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特開2020-187956アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造、端子台及び端子
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-187956(P2020-187956A)
(43)【公開日】2020年11月19日
(54)【発明の名称】アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造、端子台及び端子
(51)【国際特許分類】
   H01R 9/00 20060101AFI20201023BHJP
   H01R 4/62 20060101ALI20201023BHJP
   H01R 11/11 20060101ALI20201023BHJP
   H01R 4/18 20060101ALN20201023BHJP
【FI】
   H01R9/00 Z
   H01R4/62 A
   H01R11/11 D
   H01R4/18 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2019-92780(P2019-92780)
(22)【出願日】2019年5月16日
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】桜井 裕士
【テーマコード(参考)】
5E085
5E086
【Fターム(参考)】
5E085BB01
5E085BB12
5E085BB15
5E085CC03
5E085DD09
5E085DD16
5E085EE11
5E085FF01
5E085JJ50
5E086CC21
5E086DD05
5E086DD34
5E086LL10
5E086LL17
(57)【要約】
【課題】銅導体ケーブルをサイズが大きなアルミ導体ケーブルに置き換える際、配電盤等を大きくしたり端子台のサイズを大きくすることなく、置き換え前の銅導体ケーブル用の端子台や配電盤等を用いることが可能なアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造、端子台及び端子を提供する。
【解決手段】アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造1は、アルミ導体ケーブル3の導体31に、当該導体31のサイズより小さいサイズ用の大きさの羽子板部42を備える端子4が取り付けられ、当該端子4の羽子板部42が単極形端子台21に接続されることで、アルミ導体ケーブル3が単極形端子台21に接続されており、単極形端子台21が複数並設されて端子台2が形成されており、単極形端子台21同士の間にスペーサ5が配置されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造において、
前記アルミ導体ケーブルの導体に、当該導体のサイズより小さいサイズ用の大きさの羽子板部を備える端子が取り付けられ、当該端子の前記羽子板部が単極形端子台に接続されることで、前記アルミ導体ケーブルが前記単極形端子台に接続されており、
前記単極形端子台が複数並設されて前記端子台が形成されており、
前記単極形端子台同士の間にスペーサが配置されていることを特徴とするアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造。
【請求項2】
少なくとも前記端子の前記羽子板部は銅製であることを特徴とする請求項1に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造。
【請求項3】
前記スペーサは、前記単極形端子台に接続された前記端子の筒部の間の領域に延びる絶縁板を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造。
【請求項4】
前記絶縁板は、前記スペーサと一体的に形成されていることを特徴とする請求項3に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造に用いられる端子台であって、
前記単極形端子台が複数並設されて形成されており、前記単極形端子台同士の間にスペーサが配置されていることを特徴とする端子台。
【請求項6】
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造に用いられる端子であって、
前記アルミ導体ケーブルの導体に取り付けられ、当該導体のサイズより小さいサイズ用の大きさの羽子板部を備えることを特徴とする端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造、端子台及び端子に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、電線・ケーブル(以下、電線・ケーブルを単にケーブルという。)の導体を配電盤や分電盤等の盤内に設置された端子台に接続する場合には、まず、端子を導体に取り付ける。その際、端子の筒部にケーブルの導体を差し込み、圧縮端子の場合は導体ごと圧縮筒部全体を覆うようにかしめ、圧着端子の場合は導体ごと圧着筒部を局部的にかしめて取り付ける。
そして、ケーブルの導体が取り付けられた端子の羽子板部を、端子台の一極の端子部に締め付けるなどして接続する。
【0003】
一方、現在、配電用に使用されているケーブルの導体には銅が広く使用されているが、作業性の向上や作業者の負担の軽減等を図るため、銅より軽いアルミニウムが用いられることがある(非特許文献1等参照)。すなわち、これまで広く用いられてきた銅導体ケーブルがアルミ導体ケーブルに置き換える場合が増えている。
なお、本明細書で、銅と言う場合には純銅だけでなく銅合金も含まれ、アルミニウムと言う場合には純アルミニウムだけでなくアルミニウム合金も含まれる。また、本明細書では、導体が銅又は銅合金の電線・ケーブルを銅導体ケーブルといい、導体がアルミニウム又はアルミニウム合金の電線・ケーブルをアルミ導体ケーブルという。
【0004】
その際、アルミニウムの導電度は銅の約60%しかないため、銅導体ケーブルと同じ通電容量を確保するために、置き換え前の銅導体ケーブルの1〜2サイズ上のアルミ導体ケーブルに置き換えられることが多い。
例えば、600Vの銅導体ケーブル60mmの通電容量(許容電流)は210Aであるため、これ以上の通電容量を得るために、通電容量が225Aの100mmのアルミ導体ケーブルに置き換えられることになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】一般社団法人日本電線工業会,「600Vアルミ導体架橋ポリエチレンケーブル」(JCS 4348:2017)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このように、銅導体ケーブルをアルミ導体ケーブルに置き換える場合、ケーブルサイズを大きくすることに伴い、その導体に取り付けられる端子もより大きなものが取り付けられることになる。
そのため、端子の羽子板部が接続される端子台も、より大きいサイズの端子台が使用されることになる。
【0007】
しかしながら、ケーブルが接続される配電盤や分電盤等の盤内には、端子台以外の機材も設けられていてスペースが限られている場合が多いため、上記のようにより大きいサイズの端子台を使用したくても使用できない場合が少なくない。
また、盤を大きくして盤内に大きいサイズの端子台を配置することが可能な場合でも、盤の周囲に機器類が設置されていて盤を大きくすることができない場合もある。さらに、盤や端子台を大きくすると、その分、コストアップにつながるといった問題もある。
【0008】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、銅導体ケーブルをサイズが大きなアルミ導体ケーブルに置き換える際、端子台のサイズを大きくしたり配電盤等を大きくすることなく、置き換え前の銅導体ケーブル用の端子台や配電盤等を用いることが可能なアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造、端子台及び端子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造において、
前記アルミ導体ケーブルの導体に、当該導体のサイズより小さいサイズ用の大きさの羽子板部を備える端子が取り付けられ、当該端子の前記羽子板部が単極形端子台に接続されることで、前記アルミ導体ケーブルが前記単極形端子台に接続されており、
前記単極形端子台が複数並設されて前記端子台が形成されており、
前記単極形端子台同士の間にスペーサが配置されていることを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造において、少なくとも前記端子の前記羽子板部は銅製であることを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造において、前記スペーサは、前記単極形端子台に接続された前記端子の筒部の間の領域に延びる絶縁板を備えていることを特徴とする。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造において、前記絶縁板は、前記スペーサと一体的に形成されている。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造に用いられる端子台であって、
前記単極形端子台が複数並設されて形成されており、前記単極形端子台同士の間にスペーサが配置されていることを特徴とする。
【0014】
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造に用いられる端子であって、
前記アルミ導体ケーブルの導体に取り付けられ、当該導体のサイズより小さいサイズ用の大きさの羽子板部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、銅導体ケーブルをサイズが大きなアルミ導体ケーブルに置き換える際、端子台のサイズを大きくしたり配電盤等を大きくすることなく、置き換え前の銅導体ケーブル用の端子台や配電盤等を用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本実施形態に係るアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造を表す図である。
図2】アルミ導体ケーブルと端子の取り付け部分を被覆する絶縁キャップを表す図である。
図3】(A)基台の側面部分の片側に側壁が立設され単極形端子台を表す図であり、(B)基台の側面部分の両側に側壁が立設され単極形端子台を表す図である。
図4】(A)本実施形態に係る端子を表す図であり、(B)100mmの導体ケーブル用の端子、(C)60mm用の端子を表す図である。
図5】本実施形態に係る端子を介して100mmのアルミ導体ケーブルを60mmの単極形端子台にそれぞれ接続した状態を表す図である。
図6】各スペーサから筒部の間の領域に延びる絶縁板を表す図である。
図7】スペーサと絶縁板との取り付け部分の拡大図である。
図8】600V銅導体ケーブルをアルミ導体ケーブルに置き換える場合の対応を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明に係るアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造、端子台及び端子について実施の形態を例示して説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態や図示例に限定するものではない。
また、以下では、前述した導体のサイズが60mmの銅導体ケーブルを100mmのアルミ導体ケーブルに置き換える場合を例示して説明する。
【0018】
図1は、本実施形態に係るアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造を表す図である。以下、アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造を単に接続構造という。
本実施形態では、接続構造1は、アルミ導体ケーブル3の導体31に端子4が取り付けられ、端子4の羽子板部42が単極形端子台21に接続されることで、アルミ導体ケーブル3が単極形端子台21に接続されている。そして、単極形端子台21が複数並設されて端子台2が形成されており、単極形端子台21同士の間にスペーサ5が配置されている。
なお、図2に示すように、アルミ導体ケーブル3と端子4の取り付け部分を絶縁キャップ6で被覆してもよい。
【0019】
端子台2は、単極形端子台21が複数並設されて形成されている。例えば、CVTケーブルの場合は3極すなわち単極形端子台21が3個並設され、CVDケーブルの場合は2極すなわち単極形端子台21が2個並設されて使用される。
そして、本実施形態では、上記のように60mmの銅導体ケーブルを100mmのアルミ導体ケーブル3に置き換える場合でも、端子台2やそれを構成する単極形端子台21は、置き換え前の60mmの銅導体ケーブル用の端子台2や単極形端子台21が使用される。すなわち、接続されるアルミ導体ケーブル3の導体31のサイズ(100mm)より小さいサイズ(60mm)の銅導体ケーブル用の端子台2や単極形端子台21が使用される。
【0020】
単極形端子台21は、図3(A)に示すように、基台22上に配置された導通板23の両端に、締め付けて端子4を導通板23に取り付けるための端子ネジ24がそれぞれ設けられており、2つの端子ネジ24の間に隔壁25が設けられている。そして、基台22の側面部分に側壁26が立設されている。
なお、側壁26は、図3(A)に示すように基台22の片側のみに設けられていてもよく、図3(B)に示すように基台22の両側に設けられていてもよい。また、図1図2では、単極形端子台21として基台22の片側に側壁26が設けられたものが示されているが、基台22の両側に側壁26が設けられた単極形端子台21(図3(B)参照)を用いてもよい。
【0021】
アルミ導体ケーブル3は、図1に示すように、アルミニウムの素線が撚り合わされて導体31が形成されており、本実施形態では、上記のように導体31のサイズが100mmのアルミ導体ケーブル3が用いられている。
また、導体31が絶縁性のシース32で被覆されている。
【0022】
端子4は、図4(A)に示すように、アルミ導体ケーブル3の導体31が差し込まれる円筒状の筒部41と、平板状で平板の中央部分に孔を有する羽子板部42とを有しており、筒部41の一端側に羽子板部42が取り付けられている。そして、本実施形態では、筒部41は、100mmのアルミ導体ケーブル用のものと同じ大きさのものが用いられているが、羽子板部42は、60mmの銅導体ケーブル用のものと同じ大きさのものが用いられている。
すなわち、本実施形態では、図4(B)に示す100mmの導体ケーブル用の端子4Aの筒部41Aの一端側に、図4(C)に示す60mm用の端子4Bの羽子板部42Bが取り付けられて、端子4が形成されている。
【0023】
このように、本実施形態では、端子4の筒部41は、アルミ導体ケーブル3の導体31と同じサイズ用の大きさのものとされるが、端子4の羽子板部42は、アルミ導体ケーブル3の導体31のサイズより小さいサイズ用の大きさのものになるように構成されている。
そして、このように構成することで、端子4の筒部41に100mmのアルミ導体ケーブル3を取り付け、端子4の羽子板部42を60mm用の単極形端子台21に接続することが可能となり、図1図2に示したように、端子4を介して100mmのアルミ導体ケーブル3を60mm用の単極形端子台21に接続することができるようになっている。
【0024】
なお、端子4は、羽子板部42が上記のような羽子板型タイプのものでもよく、丸型タイプやY型タイプ等であってもよい。
また、本実施形態では、図4(A)に示したように、端子4は、100mm用の筒部41に、60mm用の羽子板部42が取り付けられており、羽子板部42が100mm用の羽子板部42(42A)より小さくなっている。そして、この比較的小さな羽子板部42をアルミニウムで形成すると、前述したようにアルミニウムの導電度が銅の約60%しかないため、羽子板部42の部分が小さ過ぎて十分な通電容量を確保することができない可能性がある。
【0025】
そのため、端子4を上記のように構成する場合、少なくとも端子4の羽子板部42はアルミニウムより導電度が高い銅製であることが望ましい。
このように構成すれば、端子4の羽子板部42が上記のように比較的小さくなっても十分な通電容量を確保することが可能となる。
【0026】
また、端子4の筒部41の部分も銅で形成することが可能である。この場合、端子4の筒部41と羽子板部42とを銅で一体成形することができる。
図示を省略するが、例えば筒部41の内面にセレーションとして適切な形状と数の凹凸を設けることにより、端子4の筒部41にアルミ導体ケーブル3の導体31を挿入してかしめることで、凹凸が導体31に食い込むため、導体31の抜けが防止されるとともに、導体31表面の酸化皮膜が破壊され、その内側の新生面が露出して良好な電気的接続が得られる。このセレーションを別部品で構成したものもあり、この場合は、別部品のセレーションを予め端子内部に挿入した状態で導体31を挿入し、かしめる。
【0027】
また、端子4の筒部41の部分をアルミニウムで形成し、アルミニウム製の筒部41と銅製の羽子板部42とを接続して端子4を形成することも可能である。
このように構成すれば、端子4の筒部41とアルミ導体ケーブル3のアルミニウムの導体31との間で異種金属接触腐食が生じることを防止することが可能となる。
【0028】
一方、図5に示すように、図4(A)に示した本実施形態に係る端子4を介して100mmのアルミ導体ケーブル3を60mmの銅導体ケーブル用の単極形端子台21にそれぞれ接続すると、各端子4の100mm用の大きな筒部41同士が近接した状態になる。そのため、筒部41同士の間隔を十分に確保することができなくなり、場合によっては短絡してしまうおそれがある。
また、筒部41同士が近接した状態になると、アルミ導体ケーブル3と端子4の取り付け部分に絶縁キャップ6(図2参照)を被せたり絶縁テープを巻き付けるなどして絶縁処理を施すためのスペースを確保できなくなる。
【0029】
そこで、本発明では、図1図2に示したように、単極形端子台21同士の間にスペーサ5が配置されるようになっており、スペーサ5を挟むようにして単極形端子台21が複数並設されて端子台2が形成されるようになっている。
スペーサ5は、端子台2と同様に、プラスチックやセラミック等の絶縁材料で構成することも可能であり、あるいはゴム等で構成することも可能である。
【0030】
このように構成すれば、本実施形態にように例えば筒部41に100mmのアルミ導体ケーブル3が取り付けられた複数の端子4の羽子板部42を60mmの銅導体ケーブル用の単極形端子台21にそれぞれ接続するような場合であっても、図1図5を比較すれば分かるように、単極形端子台21間にスペーサ5を配置することで各端子4の筒部41同士の間隔がスペーサ5の分だけ広くなり、筒部41同士の間隔を十分に確保することが可能となる。
【0031】
そして、このように筒部41同士の間隔を十分に確保できるため、端子4間で短絡が生じることを防止することが可能となる。また、アルミ導体ケーブル3と端子4の取り付け部分に絶縁キャップ6を被せたり絶縁テープを巻き付けるなどして絶縁処理を施すことが可能となるため、端子4間で短絡が生じる等の問題が生じることを確実に防止することが可能となる。
【0032】
なお、端子4の筒部41同士の間の電気的な絶縁をより確実にするために、例えば図6に示すように、各スペーサ5からそれぞれ、単極形端子台21に接続された端子4の筒部41の間の領域に絶縁板51を延ばすようにして配置するように構成することも可能である。
このように構成すれば、端子4の筒部41同士の間に絶縁板51が存在するため、導電性の異物や塵埃等が筒部41同士の間に入り込めなくなる。そのため、異物や塵埃等による短絡を防ぐことが可能となり、端子4の筒部41同士の間の電気的な絶縁をより確実にすることが可能となる。
【0033】
絶縁板51は、その両側の筒部41との各距離がほぼ等しくなるように配置されることが望ましい。
また、図6に示すように、絶縁板51がスペーサ5と一体的に形成されていれば、アルミ導体ケーブル3を端子台2に接続する作業現場でスペーサ5に絶縁板51を取り付けなくてもよくなるため、作業効率が向上する。
【0034】
一方、作業現場等でスペーサ5に絶縁板51を取り付ける必要が生じた場合に簡単に取り付けることができるようにするために、例えば、図7の拡大図に示すように、スペーサ5と絶縁板51とを別体とし、スペーサ5の端面に溝5Aを設け、絶縁板51の端部にその溝5Aと嵌合する凸部5Bを設けておく。そして、スペーサ5の溝5Aに絶縁板51の凸部5Bをスライドさせながら嵌め込むようにして、スペーサ5に絶縁板51を取り付けることができるように構成することも可能である。
【0035】
以上のように、本実施形態に係るアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造1、端子台2及び端子4によれば、アルミ導体ケーブル3の導体31に、当該導体31のサイズより小さいサイズ用の大きさの羽子板部42を備える端子4が取り付けられ、端子4の羽子板部42が単極形端子台21に接続されることで、アルミ導体ケーブル3が単極形端子台21に接続される。
そして、単極形端子台21が複数並設されて端子台2が形成されており、単極形端子台21同士の間にスペーサ5を配置するように構成した。
【0036】
前述したように、銅導体ケーブルをその通電容量以上の通電容量を有する、サイズが大きなアルミ導体ケーブル3に置き換えて端子台2に接続する場合でも、端子台2として置き換え前のより小さいサイズの銅導体ケーブル用の端子台2を用いることが可能となる。
そのため、銅導体ケーブルをサイズが大きなアルミ導体ケーブル3に置き換える場合でも、配電盤や分電盤等を大きなものに替える必要はなく、銅導体ケーブル用の配電盤や分電盤等をそのまま用いることが可能となる。
【0037】
なお、図1等に示したように、単極形端子台21同士の間にスペーサ5を配置すると、スペーサ5を配置しない場合(例えば図5参照)に比べて、端子台2の横幅(図1等における端子台2の左右方向の長さ)がスペーサ5の分だけ大きくなるが、端子台2の奥行き(図1等における端子台2の上下方向の長さ)は変わらない。
そして、配電盤や分電盤等には、端子台2に接続される電線・ケーブルの本数が増えた場合に単極形端子台21を増設することができるスペースが設けられている場合が少なくない。そのため、上記のように単極形端子台21同士の間にスペーサ5を配置して端子台2の横幅が大きくなっても、配電盤や分電盤等に端子台2を取り付けることができるため、銅導体ケーブル用の配電盤や分電盤等をそのまま用いることができる。
【0038】
また、サイズが小さい銅導体ケーブル用の端子台2(単極形端子台21)にサイズが大きいアルミ導体ケーブル3を接続すると、上記のようにアルミ導体ケーブル3に取り付けた端子4の筒部41同士が近接した状態になり、筒部41同士の間隔を十分に確保することができなくなる場合がある(図5参照)。
しかし、本実施形態に係るアルミ導体ケーブルの端子台への接続構造1、端子台2及び端子4によれば、単極形端子台21同士の間にスペーサ5が配置されているため、単各端子4の筒部41同士の間隔がスペーサ5の分だけ広くなり、筒部41同士の間隔を十分に確保することが可能となる。
【0039】
そのため、端子4間で短絡が生じることを防止することが可能となる。
また、アルミ導体ケーブル3と端子4の取り付け部分に絶縁キャップ6を被せたり絶縁テープを巻き付けるなどして絶縁処理を施すことが可能となるため、端子4間で短絡が生じる等の問題が生じることを確実に防止することが可能となる。
【0040】
なお、図1等では、図を見やすくするために、単極形端子台21の一方側(図中の手前側)だけにアルミ導体ケーブル3が接続されている場合を示したが、単極形端子台21の反対側(図中の奥側)にも銅導体ケーブルやアルミ導体ケーブルが接続される。
また、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【0041】
例えば、上記の実施形態では、60mmの銅導体ケーブルを100mmのアルミ導体ケーブルに置き換える場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されない。
例えば、600V銅導体ケーブル(Cu−CVT)をアルミ導体ケーブル(AL−CVT)に置き換える場合、図8の表に示すように、通常、銅導体ケーブルの1〜2サイズ上のアルミ導体ケーブルに置き換える。そして、このような置き換えのいずれの場合にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【0042】
1 アルミ導体ケーブルの端子台への接続構造
2 端子台
3 アルミ導体ケーブル
4 端子
5 スペーサ
21 単極形端子台
31 導体
41 筒部
42 羽子板部
51 絶縁板
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8