JP2010067445A - 導電接続装置および導電接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】圧着端子とボンド線とが接続された構造を持つ導電接続において、ボンド線が容易に疲労破断することがなく、安定した電気的接続を構成することができる導電接続装置及び構造を提供する。
【解決手段】外部接続用の固定部と電線圧着部とを有する圧着端子、円筒状の圧着スリーブ、被覆層を有する電線、とを備えて構成される導電接続装置であって、電線は、その端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分と、それに続いた被覆層が剥離されない被覆部分とを有し、圧着端子の電線圧着部はスリーブ状をなして、電線の導体部分を挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、圧着スリーブは、一方側で圧着端子の圧縮接続された電線圧着部を内部に挿通し、また他方側で電線の被覆部分を内部に挿通して、それらを外側から圧縮接続する構成を有し、「圧着端子−圧着スリーブ−被覆付き電線」が一体的に接合された導電接続構造を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、送配変電の設備などの電気的接続を行う技術分野において、圧着端子と接続線とを用いて導電接続を行うための導電接続装置、およびその導電接続装置を用いて構成される導電接続構造に関するものである。

図５(１)は、従来の導電接続装置の一例として、導電接続金具４００を示す図である。
この導電接続金具４００は、第１の圧着端子Ｔ４１と第２の圧着端子Ｔ４２とをボンド線(電線)Ｂ４０に圧縮接続して一体的に構成された装置であり、両端にある２つの圧着端子(Ｔ４１とＴ４２)を、電気導体であるボンド線Ｂ４０を介して電気的に接続させるための金具である。

両端の２つの圧着端子(Ｔ４１とＴ４２)を結ぶボンド線Ｂ４０は、アルミや銅などの良導体からなる裸の撚り線であり、また、これらの圧着端子(Ｔ４１とＴ４２)は、ボンド線(電線)と同じく、アルミや銅などのような導電性が高くて加工や圧縮変形させ易い金属製品から形成されている。

図５(１)に示した「圧着端子Ｔ４１」は、概略円形または楕円形で薄厚平板形状の外部接続用の固定部４１ａと、ボンド線Ｂ４０を挿通して外側から圧縮接続される圧着部４１ｂとが一体的に接合され、それらの外部接続用の固定部４１ａと圧着部４１ｂとの境には境界部４１ｃが形成されている。また同様に「圧着端子Ｔ４２」は、圧着端子Ｔ４１の外部接続用の固定部４１ａよりも小さい形状の外部接続用の固定部４２ａと、圧着部４１ｂとほぼ同じ大きさの圧着部４２ｂとが一体的に接合されたもので、境界部４２ｃがある。

圧着端子(Ｔ４１とＴ４２)の外部接続用の固定部(４１ａと４２ａ)の中心には、ネジ部材や止め部材などを挿通して、外部機器の端子等に固定するための穴部(ｈ４１とｈ４２)を備えている。
また、圧着部４１ｂと４２ｂは、円筒状のスリーブ形状をなして、その内部にボンド線Ｂ４０を挿通し、その外部の周囲から機械的に圧縮することにより、「圧着端子Ｔ４１の圧着部４１ｂ−ボンド線Ｂ４０−圧着端子Ｔ４２の圧着部４２ｂ」とした導電接続構造が形成される。

本発明の「導電接続装置および導電接続構造」の技術分野にかかわる特許文献としては、例えば次のようなものがある。
特開平０８−２２７７４８号公報 特開２００５−１７４８９６号公報 特開２００６−２８６３８５号公報 特開２００７−３０５３５５号公報

図５(２)は、導電接続金具４００を第１の圧着端子Ｔ４１の側から拡大して見た外観斜視図である。この圧着端子Ｔ４１の圧着部４１ｂには被覆のない裸のボンド線Ｂ４０が圧着(圧縮接続)によって直かに固着されている。
ところが、このような従来の構造の導電接続金具４００では、振動や着雪などが起こったときには、ボンド線Ｂ４０に曲げモーメントが加わって、ボンド線Ｂ４０が固着された部位に応力が集中することとなる。
そして、このような応力が繰り返し発生すると、ボンド線Ｂ４０に疲労破断が起こり、とりわけ圧着部４１ｂの口元端部ｋにおいて、素線切れや全破断が発生する事故が起こる場合がある。

本発明は、上述した従来装置の欠点を解消するためになされたものであり、圧着端子とボンド線(電線)とが接続された構造を持つ導電接続装置において、ボンド線(電線)が容易に疲労破断することがない導電接続装置を提供し、また、そのような導電接続装置を用いて安定した電気的接続を構成することができる導電接続構造を提供することを目的としている。

（１）（導電接続装置１：図１(１)と図１(２)）
外部接続用の固定部と電線圧着部とを有する圧着端子、円筒状の圧着スリーブ、被覆層を有する電線、とを備えて構成される導電接続装置であって、
前記電線は、その端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分と、それに続いた被覆層が剥離されない被覆部分とを有し、
前記圧着端子の電線圧着部はスリーブ状をなして、前記電線の導体部分を挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、
前記圧着スリーブは、一方側から前記電線を、また他方側から前記圧着端子の電線圧着部を内部に挿通し、一方側には前記電線の被覆部分を、他方側には前記圧着端子の電線圧着部の内部に前記電線の導体部分をそれぞれ配置して、それらの外側から圧縮接続する構成を有し、
「圧着端子−圧着スリーブ−被覆付き電線」が一体的に接合される導電接続構造を備える導電接続装置とした。

（２）（導電接続装置２：図２）
外部接続用の固定部−導体圧着部−被覆電線圧着部が一体的に結合された圧着端子と、被覆層を有する電線と、を備えて構成される導電接続装置であって、
前記電線は、その端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分と、それに続いた被覆層が剥離されない被覆部分とを有し、
前記圧着端子の導体圧着部は円筒スリーブ状をなして、前記電線の導体部分を内部に挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、
前記圧着端子の被覆電線圧着部は、前記電線の被覆部分を内部に挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、
「圧着端子の外部接続用の固定部−圧着端子の圧着部−被覆付き電線」が一体的に結合される導電接続構造を備える導電接続装置とした。

（３）（導電接続装置１または２を用いた各相の素導体間の導電接続構造）
上中下の３つの相を有する多導体送電線路において、各相の素導体間を電気的に接続してそれらを同電位化する導電接続構造であって、
各相の素導体間を電気的に接続する手段として、請求項１または２に記載の導電接続装置が適用され、各相の素導体間の同電位化構造が形成される導電接続構造とした。

（４）（相間スペーサを配設した各相の素導体間の導電接続構造）
請求項３に記載の導電接続構造において、
前記多導体送電線路の３つの相の間には、相間スペーサが配設され、
前記相間スペーサの各相の素導体を把持する電線把持用金具の間が前記導電接続装置によって導電接続される導電接続構造とした。

本発明による「導電接続装置および導電接続構造」によれば、次のような格別の効果が得られる。
・本発明の導電接続装置では、被覆された撚り線導体を用いており、圧着端子の圧縮部は撚り線導体を確実に接続し、且つ被覆導体の被覆を一体固定しているので、微風振動や着雪による応力を軽減し、破断を軽減できる導電接続構造を備えている。
・裸の撚り線を用いた従来品の導電接続金具では、振動試験を実施した結果、数十万回の振動（周波数２Ｈｚ）で素線切れや全破断が発生するのに対し、本発明品の導電接続装置では、五百万回で素線切れも発生しない。
・本発明の導電接続装置では、圧着端子としては汎用品を用いることができ、生産性やローコスト性に優れる製品を提供することができる。
・本発明の導電接続装置では、被覆導電撚り線としては、汎用の配電被覆銅線を用いることができ、生産性やローコスト性に優れる製品を提供することができる。
・本発明の導電接続装置では、送電線相間スペーサ取り付け部の同電位導通用通路として利用し、かつ共振振動等による疲労破断がしにくい導電接続構造で有し、取り付け時の整形性を考慮したボンド線を提供することができる。

さて、本発明による「導電接続装置および導電接続構造」の実施の形態について、図１〜４を用いて説明する。
図１(１)は、本発明の一実施形態に係る導電接続装置１００を示す正面図(上)および側面図(下)であり、また、図１(２)は同じく、本発明の別の実施形態に係る導電接続装置２００を示す図である。

導電接続装置１００は、外部接続用の固定部１ａとこれに直結された電線圧着部１ｂとを有する圧着端子Ｔ１、円筒状の圧着スリーブＳ１、被覆層を有する電線Ｄ１、とを備えている。この電線Ｄ１は、その端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分ｘ１を有し、それに続いた被覆層は剥離されていないので被覆部分ｙ１となっている。
圧着端子Ｔ１の電線圧着部１ｂは円筒の圧縮スリーブの形状をなして、電線Ｄ１の導体部分ｘ１を中に挿通してその外側から圧縮接続する構成を有している。
また、この円筒状の圧着スリーブＳ１は、その一方側(左側)で圧着端子Ｔ１の電線圧着部１ｂを内部に挿通し、また他方側(右側)で電線Ｄ１の被覆部分ｙ１を内部に挿通して、それらを外側から圧縮接続する構成を有している。

図１(１)の導電接続装置１００では、まず圧着スリーブＳ１の中に被覆層が剥離された電線Ｄ１を挿通して、電線Ｄ１の被覆部分ｙ１を圧着スリーブＳ１の所定の位置に配置して、その外側から圧縮接続しておく。つぎに、圧着端子Ｔ１を電線圧着部１ｂの側から圧着スリーブＳ１の中に挿通して、電線Ｄ１の導体部分ｘ１を圧着端子Ｔ１の電線圧着部１ｂの所定の位置に配置しておいて、その外側から圧縮接続する。
これにより、「圧着端子Ｔ１１−圧着スリーブＳ１−被覆付き電線Ｄ１」が一体的に接合された導電接続構造を形成すされる。
なお、図１(１)の導電接続装置１００は、圧縮接続がなされる前の状態を基にした構造説明図である。

つぎの図１(２)の導電接続装置２００は、別の実施形態を示す図ではあるが、基本的には導電接続装置１００と同じ構成であり、外部接続用の固定部２ａと電線圧着部２ｂとを有する圧着端子Ｔ２、円筒状の圧着スリーブＳ２、被覆層を有する電線Ｄ２、とを備えているが、この導電接続装置２００では、被覆層を有する電線Ｄ２として、ＣＶケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ケーブル)を用いているところが、図１(１)の導電接続装置１００と異なる。

通常のＣＶケーブルとしては、「防食シース−金属シース(遮蔽層)−外部半導電層−絶縁体(架橋ポリエチレン)−内部半導電層−導体」のように、中心にある導体の外側に多層で厚い被覆層を備えているので、この導電接続装置２００では、導体を導体部分ｘ２とすればそれ以外の外側の層は被覆部分ｙ２となる。
図１(１)の導電接続装置１００における電線Ｄ１の被覆部分ｙ１の層を単一層または２層であるとするなら、図１(２)の導電接続装置２００の電線Ｄ２の被覆部分ｙ２はそれよりも多数の層からなっているので、「導体部分ｘ２の外径：被覆部分ｙ２の外径」を比較すれば、導電接続装置２００では導電接続装置１００に比べて、被覆部分ｙ２の外径の割合がより大きくなっている。
そして、図１(２)の導電接続装置２００でも、図１(１)の導電接続装置１００と同様にして、「圧着端子Ｔ２−圧着スリーブＳ２−被覆付き電線Ｄ２」が一体的に接合された導電接続構造を形成することができる。

さて、図２に基づいて、また別の実施形態に係る導電接続装置３００について説明する。この導電接続装置３００では、基本的には圧着端子Ｔ３と電線Ｄ３との２部材から構成されていて、圧着スリーブを備えていないところが、図１(１)(２)の導電接続装置１００、２００と異なる。
圧着端子Ｔ３は「外部接続用の固定部３ａ−導体圧着部３ｂ−被覆電線圧着部３ｓ」が一体的に結合され、「外部接続用の固定部３ａ」は導電接続装置１００や２００のものと同様の構造ではあるが、「導体圧着部３ｂ−被覆電線圧着部３ｓ」の構造は、導電接続装置１００や２００のものとは異なっている。

この導電接続装置３００において、圧着端子Ｔ３の「導体圧着部３ｂ−被覆電線圧着部３ｓ」は一本の円筒スリーブ状となっていて、導体圧着部３ｂでは、電線Ｄ３の端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分ｘ３を挿通して、外側から圧縮接続する構成を有し、被覆電線圧着部３ｓでは露出された導体部分ｘ３に続いた被覆層が剥離されない被覆部分ｙ３を挿通して外側から圧縮接続する構成を有する。

したがって、圧着端子Ｔ３の導体圧着部３ｂの挿通穴ｈ１は、電線Ｄ３の導体部分ｘ３の径と長さに適合するように、また、被覆電線圧着部３ｓの挿通穴ｈ２は、電線Ｄ３の被覆部分ｙ３の径と長さに適合するようにそれぞれ形成されているので、挿通穴ｈ１と挿通穴ｈ２とは径が異なっており、それらの堺には段差ｄ１が生じている。

図２の導電接続装置３００では、圧着端子Ｔ３の中に被覆層が剥離された電線Ｄ３の導体部分ｘ３を挿通して、電線Ｄ１の段差ｄ１に被覆部分ｙ３の端部を当接して、電線Ｄ３を圧着端子Ｔ３内の所定の位置に配置しておき、圧着端子Ｔ３をその外側から圧縮接続する。
このときの圧縮接続の作業は、通常は導体圧着部３ｂから被覆電線圧着部３ｓの順に行うが、被覆電線圧着部３ｓから導体圧着部３ｂの順に行うこともできる。
こうして、導電接続装置３００では「圧着端子Ｔ３の外部接続用の固定部３ａ−圧着端子Ｔ３の圧着部(３ｂ＋３ｓ)−被覆付き電線Ｄ３」が一体的に結合された導電接続構造を備えることができる。

図３は、図１(１)の導電接続装置１００の導電接続装置を構成する手順について説明するための図である。
(１)被覆層を有する被覆電線を準備する。
(２)電線の被覆層は上部被覆層と下部被覆層との２層になっており、電線の両端部の上部被覆層を剥離して下部被覆層を露出する。
(３)電線の端部の下部被覆層を露出した電線について、一方端部を拡大して示す。
(４)電線の両端部において下部被覆層を剥離して導体を露出する。
(５)導体を露出した電線について、一方端部を拡大して示す。
(６)電線の両端部に取り付けるための２つの圧着端子と２つの圧着スリーブを準備する。
(７)導体を露出した電線の両端部に圧着スリーブにあてがって、中に配置された電線の被覆部分を外側から圧縮して固着する。
(８)電線の端部に圧着スリーブが取り付けられた状態を、一方端部を拡大して示す。
(９)電線の一方端部で、圧着して固着された圧着スリーブの中に、圧着端子の電線圧着部を挿通して配置する。
(１０)(９)の「電線＋圧着スリーブ＋圧着端子」をその背面から見た状態を示す。
(１１)圧着端子の電線圧着部が内部に配置されたし圧着スリーブを、外側から圧縮して固定する。
(１２)(１１)の「電線＋圧着スリーブ＋圧着端子」をその背面から見た状態を示す。
(１３)電線の両端部において、「電線＋圧着スリーブ＋圧着端子」による圧着固定が行われ、導電接続が形成された導電接続装置が構成される。(全体図)

さて、図４は本発明による導電接続装置を用いて、導電接続構造が形成された例を示す図である。
図４で示された電線路は２導体送電線であり「上相−中相−下相」を備えているが、「上相−中相」における導電接続構造について次に述べる。
上相として２本の素導体(Ｄ１０−Ｄ２０)が水平方向に配置され、中相として同じく２本の素導体(Ｄ３０−Ｄ４０)が上相のものと等間隔で配置されて、その間には「相関スペーサＳＰ１」が配設されている。
この相関スペーサＳＰ１は、上相の２本の素導体(Ｄ１０−Ｄ２０)の側では、電線クランプ(Cl1、Cl2)とそれに連結されたヨーク２を介し、また、中相の２本の素導体(Ｄ３０−Ｄ４０)の側では、電線クランプ(Cl3、Cl4)とそれに連結されたヨーク２’を介して、上相−中相の間の所定の位置に配設される。

図４において、導電接続装置として、上相の素導体Ｄ１０側の「ターミナル(圧着端子)ｔ１１−電線ｄ１０−ターミナル(圧着端子)ｔ１２」からなるユニットＵ１、上相の素導体Ｄ２０側の「ターミナルｔ２１−電線ｄ２０−ターミナルｔ２２」からなるユニットＵ２、中相の素導体Ｄ３０側の「ターミナルｔ３１−電線ｄ３０−ターミナルｔ３２」からなるユニットＵ３、中相の素導体Ｄ４０側の「ターミナルｔ４１−電線ｄ４０−ターミナルｔ４２」からなるユニットＵ４の、合計４組が用いられている。

ユニットＵ１は、素導体Ｄ１０に導電接続するクランプＣｌ１にターミナルｔ１１によって接続し、ターミナルｔ１２によって導電板ＤＢ１と接続する。また、ユニットＵ２は、素導体Ｄ２０に導電接続されたクランプＣｌ２にターミナルｔ２１によって接続し、ターミナルｔ２２によって導電板ＤＢ１と接続する。
このようにして、「素導体Ｄ１０＋ユニットＵ１＋(導電板ＤＢ１)＋ユニットＵ２＋素導体Ｄ２０」の導電接続構造が構成され、上相の素導体Ｄ１０と素導体Ｄ２０とは電気的に接続されて、上相の素導体を同電位化する同電位化構造が形成される。

この図４では、導電板ＤＢ１を介在させて、ユニット(導電接続装置)をＵ１とＵ２の２台とし、「素導体Ｄ１０＋ユニットＵ１＋導電板ＤＢ１＋ユニットＵ２＋素導体Ｄ２０」という導電接続構造を示しているが、それに限らず、導電板ＤＢ１と２台目のユニットＵ２を省略し、例えば「素導体Ｄ１０＋ユニットＵ１Ａ＋素導体Ｄ２０」のようにして、１台のユニットＵ１Ａだけによって導電接続構造を構成することも容易である。
また、図４の下部に示す中相においても、上相と同様に、「素導体Ｄ３０＋ユニットＵ３＋(導電板ＤＢ２)＋ユニットＵ４＋素導体Ｄ４０」の導電接続構造が構成され、中相の素導体Ｄ３０と素導体Ｄ４０とは電気的に接続されて同電位化構造が形成されている。
なお、図４の相関スペーサＳＰ１で用いられる「がいし５」については、磁器製の碍子であってもよいし、ポリマー碍子などの非磁器製の碍子であってもよい。

以上のように、本発明による導電接続装置は、被覆された電線を用いており、圧着端子の圧縮部において電線の撚り線導体を確実に保持して接続し、且つ被覆導体の被覆を一体的に固定しているので、堅固で変形しにくい導電接続構造を備えることができ、振動や着雪による応力が働いても、装置に変形や破損を起こすことがない。
また、本発明による被覆電線を用いた導電接続装置を各種の導電接続箇所に適用することにより、疲労破断しにくい電線を備え、安定した電気的接続が獲られ、取り付け時の整形性にも優れた導電接続構造を容易に構成することができる。

本発明の一実施形態に係る図１(１)の導電接続装置１００と図１(２)の導電接続装置２００とを示す図である。 本発明の別の実施形態に係る導電接続装置３００を示す図である。 図１(１)の導電接続装置１００を構成する手順を示す図である。 本発明による導電接続装置を２導体送電線路に適用して、導電接続構造が形成された状況を示す図である。 従来の導電接続装置としてボンド線を用いた導電接続金具を示す図である。

符号の説明

１００、２００ 導電接続装置
Ｔ１、Ｔ２ 圧着端子
１ａ 外部接続用の固定部
１ｂ 電線圧着部
Ｓ１、Ｓ２ 圧着スリーブ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 電線
ｘ１、ｘ２、ｘ３ 導体部分
ｙ１、ｙ２、ｙ３ 被覆部分
３００ 導電接続装置
Ｔ３ 圧着端子
３ａ 外部接続用の固定部
３ｂ 導体圧着部
３ｓ 被覆電線圧着部
ｈ１、ｈ２ 圧着端子Ｔ３の挿通穴
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４ ユニット（導電接続装置）
ｔ１１、ｔ１２、ｔ２１、ｔ２２ ターミナル（圧着端子）
Ｄ１０、Ｄ２０、Ｄ３０、Ｄ４０ 電線（素導体）

Claims (4)

1. 外部接続用の固定部と電線圧着部とを有する圧着端子、円筒状の圧着スリーブ、被覆層を有する電線、とを備えて構成される導電接続装置であって、
   前記電線は、その端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分と、それに続いた被覆層が剥離されない被覆部分とを有し、
   前記圧着端子の電線圧着部はスリーブ状をなして、前記電線の導体部分を挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、
   前記圧着スリーブは、一方側から前記電線を、また他方側から前記圧着端子の電線圧着部を内部に挿通し、一方側には前記電線の被覆部分を、他方側には前記圧着端子の電線圧着部の内部に前記電線の導体部分をそれぞれ配置して、それらの外側から圧縮接続する構成を有し、
   「圧着端子−圧着スリーブ−被覆付き電線」が一体的に接合される導電接続構造を備える、ことを特徴とする導電接続装置。
2. 外部接続用の固定部−導体圧着部−被覆電線圧着部が一体的に結合された圧着端子と、被覆層を有する電線と、を備えて構成される導電接続装置であって、
   前記電線は、その端部の被覆層が剥離されて導体が露出された導体部分と、それに続いた被覆層が剥離されない被覆部分とを有し、
   前記圧着端子の導体圧着部は円筒スリーブ状をなして、前記電線の導体部分を内部に挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、
   前記圧着端子の被覆電線圧着部は、前記電線の被覆部分を内部に挿通して外側から圧縮接続する構成を有し、
   「圧着端子の外部接続用の固定部−圧着端子の圧着部−被覆付き電線」が一体的に結合される導電接続構造を備える、ことを特徴とする導電接続装置。
3. 上中下の３つの相を有する多導体送電線路において、各相の素導体間を電気的に接続してそれらを同電位化する導電接続構造であって、
   各相の素導体間を電気的に接続する手段として、請求項１または２に記載の導電接続装置が適用され、各相の素導体間の同電位化構造が形成される、ことを特徴とする導電接続構造。
4. 請求項３に記載の導電接続構造において、
   前記多導体送電線路の３つの相の間には、相間スペーサが配設され、
   前記相間スペーサの各相の素導体を把持する電線把持用金具の間が前記導電接続装置によって導電接続される、ことを特徴とする導電接続構造。

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