JP5463742B2 - 接続装置ならびにこれを用いた配電盤 - Google Patents

Description

本発明は、例えばブスバ−等の第１導体と給電母線等の第２導体と、これら第１、第２導体を接続する接続治具とからなる接続装置と、この接続装置を用いた遮断器や開閉器を備える配電盤に関する。

例えば、従来の接続装置を構成する板状のブスバ−と板状の給電母線との接続は、第１の貫通孔を設けたブスバ−の端部と第２の貫通孔を設けた給電母線の端部とを対面に重ね、これら第１、第２の貫通孔に六角ボルトを通し、その足に六角ナットをねじ止めしていた。また、互いに接触するブスバ−の端部と給電母線の端部には、重ねた時の接触抵抗を低減させるために銀めっき処理が施されていた。

ブスバ−や給電母線へのめっき処理の作業性は、重量物であるブスバ−や給電母線をめっき浴に出し入れしなければいけないため、それらの搬送性において容易でなかった。ブスバ−や給電母線へのめっき処理を避けるため、ブスバ−や給電母線より充分小さい銀めっき処理された鍔付き円筒形状の接触部材を用いるものを使用する手段が考案されている。ブスバ−の端部に開けられた第１の貫通孔に、その孔径と等しい外径を持つ円筒形状の接触部材を押し込み、その接触部材の鍔部の対面に第２の貫通孔を設けた給電母線の端部を重ね、前記接触部材（円筒形状）の貫通孔と第２の貫通孔に六角ボルトを通し、その足に六角ナットをねじ止めした接続装置である（例えば、実用新案文献１参照）。

実開平６−５４２１７号公報

従来の鍔付きの接触部材を用いた接続装置では、接触部材の鍔部がブスバ−と給電母線の間に挟まれるため、接触部材の鍔部に電流が集中して流れ、またその鍔部周辺にギャップが生まれるので、コロナ放電等が発生しやすく発熱するという言う課題がある。

この発明は上記のような課題を解決し、接触抵抗の低く、放電が発生しない接続装置ならびにこれを用いた配電盤を得ることを目的とする。

本発明の接続装置は、第１の貫通孔を端部に有した第１導体と、第２の貫通孔を端部に有した第２導体と、第３の貫通孔を有しめっき処理された第３導体と、前記第１、第３、第２の貫通孔を貫通して前記第１、第２導体で前記第３の導体を締め付ける取付け具からなり、前記取付け具によって締め付けられた前記第１導体と第３導体の対向する面が全面接触し、前記第３導体が銅またはアルミニュ−ム、あるいは銅またはアルミニュ−ムを主成分とする合金に銀めっき、ニッケルめっき、錫めっきのいずれかのめっき処理をしたものであり、前記第３導体は前記第１導体及び前記第２導体より板厚が薄く、前記第１導体は第１の窪みをさらに有し、前記第３導体は前記第１導体と対向する表面に前記第１の窪みに収まる第１の突部を有し、前記第２導体は第２の窪みをさらに有し、前記第３導体は第２導体と対向する表面に前記第２の窪みに収まる第２の突部を有するものである。

上記のように構成された接続装置は、めっき処理した第３導体を第１、第２導体の間に挟んで締め付けたので接触抵抗を低く抑えることができ、また前記第３導体の幅を前記第１導体の幅以上としたので、前記第１導体と前記第２導体との間にギャップがなくなり、放電の発生もなくなる。

本発明の実施の形態１の第１導体の端部の上面図と断面図である。 本発明の実施の形態１の第２導体の端部の上面図と断面図である。 本発明の実施の形態１の第３導体の上面図と断面図である。 本発明の実施の形態１の接続装置の接続部周辺の上面図と断面図である。 本発明の実施の形態２の第１導体の端部の上面図と正面図である。 本発明の実施の形態２の第２導体の端部の上面図と正面図である。 本発明の実施の形態２の第３導体の上面図と断面図と正面図である。 本発明の実施の形態２の接続装置の接続部周辺の上面図と正面断面図である。

実施の形態１．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１の接続装置を構成する第１導体の端部の上面図と断面図、図２は第２導体の端部の上面図と断面図、図３は第３導体の上面図と断面図である。図４は実施の形態１の接続装置の接続部周辺の上面図と断面図である。なお、図中の同一符号は、同一または相当部分を示している。

図１に示すように実施の形態１の接続装置を構成する第１導体１は、長尺板状の銅板であり、その端部には取付け具を通すための第１の貫通孔１ｈが板厚方向にあけられている。なお、図１（ａ）の上面図の中のＬ１は、図１（ｂ）の断面図が得られる切断位置である。さらにその外側の第１断面側１ｃに第１の所定の距離を隔てて、位置決め用の第１の窪み１ｐが板厚方向に貫通にあけられている。なお、この窪み１ｐは、貫通していない孔であっても良い。

図２に示すように実施の形態１の接続装置を構成する第２導体２は、長尺板状の銅板であり、その端部には取付け具を通すための第２の貫通孔２ｈが板厚方向にあけられている。なお、図２（ａ）の上面図の中のＬ２は、図２（ｂ）の断面図が得られる切断位置である。さらにその外側の第２断面側２ｃに第２の所定の距離を隔てて、位置決め用の第２の窪み２ｐが板厚方向に掘られている。なお、この窪み２ｐは、貫通してあけられた孔であっても良い。

実施の形態１の接続装置を構成する第３導体３の幅ＤＷ３は、長尺板状の第１導体１の幅ＤＷ１と第２導体２の幅ＤＷ２の狭い方とほぼ同じか、それ以上の幅を有する板状の薄板（第1導体１、第２導体２より薄い板厚を有する）であり、図３に示すようにその中央部には取付け具を通すための第３の貫通孔３ｈが板厚方向にあけられている。なお、図３（ａ）の上面図の中のＬ３は、図３（ｂ）の断面図が得られる切断位置である。さらにその両端の第１断面側１ｃの板下面には、前記第１の所定の距離を隔てて位置決め用の第１の突起３ｔｄが設けられ、第２断面側２ｃの板上面には、第２の所定の距離を隔てて同じく位置決め用の第２の突起３ｔuがそれぞれ設けられている。これら第１の突起３ｔｄ、第２の突起３ｔuは、取付け具を締め付けた際にそれぞれ第１の窪み１ｐ、第２の窪み２ｐの
中に収まる大きさである。

また、第３導体３は銅またはアルミニュ−ム等の比較的やわらかく高導電性の金属ないしそれらを主成分とする合金で構成され、その表面には銀めっき処理が成されている。なお、めっき処理は銀めっき以外にニッケルめっき、錫めっきあるいは、それらの合金めっきが接触抵抗を下げるのに好適である。また、本発明のめっき処理は、電解質を保持しためっき浴への浸漬によってめっき層を形成したもの以外に、真空装置やスパッタリング装置等を用いた気相製膜技術によって、あるいは有機金属蒸気を用いたＣＶＤ装置等を用いて、めっき層を形成したものである。

図４に示すように実施の形態１の接続装置１０は、第１導体１と第２導体２と第３導体３とこれらを互いに締め付ける取付け具からなっている。なお、図４（ａ）の上面図の中のＬ４は、図４（ｂ）の断面図が得られる切断位置である。実施の形態１において用いる取付け具は、六角ボルト４と六角ナット５とワッシャ−６からなっているが、他の形状のボルトやナットあるいは、端面を可締めて固定するリベットのようなものであっても良い。以下、実施の形態１の接続装置の組立手順について説明する。

第１導体１の端部にあけられた第１の窪み１ｐに第３導体３の板下面に設けられた第１の突起３ｔｄを挿入した後、第３導体３の貫通孔３ｈを第１導体１の貫通孔１ｈに重ねる。これは、予め第１導体１の貫通孔１ｈと第１の窪み１ｐとの間を第１の所定の距離を隔てておいたことにより、第３導体３の貫通孔３ｈと第１の突起３ｔｄとを合わせることができるようになったものである。

次に、第３導体３の板上面に設けられた第２の突起３ｔuに第２導体２の端部に掘られた第２の窪み２ｐを挿入した後、第２導体２の貫通孔２ｈを第３導体３の貫通孔３ｈに重ねる。これは、予め第２導体２の貫通孔２ｈと第２の窪み２ｐとの間を第２の所定の距離を隔てておいたことにより、第３導体３の貫通孔３ｈと第２の突起３ｔuとを合わせることができるようになったものである。

次に、第１導体１の第１の貫通孔１ｈならびに第２導体２の第２の貫通孔２ｈのそれぞれに、ワッシャ−６ならびにワッシャ−７の孔を重ね、これら貫通孔とワッシャ−の孔を貫くよう六角ボルト４を通す。六角ボルト４の足に六角ナット５を挿入しねじ締めすることで、第３導体は第１、第２導体の間に挟まれ締め付けられ、接続装置１０の組立が完了する。その際やわらかい第３導体３第１の突起３ｔｄおよび第２の突起３ｔuは、前記ねじ締めによって、それぞれ第１導体１の第１の窪み１ｐ、第２導体２の第２の窪み２ｐの中に収められ、これによって、前記第１、第２、第３導体のそれぞれの配置は位置決めされ固定される。

第１、第２、第３導体１、２、３は共に板状であるため、第３導体３の各面と対向する第１、第２導体の各表面は全面接触状態で締め付けられ、第１、第２導体１、２と第３導体３との間にはギャップがなく、放電発生のない接触抵抗を得ることができる。また、第３導体３の幅ＤＷ３は、長尺板状の第１導体１、第２導体２のそれぞれの幅ＤＷ１、ＤＷ２のいずれかの狭い方とほぼ同じかそれ以上の幅を有するため、第１導体の側端部と第２導体との間にギャップはなく放電による発熱もなくなる。

なお、実施の形態１の第３導体３の長さＤＬ３は、第１、第２導体１、２に通電する許容電流密度を確保できる接触面積であればよいので、すなわち第３導体３の接触面積を幅ＤＷ３とＤＬ３の積にすればよい。実施の形態１の第３導体３の幅ＤＷ３は前記第１導体１、第２導体２のそれぞれの幅ＤＷ１、ＤＷ２のいずれかの狭い方の幅とほぼ同じか、それ以上の幅であるため、前記許容電流密度を確保できる接触面積を形成する長さＤＬ３を最小にできる。言い換えると実施の形態１の接続装置においては、その第１導体１、第２導体２が第３導体３と接触する長さを最小になるように設計でき、それに伴って軽量化が図れるという格別の効果が得られる。また、第３導体３の板厚が、第1導体１、第２導体２より薄くなればなるほどその軽量化の効果は顕著になる。

実施の形態２．
上記実施の形態１の第１導体、第２導体は長尺板状であったが、必ずしも長尺板状である必要性はなく、例えば円柱状ないし楕円柱状であっても同様の接続装置として構成できる。以下、図面に基づいて本発明の実施の形態２について詳細に説明する。図５は、この発明の実施の形態２の接続装置の第１導体の上面図と正面図である。図６は、この発明の実施の形態２の接続装置の第２導体の上面図と正面図である。図７は、この発明の実施の形態２の接続装置の第３導体の上面図と断面図と正面図である。図８は実施の形態２の接続装置の接続部周辺の上面図と正面断面図である。なお、図５ないし８中において、図1ないし図４と同一部分ないし相当部分には、同一符号を付与している。

図５に示すように実施の形態２の接続装置を構成する第１導体８は、長尺円柱の銅線であり、その端部には取付け具を通すための第１の貫通孔１ｈが円の中心部を通るようにあけられている。さらにその外側の第１断面側１ｃに第１の所定の距離を隔てて、位置決め用の第１の窪み１ｐが円の中心部を通るように貫通状態であけられている。なお、この窪み１ｐは、掘られた孔であっても良い。

図６に示すように実施の形態２の接続装置を構成する第２導体９は、長尺楕円柱の銅線であり、その端部には取付け具を通すための第２の貫通孔２ｈが楕円の中心部を通るように明けられている。さらにその外側の第２断面側２ｃに第２の所定の距離を隔てて、位置決め用の第２の窪み２ｐが楕円の中心部方向に掘られている。なお、この窪み２ｐは、貫通状態で明けられた孔であっても良い。

実施の形態２の接続装置を構成する第３導体１１の幅ＤＷ３は、長尺板状の第１導体８、第２導体９のそれぞれの幅ＤＷ１、ＤＷ２のいずれかの狭い方の幅とほぼ同じか、それ以上の幅を有する対向する弓型の窪み部を備えたＨ字形であり、図７に示すようにその中央部には取付け具を通すための第３の貫通孔３ｈがあけられている。また、第３導体３は比較的やわらかく高導電性の導体で構成され、その表面にはめっき処理が成されている。前記対向する弓型の窪み部の極率は、それぞれ第１導体８、第２導体９の極率とほぼ等しく、第３導体１１のそれぞれの窪み部に第１導体８、第２導体９が嵌るようになっている。さらにその両端の第１断面側１ｃの弓型の下面窪み部に前記第１の所定の距離を隔てて、位置決め用の第１の突起３ｔｄが、第２断面側２ｃの弓型の上面窪み部に第２の所定の距離を隔てて、同じく位置決め用の第２の突起３ｔuがそれぞれ設けられている。これら第１の突起３ｔｄ、第２の突起３ｔuは、取付け具を締め付けた際にそれぞれ第１の窪み１ｐ、第２の窪み２ｐの中に収まる大きさである。

図８に示すように実施の形態２の接続装置２０は、第１導体８と、第２導体９と、第３導体１１と、これらを互いに締め付ける取付け具からなっている。なお、図８（ａ）の上面図の中のＬ５は、図８（ｂ）の断面図が得られる切断位置である。実施の形態２において用いる取付け具は、六角ボルト４と六角ナット５からなっている。以下、実施の形態２の接続装置の組立手順について説明する。

第１導体８の端部にあけられた第１の窪み１ｐに、第３導体９の弓型の下面窪み部に設けられた第１の突起３ｔｄを挿入した後、第３導体１１の貫通孔３ｈを第１導体８の貫通孔１ｈに重ねる。次に、第３導体１１の弓型の上面窪み部に設けられた第２の突起３ｔuに第２導体９の端部に掘られた第２の窪み２ｐを挿入した後、第２導体９の貫通孔２ｈを第３導体３の貫通孔３ｈに重ねる。次に、第１導体８の第１の貫通孔１ｈならびに第２導体９の第２の貫通孔２ｈを重ね、これら貫通孔を貫くよう六角ボルト４を通し、六角ナット５を挿入し、ねじ締めし、実施の形態２の接続装置２０の組立が完了する。

第１、第２導体８、９とやわらかい第３導体１１の対向する各面の極率が概ね等しいため、第３導体の各表面が、前記第１、第２導体８、９の表面と平行な面を形成して全面接触して締め付けられるため、第１、第２導体８、９と第３導体１１との間にはギャップがなく、放電は発生せず、接触抵抗を低く抑えることができる。また、第３導体１１の幅ＤＷ３は、長尺板状の第１導体８、第２導体９のそれぞれの幅ＤＷ１、ＤＷ２のいずれかの狭い方の幅とほぼ同じか、それ以上の幅を有するため、第１導体の側端部と第２導体との間にギャップがなく、放電による発熱が発生しなくなる。また、実施の形態２の第３導体１１の長さＤＬ３は、実施の形態１と同様の理由によって、必要最小限に留めて設計することができ、接続装置の軽量化が図れるという効果がある。また、このような本発明の接続装置を用いた遮断器や開閉器を備える配電盤は、信頼性の高い軽量な配電盤となる。

１ 第１導体、 １ｈ 第１の貫通孔、 １ｐ 第１の窪み、
２ 第２導体、 ２ｈ 第２の貫通孔、 ２ｐ 第２の窪み、
３ 第３導体、 ３ｈ 第３の貫通孔、 ３ｔｄ 第１の突起、
３ｔu 第２の突起、
４ 六角ボルト（取付け具）、 ５ 六角ナット（取付け具）、
８ 第１導体、 ９ 第２導体、
１０ 接続装置、 １１ 第３導体、 ２０ 接続装置

Claims (4)

1. 第１の貫通孔を端部に有した第１導体と、
   第２の貫通孔を端部に有した第２導体と、
   第３の貫通孔を有しめっき処理された第３導体と、
   前記第１、第３、第２の貫通孔を貫通して前記第１、第２導体で前記第３の導体を締め付ける取付け具からなり、
   前記取付け具によって締め付けられた前記第１導体と第３導体の対向する面が全面接触し、
   前記第３導体が銅またはアルミニュ−ム、あるいは銅またはアルミニュ−ムを主成分とする合金に銀めっき、ニッケルめっき、錫めっきのいずれかのめっき処理をしたものであり、
   前記第３導体は前記第１導体及び前記第２導体より板厚が薄く、
   前記第１導体は第１の窪みをさらに有し、
   前記第３導体は前記第１導体と対向する表面に前記第１の窪みに収まる第１の突部を有し、
   前記第２導体は第２の窪みをさらに有し、
   前記第３導体は第２導体と対向する表面に前記第２の窪みに収まる第２の突部を有することを特徴とする接続装置。
2. 請求項１に記載の接続装置において、前記第３導体の幅が前記第１導体の幅以上であることを特徴とする接続装置。
3. 請求項１又は２に記載の接続装置において、前記第３導体の幅が前記第２導体の幅以上であることを特徴とする接続装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の接続装置を用いた配電盤。

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