JP2012139046A

JP2012139046A - 電線支持装置

Info

Publication number: JP2012139046A
Application number: JP2010290196A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Amihoshi; 光雄網干; Satoshi Amari; 智甘利; Masato Kikuchi; 雅人菊池; Takahiro Yamazaki; 高広山崎
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Dengyo Inc
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Dengyo Inc
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-19

Abstract

【課題】電線の支持部において曲げ応力を抑制し、電線を安全に支持することができる電線支持装置を提供する。
【解決手段】電線支持装置において、電力を供給するき電線５を多連懸垂碍子１の下部にアーム２を介して連結された２個の保持部材３を用いて所定距離離した２点で支持することにより、前記き電線５の最大曲げ応力を低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、送電線を支持する電線支持装置に係り、特に電線の支持部において、過大な曲げ応力による損傷・断線を防止するための電線支持装置に関するものである。

従来、電線支持装置は、支持部材に１点で支持するようにしていた（下記特許文献１，２参照）。

特許第３３３２８１５号公報特開２００９−１２４８８２号公報

しかしながら、従来の電線支持装置では、地震時や強風時に電線が振動して、電線の支持部において曲げ応力が過大になり、電線が損傷・断線するなどの問題がある。
また、地震時や強風時、列車通過時の振動により、電線の支持部において振動疲労が蓄積し、損傷・断線などにより電線の寿命が短くなるといった問題があった。
本発明は、上記状況に鑑みて、電線の支持部において曲げ応力を抑制し、電線を安全に支持することができる電線支持装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕電線支持装置において、電力を供給する電線を、懸垂碍子の下部にアームを介して連結された２個の保持部材を用いて所定距離離した２点で支持することにより、前記電線の最大曲げ応力を低減することを特徴とする。
〔２〕上記〔１〕記載の電線支持装置において、前記所定距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍであることを特徴とする。

〔３〕上記〔２〕記載の電線支持装置において、前記所定距離が５００ｍｍであることを特徴とする。
〔４〕上記〔３〕記載の電線支持装置において、前記電線が断面積１５０又は３００ｍｍ²の硬アルミニウムより線であることを特徴とする。
〔５〕上記〔１〕から〔４〕の何れか一項記載の電線支持装置において、前記２個の保持部材と前記電線との間に電線押え金具を具備することを特徴とする。

〔６〕上記〔５〕記載の電線支持装置において、前記保持部材に前記電線押え金具を把持するフックボルトを連結することを特徴とする。
〔７〕上記〔５〕記載の電線支持装置において、前記保持部材に前記電線押え金具を把持するバンドを連結することを特徴とする。

本発明によれば、地震時や強風時における電線の曲げ応力を低減して、電線の損傷・断線等を防止することにより、停電を回避し、電気鉄道の安全性・安定性の向上を図ることができる。
また、地震時や強風時、列車通過時の振動による電線の振動疲労を軽減し、設備の長寿命化を図ることにより、保全の効率化、設備の信頼性の向上を図ることができる。

本発明にかかる２点支持の解析モデルを示す図である。本発明にかかる電線の２点支持間の距離と曲げモーメントとの関係を示す図である。本発明の第１実施例を示す２点支持の電線支持装置の構成図である。図３のＡ−Ａ′線断面図である。図３のＢ−Ｂ′線断面図である。本発明の第１実施例を示す電線支持装置の電線押え金具の構成図である。本発明の第１実施例の一部変形例を示す２点支持の電線支持装置の構成図である。図７のＣ−Ｃ′線断面図である。図７のＤ−Ｄ′線断面図である。本発明の第１実施例の一部変形例を示す電線支持装置の電線押え金具の構成図である。本発明の第２実施例を示す２点支持の電線支持装置の構成図である。図１１の全体を示す側面図である。

本発明の電線支持装置は、電力を供給する電線を、懸垂碍子の下部にアームを介して連結された２個の保持部材を用いて所定距離離した２点で支持することにより、前記電線の最大曲げ応力を低減する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明においては、従来は電線を１点で支持していたものを所定距離離れた２点で支持するようにする。
そこで、電線が過大な曲げ応力により支持点で断線することを防止するため、電線を２点で支持した場合の曲げ応力緩和効果について検討を行う。

図１は本発明にかかる２点支持の解析モデルを示す図、図２はその電線の２点支持間の距離と曲げモーメントとの関係を示す図である。
図１に示すように、ｘ＝Ｓ₁，Ｓ₂で単純支持した張力の作用する梁モデルをを考える。ｘ＝Ｌ₁，Ｌ₂において上向きにＦ₁，Ｆ₂の力を加える。
電線を張力の作用する梁と仮定し、境界条件を用いれば各部の変位及び曲げモーメントを求めることができる。

以下、計算例について説明する。
図２に、Ｓ₁＝−５０ｍ，Ｓ₂＝５０ｍの条件で、Ｌ₁，Ｌ₂（ただし、Ｌ₁＝−Ｌ₂）を変化させたときの作用点の曲げモーメントを示す。ただし、作用力Ｆ₁，Ｆ₂はともに単位力（１Ｎ）である。線条の種類と諸元は、次の通りである。
（１）硬アルミニウムより線１５０ｍｍ²，張力：１．６７×１０³Ｎ，曲げ剛性：１．０×１０²Ｎｍ²
（２）硬アルミニウムより線３００ｍｍ²，張力：３．９２×１０³Ｎ，曲げ剛性：２．６×１０²Ｎｍ²
ここで、２点間の距離が０の場合は、曲げ剛性による近接場の影響で単位力によるモーメントは１点支持の場合と同じである。中央からの距離が０．５ｍ（２点間の距離が１ｍ）の場合、無限大距離離れた場合とほとんど同じ曲げモーメントで、１点支持の場合の５０％となる。中央からの距離が０．２５ｍ（２点間の距離が０．５ｍ）であれば１点支持の場合の５６％となり、実用的な間隔である。

このように、２点支持の場合の２点間の距離を、０．５ｍとすれば、線条の曲げモーメントを１点支持の場合のほぼ１／２に軽減できることが期待される。
図３は本発明の第１実施例を示す２点支持の電線支持装置の構成図であり、図４は図３のＡ−Ａ′線断面図、図５は図３のＢ−Ｂ′図、図６はその電線押え金具の構成図であり、図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は正面図である。

これらの図において、１は多連懸垂碍子、２はこの多連懸垂碍子１の下端に連結されるアーム、３はこのアーム２の両端に連結される保持部材、４は保持部材３に配置されき電線５を把持するフックボルト、６はき電線５の保持される部分に配置される電線押え金具である。
ここでは、アーム２の両端の保持部材３間の距離Ｌは５００ｍｍとした。この距離は、上記したように１０００ｍｍとするか、または下限としては３００ｍｍとしても十分に線条曲げモーメントを軽減することができるが、アーム２や保持部材３の製造コストやこの電線支持装置の施工の容易性を考えると、５００ｍｍが実用的な間隔である。

図７は本発明の第１実施例の一部変形例を示す２点支持の電線支持装置の構成図であり、図８は図７のＣ−Ｃ′線断面図、図９は図７のＤ−Ｄ′線断面図、図１０はその電線押え金具の構成図であり、図１０（ａ）は側面図、図１０（ｂ）は正面図である。
この実施例では、第１実施例のフックボルト４に代えて電線押え金具を把持するバンド１１を配置して、電線押え金具６が保護されたき電線５をそのバンド１１で把持するようにしている点を除くと、上記した本発明の第１実施例と同様の構成である。

図１１は本発明の第２実施例を示す２点支持の電線支持装置の構成図であり、図１２は図１１の全体を示す側面図である。
これらの図において、２１は支持柱、２２は腕金、２３は多連懸垂碍子、２４はこの多連懸垂碍子２３の下端に連結されて左右に配置されるアーム、２５はこのアーム２４の両端に連結される２個の保持部材（電線支持金具）、２６は２個の保持部材２５に支持されるき電線である。

この実施例では、多連懸垂碍子２３の下端に連結されて左右に配置されるアーム２４を介した２個の保持部材２５によりき電線２６を支持するようにしている。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の電線支持装置は、電線の支持部において曲げ応力を抑制し、電線を安全に支持することができる電線支持装置として利用可能である。

１，２３多連懸垂碍子
２，２４アーム
３，２５保持部材
４フックボルト
５，２６き電線
６電線押え金具
１１電線押え金具を把持するバンド
２１支持柱
２２腕金

Claims

電力を供給する電線を、懸垂碍子の下部にアームを介して連結された２個の保持部材を用いて所定距離離した２点で支持することにより、前記電線の最大曲げ応力を低減することを特徴とする電線支持装置。
請求項１記載の電線支持装置において、前記所定距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍであることを特徴とする電線支持装置。
請求項２記載の電線支持装置において、前記所定距離が５００ｍｍであることを特徴とする電線支持装置。
請求項３記載の電線支持装置において、前記電線が断面積１５０又は３００ｍｍ²の硬アルミニウムより線であることを特徴とする電線支持装置。
請求項１から４の何れか一項記載の電線支持装置において、前記２個の保持部材と前記電線との間に電線押え金具を具備することを特徴とする電線支持装置。
請求項５記載の電線支持装置において、前記保持部材に前記電線押え金具を把持するフックボルトを連結することを特徴とする電線支持装置。
請求項５記載の電線支持装置において、前記保持部材に前記電線押え金具を把持するバンドを連結することを特徴とする電線支持装置。