JP2002043014A - 電気良導体相互の締付けによる導電接続方法 - Google Patents
電気良導体相互の締付けによる導電接続方法Info
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Abstract
電気良導体相互の締付けによる導電接続方法を提供し、
もって、液体ヘリウム冷媒の蒸発量ひいては運転コスト
を低減した超電導装置の提供を可能とする。 【解決手段】 電気良導体2の相対する導電接続面間に
電気良導性の軟金属線1を介挿し、この軟金属線1を前
記導電接続面間で所定の圧力により圧潰した後、電気良
導体2相互を締付け固定することとする。電気良導性の
軟金属線1としては、インジウム線または銀線を用い
る。
Description
をボルト・ナットや万力その他の締め付け手段により締
付けて導電接続を行う,電気良導体相互の締付けによる
導電接続方法に関する。
方法は、古くから電機設備等において種々の方法が採用
されてきているが、比較的最近の技術において導電接続
技術の改善が特に望まれている分野として、例えば、超
電導装置の分野がある。
体として、例えば液体ヘリウム等の極低温の冷媒が使用
される。液体ヘリウムは、高価(約千円/リットル)で
あるため、液体ヘリウムの消費量(蒸発量)を小さく抑
える必要がある。超電導装置における種々の発熱源の中
で、電気良導体相互の導電接続部における発熱量も無視
できない。導電接続部における電気接触抵抗を低くする
ことにより、液体ヘリウムの蒸発量を低減し、冷凍機を
含む超電導装置の運転コストを低く抑えることが望まれ
ている。
の為に、従来、電気良導体の表面にハンダメッキや銀メ
ッキを施す方法が採用されている。さらに、導電接続部
の導体表面が粗く接触面積が十分に取れない場合には、
軟金属のシートを挿入し圧接により導体を接続する方法
も採用されている。
方式および軟金属シート挿入方式においては、以下のよ
うな問題があり、上記接触抵抗の低減要請に対して十分
応えるものではない。
る場合には、両導体の仕上がり精度、表面の凹凸状態等
により接触抵抗が一様ではなく、接触面間にバラツキが
発生してしまう問題と、前記問題の有無に係わらず接触
抵抗それ自体がまだ大きい問題があった。また、導体間
にシート状の軟金属を挿入して圧接する場合において
は、例えば鉛、インジウム等では表面が酸化しやすく、
導体間に挿入して両導体に面圧を加えても、酸化膜が除
去されず電気接触抵抗が一様ではなく、メッキ方式と同
様、接触面間のバラツキの問題と接触抵抗自体がまだ大
きい問題があった。
るためになされたもので、本発明の課題は、導電接続部
における電気接触抵抗を低減した電気良導体相互の締付
けによる導電接続方法を提供し、もって、超電導装置に
適用した場合には、液体ヘリウム冷媒の蒸発量ひいては
運転コストを低減した超電導装置の提供を可能とするこ
とにある。
め、請求項1の発明は、電気良導体の相対する導電接続
面間に電気良導性の軟金属線を介挿し、この軟金属線を
前記導電接続面間で所定の圧力により圧潰した後、電気
良導体相互を締付け固定することとする。電気良導性の
軟金属線としては、インジウム線または銀線を用いる
(請求項2)。特に、接触抵抗の改善効果の観点から
は、インジウム線が好適である。
MPaで加圧することにより、軟金属線が潰れて接触面積
が増大するとともに、介挿した軟金属線の表面の酸化被
膜が破れて、接触抵抗が低減する。また、導電接続面に
凹凸があった場合には、軟金属が凹凸を埋めることによ
り接触抵抗を低減することができる。さらに、締め付け
手段である例えばボルト(SUS材)と導体(銅材)と
の熱膨張係数の相違に起因する極低温下における締め付
け力の低下に対して、前記軟金属線の加圧は、締め付け
力の低下を補償するように有効に働く。
しては、接触面を一様にする観点から、電気良導性の軟
金属線を導電接続面間に複数本平行に介挿する方法(請
求項3)あるいは、電気良導性の軟金属線を導電接続面
間に複数本平行に介挿し、この複数本の組と互いに直交
する異なる複数本の組をさらに介挿し、軟金属線を導電
接続面上に全体として格子状に配設して介挿する方法
(請求項4)が好適である。
ら、電気良導体の導電接続面に、金メッキ,銀メッキま
たはハンダメッキを施すこと(請求項5)が望ましい。
態について以下にのべる。
導電接続方法を概念的に示す図である。図1(a)はそ
の斜視図を示し、電気良導体2の相対する導電接続面間
に電気良導性の軟金属線1を介挿した状態を示す。電気
良導体2相互を締め付け固定するための締め付け手段
は、図を省略している。図1(b)は、軟金属線1を導
電接続面間に介挿した状態(上図)と、所定の圧力を加
えて軟金属線1を圧潰した後の状態(下図)を概念的に
示す。軟金属線1としては、前述のように、インジウム
線または銀線を用いることができ、特にインジウム線が
好適である。加圧力としては、5〜20MPaで、軟金属
線1の直径が大きい程、大きな加圧力を要する。
求項4の発明の実施の形態を説明するために、図1と同
様に、概念的に示した図である。
接続面間に複数本平行に介挿する状態を、また、図3
は、軟金属線2を導電接続面間に複数本平行に介挿し、
この複数本の組と互いに直交する異なる複数本の組をさ
らに介挿し、軟金属線を導電接続面上に全体として格子
状に配設して介挿する状態を示す。これらの軟金属線の
介挿方法を採用することにより、軟金属線を導電接続の
接触面に一様に配設することができるので、電気接触抵
抗の分布も一様にすることができ、全体として電気接触
抵抗を低減できる。
図6は、請求項5の発明に関わり、電気良導体2の導電
接続面にメッキを施した実施例を示し、軟金属線が1本
の場合、複数本平行に介挿する場合および格子状に配設
して介挿する場合をそれぞれ示す。メッキの種類として
は、金メッキ,銀メッキおよびハンダメッキが好適であ
り、後述するように、銀メッキと軟金属線(インジウム
線)の組み合わせが特に好適である。
変えて、外部磁場による電気接触抵抗の変化の関係を測
定したデータの一例を示す。ここで、軟金属線としては
インジウム線を用い、その直径φを0.5mm, 1.0mm, 1.5m
mの3種類とし、インジウム線無しのものと比較してい
る。メッキの種類としては、銀メッキ(Ag)とハンダメッ
キとを用いて両者の比較を示す。ハンダは、いわゆるロ
クヨンハンダと称されるもので、重量%でSn60%, Pb40%
からなるハンダである。インジウム線圧潰のための圧力
は、10MPaとした。なお、この圧力は、圧潰の前後に
おいて一定である。また、接触抵抗は軟金属が存在する
部分における測定データ(一点当たりの接触抵抗)を示
す。
本の測定データは、いずれもハンダメッキに関するもの
で、インジウム線の直径が大きい程、接触抵抗の値は小
となっている。下方の4本の測定データは、いずれも銀
メッキ(Ag)に関するもので、ハンダメッキの場合と同様
に、インジウム線の直径が大きい程、接触抵抗の値は小
となっている。
ダメッキの場合は接触抵抗の値は大となっている。通常
の材料においては、導体の体積固有抵抗に依存して外部
磁場が大きくなる程、接触抵抗の値は大となるが、銀メ
ッキの場合は、外部磁場3Tまでの測定範囲において略
フラットである。このデータから明らかなとおり、銀メ
ッキとインジウム線の組み合わせが、接触抵抗の値が小
でかつ外部磁場の影響も殆どなく、特に好適である。し
かしながら、コスト上はハンダメッキの方が有利であ
り、特に外部磁場の影響がない場所においてハンダメッ
キの適用メリットはある。
7のデータの範囲では大きい程よいが、直径φが大きい
程材料コスト上不利となることと、直径φが大きい程大
きな圧力を必要とするので、直径φは、2mm程度までが
ベターである。
挿する本発明の場合、軟金属が潰れて接触面積は増大す
るものの、軟金属線1の介挿本数が少ない場合は、当然
にして、電気良導体2の全面積より接触面積が減少し、
局部的に接触抵抗が低減しても、全体としては、接触抵
抗が増大する場合がありうる。図1のように、軟金属線
が一本の場合は特に顕著である。しかしながら、図7に
おいて銀メッキとインジウム線φ1.5mmの組み合わせの
場合、接触抵抗が、桁違いに小であることを考慮すれ
ば、軟金属線の介挿本数を適当に選択することにより、
従来よりも接触抵抗を大幅に低減できる。また、寸法の
小さい構造物などで、導電接続面積が小の場合には、軟
金属線が一本でもよい場合があり得る。
相対する導電接続面間に電気良導性の軟金属線を介挿
し、この軟金属線を前記導電接続面間で所定の圧力によ
り圧潰した後、電気良導体相互を締付け固定することと
したことにより、軟金属線が潰れて接触面積が増大する
とともに、介挿した軟金属線の表面の酸化被膜が破れ
て、接触抵抗が低減する。また、導電接続面に凹凸があ
った場合には、軟金属が凹凸を埋めることにより接触抵
抗を低減することができる。電気良導性の軟金属線とし
て、インジウム線または銀線を用いること(請求項2)
により、特に直径が1.5mm以上のインジウム線を用い
ることにより、接触抵抗の大幅な低減が可能となる。
して、電気良導性の軟金属線を導電接続面間に複数本平
行に介挿する方法(請求項3)あるいは、電気良導性の
軟金属線を導電接続面間に複数本平行に介挿し、この複
数本の組と互いに直交する異なる複数本の組をさらに介
挿し、軟金属線を導電接続面上に全体として格子状に配
設して介挿する方法(請求項4)を採用することによ
り、接触面積の増大と接触面を一様にすることが可能と
なり、全体として、接触抵抗を低減できる。
ッキ,銀メッキまたはハンダメッキを施すこと(請求項
5)により、接触抵抗をさらに低減できる。
続部における電気接触抵抗を大幅に低減した電気良導体
相互の締付けによる導電接続方法を提供し、もって、超
電導装置に適用した場合には、液体ヘリウム冷媒の蒸発
量ひいては運転コストを低減した超電導装置を提供する
ことができる。
を概念的に示す図である。
に示す図である。
に示す図である。
に示す図である。
続方法を概念的に示す図である。
続方法を概念的に示す図である。
定したこの発明に関わるデータの一例を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 電気良導体の相対する導電接続面間に電
気良導性の軟金属線を介挿し、この軟金属線を前記導電
接続面間で所定の圧力により圧潰した後、電気良導体相
互を締付け固定することを特徴とする電気良導体相互の
締付けによる導電接続方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法において、電気良導
性の軟金属線は、インジウム線または銀線であることを
特徴とする電気良導体相互の締付けによる導電接続方
法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の方法において、
電気良導性の軟金属線を導電接続面間に複数本平行に介
挿したことを特徴とする電気良導体相互の締付けによる
導電接続方法。 - 【請求項4】 請求項1または2記載の方法において、
電気良導性の軟金属線を導電接続面間に複数本平行に介
挿し、この複数本の組と互いに直交する異なる複数本の
組をさらに介挿し、軟金属線を導電接続面上に全体とし
て格子状に配設して介挿したことを特徴とする電気良導
体相互の締付けによる導電接続方法。 - 【請求項5】 請求項1ないし4記載のいずれかの方法
において、電気良導体の導電接続面に、金メッキ,銀メ
ッキまたはハンダメッキを施したことを特徴とする電気
良導体相互の締付けによる導電接続方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000231147A JP2002043014A (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 電気良導体相互の締付けによる導電接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000231147A JP2002043014A (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 電気良導体相互の締付けによる導電接続方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002043014A true JP2002043014A (ja) | 2002-02-08 |
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ID=18724016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000231147A Pending JP2002043014A (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 電気良導体相互の締付けによる導電接続方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002043014A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011159544A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Nec Corp | 給電構造 |
JP2015170736A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 超伝導機器用着脱式電流供給部材およびこれを用いた超伝導機器 |
CN105356099A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-24 | 广州番禺电缆集团有限公司 | 一种电线转接装置单体及由其构成的一体式电线转接装置 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000231147A patent/JP2002043014A/ja active Pending
Cited By (3)
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JP2015170736A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 超伝導機器用着脱式電流供給部材およびこれを用いた超伝導機器 |
CN105356099A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-24 | 广州番禺电缆集团有限公司 | 一种电线转接装置单体及由其构成的一体式电线转接装置 |
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