JPS5830699B2 - デンキゼツエンタンシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気絶縁端子の改良に関し、特に大電力用に好
適なものである。

従来の電気絶縁端子は第１図および第２図示のように、
無空棒状電気端子１の周囲を金属やセラミクスからなる
シェル２で包囲し、このシェル２と上記端子１との間に
ガラスコンパウンドからなる充填材３が充填されて封着
し気密性と電気絶縁性とを保持している。

前記ガラスコンパウンドは４０ないし２００メツシユの
アルミナ粉末やマグネシア粉末などを骨材とし、これを
気泡のない良質の結合ガラス中に分散させたもので、ガ
ラスを単独で充填した場合に比較して、熱的および機械
的衝撃に強く、丈夫である利点がある。

しかし金属などとの結合力は弱いので、溶着部において
径方向に生じる歪み応力Ｐｒｌ＃Ｐｒ２が圧縮歪みにな
るように構成する必要がある。

そうして、このように径方向の歪みを圧縮歪みにするた
めには端子１の熱膨張率をα１、シェル２の熱膨張率を
α２充填材３の熱膨張率をα３とした場合、α１〉α２
〉α２になるようにすればよい。

しかし、この場合、図示のように、端子１に接する部分
の縦軸方向の歪み応力Ｐｚ、および切線方向の歪み応力
Ｐθ１がともに引っ張り歪みになり、端子１の径が大き
い場合はこの歪みのためクラックを生じやすい欠点があ
る。

また、α１くα２にすればＰ ｚ １およびＰθ、を圧
縮歪みにすることができるが、しかし径方向の歪み応力
Ｐｒ１が図示と反対に引っ張り歪みになり、シェル１内
面との結合力が弱くリークしやすくなるなどの欠点があ
る。

これらの欠点はいずれも端子が大径になるに従って大き
くなり、実用にならなくなる。

本発明はこのような従来技術の欠点を除くためになされ
たもので、ガラスコンパウンドからなる充填材の剥離、
クラックあるいはリークなどの発生を防止した電気絶縁
端子を提供することを目的とし、特に大電流用に好適な
ものである。

本発明の要旨は電気端子の封着部を中空にし、この中空
部にガラスコンパウンドからなる第２の充填材を充填し
て封着したことによって、端子自体の熱膨張率の影響を
緩和し、端子外のガラスコンパウンド内の歪み分布を修
正して、シェル近傍を圧縮歪みにするとともに端子接合
面における歪みを緩和したことである。

以下、本発明の詳細を図示の各実施例を参照して説明す
る。

第３図は本発明を適用してなる一般的な電気絶縁端子を
示し、第１図および第２図示の従来のものに対応するも
のである。

すなわち、１１は金属管からなる電気端子、１２はこの
端子１１を包囲する金属、セラミックスなどからなり両
端開口した環形シェル、１３はこのシェル１２内面と上
記端子１１の封着部１１ａ外面との間に充填され、かつ
両者に溶着して気密封止するガラスコンパウンドからな
る第１の充填材、１４は上記端子１１内に充填され、そ
の内面に溶着して気密封止するガラスコンパウンドから
なる第２の充填材である。

つぎに第３図示の第１の実施例について各部構成をさら
に具体的に述べる。

端子１１・・・・・・外径２２朋、内径１８關の銅管（
熱膨張率 １６４Ｘ１０−シ℃） シェル１２・・・・・・外径３４．５ｍｍ、内径２８．
５間の８係ニツケル・１８係クロム・ 残部鉄からなる不銹鋼管、（熱 膨張率は１７３Ｘ１０ ”／’Ｃ） 第１の充填材１３・・・・・・マグネシア粉末をＰｂＯ
Ｂ２Ｏ３５ｉ０２系ガラス（軟 化温度３５４℃、熱膨張率１１２ Ｘ １０−７／℃）で結合している ガラスパウンド。

第２の充填材１４・・・・・・第１の充填材と同質。

この場合、端子１１の金属部分断面積は１２５．５朋２
になり、これは直径１２．６ｍ１Ｏ銅棒に相当する。

本例において、端子１１の熱膨張率が結合ガラスのそれ
より大きいので、この端子１１の封着部１１ａでは径方
向に引張り歪みを生じるが、端子１１が肉薄で、軟質で
歪みを緩和する性質があり、しかも端子１１内には端子
１１より熱膨張率の小さい第２の充填材１４が充填され
ているので、端子１１の封着部１１ａに生じる引っ張り
歪みは大幅に緩和され、したがって、熱的および機械的
衝撃に強く、丈夫で、クラックやリークなどが発生する
おそれがない。

さらに、端子１１は断面積が大きいので、大電流を安全
に通流でき、従来のものが直径６朋以上の銅棒を使用す
るとスローリークを生じて実用にならないのに比較して
格段に優れている。

つぎに、同じく第３図を援用して示す第２の実施例につ
いて各部構成を具体的に述べる。

端子１１・・・・・・外径１０ｍｒｔｔ、内径８１ｎｒ
／Ｌの鋼管（熱膨張率 １６４Ｘ１０−７／℃） シェル１２・・・・・・外径 ２３ｍｍ、内径 ２０ｍ
ｍの軟鋼 （熱膨張率は１２３Ｘ１０−７／’Ｃ） 第１の充填材１３・・・・・・マグネシア粉末をＰｂＯ
−Ｂ２Ｏ３−８ｉＯ２系ガラス（軟化温 度３５４℃熱膨張率１１２Ｘ１０７ ／’Ｃ）で結合してなるガラスコンパ ウンド。

第２の充填材１４・・・・・・アル□す粉末をＰｂＯ−
Ｂ２０３−ＺｎＯ系ガラス（軟化温度 ３９６℃、熱膨張率９９Ｘ１０ ’／ ℃）で結合してなるガラスコンパウ ンド。

本例においても第１の実施例と同様な効果がある。

つぎに、第３の実施例を第４図に示す。

このものは本発明をシーズヒータの端子構造に適用した
ものである。

すなわち２１は管状電気端子、２２はこの端子が管端部
を貫通するシェルすなわちシーズ管、２３はこのシーズ
管２２と上記端子２１との間に充填されて気密閉塞する
第１の充填材、２４１ｒｉ上記端子２１内に充填された
第２の充填材、２５は上記端子２１から上記シーズ管２
２内に延在するニクロム線からなる電気発熱体、２６は
この発熱体２５と上記シーズ管２２との間に介在するマ
グネシア粉末などの電気絶縁粉末である。

上記端子はシーズ管２２内に位置する基端が同物質で一
体に閉塞され、少くとも封着部２１ａが中空になってい
る。

つぎに、各部構成を具体的に示す。端子２１・・・・・
・外径７關、封着部２１ａの内径６ｍｖｔノ１８％クロ
ム・残部鉄の不銹 鋼棒（熱膨張率１０４Ｘ１０ ７ ／℃） シーズ管２２・・・・・・外径１８ｎ１内径１７ｍｒＩ
Ｌの８係ニツケル・１８係クロム・残部 鉄の不銹鋼管、（熱膨張率１７３ ＸＩＯ’／’Ｃ） 第１の充填材２３・・・・・・４０ないし２００メツシ
ユのマグネシア粉末をＰｂＯ−Ｂ２ Ｏ５ＺｎＯ系ガラス（軟化温度 ３９６℃、熱膨張率９９Ｘ１０−７ ／℃）で 結合してなるガラスコ ンパウンドで、層の厚さは１５ｍｍ 第２の充填材２４・・・・・・第１の充填材と同じ。

このものもｌた、第４の充填材２３の端子２１との境界
部分に径方向の圧縮歪みが生じ、しかも軸方向と切線方
向との引っ張り歪み応力は従来の無空棒からなる端子に
比較して大幅に軽減され、クラックやスローリークのお
それがなく、しかも端子２１の金属部分の断面積が外径
３．６酩の無空棒に相当するほど犬きく、大電流の通流
が可能になった。

なお、前述の各実施例から明らかなとおり、本発明にお
いて、第１および第２の充填材を構成するガラスコンパ
ウンドは同質でも異質でもよい。

さらに、第２の充填材の封着は気密でなくともよい。

また、本発明においては、シェルを有せず圧縮成形され
たガラスコンパウンドからなる第４の充填材を中空端子
が貫通し、この端子内にガラスコンパウンドからなる第
２の充填材を充填したものを前記各側のようにシェル内
に収容して加熱して溶着させて気密組立てすれば同様な
効果が生じる。

このように、本発明は少くとも封着部が中空である棒状
電気端子と、この端子の封着部を包囲するシェルと、こ
のシェルと上記端子との間に充填されて気密封着するガ
ラスコンパウンドからなる第１の充填材と、上記端子の
中空部に充填されて封着したガラスコンパウンドからな
る第２の充填材とを設けたので、端子自体の熱膨張率の
影響を緩和し、第４の充填材と端子との間の接合を強固
にし、熱的および機械的衝撃に強く、クラックやスロー
リークのおそれがない電気絶縁端子を提供できる。

また、端子の断面積を大きくできるので大電流用に適す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気絶縁端子の一例の断面図、第２図は
同じく他の方向からの断面図、第３図は本発明の電気絶
縁端子の一実施例の断面図、第４図は他の実施例の断面
図である。 Ｌｌｌ、２１・・・・・・電気端子、１１ａ、２１ａ・
・・・・・端子の封着部、２，１２，２２・・・・・・
シェル、３．１３．２３・・・・・・ガラスコンパウン
ドからなる第１の充填材、１４，２４・・・・・・ガラ
スコンパウンドからなる第２の充填材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも封着部が中空である棒状電気端子と。 この端子の封着部を包囲するシェルと、このシェルと上
   記端子との間に充填されて気密封着するガラスコンパウ
   ンドからなる第１の充填材と、上記端子の中空部に充填
   されて封着したガラスコンパウンドからなる第２の充填
   材とを具備したことを特徴とする電気絶縁端子。