(57)【要約】【課題】各セグメントの温度を均一化し温度分布の偏りを小さくすることが可能な導体接続装置を得ること。【解決手段】導体接続装置は、導体１，２間で互いに平行かつ軸方向に対して垂直に配置された熱導電性の１対のガイド板４ａ，４ｂと、この１対のガイド板４ａ，４ｂを跨るようにして各ガイド板４ａ，４ｂの周縁部に嵌め込まれるとともに、導体１，２間に跨って両導体の外周と接触した複数個のセグメント３と、１対のガイド板４ａ，４ｂを各セグメント３に押接して接触力を付与する弾性体５と、各セグメント３を外側から導体１，２に押接して接触力を付与するスプリング６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導体とこの第１の導体に対向して同軸上に配置された第２の導体とを電気的に接続する導体接続装置であって、
前記第１および第２の導体の軸方向に対して垂直かつ互いに平行に配置された熱導電性の１対のガイド板と、
この１対のガイド板を跨るようにして各ガイド板の周縁部に嵌め込まれるとともに、前記第１および第２の導体間に跨って両導体の端部と接触した複数個の接触片と、
前記１対のガイド板を前記各接触片に押接して接触力を付与する弾性体と、
前記各接触片を外側から前記第１および第２の導体の端部に押接して接触力を付与するばねと、
を備えることを特徴とする導体接続装置。
【請求項２】
前記弾性体は前記１対のガイド板の間に挟持されていることを特徴とする請求項１に記載の導体接続装置。
【請求項３】
前記各接触片には前記各ガイド板が嵌め込まれる切欠が設けられており、前記各ガイド板は前記切欠内で前記弾性体を軸方向に向かうその一方の面に重ねるように配置して嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の導体接続装置。
【請求項４】
前記第１の導体の径は前記第２の導体の径よりも大きく、前記１対のガイド板はそれぞれ環状であり、通電状態では前記第２の導体の先端部が前記ガイド板を貫通するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の導体接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体間を電気的に接続する導体接続装置に関するものであり、特に、チューリップコンタクト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遮断器等の開閉機器では、大径のフィンガー形状のコンタクトを用いると高コストとなるため、小径のコンタクトを多数配置したものを用いる場合がある。例えば特許文献１では、導体を軸方向垂直に並列に配置したいわゆる多軸の接続構造を用い、各導体にそれぞれ小径のフィンガーコンタクトを適用している。また、小径のコンタクトには、より安価なチューリップコンタクトと呼ばれるものがある。
【０００３】
従来のチューリップコンタクトでは、導体の外周にセグメント（接触片）を放射状に配置し、各セグメントを外側からスプリングで押さえて導体と接触させている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０５３０７４号公報（図３）
【特許文献２】実開昭５９−０９８５１１号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、導体を多軸に配置した場合、各導体に流れる電流が作る磁場によって、各導体にその周方向の電流分布が不均一となる電流偏流が生ずる。したがって、従来のチューリップコンタクトを多軸にした場合、セグメントに生じるジュール熱の偏りにより、コンタクトの周方向に発熱分布の偏りが生じ、温度分布も偏り、コンタクトに高温部が発生するという問題点があった。特に、コンタクトは各セグメントに熱抵抗の高い接触部を２箇所持っており、コンタクトの温度分布の偏りも大きくなる傾向にあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各セグメントの温度を均一化し温度分布の偏りを小さくすることが可能な導体接続装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる導体接続装置は、第１の導体とこの第１の導体に対向して同軸上に配置された第２の導体とを電気的に接続する導体接続装置であって、前記第１および第２の導体の軸方向に対して垂直かつ互いに平行に配置された熱導電性の１対のガイド板と、この１対のガイド板を跨るようにして各ガイド板の周縁部に嵌め込まれるとともに、前記第１および第２の導体間に跨って両導体の端部と接触した複数個の接触片と、前記１対のガイド板を前記各接触片に押接して接触力を付与する弾性体と、前記各接触片を外側から前記第１および第２の導体の端部に押接して接触力を付与するばねと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、熱伝導性のガイド板を弾性体により接触片に押接することにより、ガイド板を介して接触片間の熱交換を行うことができるので、接触片間の温度の偏りが緩和される。したがって、例えば電流偏流によって発生する温度分布の偏りを小さくすることができ、規格外の高温部が生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる導体接続装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図３は、実施の形態２においてガイド板とセグメントとの配置関係を示す縦断面図である。
【図４】図４は、実施の形態２においてガイド板を設けていない状態での導体とセグメントとの配置関係を示す縦断面図である。
【図５】図５は、実施の形態２にかかる導体接続装置の構成を示す縦断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１のチューリップコンタクトを多軸に配置した場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる導体接続装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかる導体接続装置の構成を示す縦断面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。本実施の形態にかかる導体接続装置は例えばチューリップコンタクト装置であり、導体１と、この導体１と対向して同軸上に配置された導体２と、導体１，２間にて互いに平行かつ軸方向に対して垂直に配置された１対のガイド板４ａ，４ｂと、この１対のガイド板４ａ，４ｂ間に挟持された弾性体５と、ガイド板４ａ，４ｂの外周部に嵌めこまれ、導体１，２間に跨って両導体の端部の外周とそれぞれ接触した複数個のセグメント（接触片）３と、各セグメント３を外側から導体１，２に押接して接触部２０での接触力を付与するスプリング（ばね）６と、を備えている。このようなチューリップコンタクト装置は、ガス絶縁開閉装置の導体の接続箇所または遮断器等の電力開閉器などに用いることができる。
【００１２】
導体１，２は、電路を形成する例えば円筒状の同径の導体である。また、導体１，２はそれぞれ端部を対向させ、円筒の軸線方向に所定の間隔をおいて配置されている。
【００１３】
ガイド板４ａ，４ｂは熱導電性に優れた例えば銅またはアルミニウム製の金属板からなる。ガイド板４ａ，４ｂは例えば円板状である。また、ガイド板４ａ，４ｂの周縁部には円板の中心から放射状に配置された複数の切欠が形成され、各切欠にはそれぞれセグメント３が嵌め込まれている。詳細には、セグメント３にも２箇所に切欠が設けられており、そのうちの一方の切欠がガイド板４ａの一の切欠に嵌め込まれ、他方の切欠がガイド板４ｂの対応する切欠に嵌め込まれている。このようにセグメント３をガイド板４ａ，４ｂを介して放射状に複数配置してチューリップコンタクトが構成される。
【００１４】
弾性体５は例えばコイルばね等からなり、ガイド板４ａ，４ｂをそれぞれ複数個のセグメント３に押接して軸方向の接触力を付与し、ガイド板４ａ，４ｂおよびセグメント３間の接触を確保する。
【００１５】
また、導体１，２の組を複数並列に配置したいわゆる多軸の構成の場合についても、導体１，２の各組に対して、それぞれ図１、図２のコンタクト構造を付与することができる。図６は、チューリップコンタクト装置を多軸にした構成例を示す断面図であり、例えば４つのチューリップコンタクトが配置されている。このような多軸の構成は、例えば遮断器等の導体接続に用いられる。
【００１６】
次に、本実施の形態の動作について説明する。図１、図２において、例えば導体１，２を通流する電流に偏流が生じ周方向に電流分布が偏った場合、セグメント３を通流する電流もセグメント３間で異なり、ジュール熱による発熱量もセグメント３に応じて異なる。したがって、電流のより大きいセグメント３ではより高温になる傾向にあるが、セグメント３は熱伝導性の良いガイド板４ａ，４ｂで支持されているので、これらのガイド板４ａ，４ｂを介して熱の移動が起こり、セグメント３間の温度差が解消され、ほぼ均等な温度分布が実現される。
【００１７】
このような電流偏流は、例えばチューリップコンタクトを多軸に配置した場合に発生する（図６）。すなわち、導体１，２の組を多軸に配置した場合、導体１，２の各組に流れる電流が生成する磁場によって、導体１，２の電流分布に周方向の偏りが発生する。したがって、セグメント３に流れる電流にも偏流が生じ、ジュール熱による発熱にも偏りが生じて、各セグメント３の温度は周方向について一定ではなくなる。例えば、図６の例では、範囲Ａ内のセグメント３を流れる電流が他に比べて大きくなる。しかしながら、本実施の形態では、２枚のガイド板４ａ，４ｂの間にある弾性体５によって各セグメント３に熱伝導性の良いガイド板４ａ，４ｂが押接されているので、高温部の熱は低温部に伝えられ、各セグメント３の温度差を緩和することができる。
【００１８】
なお、電流の偏流以外の原因でチューリップコンタクト装置のセグメント３間に温度差が生じる場合にも、同様の動作で温度分布の偏差が解消される。
【００１９】
また、差込む導体１，２の芯ずれが起きる場合やチューリップコンタクトの組立公差、セグメント３の加工公差等によって、セグメント３にガイド板４ａ，４ｂを押付けても、熱伝導が行われるべきガイド板４ａ，４ｂとセグメント３との間に間隙が生じる場合は、この間隙に熱伝導グリースや熱伝導シート等の熱伝導性の良い物質を挟み込むことで、各セグメント３の温度差を緩和できるという効果を確保できる。
【００２０】
本実施の形態によれば、熱伝導性の良いガイド板４ａ，４ｂを弾性体５でセグメント３に押接することにより、ガイド板４ａ，４ｂを介してセグメント３間の熱交換を行うことができ、セグメント３間の温度の偏りが緩和される。したがって、例えば電流の偏流によって発生する温度分布の偏りを小さくすることができ、規格外の高温部が生ずることがない。
【００２１】
また、セグメント３間での温度差を解消して高温部の発生を抑制することができるので、より小さなチューリップコンタクトを使用することができ、機器および設置面積の縮小化につながる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、同径の導体を電気的に接続するチューリップコンタクト装置について説明したが、本実施の形態では、異径の導体を電気的に接続するチューリップコンタクト装置について説明する。
【００２３】
図３は、ガイド板８ａ，８ｂとセグメント７との配置関係を示す縦断面図、図４は、ガイド板８ａ，８ｂを設けていない状態での導体１１，１２とセグメント７との配置関係を示す縦断面図、図５は、本実施の形態にかかる導体接続装置の構成を示す縦断面図である。なお、図５は、図３と図４を合わせた図であり、換言すれば、図３および図４は、図５の構成の要部を分けて図示したものである。
【００２４】
本実施の形態では、導体１１と、この導体１１よりも大径の導体１２とが対向して配置されている。また、熱導電性に優れた１対のガイド板８ａ，８ｂが互いに平行かつ軸方向に対して垂直に配置され、これらのガイド板８ａ，８ｂの周縁部には複数個のセグメント７が嵌め込まれている。また、これらのセグメント７は導体１１，１２間に跨って両導体の端部とそれぞれ接触している。特に、セグメント７と導体１２との接触箇所においては、セグメント７に設けられた切欠を介してセグメント７を導体１２に引掛けることにより接続している。また、複数のスプリング（ばね）１０は、各セグメント７を外側から導体１１，１２に押接して接触力を付与する。
【００２５】
ガイド板８ａ，８ｂは例えば円環状の金属板からなる。各セグメント７にはさらに２箇所に切欠が設けられており、そのうちの一方の切欠にガイド板８ａが嵌め込まれ、他方の切欠にガイド板８ｂが嵌め込まれている。また、ガイド板８ａは、切欠内で例えばウェーブワッシャからなる弾性体９を軸方向に向かうその一方の面に重ねるように配置してセグメント７に嵌め込まれている。図示例では、ガイド板８ａに対して弾性体９は導体１１側に挟み込まれており、この弾性体９はガイド板８ａの導体１２側の面をセグメント７に押接する。なお、ガイド板８ｂについても同様である。
【００２６】
このチューリップコンタクト装置の組み立て工程について説明すれば、まず、ウェーブワッシャ等の弾性体９をガイト板８ａ，８ｂに取付け押さえ付けながら、セグメント７を導体１２に引掛けた後ガイド板８ａ，８ｂに差し込む。その後、スプリング１０をセグメント７に取り付ける。そして、導体１１をチューリップコンタクト装置に抜差しすることによって、導体１１、１２の電気的な開閉ができるようになっている。
【００２７】
なお、実施の形態１と同様に、熱伝導が行われるべきガイド板８ａ，８ｂとセグメント７との間に間隙が生じる場合は、この間隙に熱伝導性の良い部材を挟み込むことで熱伝導性を確保できる。
【００２８】
本実施の形態の動作は実施の形態１と同様であり、導体１１，１２の径が互いに異なる場合についても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００２９】
また、ガイド板８ａ，８ｂを円環状にしたので、通電時に導体１１の先端部がガイド板８ｂを貫通する形になり、チューリップコンタクト装置の軸方向のサイズを縮小することができる。なお、導体１１，１２に対して、実施の形態１のガイド板４ａ，４ｂおよび弾性体５を適用することもできるが、この場合、セグメント７の軸方向の長さがより大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる導体接続装置は、セグメント（接触片）の温度差を緩和して高温部の発生の抑制に適している。
【符号の説明】
【００３１】
１，２，１１，１２  導体
３，７  セグメント
４ａ，４ｂ，８ａ，８ｂ  ガイド板
５，９  弾性体
６，１０  スプリング
２０  接触部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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