JP2013183501A - 導体接続構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外周側導体3aの内径部に内周側導体4aの外径部を密着して嵌合する。導体3a及び4aの嵌合部分には外周側導体3aの外周部を囲むようにしてリング9を配置する。リング9はその線膨張係数が外周側導体3aの線膨張係数よりも小さい材料から構成する。導体3a及び4aの嵌合部分において内周側導体4aの内部には中実の円筒部材10を配置する。円筒部材10はその線膨張係数が内周側導体4aの線膨張係数よりも大きい材料から構成する。外周側導体3aの外周部とリング9の内周部との間にはばね11aを設置し、内周側導体4aの内周部と円筒部材10の外周部との間にはばね11bを設置する。
【選択図】図1
Description
従来の導体接続構造においては、通電用部材であるばね接触子や接触片等を、複数段並列に設置するといった対策により、通電用部材の弾性力や押圧力を強くして導体端部同士の接触面圧を大きくし、これにより導体の接触抵抗を小さくしている。しかし、通電用部材の弾性力や押圧力を強くし過ぎると、導体に過度の負荷がかかって導体が破損するおそれがある。したがって、通電用部材の弾性力や押圧力を利用して導体端部の接触面圧を増大させることには限界があった。
導体同士を接続する部分では、電流は一方の導体端部から通電用部材に流れて、次に通電用部材から他方の導体端部に流れる。このように複数の部材にわたって電流が流れるとき、部材同士の接触部分の発熱量が最も多くなる。したがって、導体接続構造における発熱量は、電流が流れる部材同士の接触部の数に比例する。そのため、通電用部材を省いて導体端部同士を直接接触させれば、互いに接触する部材の数は最小限となり、導体接続構造の発熱量は低減する。しかし、発熱量が低下するとはいえ発熱が皆無ということはなく、導体が熱膨張する。このとき、導体端部同士が密着していれば、導体同士は移動し難くなり、導体の変形吸収が困難となるという不具合が生じた。したがって、発熱量を抑えるべく導体端部同士が密着していても、導体同士の移動はスムーズであり、導体に過負荷を加えることなく、導体の変形を確実に吸収することができる導体接続構造の開発が待たれていた。
(a)一方の導体を外周側導体、他方の導体を内周側導体としてこれら2本の導体を同軸上に配置し、
(b)前記外周側導体の内径部に前記内周側導体の外径部を密着して嵌合し、
(c)前記導体同士の嵌合部分において前記外周側導体の外周部を囲むようにして配置されるリングと、
(d)前記導体同士の嵌合部分において前記内周側導体の内部に配置される円筒部材のうち、少なくとも一方を備え、
(e)前記リングはその線膨張係数が前記外周側導体の線膨張係数よりも小さい材料から構成し、
(f)前記円筒部材はその線膨張係数が前記内周側導体の線膨張係数よりも大きい材料から構成したことを特徴とするものである。
(構成)
図1に示すように、第1の実施形態ではタンク1内部に絶縁ガス2とともに外周側導体3a及び内周側導体4aが収納されている。外周側導体3a及び内周側導体4aは同軸上に配置されている。このとき、外周側導体3aの内径部に内周側導体4aの外径部が密着して嵌合されている。導体3a及び4aの材料としては、アルミニウム(線膨張係数:23.1×10−6/℃)あるいは銅(同:16.5×10−6/℃)などが使用されている。
以上の構成を有する第1の実施形態の作用効果は、次の通りである。すなわち、第1の実施形態では外周側導体3aと内周側導体4aが直接接触するので、両者の間に通電用部材はなく、電流が一方の導体から他方の導体に流れる場合の部材同士の接触部は1箇所である。
(構成)
第2の実施形態は、図3に示すようにリング9の外周部にシールド12を取り付けたものである。また、リング9の内周側には凹部9aが設けられ、ここにばね11aが装着される。さらに、円筒部材10の外周側にも凹部10aが設けられ、ここにばね11bが装着される。
第2の実施形態においては、上記第1の実施形態における作用効果に加えて、次のような独自の作用効果を持つ。すなわち、リング9の外周部にシールド12を取り付けたので、リング9の縁部の電界をいっそう緩和することができる。また、リング9の凹部9a及び円筒部材10の凹部10aに、ばね11a、11bを装着したので、ばね11a、11bが外れることがない。
(構成)
図4に示す第3の実施形態のように、リングを省いて円筒部材だけを設けるようにしてもよい。第3の実施形態では、図1に示した第1の実施形態からリング9、ばね11a、導体3a側のスリット7及び丸穴8を省き、円筒部材として中空なパイプ13を備えたものである。パイプ13は内周側導体4aよりも線膨張係数の大きな材料から構成されている。
第3の実施形態において電流が一方の導体から他方の導体に流れる場合に、互いに接触する電流が流れる部材同士の接触部の数は1個所である。このため、仮に第3の実施形態の接触抵抗と、通電用部材を有する従来例の接触抵抗とが同様であれば、第3の実施形態では、電流が流れる部材同士の接触部の数が前記従来例の半分であり、発熱量に関しては従来例のほぼ半分で済む。
なお、上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
2 絶縁ガス
3、3a 外周側導体
4、4a 内周側導体
3b、4b テ―パ部
7 スリット
8 丸穴
9 リング
10 円筒部材
11a、11b ばね
12 シールド
13 パイプ
Claims (8)
- 一方の導体を外周側導体、他方の導体を内周側導体としてこれら2本の導体を同軸上に配置し、
前記外周側導体の内径部に前記内周側導体の外径部を密着して嵌合し、
前記導体同士の嵌合部分において前記外周側導体の外周部を囲むようにして配置されるリングと、前記導体同士の嵌合部分において前記内周側導体の内部に配置される円筒部材のうち、少なくとも一方を備え、
前記リングはその線膨張係数が前記外周側導体の線膨張係数よりも小さい材料から構成し、
前記円筒部材はその線膨張係数が前記内周側導体の線膨張係数よりも大きい材料から構成したことを特徴とする導体接続構造。 - 前記外周側導体及び内周側導体の嵌合部分において、外周側導体の内径部には先端が広くなるようにテ―パ部を形成し、内周側導体の外径部には先端が狭くなるようにテーパ部を形成したことを特徴とする請求項1に記載の導体接続構造。
- 前記外周側導体及び内周側導体の嵌合部分には軸方向に延びるスリットが前記導体の周方向に複数個所設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の導体接続構造。
- 前記スリットの根元部分は直径がスリット幅よりも大きな丸穴であることを特徴とする請求項3に記載の導体接続構造。
- 前記外周側導体及び内周側導体の嵌合部分において、前記外周側導体と前記リングとの間、及び前記内周側導体と前記円筒部材の間の片側あるいは両方にばね部材を設置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の導体接続構造。
- 前記外周側導体及び内周側導体の嵌合部分において、互いが接触する外周側導体の内径面と内周側導体の外径面に銀メッキ処理を施したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の導体接続構造。
- 前記リングにシールドを取り付け、そのシールドの軸方向は少なくとも、前記導外周側導体及び内周側導体の嵌合部分を覆う長さであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の導体接続構造。
- 前記リングの材料としては、少なくとも炭化ケイ素、窒化アルミ、窒化ケイ素、ニッケル鋼、タングステンのいずれかを含み、
前記円筒部材の材料としては、少なくともポリエチレン及びポリスチレンを含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の導体接続構造。
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