JPH01194810A - 電力母線支持ハウジング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 多相配電系統内に使われる電力母線は、−船釣に、銅又
はアルミニウム材料の長い矩形の棒で構成され、各々の
個別の棒を電気絶縁して、個々の相の間並びに各相導体
と中性点導体の間を電気的に隔離する。アメリカの各州
及び地方の電気的な規則により、母線配電系統内では接
地導体を付設しなければならない。米国特許第４．　６
７３．　２２９号には、母線ハウジング内に接地母線を
取入れた母線装置が記載されている。この他の公知の母
線装置は、母線に対する鋼製外被が導電性であることを
利用して、所要の接地導体としている。

母線導体と熱放射支持構造の間で緊密な熱伝達を行なう
様にしながら、所謂「給電」及び「差込み形」装置を含
む母線装置内で、別々の母線導体の間の電気的な完全さ
を保つ為、１本又は更に多くのボルトを使って、ハウジ
ング内に母線導体をしっかりと支持する。個々の母線導
体に設けられた絶縁被覆が電気的な完全さを保ち、接続
ボルトによって加えられた圧力が、母線を構成する棒の
間、並びに母線の棒と金属支持構造の間の良好な熱伝導
度を保証する。米国特許第３．５５５，２９３号には、
囲みに入れた母線導体の両側でボルトで締付けられる１
対の側板を使うことが記載されている。

母線ハウジングは一般的に大地電位にあるから、母線導
体のどの部分かり、母線ハウジングを支持するボルト（
１つ又は複数）と接触するのを避けるのが、従来の母線
構造で普通であった。

母線導体の絶縁被覆としてエポキシ樹脂を使うことによ
り、母線導体から母線ハウジングへの良好な熱の輸送が
出来る様にすると共に、その間の所要の電気絶縁特性を
保つ母線装置が有利に得られる様になった。

例えば冷間圧延鋼の様な鉄金属のハウジングを使うと、
熱的にも重量の点でも欠点がある。電磁的な特性により
、母線導体が数百アンペアを越える電流を通す時、母線
ハウジング内に渦電流が誘起される。更に鉄金属は導電
度がよくないことにより、母線ハウジングが大地電流を
通す時、母線装置の熱負荷が増加する。鉄金属のハウジ
ングの熱伝導度が比較的低いことにより、ハウジング内
部で発生された熱負荷が周囲の大気中に散逸される速度
が低下する。

従来、アルミニウム及び銅の様な非鉄金属を使うことは
、こう云う金属は構造支持特性が比較的劣る為に避けて
いた。個々の棒形母線導体の間に別々の絶縁ストリップ
を使っている為に、絶縁ストリップの孔を母線導体及び
支持ハウジングの孔と整合させるのが難しい為に、母線
導体を支持ハウジングに直接的にボルト締めするのは気
の進まないことであった。

それ以降、押出成型した形のアルミニウムーマグネシウ
ム合金は、母線導体を夫々の支持ハウジングに直接的に
ボルト締めする時、銅又はアルミニウムの母線導体を支
持する十分な強度を持つことが判った。母線導体の表面
に絶縁被覆を直接的に適用することにより、個別の母線
導体自体の間で電気接続が起らない様にしながら、母線
導体にあけた孔に対して、十分な電気絶縁が得られる。

この発明の１つの目的は、軽量の支持構造を含むと共に
、優れた熱的及び電気的な伝導特性を持つ構造的に十分
な母線配電系統を提供することである。

発明の要約 この発明は、高強度のアルミニウム合金から作られた押
出成型の側枠によって形成された電力母線支持ハウジン
グを提供する。母線導体及びハウジングの側枠に開口を
設けて、絶縁ボルトを受入れる様にする。このボルトが
、母線導体を互いにしっかりと締付けると共に、ハウジ
ングの側枠の内面にも締付ける。エポキシを含む絶縁被
覆が開口付き母線導体の表面に直接的に適用されて、母
線導体自体の間並びに母線導体とハウジングの側枠の間
の導電を防止する。

好ましい実施例の説明 この発明の母線ハウジング装置１０が、押出成型した側
面部材１１と、相補形に押出成型した側面部材１２とを
向い合せに配置して構成されることが、第１図及び第２
図に示されている。側面部材はアルミニウム合金で形成
される。この合金は、良好な電気的及び熱的な性質を実
質的に阻害せずに、アルミニウムの引張り強度を大幅に
強める。

両方の側面部材が上側フランジ１３及び下側フランジ１
５を持ち、これらが側面部材１１の平坦な板８及び側面
部材１２の平坦な板９に対して垂直に伸びる。対応する
レール１４．１６が図示の様に、夫々上側及び下側フラ
ンジ１３．１５から垂直に伸びる。フランジ及びレール
が母線ハウジング装置１０の構造的な支持作用を強め、
周囲の区域に対する熱放射を改善する様に、側面部材の
表面積を増大する。何れも３相配電系統の別々の１相を
表わす、以下「母線棒」と呼ぶ３本又は４本の母線棒と
なる電力導体２７が、夫々の側面部材１１．１２に形成
された通抜けの孔１９を、母線棒の範囲に沿って形成さ
れた通抜けの孔２８と整合させることにより、母線ハウ
ジング装置１０に取付けられる。シリコーン・ゴムの様
な柔軟な弾性材料で作られた絶縁スリーブ２４を通抜け
の孔１９．２８に挿入し、密実なアルミニウム合金のボ
ルト２０及びワッシャ２１を絶縁スリーブに挿入する。

アルミニウム合金のボルトが、ワッシャ２２及びナツト
２３により、母線ハウジング装置に結合される。アルミ
ニウム合金のボルト２０は、母線棒の内部で発生された
熱を、アルミニウム合金の良好な熱伝導性により、側面
部材１１．１２に運ぶ。絶縁スリーブ２４の代りに、予
め絶縁したボルトを使ってもよい。通路２６を持つ中空
の鋼製ボルト２５を使うこともこの発明の範囲内である
。母線棒２７内のＩ２Ｒ損失により、母線ハウジング装
置内で発生された加熱された空気が、−層重い、−層低
温の空気が母線ハウジング装置を取巻いていることによ
って生ずる差圧の為に、通路の両端から急速に追いやら
れる。アングル形溝孔１７が側面部材１１の上側フラン
ジ１３の一方の縁に沿って伸び、向い合う側面部材１２
の上側フランジに沿って直線的に伸びる相補形のアング
ル形突起１８を受入れる。同様なアングル形溝孔１７′
が側面部材１２の下側フランジに形成されていて、側面
部材１１の下側フランジに形成された同様なアングル形
突起１８′を受入れる。アングル形溝孔及びアングル形
突起がスナップ式にはまることにより、前に説明したア
ルミニウム合金のボルト２０及びワッシャ２１と組合さ
って、母線ハウジング装置の強度が増加する。母線棒２
７は、母線ハウジング装置１０の上側及び下側に於ける
アングル形溝孔及び突起の間の相互接続を示す為に、鎖
線で示しである。

第３図を見れば、中空鋼製ボルト２５が持つ対流冷却特
性がよく判る。第３図では、母線ハウジング装置１０が
、鎖線で示した１対のハンガ２９によって動作位置に保
持されていること、並びにやはり鎖線で示した接地導体
３１に取付けられた１対の接地スタブ３０により、大地
に接続されることが示されている。動作について説明す
ると、母線棒２７はそれに対して緊密の絶縁被覆３２と
共に、中空の構成ボルト２５、ワッンヤ２１，２２及び
ナツト２３によって、きつく保持されている。母線棒の
上端及び下端が、上側のアングル形溝孔及び突起１７．
１８と下側のアングル形溝孔及び突起１７’、１８’の
間のスナップ式のはめ合せによって、しっかりと保持さ
れている。絶縁被覆３２が母線棒２７を互いに完全に絶
縁すると共に、側面部材１１．１２の平坦な板８，９か
らも絶縁していることが判る。絶縁スリーブ２４は、母
線棒２７を中空の鋼製ボルト２５から絶縁する様に作用
し、中空の鋼製ボルトは向い合う側面部材１１．１２を
熱的及び電気的に相互接続する様に作用する。矢印は、
前に説明した様に、中空ボルトの中に存在する一層高温
の空気を、−層重くて低温の周囲の空気が排除すること
による、中空の鋼製ボルト２５内の通路２６を通る対流
通路を示している。側面部材１１．１２を押出成型する
のに使うアルミニウム合金は、標準的な鋼製の側面部材
に比べて、１／２．５も軽く、しかも熱伝導度は鋼の４
倍、導電度は５倍である。標準的な母線ハウジング装置
よりも取付けが容易で、費用が安い他に、この発明の母
線ハウジング装置の熱的及び電気的な性質が、標準的な
鋼で支持された母線装置のかなりの直線範囲にわたって
起る電圧降下を大幅に下げると予想される。これは、母
線の電気抵抗が大部分、母線導体の電気抵抗に関係する
からである。この電気抵抗が、母線の温度の１次関数で
あり、この発明の場合、この温度が従来の鋼製ハウジン
グの中に取付けられたものよりも大幅に低い。米国特許
箱４，３７９，９１６号に記載される様に、ポリビニル
会アセタール及びフェノールアルデヒド樹脂をエポキシ
に添加する様なワイヤ被覆組成物の静電又は流動床方式
により、母線棒にエポキシ樹脂の絶縁被覆を適用して、
絶縁被覆として有利に使うことが出来る。

以上、軽量で熱伝導及び導電性のよい母線ハウジング装
置を説明した。母線棒とハウジングの間のこの発明によ
る結合の仕方は、目立った電圧降下なしに、母線棒を介
しての高い電流の伝達を有利に促進する。

【図面の簡単な説明】

第１図は鎖線で示した電力母線導体に接続する前の、こ
の発明の母線ハウジングを上側から見た斜視図、第２図
は電力母線導体に取付けた第１図の母線ハウジングの一
部を切欠いて上側から見た斜視図、第３図は第２図の組
立てられた時の母線装置の断面図である。 主な符号の説明 ８．９：平坦な板 １１．１２：側面部材 ｔ３．１５：フランジ １７：アングル形溝孔 １８：アングル形突起 １９．２８：開口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非鉄金属の１対の向い合う開口つき側板を有し、各
   々の側板は１対のアーム部材を平面状の中間部材で結合
   してＵ字形に構成されており、更に、各々のアーム部材
   の両端にあって前記側板を噛合せる手段を有する電力母
   線支持ハウジング。 ２、前記両端の一方にある噛合せ手段がアングル形突起
   で構成される請求項１記載の電力母線支持ハウジング。 ３、前記両端の他方にある噛合せ手段がアングル形溝孔
   で構成される請求項１記載の電力母線支持ハウジング。 ４、第１のレール延長部が一方のアーム部材の端にあり
   、該第１のレール延長部がハンガ支持接続手段となる請
   求項１記載の電力母線支持ハウジング。 ５、第２のレール延長部が別のアーム部材の端にあり、
   該第２のレール延長部が接地線接続手段となる請求項１
   記載の電力母線支持ハウジング。 ６、前記側板が押出成型されている請求項１記載の電力
   母線支持ハウジング。 ７、前記非鉄金属がアルミニウム及び銅からなる群から
   選ばれる請求項１記載の電力母線支持ハウジング。 ８、複数個の開口つき母線導体の両側に配置された１対
   の開口つき金属側板と、該側板及び母線導体を通抜けて
   、該側板及び母線導体を熱的に接近した状態に保持する
   取付け手段と、各々の母線導体に設けられていて、該母
   線導体を相互に且つ前記側板から電気的に隔離する絶縁
   手段とを有する母線装置。 ９、前記側板が非鉄金属で構成される請求項８記載の電
   力母線装置。 １０、前記側板に設けられていて、該側板を一緒に結合
   する手段を有する請求項８記載の電力母線装置。 １１、前記結合する手段が、１対のアングル形突起及び
   相補形の１対のアングル形突起で構成される請求項１０
   記載の電力母線装置。 １２、前記取付け手段及び前記母線導体の中間に絶縁ス
   リーブを設けた請求項８記載の電力母線装置。 １３、前記取付け手段が密実なボルトで構成される請求
   項８記載の電力母線装置。 １４、前記取付け手段が中空がボルトで構成される請求
   項８記載の電力母線装置。 １５、前記絶縁手段がエポキシ被覆で構成される請求項
   ８記載の電力母線装置。 １６、前記絶縁スリーブが弾性体で構成される請求項８
   記載の電力母線装置。 １７、前記側板が何れも１対の側面アーム部材を平面状
   の中間部分で結合して構成される請求項８記載の電力母
   線装置。 １８、前記アーム部材の両端にあってハンガ支持体と接
   続される手段を有する請求項１７記載の電力母線装置。 １９、前記側面アームの両端にあって、接地線コネクタ
   と接続される別の手段を有する請求項１７記載の電力母
   線装置。