專(zhuān)利名稱(chēng)：可拆式大電流低阻錐面接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于高溫超導(dǎo)電纜中超導(dǎo)電纜導(dǎo)電部分與電流引線連接的接頭，以及用于超導(dǎo)電纜的中間連接和其他大電流等級(jí)高溫超導(dǎo)電力連接的接頭，特別是一種可拆式大電流低阻錐面接頭。
背景技術(shù)：
高溫超導(dǎo)材料經(jīng)歷近20年的發(fā)展即將步入大規(guī)模應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化階段。具有銀基帶的Bi-2223高溫超導(dǎo)材料已達(dá)到臨界溫度110K，在77K液氮溫度下獲得大于7kA/cm2的電流密度，而且在國(guó)內(nèi)已能制造數(shù)百米至千米的長(zhǎng)帶，只要求液氮冷卻的超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用易推廣?，F(xiàn)在高溫超導(dǎo)在電力工程應(yīng)用的項(xiàng)目有電力電纜、故障電流選擇器和變壓器等。
無(wú)論高溫超導(dǎo)技術(shù)在電力工程中那一種應(yīng)用，其共同的特點(diǎn)是在液氮冷卻下運(yùn)行，其中導(dǎo)電部件的兩端必須通過(guò)電流引線才能與處于常溫的導(dǎo)電線連接。在電力工程上常用的方法是軟釬焊或螺釘壓緊對(duì)接，釬焊的接頭電阻小，而螺釘連接是可拆的，又施工條件簡(jiǎn)單。在低溫下工作的電接頭要求其電阻盡量小，因?yàn)榻宇^電阻產(chǎn)生的焦耳熱會(huì)增加致冷劑的消耗，液氮溫度下每瓦發(fā)熱，需要5-7倍電力消耗來(lái)制冷。由于高溫超導(dǎo)體的載流能力比銅大得多，故接頭的額定電流都往往較大，接頭發(fā)熱與電流平方成比例，如果接頭電阻過(guò)大，會(huì)造成致冷功率明顯增加。有些情況下不容許釬焊，必須采用可拆連接。以2kA高溫超導(dǎo)電纜為例，在Bi-2223超導(dǎo)帶的兩端已與銅芯管釬焊后，若再將電流引線與此銅芯管釬焊，會(huì)導(dǎo)致前接頭釬焊的融化，因此采用壓緊連接是既安全又方便的。通常的螺釘壓緊連接，在接觸表面清潔情況下的接頭電阻一般可達(dá)到1-2水平。接頭通過(guò)2kA電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生數(shù)瓦焦耳熱。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種可拆式大電流低阻錐面接頭，由于在同樣的螺釘擰緊力條件下，可使接頭的接觸壓力增加幾至十幾倍，錐面接觸大大增加了接觸面積，從而使接觸電阻降低數(shù)倍，可以大大減小接頭發(fā)熱。本實(shí)用新型不僅適用于超導(dǎo)電纜導(dǎo)電部分與電流引線連接的連接，也適用于超導(dǎo)電纜的中間連接和其他大電流等級(jí)高溫超導(dǎo)電力連接，如應(yīng)用于故障電流限制器、超導(dǎo)變壓器等。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種可拆式大電流低阻錐面接頭，可用于超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管與電流引線的可拆連接、超導(dǎo)電纜的中間連接和其他大電流等級(jí)高溫超導(dǎo)電力連接，其包括一錐頭，其中心為一通孔，其外表面為錐面，錐頭的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管連接，錐頭的小端具有圓柱狀接口，其上有外螺紋；一錐母，其外表面為圓柱狀，其內(nèi)表面為錐面，通過(guò)錐面與所述的錐頭錐面配合，在錐母的小端有大于所述的通孔直徑而小于錐母外徑的端孔，用于供所述的錐頭具有外螺紋的圓柱狀接口穿過(guò)；一壓緊螺帽，設(shè)置于錐母的小端外，與錐頭具有外螺紋的圓柱狀接口通過(guò)螺紋連接，用于調(diào)節(jié)錐頭和錐母的壓緊度。
所述的錐頭的外錐表面和所述的錐母的內(nèi)錐表面鍍有銀層。
所述的錐頭的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管通過(guò)銀銅硬釬焊接連接。
所述的錐母的外表面與電流引線通過(guò)錫焊連接。
在所述的錐母的圓柱狀接口與壓緊螺帽之間還有一個(gè)墊圈。
所述的錐頭的外錐表面和錐母的內(nèi)錐表面的錐度為1∶18～22。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，由于在同樣的螺釘擰緊力條件下，可拆式大電流低阻錐面接頭可使接頭的接觸壓力增加幾至十幾倍，其錐面接觸大大增加了接觸面積，從而使接觸電阻大大降低，從而可以大大減小接頭發(fā)熱。其不僅適用于超導(dǎo)電纜導(dǎo)電部分與電流引線連接的連接，也適用于超導(dǎo)電纜的中間連接和其他大電流等級(jí)高溫超導(dǎo)電力連接，如應(yīng)用于故障電流限制器、超導(dǎo)變壓器等的出線段。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的裝配結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2為本實(shí)施例錐頭的剖視示意圖；圖3為本實(shí)施例錐母的剖視示意圖；圖4為本實(shí)用新型應(yīng)用于超導(dǎo)電纜終端恒溫器中的位置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
如圖1所示，為本實(shí)用新型可拆式大電流低阻錐面接頭的一個(gè)實(shí)施例的裝配結(jié)構(gòu)剖視示意圖，從圖中可見(jiàn)，可拆式大電流低阻錐面接頭包括一錐頭1，同時(shí)參考圖2，其中心為一通孔11，其外表面12為錐面，錐頭1的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管5連接，錐頭的小端具有圓柱狀接口13，其上有外螺紋；一錐母2，同時(shí)參考圖3，其外表面21為圓柱狀，其內(nèi)表面22為錐面，通過(guò)該內(nèi)表面22的錐面與所述的錐頭外表面12的錐面配合，在錐母2的小端有大于所述的通孔11直徑而小于錐母2外徑的端孔23，用于供所述的錐頭1具有外螺紋的圓柱狀接口13穿過(guò)；一壓緊螺帽3，設(shè)置于錐母2的小端外，與錐頭1具有外螺紋的圓柱狀接口13通過(guò)螺紋連接，用于調(diào)節(jié)錐頭1和錐母2的壓緊度。
所述的錐頭1的外表面12的錐面和所述的錐母2的內(nèi)表面22的錐面鍍有銀層。
所述的錐頭1的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管6通過(guò)銀銅硬釬焊接連接。
所述的錐母2的外表面與電流引線6通過(guò)錫焊連接。
在所述的錐母2的端孔23與壓緊螺帽3之間還有一個(gè)墊圈4。
所述的錐頭1的外錐表面12和錐母2的內(nèi)錐表面22的錐度為1∶18～22，在本實(shí)施例中最佳為1∶20。
參考圖4，為本實(shí)用新型應(yīng)用于超導(dǎo)電纜終端恒溫器中的位置示意圖，下面具體說(shuō)明本實(shí)用新型在安裝時(shí)的步驟，可拆式大電流低阻錐面接頭的錐母2與電流引線6釬焊后將電流引線6的另一端由內(nèi)向外穿出恒溫器的上出口，然后與出線桿釬焊連接。超導(dǎo)電纜在現(xiàn)場(chǎng)與終端恒溫器連接時(shí)從圖4的左邊插入與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管5焊接連接好的錐頭1，此時(shí)恒溫器右邊的絕緣液氮連接管是卸開(kāi)的，組裝操作從右邊接近，使用專(zhuān)用的加長(zhǎng)套筒扳手?jǐn)Q緊壓緊螺帽3，此前應(yīng)先套入開(kāi)有缺口的反作用套筒不讓錐母2跟著扭轉(zhuǎn)。在加長(zhǎng)套筒扳手作用下，緊壓緊螺帽3通過(guò)墊圈4將壓力施于錐母2具有端孔23的一側(cè)，錐母2與錐頭1通過(guò)各自的錐面緊緊壓合，使接觸電阻大大降低，從而可大大減小接頭發(fā)熱。
以上所述僅只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不能限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種可拆式大電流低阻錐面接頭，用于超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管與電流引線的可拆連接、超導(dǎo)電纜的中間連接和其他大電流等級(jí)高溫超導(dǎo)電力連接，其特征在于，包括一錐頭，其中心為一通孔，其外表面為錐面，錐頭的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管連接，錐頭的小端具有圓柱狀接口，其上有外螺紋；一錐母，其外表面為圓柱狀，其內(nèi)表面為錐面，通過(guò)錐面與所述的錐頭錐面配合，在錐母的小端有大于所述的通孔直徑而小于錐母外徑的端孔，用于供所述的錐頭具有外螺紋的圓柱狀接口穿過(guò)；一壓緊螺帽，設(shè)置于錐母的小端外，與錐頭具有外螺紋的圓柱狀接口通過(guò)螺紋連接，用于調(diào)節(jié)錐頭和錐母的壓緊度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆式大電流低阻錐面接頭，其特征在于，所述的錐頭的外錐表面和所述的錐母的內(nèi)錐表面鍍有銀層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆式大電流低阻錐面接頭，其特征在于，所述的錐頭的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管通過(guò)銀銅硬釬焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆式大電流低阻錐面接頭，其特征在于，所述的錐母的外表面與電流引線通過(guò)錫焊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆式大電流低阻錐面接頭，其特征在于，在所述的錐母的端孔與壓緊螺帽之間還有一個(gè)墊圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆式大電流低阻錐面接頭，其特征在于，所述的錐頭的外錐表面和錐母的內(nèi)錐表面的錐度為1∶18～22。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種可拆式大電流低阻錐面接頭，其包括一錐頭，其外表面為錐面，錐頭的大端與超導(dǎo)電纜導(dǎo)電銅芯管連接，錐頭的小端具有圓柱狀接口，其上有外螺紋；一錐母，其外表面為圓柱狀，其內(nèi)表面為錐面，通過(guò)錐面與所述的錐頭錐面配合；一壓緊螺帽，設(shè)置于錐母的小端外，與錐頭具有外螺紋的圓柱狀接口通過(guò)螺紋連接，用于調(diào)節(jié)錐頭和錐母的壓緊度，由于錐面接觸大大增加了接觸面積，從而使接觸電阻降低數(shù)倍，可以大大減小接頭發(fā)熱，本實(shí)用新型不僅適用于超導(dǎo)電纜導(dǎo)電部分與電流引線連接的連接，也適用于超導(dǎo)電纜的中間連接和其他大電流等級(jí)高溫超導(dǎo)電力連接。
文檔編號(hào)H01R4/50GK2678155SQ20032010395
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者畢延芳, 陳行倩, 馬登奎, 侯波 申請(qǐng)人:北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司