JP2003331671A - 分割導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造される分割導体にセグメント導体がばら
けようとする応力が内在するのを減少させることができ
る分割導体の製造方法を提供する。 【解決手段】 複数本の素線４を撚り合わせて４層の素
線撚合せ層を形成する際、素線撚合せ層毎にその撚合せ
層を扇形状に圧縮成形し、これにスパイラル状のプレフ
ォームを施してセグメント導体１２を形成し、これらセ
グメント導体１２を集合撚り合わせて分割導体を製造す
る際、セグメント導体１２の最外素線撚合せ層１２Ｄに
施されるプレフォームのスパイラルピッチがセグメント
導体１２の集合撚合せピッチと同一になり、最外素線撚
合せ層１２Ｄを除く内側素線撚合せ層１２Ａ乃至１２Ｃ
に施されるプレフォームのスパイラルピッチがセグメン
ト導体１２の集合撚合せピッチより小さくなるように、
素線撚合せ層毎にスパイラル状のプレフォームを施して
セグメント導体１２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は電力ケーブル用の分
割導体の製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電力ケーブルの導体断面積は当該電力ケ
ーブルが使用される線路の送電容量から決まる電流値に
より決定される。送電容量の大きい高電圧ケーブルでは
導体断面積が大きくなる。電力ケーブル用導体は要求さ
れる可撓性を満足させるために、銅又はアルミニウムで
出来た複数本の素線を撚り合わせて円形に成形されたも
のであるが、導体断面積が大きくなると、製造設備能力
の問題で一度に成形することが困難になる。また、電流
値が大きくなると、表皮効果による送電損失が無視出来
なくなるため、複数本の素線を撚り合わせて扇形状に圧
縮成形して形成された複数本（通常は４乃至６本）のセ
グメント導体を集合撚り合わせた分割導体が採用され
る。ところで、分割導体にはセグメント導体がばらけよ
うとする応力が内在する。この応力は分割導体を用いた
電力ケーブルの製造及び布設に際してケーブルを回転さ
せる力として作用するため、ケーブルがうねり、その製
造能率や布設作業性の低下、分割導体の品質不良等とい
った種々の問題を引き起こす。このような問題が生じな
いように、集合撚り合わされる複数本のセグメント導体
にはこれを圧縮成形し、スパイラル状のプレフォームを
施している。 【０００３】従来、この種の分割導体の製造方法は、銅
又はアルミニウムで出来た複数本の素線を撚り合わせて
複数層の素線撚合せ層を形成する際、素線撚合せ層毎に
その撚合せ層を成形機で扇形状に圧縮成形し、これにセ
グメント導体の集合撚合せピッチと同じスパイラルピッ
チでスパイラル状のプレフォームを施すことにより複数
本（通常は４本乃至６本）のセグメント導体を形成し、
これらセグメント導体を集合撚り合わせるようにして分
割導体を製造する方法である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分割導体の製造方法では、素線撚合せ層毎にその撚合せ
層を扇形状に圧縮成形し、これにセグメント導体の集合
撚合せピッチと同じスパイラルピッチでスパイラル状の
プレフォームを施すことによりセグメント導体を形成し
ているので、セグメント導体の形成時点においては、セ
グメント導体を構成する素線撚合せ層に施されるプレフ
ォームのスパイラルピッチがセグメント導体を集合撚り
合わせる際の集合撚合せピッチと等しくなるが、セグメ
ント導体を形成した後、セグメント導体に作用している
張力が開放されると、セグメント導体を構成している素
線撚合せ層に施されているプレフォームのスパイラルピ
ッチがセグメント導体の集合撚合せピッチより長くなっ
てくる。 【０００５】そうすると、複数本のセグメント導体を集
合撚り合わせる際、セグメント導体の素線撚合せ層に施
されるプレフォームのスパイラルピッチより小さい集合
撚合せピッチで集合撚り合わせることと同じになって、
製造される分割導体にセグメント導体がばらけようとす
る応力が内在するのを取り除くことが困難になり、セグ
メント導体の素線撚合せ層にプレフォームを施す効果が
減殺されてしまうという問題があった。 【０００６】本発明の目的は、上記の課題を解決し、セ
グメント導体がばらけようとする応力が内在するのを減
少させることができる分割導体の製造方法を提供するこ
とにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、複数本の素線を撚り合わせて複数層の
素線撚合せ層を形成する際、素線撚合せ層毎にその撚合
せ層を扇形状に圧縮成形し、これにスパイラル状のプレ
フォームを施すことにより複数本のセグメント導体を形
成し、これらセグメント導体を集合撚り合わせるように
した分割導体の製造方法において、セグメント導体の最
外素線撚合せ層に施されるプレフォームのスパイラルピ
ッチがセグメント導体の集合撚合せピッチと同一にな
り、セグメント導体の最外素線撚合せ層を除く内側素線
撚合せ層に施されるプレフォームのスパイラルピッチが
セグメント導体の集合撚合せピッチより小さくなるよう
に、素線撚合せ層毎にその撚合せ層にスパイラル状のプ
レフォームを施すことにより複数本のセグメント導体を
形成するようにした製造方法である。 【０００８】本発明の製造方法によると、セグメント導
体の最外素線撚合せ層を除く内側素線撚合せ層に施され
るプレフォームのスパイラルピッチがセグメント導体の
集合撚合せピッチより小さくなるように、素線撚合せ層
毎にその撚合せ層にスパイラル状のプレフォームを施し
てある。従って、セグメント導体を形成した後、セグメ
ント導体に作用している張力が開放されてセグメント導
体を構成している複数層の素線撚合せ層に施されるプレ
フォームのスパイラルピッチが大きくなっても、内側素
線撚合せ層のスパイラルピッチがセグメント導体の集合
撚合せピッチより大きくなるようなことがなくなる。こ
れにより、最外素線撚合せ層には内側素線撚合せ層から
スパイラルピッチを大きくするような張力が作用しなく
なり、セグメント導体の集合撚合せピッチに等しい最外
素線撚合せ層のスパイラルピッチがその集合撚合せピッ
チより大きくなるようなことが抑制される。その結果、
セグメント導体の素線撚合せ層に施されるプレフォーム
のスパイラルピッチが全体的に集合撚合せピッチとほぼ
同一のピッチに維持されて、製造される分割導体にセグ
メント導体がばらけようとする応力が内在するのを減少
させることができ、電力ケーブルの製造及び布設に際し
てケーブルにうねりを引き起こすようなことがなくな
り、ケーブルの製造能率、布設作業性及び分割導体の品
質を向上させることができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に本発明に係る分割導体の製造
方法の一実施形態を図面により詳細に説明する。図１は
本発明を実施する際に使用される装置の概要図、図２は
図１の装置において、セグメント導体の複数層の素線撚
合せ層を扇形状に圧縮成形する成形機の原理説明図、図
３は本発明により製造される分割導体の横断面図であ
る。図１の装置を用いて本発明に係る分割導体の製造方
法の一実施形態を説明する。 【００１０】先ず、図１の左方に配設されている中心素
線送出ボビン１から中心素線２を送り出して、複数個の
素線送出ボビン４が搭載された回転ケージ３の中心軸線
上に設けられた素線挿通穴（図示省略）に挿通させると
共に、回転ケージ３を例えば図１の矢印方向、即ち、中
心素線２の送出方向の上流側から下流側方向（図１の左
側から右側方向）を見た場合に時計方向へ回転させ、素
線送出ボビン４から複数本の銅又はアルミニウムからな
る素線５を送り出し、これら中心素線２及び複数本の素
線５を目板６及び後記する成形機８と同方向へ回転する
撚合せダイス７に通して、そのダイス７で中心素線２の
外周に複数本の素線５を右方向（Ｓ方向）へ撚り合わ
せ、後記するセグメント導体１２（図３参照）を構成す
る扇形状に圧縮成形される前の円形状の内側素線撚合せ
層１２Ａを形成する。次いで、その内側素線撚合せ層１
２Ａを撚合せダイス７の後段に直列に配設された、例え
ば、図２に示す成形機８で扇形状に圧縮成形する。 【００１１】成形機８は図２に示すように１対の成形ロ
ール９と成形ロール１０からなる。一方の成形ロール９
の外周面にはＶ形状の凹溝９Ａが形成され、他方の成形
ロール１０の外周面には内側に緩くカーブを描いて凹ん
だ弧状の凹溝１０Ａが形成されている。成形ロール９、
１０は回転軸９Ｂ、１０Ｂが平行で、且つ、両外周面同
士が接触するように組み合わされて両凹溝９Ａ、１０Ａ
により扇形状の成形穴１１が形成され、回転軸９Ｂ、１
０Ｂ及び成形穴１１の中心軸線の回りを矢印方向へ回転
（自転、公転）する。成形ロール９、１０の少なくとも
成形穴１１の回りの回転（公転）は、モータ等の駆動源
（図示省略）の駆動により行われる。そこで、前記円形
状の内側素線撚合せ層１２Ａを成形機８の成形ロール
９、１０の成形穴１１内に挿通させ、成形ロール９、１
０から半径方向内側へ圧縮力を加えることにより、成形
ロールの回転（自転）に伴って扇形状に圧縮成形する。 【００１２】更に、扇形状に圧縮成形された内側素線撚
合せ層１２Ａに、前記撚合せダイス７及び成形機８、即
ち、成形ロール９、１０を、前記中心素線２及び前記成
形穴１１の中心軸線の回りに図１の矢印方向、即ち、中
心素線２の送出方向の上流側から下流側方向（図１の左
側から右側方向）を見た場合に時計方向へ同一速度で回
転（公転）させることにより、内側素線撚合せ層１２Ａ
に図４（イ）に示すような右方向（Ｓ方向）、即ち、後
記する４本のセグメント導体１２を集合撚り合わせる方
向と同一方向へ所定のスパイラルピッチＰ１（図４
（イ）参照）でねじれを加えてスパイラル状のプレフォ
ーム（予成形）を施し、図３に示すような扇形状に圧縮
成形された内側素線撚合せ層１２Ａを形成する。 【００１３】この場合、内側素線撚合せ層１２Ａに施さ
れるスパイラル状のプレフォームのスパイラルピッチＰ
１は、図３に示す４本のセグメント導体１２を集合撚り
合わせることにより、分割導体を製造する場合の集合撚
合せピッチより小さく、且つ、セグメント導体１２を形
成した後、セグメント導体１２に作用している張力が開
放されて内側素線撚合せ層１２Ａに施されるプレフォー
ムのスパイラルピッチＰ１が大きくなっても、セグメン
ト導体１２を集合撚り合わせる場合の集合撚合せピッチ
より大きくならないように設定して内側素線撚合せ層１
２Ａにプレフォームを施す。 【００１４】次に、このようにして、回転ケージ３、撚
合せダイス７及び成形機８により内側素線撚合せ層１２
Ａを形成した後、この内側素線撚合せ層１２Ａを前記回
転ケージ３の後段に撚合せダイス７及び成形機８を介し
て配設された回転ケージ１３に挿通させ、回転ケージ１
３を、例えば、前記回転ケージ３とは逆方向へ回転さ
せ、素線送出ボビン４から送り出された複数本の素線５
を、図１の右方向へ走行する内側素線撚合せ層１２Ａの
外周に、撚合せダイス７で左方向（Ｚ方向）へ撚り合わ
せ、扇形状に圧縮成形される前の円形状の内側素線撚合
せ層１２Ｂを形成する。次いで、この内側素線撚合せ層
１２Ｂを撚合せダイス７の後段に配設された成形機８で
前記同様に扇形状に圧縮成形し、更に、この内側素線撚
合せ層１２Ｂに、撚合せダイス７及び成形機８を前記し
たように図１の矢印方向（同図の左側から右側方向を見
て時計方向）へ同一速度で回転（公転）させることによ
り、図４（イ）に示すように、内側素線撚合せ層１２Ａ
と同様な右方向へ同じスパイラルピッチＰ１でねじれを
加えてスパイラル状のプレフォームを施し、図３に示す
ような扇形状に圧縮成形された内側素線撚合せ層１２Ｂ
を形成する。 【００１５】次に、このようにして、回転ケージ１３、
撚合せダイス７及び成形機８により内側素線撚合せ層１
２Ｂを形成した後、この内側素線撚合せ層１２Ｂを前記
回転ケージ１３の後段に撚合せダイス７及び成形機８を
介して配設された回転ケージ１４に挿通させ、回転ケー
ジ１４を、例えば、前記回転ケージ１３とは逆方向（前
記回転ケージ３と同方向）へ回転させ、素線送出ボビン
４から送り出された複数本の素線５を、図１の右方向へ
走行する内側素線撚合せ層１２Ｂの外周に、撚合せダイ
ス７で左方向（Ｚ方向）へ撚り合わせ、扇形状に圧縮成
形される前の円形状の内側素線撚合せ層１２Ｃを形成す
る。次いで、その内側素線撚合せ層１２Ｃを撚合せダイ
ス７の後段に配設された成形機８で前記同様に扇形状に
圧縮成形し、更に、この内側素線撚合せ層１２Ｃに、撚
合せダイス７及び成形機８を図１の矢印方向（同図の左
側から右側方向を見て時計方向）へ同一速度で回転させ
ることにより、図４（イ）に示すように、内側素線撚合
せ層１２Ａ、１２Ｂと同様な右方向へ同じスパイラルピ
ッチＰ１でねじれを加えてスパイラル状のプレフォーム
を施し、図３に示すような扇形状に圧縮成形された内側
素線撚合せ層１２Ｃを形成する。 【００１６】次に、このようにして、３層の内側素線撚
合せ層１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを形成した後、更に、内
側素線撚合せ層１２Ｃを前記回転ケージ１４の後段に撚
合せダイス７及び成形機８を介して配設された回転ケー
ジ１５に挿通させ、回転ケージ１５を、例えば、前記回
転ケージ１４とは逆方向（前記回転ケージ１３と同方
向）へ回転させ、素線送出ボビン４から送り出された複
数本の素線５を、図１の右方向へ走行する内側素線撚合
せ層１２Ｃの外周に、撚合せダイス７で左方向（Ｚ方
向）へ撚り合わせ、扇形状に圧縮成形される前の円形状
の最外素線撚合せ層１２Ｄを形成する。次いで、その最
外素線撚合せ層１２Ｄを撚合せダイス７の後段に配設さ
れた成形機８で前記同様に扇形状に圧縮成形し、更に、
この最外素線撚合せ層１２Ｄに、撚合せダイス７及び成
形機８（成形ロール９、１０）を図１の矢印方向（同図
の左側から右側方向を見て時計方向）へ同一速度で回転
させることにより、内側素線撚合せ層１２Ａ、１２Ｂ、
１２Ｃと同様に右方向であるが、図４（ロ）に示すよう
なスパイラルピッチＰ２でねじれを加えてスパイラル状
のプレフォームを施し、図３に示すような扇形状に圧縮
成形された最外素線撚合せ層１２Ｄを形成する。 【００１７】ただし、最外素線撚合せ層１２Ｄに施され
るスパイラル状のプレフォームのスパイラルピッチＰ２
（図４（ロ）参照）は、前記内側素線撚合せ層１２Ａ乃
至１２ＣのスパイラルピッチＰ１（図４（イ）参照）よ
り大きく、図３に示すような４本のセグメント導体１２
を集合撚り合わせることにより分割導体を製造する場合
の集合撚合せピッチと同一になるように設定する。これ
により、４本のセグメント導体１２の集合撚合せ不良を
確実に防止し、撚合せの精度が向上する。 【００１８】このようにして、前記内側素線撚合せ層１
２Ａ乃至１２Ｃ及び最外素線撚合せ層１２Ｄを形成した
後、これら素線撚合せ層を回転ケージ１５の後段に配設
された引取キャプスタン１６で引き取り、巻取ドラム１
７に巻き取って１本のセグメント導体１２を形成する。
他の３本のセグメント導体１２も図１の装置を用いて同
様な方法で形成する。このようにして形成された４本の
セグメント導体１２は、集合撚合機（図示省略）によ
り、前記セグメント導体１２の最外素線撚合せ層１２Ｄ
に施されるプレフォームのスパイラルピッチＰ２に等し
い集合撚合せピッチで該プレフォームのスパイラル方向
（前記右方向）と同方向へ集合撚り合わせて分割導体１
８を製造する。なお、セグメント導体１２の素線が絶縁
導体でない場合には、表皮効果を少なくするために、４
本のセグメント導体１２を集合撚り合わせる際、セグメ
ント導体１２間に絶縁紙を介在させながら集合撚り合わ
せることが望ましい。 【００１９】このようにして分割導体１８を製造する場
合には、４本のセグメント導体１２の最外素線撚合せ層
１２Ｄを除く内側素線撚合せ層１２Ａ乃至１２Ｃに施さ
れるプレフォームのスパイラルピッチＰ１がセグメント
導体１２の集合撚合せピッチより小さくなるように、素
線撚合せ層毎にその撚合せ層１２Ａ乃至１２Ｃにスパイ
ラル状のプレフォームを施してある。従って、セグメン
ト導体１２を形成した後、セグメント導体１２に作用し
ている張力が開放されてセグメント導体１２を構成して
いる３層の内側素線撚合せ層１２Ａ乃至１２Ｃに施され
るプレフォームのスパイラルピッチＰ１が大きくなって
も、前記スパイラルピッチＰ１がセグメント導体の集合
撚合せピッチより大きくなるようなことがなくなる。 【００２０】これにより、最外素線撚合せ層１２Ｄには
内側素線撚合せ層１２Ａ乃至１２Ｃからスパイラルピッ
チを大きくするような張力が作用しなくなり、セグメン
ト導体１２の集合撚合せピッチに等しい最外素線撚合せ
層１２Ｄのスパイラルピッチがその集合撚合せピッチよ
り大きくなるようなことが抑制される。その結果、セグ
メント導体１２の素線撚合せ層に施されるプレフォーム
のスパイラルピッチが全体的に集合撚合せピッチとほぼ
同一のピッチに維持されて、製造される分割導体１８に
セグメント導体１２がばらけようとする応力が内在する
のを減少させることができる。 【００２１】なお、前記実施形態では、セグメント導体
１２を構成する素線撚合せ層、即ち、内側素線撚合せ層
１２Ａ乃至１２Ｃ及び最外素線撚合せ層１２Ｄを、複数
本の素線５を撚合せ層ごとに撚合せ方向を逆にした交互
撚り方法によって形成したが、各撚合せ層を同方向、例
えば、右方向（Ｓ方向）又は左方向（Ｚ方向）へ撚り合
わせる同方向撚り方法によって形成してもよい。 【００２２】前記複数層の素線撚合せ層が交互撚り又は
同方向撚りのいずれの撚り方法により形成される場合で
も、各素線撚合せ層にプレフォームを施すために右方向
又は左方向へねじれを加えるスパイラル方向はいずれも
同方向にする。また、該プレフォームのスパイラルピッ
チは、セグメント導体の最外素線撚合せ層に施されるも
のについては、セグメント導体の集合撚合せピッチと同
一ピッチにし、セグメント導体の前記内側素線撚合せ層
に施されるものについては、前記最外素線撚合せ層のス
パイラルピッチ及びセグメント導体の集合撚合せピッチ
よりも小さくする。 【００２３】更に、前記複数層の素線撚合せ層を同方向
撚りして形成する場合、その素線撚合せ方向と同じ方向
にねじれを加えてプレフォームを施すと、素線の撚り戻
りや笑いを防止するために望ましいが、通常、プレフォ
ームのスパイラルピッチは素線撚合せ層の素線撚りピッ
チより大きく緩やかであり、逆方向にプレフォームを施
す場合に素線撚合せ層に与える影響が小さいため、素線
撚合せ層と同じスパイラル方向にプレフォームを施すこ
とも可能である。更に、分割導体１８を構成する複数本
のセグメント導体１２は前記実施形態記載の４本から６
本までが多用されているが、この本数の範囲に限定され
ない。 【００２４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数本
の素線を撚り合わせて複数層の素線撚合せ層を形成する
際、素線撚合せ層毎にその撚合せ層を扇形状に圧縮成形
し、これにスパイラル状のプレフォームを施すことによ
り複数本のセグメント導体を形成し、これらセグメント
導体を集合撚り合わせるようにして分割導体を製造する
場合に、セグメント導体の最外素線撚合せ層に施される
プレフォームのスパイラルピッチがセグメント導体の集
合撚合せピッチと同一になり、セグメント導体の最外素
線撚合せ層を除く内側素線撚合せ層に施されるプレフォ
ームのスパイラルピッチがセグメント導体の集合撚合せ
ピッチより小さくなるように、素線撚合せ層毎にその撚
合せ層にスパイラル状のプレフォームを施すことにより
複数本のセグメント導体を形成したので、製造される分
割導体にセグメント導体がばらけようとする応力が内在
するのを減少させることができ、電力ケーブルの製造及
び布設に際してケーブルにうねりを引き起こすようなこ
とがなくなり、ケーブルの製造能率、布設作業性及び分
割導体の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を実施する際に使用される装置の概要図
である。 【図２】図１の装置において、セグメント導体の素線撚
合せ層を扇形状に圧縮成形する成形機の原理説明図であ
る。 【図３】本発明により製造される分割導体の横断面図で
ある。 【図４】図１の装置を用いて扇形状に圧縮成形された素
線撚合せ層にスパイラル状のプレフォームを施す状態を
示す図で、（イ）は内側素線撚合せ層にプレフォームを
施す状態の図、（ロ）は最外素線撚合せ層にプレフォー
ムを施す状態の図である。 【符号の説明】 １ 中心素線送出ボビン ２ 中心素線 ３ 回転ケージ ４ 素線送出ボビン ５ 素線 ６ 目板 ７ 撚合せダイス ８ 成形機 ９ 成形ロール ９Ａ 凹溝 ９Ｂ 回転軸 １０ 成形ロール １０Ａ 凹溝 １０Ｂ 回転軸 １１ 成形穴 １２ セグメント導体 １２Ａ 内側素線撚合せ層 １２Ｂ 内側素線撚合せ層 １２Ｃ 内側素線撚合せ層 １２Ｄ 最外素線撚合せ層 １３ 回転ケージ １４ 回転ケージ １５ 回転ケージ １６ 引取キャプスタン １７ 巻取ドラム １８ 分割導体 Ｐ１ スパイラルピッチ Ｐ２ スパイラルピッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数本の素線を撚り合わせて複数層の素
   線撚合せ層を形成する際、素線撚合せ層毎にその撚合せ
   層を扇形状に圧縮成形し、これにスパイラル状のプレフ
   ォームを施すことにより複数本のセグメント導体を形成
   し、これらセグメント導体を集合撚り合わせるようにし
   た分割導体の製造方法において、セグメント導体の最外
   素線撚合せ層に施されるプレフォームのスパイラルピッ
   チがセグメント導体の集合撚合せピッチと同一になり、
   セグメント導体の最外素線撚合せ層を除く内側素線撚合
   せ層に施されるプレフォームのスパイラルピッチがセグ
   メント導体の集合撚合せピッチより小さくなるように、
   素線撚合せ層毎にその撚合せ層にスパイラル状のプレフ
   ォームを施すことにより複数本のセグメント導体を形成
   するようにしたことを特徴とする分割導体の製造方法。