(57)【要約】【課題】電力系統の母線（第１導体）と遮断器などの電気機器のブスバー等（第２導体）の通電確保において、接触抵抗を低減するために第１、第２導体の間に挿入する従来の平座金（接触部材）は、座りが悪いため数多くのボルトを用いて締め付ける必要があった。そのため、ボルト締めに要する時間が長いという課題を有していた。【解決手段】接続部材を銀製の枠部と枠部の内縁に中心方向に向けて設けた軸部から構成したので、座りの良い接触部材が得られ、その結果ボルトの数を減らすことができるようになった。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトを通す板状の銅またはアルミから成る第１、第２導体に挟まれ、
前記ボルトを通し固定される通電用の接触部材において、
前記第１、第２導体それぞれと対面接触する板状の第１、第２表面を有した枠部と、
前記枠部の内縁に設けられ前記枠部の中心に向けて伸びた軸部とを備え、
前記枠部の前記第１、第２表面が前記第１、第２導体の表面よりやわらかい金属であることを特徴とする接触部材。
【請求項２】
前記枠部のやわらかい金属が銀であることを特徴とする請求項１に記載の接触部材。
【請求項３】
前記枠部の母材が金属であって、前記母材に銀、金、錫、ニッケルのいずれかを用いためっき膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接触部材。
【請求項４】
前記接触部材の中心に向けて伸びた軸部の先端部が曲がっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接触部材。
【請求項５】
前記接触部材の中心に向けて伸びた軸部の先端部に前記ボルトとの位置を決める位置決め部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接触部材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の接触部材を用いた電力系統。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の導体を接続する際の接続部に設け接触抵抗を低減する接触部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の母線と遮断器などの電気機器のブスバー等の通電確保には、電力系統の母線の一つである第１導体と、電気機器のブスバー等である第２導体の各板状部を互いに重ね合わせ、ボルト等を用いて加圧接続している。ただし、第１、第２導体の各板状部の表面状態は微視的な凹凸を有し、それら板状部の重ね合わせで形成される接触面の接触は複数の点接触から形成された状態である。したがって、その形成される接触面の持つ接触断面積は、接触面の接触面積（各板状部の重なり合った部分の見かけの面積）より著しく小さく、電気ロスとなる大きな接触抵抗となって現れる。一方、接触面の接触断面積は、第１、第２導体を締め付けるボルトの加圧力の増加に伴う互いの表面への凸部の食い込み合いで増加し、接触抵抗の減少として計測される。
【０００３】
ところで、第１、第２導体を締め付けるボルトの加圧力は接触面の各凸部に分散されるから、ボルトの加圧力の増加が接触断面積の増加に線形依存せず、その接触断面積の増加率は急激に減少し、接触抵抗がなくなることはない。また、ボルトのねじ山等には機械的な限界強度があるため、ボルトで加圧できる加圧力には限界がある。よって接触抵抗を所望の値以下に必ずしも抑えることができない。
【０００４】
上記加圧力の限界を緩和し、所望の接触断面積（接触抵抗）を確保するために、やわらかい銀等の固有抵抗の低い高価な貴金属表面を有する平座金（接触部材）を第１、第２導体の間に複数挟み込んでから、それぞれの貫通孔にボルトを通し、締め付けることで所望の接触抵抗を確保していた。なお、従来の加圧接続手段では、高価な金属の使用量を減らすために第１、第２導体の各板状部の重なる部分の面積より著しく狭い接触面（接触面の数十分の１以下）を有した複数の板幅の狭い平座金を等間隔に配置して挟んでいた。これは、複数の平座金を用いることから所望の接触抵抗を得るのに必要な高価な金属のトータルの接触面積を減らしながら、微妙に座りの悪い板幅の狭い平座金であっても各ボルトをそれぞれの平座金の貫通孔に通すことでボルトからの加圧力を各板幅の狭い平座金の接触面に対して均一に伝え、所望の接触抵抗を確保しやすくするためにとられた手段であった（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開平６−５４２１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の接触面積を狭くした平座金は座りが悪いため、数多くのボルトを用いて第１、第２導体を締め付ける必要があった。そのため、ボルト締めに要する時間が長いという課題を有していた。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決し、座りの良い接触部材を得ることで用いるボルトの数を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の接触部材は、ボルトを通す板状の銅またはアルミから成る第１、第２導体に挟まれ、前記ボルトを通し固定される通電用の接触部材において、前記第１、第２導体それぞれと対面接触する第１、第２表面を平行な板状面にした枠部と、前記枠部の内縁に設けられ前記枠部の中心に向けて伸びた軸部とを備え、前記第１、第２表面が前記第１、第２導体よりやわらかい金属である点を特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成された接続部材の枠部は軸部によって、通されるボルトから離されるから、座りの良い接触部材となる。その結果ボルトとナットによる締め付けで従来より低い接触抵抗が得られるので、使用するボルトの数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１における接触部材の斜視図
【図２】実施の形態１における導体接続部の分解斜視図
【図３】実施の形態１における導体接続部の側面図
【図４】実施の形態１におけるボルトの締め付け量に対する接触抵抗値の変化図
【図５】実施の形態１における接触部材の斜視図
【図６】実施の形態１における接触部材の斜視図
【図７】実施の形態１における接触部材の斜視図
【図８】実施の形態２における接触部材の斜視図
【図９】実施の形態２における接触部材を導体の貫通孔に引掛けた図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて本願の実施の形態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の接触部材の斜視図、図２は導体接続部の分解斜視図、図３は導体接続部の側面図、図４は六角ボルトの締め付け量に対する接触抵抗値の変化図、図５ないし図７は本願の接触部材の斜視図である。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。
【００１２】
図１に示すように、接触部材１は円状で銀製の枠部１００と、枠部１００の内縁に中心方向に向けて設けた３本の軸部１０１から構成される。なお、図１中の破線は通される六角ボルトの胴部の太さａを示す。やわらかい銀表面をもった枠部１００の第１表面Ｓ１は電力系統の銅製の母線等である板状部に、第２表面Ｓ２は遮断器などの電気機器の銅製のブスバー等である板状部にそれぞれ対面接触する。軸部１０１は挿入される六角ボルトの胴部から枠部１００を離すためのものである。また、各軸部１０１の間に挿入される六角ボルトの胴部との配置関係（位置）を決めるものである。そのため、軸部１０１は必ずしも金属である必要はない。
【００１３】
図２の導体接続部は、頭部ｈと雄ねじが切られた胴部ｔから成る六角ボルト２と、電力系統の銅製の母線等である板状の第１導体３と、接触部材１と、電気機器の銅製のブスバー等である板状の第２導体４と、内側に雌ねじが切られ六角ボルト２と螺合するナット５から構成される。第１導体３、第２導体４にはそれぞれ六角ボルト２の胴部ｔを通す第１貫通孔３０、第２貫通孔４０を設けている。接触部材１は第１導体３と第２導体４の間に配置する。なお、図２中に示される一点鎖線は六角ボルト２の軸心上にある軸線である。この軸線に沿って六角ボルト２の胴部ｔが、第１導体３の第１貫通孔３０、接触部材１の各軸部１０１の間、第２導体４の第２貫通孔４０、ナット５に通され、図３に示すように締め付けられる。
【００１４】
図４ａは本願の接触部材１（図４ｂ）と、これの枠と同じ広さの接触面積を持つ従来の銀製の平座金Ｐ（図４ｃ）をそれぞれ第１導体３と第２導体４の間に配置して六角ボルト２で締め付けたときに、締め付けに伴い第１導体３と第２導体４の間に現れる接触抵抗値の変化を表す。図４の横軸は六角ボルト２の締め付け量（任意）、縦軸は接触抵抗値（任意）を示す。ｆは従来の平座金Ｐを配置した場合の接触抵抗値の変化を表す曲線、ｇは本願の接触部材１を配置した場合の接触抵抗値の変化を表す曲線である。Ｑは六角ボルト２を締め付け始めてから接触抵抗値の変化が現れたところを、本願の接触部材１と従来の平座金Ｐで一致させた点であり、実質的な締め付け開始点である。図４に示すように、六角ボルト２をナット５に通して締め付け始めてから変化点Ｑまでは、第１導体３、第２導体４の間に加圧力が加わらないため接触抵抗値は一定である。変化点Ｑからは実質的な締め付けが始まり、従来の平座金Ｐの示す接触抵抗ｆ、本願の接触抵抗ｇ共に締め付けに伴った加圧力の増加によって接触抵抗値が減少する。図４中のｍは用いた六角ボルト２の締め付け限界であり、その後ねじ山が崩れ接触抵抗値が下がらなくなっている。この締め付け限界ｍで本願の接触部材１の示す接触抵抗ｇは従来の接触抵抗ｆより低くなっている。これは本願の接触部材１の座りが従来の平座金Ｐより良いために低くなったものである。このように、同じ締め付け限界ｍをもつ六角ボルト２を用いる場合、本願の接触部材１の方が従来の平座金Ｐに比べ低い接触抵抗値を確保できる。
【００１５】
以上のように構成された本願の接続部材では、少ない六角ボルトの締め付け量で低い接触抵抗が得られるので、結果的に少ない数の六角ボルトで所望の接触抵抗を確保しやすくなる。
【００１６】
上記実施の形態１においては、座りを良くするために３本の軸部１０１をもった接触部材１について説明したが、軸部１０１の本数と座りとの関連性は弱いので、軸部１０１は図５に示すように例えば６本あってもよく、六角ボルトから枠部を離すことができれば１本であってもよい。また、図６の軸部ｃ、ｄに示すように枠部１００から斜めに設けてもよい。枠部１００については図１では円形であったが、同じ広さの接触面積であれば同様に接触抵抗値が下がるのでその形に大きく依存しない。例えば楕円形や図６に示すような多角形であってもよい。さらに、図１では枠部１０１が完全に繋がっていたが、図５に示すように一部が途切れて（端部ｂ１、ｂ２で繋がっていない）いてもよく、同様の効果が得られる。
【００１７】
上記実施の形態１においては、各軸部１０１の一端が解放端であったが、図７ａ、ｂに示すように軸部１０１の一端の先端部に六角ボルト２との配置を決める位置決め部１０２を設けてもよい。
【００１８】
上記実施の形態１においては、接触部材１の枠部１００は高価な銀製であると説明したが、安価な銅、アルミ等の金属を母材とし、表面に銀めっきを施したものでも上記実施の形態１と同様の効果が得られる。めっきを施す方法を用いることで使用する銀の量が少なくなり、より安価に接触部材１を作成することができる。また、前記銀めっきは第１導体３、第２導体４よりやわらかい金属であれば、例えば金めっき、錫めっき、ニッケルめっきのいずれか又はその合金であってもよい。一方軸部１０１についても、枠部１００と同じ材質である銀、銅、アルミのいずれかであってもよいし、またそれらの金属を母材とし、その表面に銀めっき、金めっき、錫めっき、ニッケルめっきのいずれか又はその合金めっきを施しそれぞれのめっき膜を形成したものであってもよいことは自明である。
【００１９】
また、上記実施の形態１においては、第１導体３と第２導体４は銅製であったが、アルミ製でもよい。また、第１導体３と第２導体４に銀めっき、金めっき、錫めっき、ニッケルめっきのいずれか又はその合金めっきを施してもよい。
【００２０】
上記実施の形態１においては、締め付けに六角ボルト２を用いたが、六角ボルト２の頭部ｈを第２ナット（図示せず）に置き換え、胴部ｔからなる無頭のボルト（図示せず）を図２に示すナット５に通して第２ナットとナット５を共に締め付けるようにすれば同様の効果が得られる。
【００２１】
実施の形態２．
上記実施の形態１の図１に示す接触部材１は、枠部１００と枠部１００の内縁に中心方向に向けて設けた軸部１０１から構成されている。接触部材１を水平に配置される第１、第２導体の板状部に置く場合には、置かれた接触部材１が落下することはない。一方、水平面に対して板状部が傾いている場合では、その板状部から接触部材１が落下しやすくなるという課題がある。本願の実施の形態２の接触部材は、落下を防止するためにその軸部の先端部を曲げて引掛り部を形成している。上記実施の形態１と実施の形態２の差異は引掛り部の有無にあり、その他の構成は同じである。
【００２２】
図８ａ、ｂは実施の形態２における接触部材の斜視図、図９は図８ａに示す接触部材を導体の貫通孔に引掛けた図である。なお、図８および図９において、図１ないし図７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。以下、図面に基づいて本願の実施の形態２について説明する。
【００２３】
図８ａ、ｂに示すように接触部材６は、軸部１０１の先端に引掛り部１０３を設けたものである。図９は水平面に対して鉛直に配置された第１導体３または第２導体４のいずれかの貫通孔３０または４０に、接触部材６の引掛り部１０３を引掛けたものである。
【００２４】
接触部材は、第１または第２導体に引っ掛かっているので落下せず、その結果締め付けの作業効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  接触部材、２  六角ボルト、３  第１導体、４  第２導体、６  接触部材、
１００  枠部、１０１  軸部、１０２  位置決め部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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