JPS636997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウムブスバーの構造に関す
る。特に本発明は導体の接続部およびプラグとの
接触面の電気的接触を改良されたアルミニウムブ
スバーに関する。なお本明細書で用いる「アルミ
ニウム」という用語はアルミニウムとその合金を
意味する。従来ブスバーには銅導体が使用されて
いるが銅の資源、供給、価格が不安定なことか
ら、アルミニウム導体への移行が進行している。
しかしながら、アルミニウムブスバーを使用する
場合には、銅導体との接続部における腐食や、銅
またはアルミニウム導体との接触面における接触
抵抗の増加等の不安があり、工事の際に接触面の
研磨、コンパウンドの塗付が行われている。ま
た、このような作業を省略し、作業ミスによる事
故を防止するためには、通常、アルミニウムブス
バーの接続部にジンケート処理を施した後、銅メ
ツキを行い、その上に、錫または銀をメツキして
いる。ジンケート法により、錫または銀をメツキ
されたアルミニウムブスバーは、著しい腐食雰囲
気や高温に曝されない場所では、工事前に特別な
処理をしなくても使用できる。しかしながら、従
来の構造のものでは後述の比較例１に示すよう
に、メツキの工程数が非常に多い。また従来の構
造のものでは、銅のストライクおよび下地メツキ
層を有するために、一旦アルミニウム素地およ
び／または亜鉛の置換層が露出すると、銅との接
触腐食により、アルミニウムまたは亜鉛が著しい
腐食を受け、メツキがふくれるという欠点があ
る。また著しい腐食性の環境や高温での使用、ま
たはプラグにゆるみが生じたり他の導体との接続
時のボルトの締付けが不充分である場合には、接
触部の抵抗が増大して、過熱する危険がある。従
来の構造のもう一つの欠点は、その製造時に使用
する銅メツキ液がPH12以上の強アリカリ性である
ために、ジンケート層にわずかでも欠陥がある
と、そこからアルミニウムが溶解して、銅メツキ
をしている時にメツキ層がふくれるという不良が
しばしば発生することである。さらに、従来の構
造のものでは、その製造時に使用するメツキ液が
毒性の強いシアン化物を含んでいるという欠点が
ある。

本発明の目的は、従来法の上記欠点に鑑み、こ
れらの欠点を一切有さないアルミニウムブスバー
の構造を与えるものである。

本発明のアルミニウムブスバーは、導体との接
続部およびプラグの接触面にニツケルを１〜50
mg／cm²の割合で直接電気メツキを施したものであ
る。すなわち、本発明のアルミニウムブスバー
は、ニツケルメツキの前処理として、塩酸５〜35
％を含む溶液でエツチングを行ない、次にスルフ
アミン酸塩またはホウフツ化物としてニツケルイ
オンを50ｇ／以上含むメツキ液よりニツケルを
１〜50mg／cm²の割合で導体の接続部およびプラグ
の接触面に直接ニツケルメツキを施すことを特徴
とするアルミニウムブスバーの製造方法によつて
得ることができる。

本発明のアルミニウムブスバーを製造するに
は、まず該ブスバーの接続部は塩酸５〜35％を含
む溶液、好ましくは塩酸10〜20％、硝酸および／
または硫酸0.5〜１％を含む溶液で、５秒〜２分
間、好ましくは30秒〜１分間エツチングする。し
かる後、水洗して、ニツケルイオン50ｇ／以上
を含むスルフアミン酸ニツケルメツキ液またはホ
ウフツ化ニツケルメツキ液よりメツキされる。本
発明によるアルミニウムブスバーの構造は、その
接続部において、著しい微視的な凹凸を有するア
ルミニウム上に、ニツケルが１〜50mg／cm²、好ま
しくは５〜20mg／cm²の割合で直接固着したものと
なつている。

塩酸５％以下あるいはエツチング時間５秒以下
では全面がエツチングされず、メツキが不均一に
なり、ブスバーとして使用した時に耐食性が悪
く、接触抵抗も大きい。塩酸35％以上ではガスの
発生が著しく、またエツチング時間２分以上では
生産速度が遅くなり、またニツケルイオン50ｇ／
以下では、電着速度が小さくなりメツキ時間が
長くなり過ぎて、実際の操業では適用できない。
スルフアミン酸ニツケルメツキ浴またはホウフツ
化ニツケル化浴以外のメツキ液ではメツキが密着
せず、ブスバーとして使用できない。ニツケルメ
ツキ量１mg／cm²未満では耐食性の点でブスバーと
して使用するには問題があり、50mg／cm²を超える
とアルミニウムに比べ高価なニツケルを大量に使
用することになり、コストが高くなり過ぎる。

本発明の具体的な実施においては、圧延または
押出によつて製造したアルミニウム板材を望まれ
る大きさに切断した後、必要に応じて研磨、脱脂
などを行ない、しかる後、接続部をアルカリでエ
ツチングする。アルカリエツチング液としては、
例えばカセイソーダ、炭酸ソーダ等の溶液が使用
され、場合によつては、グルコン酸ソーダ等の界
面活性剤を含む溶液が使用される。次に水洗し、
接続部を前述の塩酸５〜35％を含む溶液でエツチ
ングし、しかる後水洗して、ニツケルメツキを施
す。通常、接続面のみを処理するために、接続面
のみを液中に浸漬してエツチング、メツキが行な
われるが、同じ目的のために接続部以外の部分を
塗装、ビニルテープ、ゴム等によつて予め被覆し
ておいてもよい。スルフアミン酸ニツケルメツキ
液は、スルフアミン酸ニツケル以外に、塩化ニツ
ケル、ホウ酸を加えるのが好ましく、またホウフ
ツ化ニツケルメツキ液は、ホウフツ化ニツケル以
外にホウ酸を含むものが好ましい。また、本発明
のアルミニウムブスバーの製造は、手動、半自動
または自動のいずれにおいても操業できる。

本発明のアルミニウムブスバーは後述の実施例
１に示すように、従来の構造のものに比べ製造工
程数が著しく短縮している上に、シアン化物を一
切使用せず、またニツケルが直接アルミニウム表
面にメツキされているために、アルミニウム素地
が露出しても、接触腐食は従来のものに比べはる
かに小さい。また、ニツケルは銅に比べ耐酸化性
に優れておりアルミとの相互拡散が小さいため
に、従来のもののように高温での使用中に触触抵
抗が著しく増大するという現象は起らない。ま
た、本発明のアルミニウムブスバーは、通電サイ
クルテストの結果、接触抵抗が非常に安定してい
ることが分つた。これは、製造方法において、ア
ルミニウムをエツチングする際に著しい凹凸を生
じ、その上にメツキを施しても、メツキの表面に
著しい凹凸が生じていることと、何らかの関係が
あるものと思われるが、詳細は明らかではない。

次に、本発明の実施例について述べる。

実施例 １ 厚さ10mm、幅200mm、長さ５ｍのA1060−Ｆア
ルミニウム押出板で、裸導体３極フイーダバスダ
クトを製造した。その際、導体は押出後、接続部
をカセイソーダ30ｇ／、炭酸ソーダ30ｇ／か
らなる60℃の溶液で１分間エツチングし水洗し、
次いで塩酸16％、硝酸１％からなる溶液で１分間
エツチングし、水洗し、Ni（SO₃NH₂）₂・
4H₂O320ｇ／、NiCl₂・6H₂O15ｇ／、
H₃BO₃30ｇ／からなる50℃のメツキ液に浸漬
し、5A／ｄm²の電流密度で５分間メツキして、
ニツケル約4.6mg／cm²のメツキを得た。厚さ10mm、
幅200mm、長さ150mmの同一材質の当て板にも、同
じ方法で約4.6mg／cm²のニツケルメツキを施した。
２組のバスダクトの各導体間にこの当て板を挿入
し、亜鉛メツキ銅製ボルト、ナツト、座金を用い
て接続した。接続部の温度を熱電対を用いて測定
しながら、600Vで3000Aの電流を45分間流し、
45分間通電を停止した。これを1000サイクル繰返
したところ、最大温度上昇は30℃で、非常に小さ
かつた。

実施例 ２ 厚さ４mm、幅25mm、長さ２ｍのA1060−H14ア
ルミニウム圧延板で、タツプ付バスダクトを製造
した。圧延、伸直、切断後、トリクロルエチレン
で洗滌し、タツプ部を、カセイソーダ50ｇ／、
グルコン酸ソーダ３ｇ／の50℃の溶液で２分間
エツチングし、水洗し、塩酸15％、硫酸0.5％を
含む溶液でエツチングした後、水洗して、実施例
１と同一のメツキ液より、50℃の浴温、8A／ｄ
m²の電流密度で10分間メツキし、約14.6mg／cm²の
ニツケルメツキを施した。タツプ部に、黄銅製端
子ねじを用いて、2.6mmφのビニル覆銅線を接続
し、50Aの電流を流した。最大上昇温度は27℃
で、小さかつた。

実施例 ３ 厚さ0.8mm、幅10cm、長さ0.5ｍのA1060−H14
アルミニウム圧延板のバスダクトアダプターを製
造した。両端より７cmをトリクロルエチレンで洗
滌し、50ｇ／のカセイソーダを含む60℃の溶液
で１分間エツチングし、水洗し、塩酸18％の溶液
でエツチングし、 ホウフツ化ニツケル 650ｇ／ ホウ酸 30ｇ／ からなるメツキ液で10A／ｄm²の電流密度で２分
間メツキして、約3.7mg／cm²のニツケルメツキを
施た。NaCl5％、35℃で72時間の塩水噴霧試験を
行つたが全く腐食は生じなかつた。

比較例 １ 従来の方法で、実施例１と同型のバスダクトを
製造した。ただし、接続部の表面処理は従来のジ
ンケート法により、押出後カセイソーダ30ｇ／
、炭酸ソーダ30ｇ／からなる60℃の溶液でエ
ツチングし、水洗し、硝酸50％の溶液に10秒間浸
漬し、 NaOH 525ｇ／ ZnO 100ｇ／ の溶液に１分間浸漬してジンケート処理を施し、
水洗し、シアン化銅ストライクメツキ浴より40℃
で2.6A／ｄm²の電流密度で１分間メツキし、水
洗し、次いでシアン化銅メツキ液（89℃）より
4A／ｄm²で５分間メツキし、その上に錫酸塩浴
より、5μ錫メツキを施した。実施例１と同一材
質、同一形状の当て板にも、ジンケート法で錫メ
ツキを施した。これらのバスダクトおよび付属品
に、実施例１と同一の方法で試験したところ、最
大上昇温度は120℃に達した。

比較例 ２ 実施例３と同型のアダプターを製造した。トリ
クロルエチレンで洗滌後、両端より７cmに比較例
１と同一のエツチング、酸洗、ジンケート処理、
銅ストライクメツキを施し、その上に実施例３と
同一の方法で同一時間ニツケルメツキを施した。
実施例３と同一の塩水噴霧試験を施したところ、
14ケ／ｄm²の割合でふくれを生じた。

上述のごとく、本発明のアルミニウムブスバー
は電気的接触抵抗が安定でかつ耐食性にも優れた
安価なものでその工業的応用価値は多大なものが
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導体の接続部およびプラグの接触面にニツケ
   ルを１〜50mg／cm²の割合で直接電気メツキしたア
   ルミニウムブスバー。