JPH0765895A - 高電圧用配線部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】硬化する絶縁物にリード線および充電金属部材
を埋設することなく、充電金属部材とケースとの微小隙
間をなくすことができる高電圧用配線部品を提供する。 【構成】高電圧が印加される充電金属部材１と、この充
電金属部材１の部分放電が発生する可能性のある角部８
の表面に密着して角部８を被覆した絶縁体２と、充電金
属部材１を収納する収納部４を有するケース３とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＨＩＤ用照明器具の
ランプソケット、端子やコネクタ等に適用される高電圧
用配線部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来例の高電圧配線用部品であるＨＩＤ
ランプ用安定器の２次側に接続される端子装置を図１５
に示す。すなわち、この高電圧配線用部品は、有機絶縁
材料で形成されたケース７０内に充電金属部材である端
子金具７１を装着し、接地された取付板７２に取付けた
ものである。

【０００３】この端子装置に始動パルス等の高電圧が印
加されると、つぎに説明するような理由で部分放電を生
じる。すなわち、ケース７０の有機絶縁材料や端子金具
７１とケース７０の隙間の空気は誘電体であり、高電圧
Ｖを印加すると誘電分極を生じ、コンデンサと同様に静
電エネルギを蓄えることになる。したがって図１５は図
１６のような等価モデルに置き換えることができる。こ
こで、Ｃ₁ は端子金具７１とケース７０との隙間７３の
容量、Ｃ₂ はケース７０の取付板７２の間の部分７４の
容量である。図１６の各コンデンサＣ₁ ，Ｃ₂ に蓄えら
れる電荷量Ｑは等しく、Ｑ＝Ｃ₁ Ｖ₁ ＝Ｃ₂ Ｖ₂ とな
る。Ｖ₁ は容量Ｃ₁ の印加する電圧、Ｖ₂ は容量Ｃ₂ に
印加する電圧である。またＶ＝Ｖ₁ ＋Ｖ₂ であり、これ
らの関係より、 Ｖ₁ ／Δｄ₁ ＝ε₂ Ｖ／（ε₁ ｄ₂ ＋ε₂ Δｄ₁ ） が得られる。このＶ₁ ／Δｄ₁ は微小隙間Δｄ₁ におけ
る電界傾度である。いま仮にＶ＝５ｋＶ，有機絶縁材料
をガラス強化ＰＢＴ（ε₂ ＝４程度）とし，Δｄ ₁ ＝
０．１ｍｍ，ｄ₂ ＝１ｍｍとして計算してみると、 Ｖ₁ ／Δｄ₁ ＝４×５／（１×１＋４×０．１）＝２０
／１．４＝１４．３ｋＶ／ｍｍ となる。

【０００４】一方、空気の絶縁耐力は３ｋＶ／ｍｍ程度
であり、Ｖ₁ ／Δｄ₁ はこの値を上回っているので、空
気が絶縁破壊するため部分放電が生じることになる。こ
の部分放電によりＯ₃ （オゾン）やＮＯｘ（窒素酸化物
ＮＯ，ＮＯ₂ ，ＮＯ ₃ 等）が生成されるが、Ｏ₃ はその
酸化作用により有機絶縁材料を劣化させ、ＮＯｘは金属
材料を腐食させることが知られており、絶縁破壊や導通
不良に至るおそれがある。したがって従来の構造では高
電圧の下での使用には適さないことがわかる。

【０００５】なお、この従来例において部分放電をなく
す方法として有機絶縁材料の厚さを増すことも考えられ
る。Ｖ₁ ／Δｄ₁ ＝３，ｄ₂ を変数として式を解くとｄ
₂ ≒６．３ｍｍとなり、サイズおよびコスト的にも非実
用的な肉厚を確保しなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、部分
放電の発生は、空気の絶縁破壊に起因するものであるか
ら、部分放電の防止手段として微小隙間Δｄ₁ をなすく
ことが考えられる。図２のモデルをΔｄ₁ ＝０で考える
と、厚みｄ₂ の有機絶縁材料で電圧Ｖを受けることにな
り、有機材料の絶縁耐力がＶ／ｄ₂ 以上あれば、材料の
絶縁破壊も部分放電を生じないことになる。この場合、
Ｖ／ｄ₂ ＝５ｋＶ／ｍｍとなるが、ガラス強化ＰＢＴは
２０〜２５ｋＶ／ｍｍ程度の絶縁耐力があるので、絶縁
破壊のおそれは無いと考えられる。この結果、端子金具
の周囲に微小隙間を生じさせない構造を実現すればよい
こととなる。

【０００７】一方、端子金具にリード線を接続したもの
の全体を注型樹脂等の硬化する絶縁物に埋め込んで空間
部分をなくすことにより気中放電を防止することができ
るが、硬化させる処理時間がかかり、またリード線の仕
様が製造段階で決まってしまい多様化しにくいという問
題があった。したがって、この発明の目的は、硬化する
絶縁物にリード線および充電金属部材を埋設することな
く、充電金属部材とケースとの微小隙間をなくすことが
できる高電圧用配線部品を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の高電圧用配線
部品は、高電圧が印加される充電金属部材と、この充電
金属部材の部分放電が発生する可能性のある角部の表面
に密着して前記角部を被覆した絶縁体と、前記充電金属
部材を収納する収納部を有するケースとを備えたもので
ある。

【０００９】請求項２の高電圧用配線部品は、高電圧が
印加されるものであって表面に絶縁性の酸化被膜を形成
した充電金属部材と、この充電金属部材を収納する収納
部を有するケースとを備えたものである。請求項３の高
電圧用配線部品は、高電圧が印加される充電金属部材
と、この充電金属部材を収納する収納部を有するケース
と、前記収納部に充填されて前記充電金属部材の部分放
電が発生する可能性のある部分を覆った導電粘性体とを
備えたものである。

【００１０】

【作用】請求項１の高電圧用配線部品によれば、充電金
属部材の表面の部分放電が発生する可能性のある角部
を、この角部に密着する絶縁体で覆ったため、硬化する
絶縁物にリード線および充電金属部材を埋設することな
く、充電金属部材の表面の空気層をなくすることができ
ので、部分放電を防止することができる。また大型化す
ることがなく、結線作業が容易にできる。

【００１１】請求項２の高電圧用配線部品によれば、充
電金属部材の表面に絶縁性の酸化被膜を形成したため、
部分放電が発生する可能性のある角部が酸化被膜により
絶縁されるので、充電金属部材の表面の空気層をなくす
ることができ、硬化する絶縁物にリード線および充電金
属部材を埋設することなく、部分放電を防止することが
できる。また大型化することがなく、結線作業が容易に
できる。

【００１２】請求項３の高電圧用配線部品によれば、充
電金属部材の部分放電が発生する可能性のある角部が導
電粘性体により被覆されたため、充電金属部材とケース
との微小隙間をなくすことができるとともに、導電粘性
体は表面が滑らかであるので、硬化する絶縁物にリード
線および充電金属部材を埋設することなく、部分放電が
防止される。また大型化することがなく、結線作業が容
易にできる。

【００１３】

【実施例】この発明の第１の実施例を図１ないし図３に
より説明する。すなわち、この高電圧用配線部品は端子
装置であり、充電金属部材１と、絶縁体２と、ケース３
とを有する。充電金属部材１は高電圧が印加されるもの
で、速結端子を実施例としている。この速結端子はコ字
形板６と、このコ字形板６の内部に挿入された鎖錠ばね
７からなる。

【００１４】絶縁体２は、充電金属部材１の部分放電が
発生する可能性のある角部８の表面のに密着して角部８
を被覆する。この実施例の場合、充電金属部材１がケー
ス３に収納され、高電圧が印加されて実際に部分放電が
生じる可能性があるのは取付板９に近い角部８である。
また実施例では筒状のシリコンゴム等の熱収縮チューブ
を適用し、これを充電金属部材１に被せてドライヤやオ
ーブンにより熱収縮させてコ字形板６の電線接続部とな
る両端を除く外周に密着している。

【００１５】ケース３は端子台であり、充電金属部材１
を収納する収納部４を有し、両端部に充電金属部材１の
両端の接続部に連通する電線挿入穴５を形成している。
このケース３は開口１０を有する熱可塑性のボディ１１
と、開口１０を塞ぐカバー１２からなり、接地された取
付板９に取付けられる。充電金属部材１を収納しカバー
１２で閉じることにより、充電金属部材１と絶縁体２お
よび絶縁体２とケース３とが密着し、空気の微小隙間が
生じないので部分放電の発生を防止できる。また角部８
の表面を絶縁体２で密着して覆ってしまうので、電界強
度も緩和でき、部分放電の発生を防止できる。

【００１６】この実施例によれば、充電金属部材１の表
面の部分放電が発生する可能性のある角部８を、この角
部８に密着する絶縁体２で覆ったため、充電金属部材１
の表面の空気層をなくすることができので、硬化する絶
縁物にリード線および充電金属部材を埋設することな
く、充電金属部材１とケース３との微小隙間をなくすこ
とができ、部分放電を防止することができる。また大型
化することがなく、結線作業が容易にできる。

【００１７】また絶縁体２を熱収縮チューブとしたた
め、角部８が熱収縮チューブにより曲面になるので放電
が生じにくく、しかもケース３の収納部４に収納する際
に熱収縮チューブが収納部４の内面に弾力により密着状
態で収納されるので絶縁体２と収納部４の内面との間に
空気部がなくなるのでこの部分の部分放電が生じにくい
とともに、絶縁体２が収納部４に密着するので充電金属
部材１の位置決めが容易になり、絶縁距離の確保にも有
利になる。

【００１８】また市販の熱収縮チューブおよび収縮用の
オーブンが使用できるので、材料の入手性に優れるとと
もに簡単な作業の追加だけで実現できる。さらに組立不
良等により空気だまり等の微小ギャップが発生し部分放
電が生じても絶縁体２で絶縁しているので、部分放電に
よる劣化が少なくてすむ。なお、充電金属部材１は前記
実施例に限らず、たとえば図４に示すように鎖錠ばねを
コ字形板に切起したものでもよい。

【００１９】この発明の第２の実施例を図４に示す。す
なわち、この高電圧用配線部品は、第１の実施例におい
て、絶縁体２が熱収縮チューブに代えて、収納部４の底
部にシリコンゴムシート等の弾性絶縁シートを敷設し、
その絶縁体２の上に充電金属部材１を載せて収納したも
のである。したがって、カバー１０により圧力をくわえ
て収納部４内に密着収納することにより、少なくとも前
記した角部８を密着状態に被覆することができるととも
に、絶縁体２と収納部４の内面との間に隙間ををなくす
ことができ、たとえ部分放電しても絶縁体２のシリコン
ゴムシートにより絶縁性が確保でき、また充電金属部材
１のがたつきを防止でき位置決め精度がよい。さらにシ
リコンゴムシートの絶縁体２を追加するだけでよいので
組立性を複雑にすることがなく、コストも大きくならず
実現容易である。その他、第１の実施例と同様な作用効
果がある。

【００２０】なお、充電金属部材１とカバー１０との間
にも前記した絶縁体２の弾性絶縁シートを密着介在して
もよい。また充電金属部材１は前記実施例の構造に限ら
ず、たとえば図１に示す速結端子等でもよい。この発明
の第３の実施例を図５および図６に示す。すなわち、こ
の高電圧用配線部品はランプソケットであり、充電金属
部材１であるランプピン受金用端子と、その収納部４を
有するケース３からなり、充電金属部材１の底部１ａは
収納部４の底部にインサート成形によりその一部を埋設
して、絶縁体２をケース３で兼用したものである。充電
金属部材１はランプピン（図示せず）を挟持する逆Ω形
であり、その底部１ａの板厚の約半分をケース３の収納
部４の底面に埋設している。

【００２１】この実施例によれば、取付板９に対して部
分放電の可能性がある角部８がケース３に埋設されてい
るため、角部８の表面に空気の隙間が形成されないので
部分放電を防止することができる。またランプピン（図
示せず）の挿入時に充電金属部材１のずれがなく充電金
属部材１が確実に所定位置に位置決めされているのでラ
ンプピンの挿入の際のつっかかりがなく、しかもランプ
ピンが挿入しやすいのでランプの挿入性が向上する。ま
た絶縁体２をケース３で兼用するため、組立の際に充電
金属部材１の挿入工程が不要になるので組立容易になる
とともに、組立費用を削減することができる。

【００２２】この発明の第４の実施例を図７ないし図１
０に示す。すなわち、この高電圧用配線部品は端子装置
であり、高電圧が印加されるものであって表面に絶縁性
の酸化被膜１５を形成した充電金属部材１と、この充電
金属部材１を収納する収納部４を有するケース３とを備
えている。充電金属部材１は銅合金製の矩形板の両端に
立上り片１６を折曲し、その上端部を内向きに折返して
鎖錠片１７を形成し、立上り片１６に電線挿通孔１８を
形成している。なお矩形板の中央部に位置決め用の凹部
１９を形成している。

【００２３】ケース３はボディ１１とカバー１２からな
るが、ボディ１１の中央部に位置決め片２０を立設し、
その両側部に一対の充電金属部材１の凹部１９を係止し
ている。２１は電線挿入孔５に連続した電線解除用孔、
２２はカバー１２の突起（図示せず）を嵌合する嵌合孔
である。充電金属部材１の酸化被膜１５の形成は、たと
えば銅合金製の充電金属部材１を高温槽中に放置して加
熱処理することにより行われる。また電線を充電金属部
材１に接続するためには電線の接触部分の酸化被膜１５
を剥がす必要があるが、導通の確実のために通電検査兼
酸化被膜除去用のピン２５を実際に電線挿入孔５より挿
入して接続状態にすることにより図９に示すようにその
ときの摺動により酸化被膜１５の剥離部分１５ａを形成
する。

【００２４】このピン２５は心線に嵌合する剛性の短い
筒状のキャップのほか、図１０の（ａ）〜（ｄ）のよう
に心線と略同径の棒状（ａ）、波打ち状（ｂ）、断面半
円状（ｃ）、断面４角形状（ｄ）などがある。なお、電
線を直接電線挿入孔５に挿入して充電金属部材１に接続
することにより酸化被膜１５を剥がしてもよい。

【００２５】この実施例によれば、充電金属部材１の表
面に絶縁性の酸化被膜１５を形成したため、部分放電が
発生する可能性のある角部が酸化被膜１５により絶縁さ
れるので、硬化する絶縁物にリード線および充電金属部
材を埋設することなく、部分放電を防止することができ
る。また大型化することがなく、結線作業が容易にでき
る。

【００２６】また、実施例では、充電金属部材１の剥離
部分１５ａである電線接続部分の以外の全体を酸化被膜
１５で覆うので、部分放電の発生場所を最小限に抑える
とともに、全体的に部分放電が生じにくくなるので、小
形の端子等を実現できる。またピン２５を使用するとき
通電検査と酸化被膜削り工程が同時に行えるので製造・
組立が容易になり、安価にすることができる。また電線
を接続するときに電線の接触部分だけの酸化被膜１５を
取り除くようにすると、商品保管時などで進行した酸化
被膜も除去できるので、先に酸化被膜１５を除去するよ
りも高い接触信頼性が得られる。

【００２７】他の実施例として、充電金属部材１はアル
ミニウム合金より形成し、これを電解処理して酸化絶縁
被膜であるアルマイト被膜の酸化被膜を表面に生成させ
てもよい。酸化被膜１５を形成した充電金属部材１は前
記と同様にケース３に組込み、その後ピン２５で電線接
触部分の酸化被膜１５を削り取るようにしている。この
発明の第５の実施例を図１１ないし図１４に示す。すな
わち、この高電圧用配線部品は端子装置であり、高電圧
が印加される充電金属部材１と、この充電金属部材１を
収納する収納部４を有するケース３と、収納部４に充填
されて充電金属部材１の部分放電が発生する可能性のあ
る部分を覆った導電粘性体２７とを備えている。

【００２８】実施例の充電金属部材１の速結端子の構造
は、酸化被膜の形成を除き第４の実施例と同様である。
ケース３のボディ１１も第４の実施例とほぼ同様の構造
であるが、位置決め片２０に十字に交差する仕切り板２
８を設けている。またこの実施例の導電粘性体２７は導
電性グリス（たとえば特公昭47-34907号, 同34908 号
等) を用いている。さらに導電粘性体２７が収納部４か
ら外部に漏れるのを防止するため、カバー１２とボディ
１１との間にパッキン２８を介在するとともに、電線挿
入孔５の内端側の壁面に電線を通すことができる十字の
切筋２９を付けたパッキン３０を介在している。３２は
接続される電線であり高電圧発生源３１に接続されてい
る。

【００２９】この実施例によれば、充電金属部材１の部
分放電が発生する可能性のある角部が導電粘性体２７に
より被覆されたため、充電金属部材１とケース３との微
小隙間をなくすことができるとともに、導電粘性体２７
は表面が滑らかであるので、硬化する絶縁物にリード線
および充電金属部材を埋設することなく、部分放電が防
止される。また大型化することがなく、結線作業が容易
にできる。

【００３０】なお、導電粘性体２７はグリスのほかペー
ストなどゼリー状のものが好ましい。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の高電圧用配線部品によれば、
充電金属部材の表面の部分放電が発生する可能性のある
角部を、この角部に密着する絶縁体で覆ったため、硬化
する絶縁物にリード線および充電金属部材を埋設するこ
となく、充電金属部材の表面の空気層をなくすることが
できので、部分放電を防止することができる。また大型
化することがなく、結線作業が容易にできるという効果
がある。

【００３２】請求項２の高電圧用配線部品によれば、充
電金属部材の表面に絶縁性の酸化被膜を形成したため、
部分放電が発生する可能性のある角部が酸化被膜により
絶縁されるので、充電金属部材の表面の空気層をなくす
ることができ、硬化する絶縁物にリード線および充電金
属部材を埋設することなく、部分放電を防止することが
できる。また大型化することがなく、結線作業が容易に
できる。

【００３３】請求項３の高電圧用配線部品によれば、充
電金属部材の部分放電が発生する可能性のある角部が導
電粘性体により被覆されたため、充電金属部材とケース
との微小隙間をなくすことができるとともに、導電粘性
体は表面が滑らかであるので、硬化する絶縁物にリード
線および充電金属部材を埋設することなく、部分放電が
防止される。また大型化することがなく、結線作業が容
易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の断面図である。

【図２】その分解斜視図である。

【図３】熱収縮チューブで充電金属部材を被せる前の斜
視図である。

【図４】第２の実施例の分解斜視図である。

【図５】第３の実施例の破断斜視図である。

【図６】その断面図である。

【図７】第４の実施例の分解斜視図である。

【図８】その電線を接続する前の状態の斜視図である。

【図９】ピンを接続して外した後の酸化被膜を除去した
状態の充電金属部材の斜視図である。

【図１０】ピンの種々の実施例の部分斜視図である。

【図１１】第４の実施例の分解斜視図である。

【図１２】蓋を開いた状態の電線接続前の状態の斜視図
である。

【図１３】部分断面図である。

【図１４】電線をパッキンに通す前の状態の斜視図であ
る。

【図１５】従来例の説明図である。

【図１６】等価回路の回路図である。

【符号の説明】

１ 充電金属部材 ２ 絶縁体 ３ ケース ４ 収納部 ８ 角部 １５ 酸化被膜 ２７ 導電粘性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 篤司 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 市川 正明 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 倉光 修 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧が印加される充電金属部材と、こ
   の充電金属部材の部分放電が発生する可能性のある角部
   の表面に密着して前記角部を被覆した絶縁体と、前記充
   電金属部材を収納する収納部を有するケースとを備えた
   高電圧用配線部品。
2. 【請求項２】 高電圧が印加されるものであって表面に
   絶縁性の酸化被膜を形成した充電金属部材と、この充電
   金属部材を収納する収納部を有するケースとを備えた高
   電圧用配線部品。
3. 【請求項３】 高電圧が印加される充電金属部材と、こ
   の充電金属部材を収納する収納部を有するケースと、前
   記収納部に充填されて前記充電金属部材の部分放電が発
   生する可能性のある部分を覆った導電粘性体とを備えた
   高電圧用配線部品。