローズを設けてもよい。冷媒容器31又は真空容器32の途中にベローズを設けることで、断熱管2の熱収縮によるこれら部材の軸方向の変形、変位を吸収することができ、また接続構造を施工する際に、これら部材の軸方向の組立公差を吸収することも可能である。   In the connection structure 3a of the first embodiment, the case where the bellows fitting 64b is provided in the middle of the end vacuum partition 6 has been described as an example. However, the axial direction of the heat insulating tube 2 is also provided in the middle of the refrigerant container 31 or the vacuum container 32. A bellows that expands and contracts may be provided. By providing the bellows in the middle of the refrigerant container 31 or the vacuum container 32, it is possible to absorb the axial deformation and displacement of these members due to the thermal contraction of the heat insulating tube 2, and when constructing the connection structure, these members It is also possible to absorb the assembly tolerance in the axial direction.

<実施形態2>
図4に示す実施形態2に係る超電導ケーブルの接続構造3bは、断熱管2端部の切断状態が図3に示す実施形態1の接続構造3aと相違し、以下ではその相違点を中心に説明する。
<Embodiment 2>
The superconducting cable connection structure 3b according to the second embodiment shown in FIG. 4 is different from the connection structure 3a of the first embodiment shown in FIG. To do.

実施形態2の接続構造3bでは、実施形態1の接続構造3aに比較して、内管21よりも外管22の方がより短くなるように、断熱管2の端部が切断されている。これにより、内管61と外管62とで形成される真空断熱空間の開口部をより大きくとることができ、真空断熱空間の真空引きをより効率的に行うことができる。また、この例では、補強部材62が、接続管61の外周面に当接するのみであり、段差形状をしていない。   In the connection structure 3b of the second embodiment, the end portion of the heat insulating tube 2 is cut so that the outer tube 22 is shorter than the inner tube 21 as compared to the connection structure 3a of the first embodiment. Thereby, the opening of the vacuum heat insulation space formed by the inner tube 61 and the outer tube 62 can be made larger, and the vacuum heat insulation space can be evacuated more efficiently. Further, in this example, the reinforcing member 62 only abuts on the outer peripheral surface of the connection pipe 61 and does not have a step shape.

<変形例1>
上記した実施形態1、2に係る接続構造3a、3bでは、外側真空空間内に内側真空ポート65を収納した場合を例に説明したが、端部真空隔壁に複数設けられた内側真空ポートのうち、少なくとも1つを予備用真空ポートに置き換えてもよい。
<Modification 1>
In the connection structures 3a and 3b according to the first and second embodiments described above, the case where the inner vacuum port 65 is housed in the outer vacuum space has been described as an example. Among the inner vacuum ports provided in the end vacuum partition wall, , At least one may be replaced with a spare vacuum port.

図5に示す変形例1に係る超電導ケーブルの接続構造3cは、実施の形態1の接続構造3aに備える複数の内側真空ポート65のうち1つを予備用真空ポート70に置き換えた例である。この予備用真空ポート70は、内側真空空間に連通すると共に、真空容器32のフランジ部32fを貫通し、真空容器32の軸方向に突出するように設けられており、真空容器32の外部に引き出されている。具体的には、予備用真空ポート70は、端部真空隔壁6(外壁筒体64)の外周面からその径方向に突出し、屈曲部71により径方向から軸方向に方向転換され、真空容器32の軸方向に突出している。予備用真空ポート70の真空容器32から突出する先端部には、内側真空空間(真空断熱空間)の真空度を計測する真空モニタや真空ポンプを接続するための接続口72が設けられており、接続口72にキャップ73が取り付けられている。また、真空容器32のフランジ部32fには、予備用真空ポート70の先端部を収納する収納箱75がボルトで固定され、収納箱75により予備用真空ポート70の先端部を保護することができる。   The superconducting cable connection structure 3c according to the first modification shown in FIG. 5 is an example in which one of the plurality of inner vacuum ports 65 provided in the connection structure 3a of the first embodiment is replaced with a spare vacuum port 70. This preliminary vacuum port 70 is provided so as to communicate with the inner vacuum space, penetrate the flange portion 32f of the vacuum vessel 32, and protrude in the axial direction of the vacuum vessel 32, and is drawn out of the vacuum vessel 32. It is. Specifically, the preliminary vacuum port 70 protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface of the end vacuum partition wall 6 (outer wall cylinder 64), and is turned from the radial direction to the axial direction by the bent portion 71. Protrudes in the axial direction. A connection port 72 for connecting a vacuum monitor or a vacuum pump for measuring the degree of vacuum in the inner vacuum space (vacuum heat insulation space) is provided at the tip of the auxiliary vacuum port 70 protruding from the vacuum container 32, A cap 73 is attached to the connection port 72. Further, a storage box 75 for storing the front end portion of the auxiliary vacuum port 70 is fixed to the flange portion 32f of the vacuum vessel 32 with a bolt, and the front end portion of the auxiliary vacuum port 70 can be protected by the storage box 75. .

変形例1の接続構造3cでは、予備用真空ポート70が設けられているため、超電導ケーブルの運転中に、真空モニタにより真空断熱空間の真空度を計測して確認したり、真空ポンプにより真空断熱空間を真空引きして真空度を調整したりすることができる。予備用真空ポート70は、真空度の計測や調整用に利用されるため、内側真空ポートに比較して径を小さくすることが可能であり、この例では、径が従来の真空ポートと同じ15mm程度である。   In the connection structure 3c of the modified example 1, since the spare vacuum port 70 is provided, the vacuum degree of the vacuum heat insulation space is measured and confirmed with a vacuum monitor during operation of the superconducting cable, or the vacuum heat insulation is performed with a vacuum pump. The space can be evacuated to adjust the degree of vacuum. The spare vacuum port 70 is used for measuring and adjusting the degree of vacuum, so the diameter can be reduced compared to the inner vacuum port. In this example, the diameter is 15 mm, the same as the conventional vacuum port. Degree.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.

本発明の超電導ケーブルの接続構造は、超電導ケーブルの分野に好適に利用可能である。   The superconducting cable connection structure of the present invention can be suitably used in the field of superconducting cables.

10 超電導ケーブル
1 ケーブルコア 1j コア接続部
11 フォーマ 12 超電導導体 13 絶縁層
14 シールド層 15 保護層
2 断熱管 20 封止部材
21 内管 22 外管 25 防食層
23 内側接続管 24 外側接続管
3,3a,3b,3c 接続構造
30 台座 31 冷媒容器 32 真空容器
32p 筒状部 32f フランジ部
32c 凹部 32h 吊り具取付部
35 外側真空ポート
4 仮設ポート 41 フレキシブルチューブ
45 第一保護管 46 第二保護管
5 プーリングアイ 50 孔
51 頭部 52 胴部
53 把持金具 54 保持部材 55 接続管
6 端部真空隔壁
61 接続管 62 補強部材
62o 連通孔
63 内壁筒体 64 外壁筒体
63f フランジ部 64b ベローズ金具
65 内側真空ポート
70 予備用真空ポート
71 屈曲部 72 接続口 73 キャップ
75 収納箱
M マンホール T 管路
10 Superconducting cable
1 Cable core 1j Core connection
11 Former 12 Superconducting conductor 13 Insulating layer
14 Shield layer 15 Protective layer
2 Insulated tube 20 Sealing material
21 Inner tube 22 Outer tube 25 Anticorrosion layer
23 Inner connection tube 24 Outer connection tube
3,3a, 3b, 3c Connection structure
30 Base 31 Refrigerant container 32 Vacuum container
32p cylindrical part 32f flange part
32c Concave part 32h Hanging attachment part
35 Outer vacuum port
4 Temporary port 41 Flexible tube
45 First protection tube 46 Second protection tube
5 Pooling eye 50 holes
51 Head 52 Torso
53 Holding bracket 54 Holding member 55 Connection pipe
6 End vacuum bulkhead
61 Connecting pipe 62 Reinforcing member
62o communication hole
63 Inner wall cylinder 64 Outer wall cylinder
63f Flange 64b Bellows bracket
65 Inner vacuum port
70 Vacuum port for spare
71 Bending part 72 Connection port 73 Cap
75 storage box
M Manhole T pipeline

Claims (4)

超電導導体を有するケーブルコアと、このケーブルコアを収納し、内管と外管との間で真空断熱空間を形成する断熱管と、前記ケーブルコアの端部と接続対象とを接続するコア接続部と、を備える超電導ケーブルの接続構造であって、
前記断熱管の端部に結合され、前記真空断熱空間に連通する内側真空空間を形成する端部真空隔壁と、
前記端部真空隔壁に取り付けられ、前記コア接続部を収納する冷媒容器と、
前記外管に取り付けられると共に、前記端部真空隔壁及び前記冷媒容器の外側に外側真空空間を形成する真空容器と、
前記端部真空隔壁にその径方向に突出するように設けられ、前記外側真空空間内に収納される内側真空ポートと、
前記真空容器に設けられる外側真空ポートと、を備えることを特徴とする超電導ケーブルの接続構造。
A cable core having a superconducting conductor, a heat insulating tube that houses the cable core and forms a vacuum heat insulating space between the inner tube and the outer tube, and a core connecting portion that connects the end of the cable core and a connection target A superconducting cable connection structure comprising:
An end vacuum partition that is coupled to an end of the heat insulating tube and forms an inner vacuum space communicating with the vacuum heat insulating space;
A refrigerant container attached to the end vacuum partition and containing the core connection;
A vacuum vessel attached to the outer tube and forming an outer vacuum space outside the end vacuum partition and the refrigerant vessel;
An inner vacuum port provided in the end vacuum partition so as to protrude in the radial direction, and housed in the outer vacuum space;
A superconducting cable connection structure comprising: an outer vacuum port provided in the vacuum vessel.
前記端部真空隔壁の途中に、前記断熱管の軸方向に伸縮するベローズを備えることを特徴とする請求項1に記載の超電導ケーブルの接続構造。   The superconducting cable connection structure according to claim 1, further comprising a bellows extending and contracting in an axial direction of the heat insulating tube in the middle of the end vacuum partition. 前記端部真空隔壁が、
前記外管に接続される外壁筒体と、
前記外管の内側に間隔をあけて配置される内壁筒体と、
この内壁筒体と前記内管との間を接続するストレート状の接続管と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の超電導ケーブルの接続構造。
The end vacuum bulkhead,
An outer wall cylinder connected to the outer tube;
An inner wall cylinder disposed at an interval inside the outer tube;
The superconducting cable connection structure according to claim 1, further comprising a straight connection pipe that connects the inner wall cylindrical body and the inner pipe.
前記接続管の外周面に当接し、前記接続管の形状を補強する補強部材を備えることを特徴とする請求項3に記載の超電導ケーブルの接続構造。   The superconducting cable connection structure according to claim 3, further comprising a reinforcing member that abuts on an outer peripheral surface of the connection pipe and reinforces a shape of the connection pipe.
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