JP2015146276A - 送電線 - Google Patents

Abstract

【課題】風圧特性を改善するとともに、金車を通過する際に最外層の素線が損傷することを抑制した送電線を提供する。
【解決手段】送電線は、長手方向に延伸する中心部と、中心部の外側に設けられ螺旋状に撚り合わせられる複数の素線と、を有し、素線は、長手方向に延伸する帯部と、帯部の短手方向の一端側に帯部の長手方向に連続して設けられ帯部の外周面に沿って短手方向に突出する第１凸部と、帯部の短手方向の他端側に帯部の長手方向に連続して設けられ帯部の内周面に沿って帯部の第１凸部と反対側に突出する第２凸部と、を有し、隣り合う２つの素線のうち、一方の素線の第１凸部および帯部は、他方の素線の第２凸部および帯部に対して嵌合し、一方の素線の内周面から第１凸部の外周面の先端までの高さは、他方の素線の内周面から帯部の外周面までの高さと異なる。
【選択図】図１

Description

本発明は、送電線に関する。

架空電線等の送電線として、最外層の素線の断面が円形である素線を有する従来の送電線よりも低損失化させるため、最外層の素線の断面が円形よりも面積が広い扇方形である送電線が用いられることがある。最外層の素線の断面が扇方形である送電線では、送電線の形状が円柱に近くなることから、風速４０ｍ／ｓにおける風圧特性も円柱の風圧特性に近くなり、抗力係数がおよそ１．２程度となる。一方で、最外層の素線の断面が円形である従来の送電線の風速４０ｍ／ｓにおける抗力係数がおよそ１．０であることから、最外層の素線の断面が扇方形である送電線の風圧特性は、従来の送電線の風圧特性よりも劣っていた。

そこで、近年では、風圧特性を改善するため、最外層の素線の断面形状が扇方形ではない送電線が開示されている。例えば、特許文献１には、最外周の素線の外周面に設けられた凸条を有する送電線が記載されている。

特開平２０１１−１４６２３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、送電線を延線するために送電線が金車を通過する際に、送電線が凸条の部分で金車に当接するため、最外周の素線の外周面に設けられた凸条が損傷を受けることが予想される。したがって、特許文献１に記載の技術では、送電線の延線の際に、送電線の風圧特性が悪化する可能性がある。

本発明の目的は、風圧特性を改善するとともに、金車を通過する際に最外層の素線が損傷することを抑制した送電線を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、
長手方向に延伸する中心部と、
前記中心部の外側に設けられ螺旋状に撚り合わせられる複数の素線と、
を有し、
前記素線は、
長手方向に延伸する帯部と、
前記帯部の短手方向の一端側に前記帯部の長手方向に連続して設けられ前記帯部の外周面に沿って短手方向に突出する第１凸部と、
前記帯部の短手方向の他端側に前記帯部の長手方向に連続して設けられ前記帯部の内周面に沿って前記帯部の前記第１凸部と反対側に突出する第２凸部と、
を有し、
隣り合う２つの前記素線のうち、一方の前記素線の前記第１凸部および前記帯部は、他方の前記素線の前記第２凸部および前記帯部に対して嵌合し、
前記一方の素線の内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さは、前記他方の素線の内周面から前記帯部の外周面までの高さと異なる
送電線が提供される。

本発明の第２の態様によれば、
前記一方の素線の内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さは、前記他方の素線の内周面から前記帯部の外周面までの高さよりも低い
第１の態様に記載の送電線が提供される。

本発明の第３の態様によれば、
前記複数の素線は、
内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さが、前記内周面から前記帯部の外周面までの高さよりも低い第１素線と、
内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さが、前記内周面から前記帯部の外周面までの高さよりも高い第２素線と、
を有する
第１の態様に記載の送電線が提供される。

本発明の第４の態様によれば、
前記複数の素線は、複数の前記第１素線を有し、
前記複数の第１素線のそれぞれにおける前記帯部の外周面と前記第１凸部の外周面の先端との差は、前記第２素線に近づくにつれて縮小する
第３の態様に記載の送電線が提供される。

本発明の第５の態様によれば、
前記複数の素線は、複数の前記第２素線を有し、
前記複数の第２素線のそれぞれにおける前記帯部の外周面と前記第１凸部の外周面の先端との差は、前記第１素線に近づくにつれて縮小する
第３または第４の態様に記載の送電線が提供される。

本発明の第６の態様によれば、
前記複数の素線のうち少なくとも１つの前記素線の内周面から外周面までの高さは、他の前記素線の内周面から外周面までの高さよりも低い
第１〜第５の態様のいずれかに記載の送電線が提供される。

本発明の第７の態様によれば、
前記複数の素線のうち少なくとも１つの前記素線の内周面から外周面までの高さは、他の前記素線の内周面から外周面までの高さよりも高い
第１〜第６の態様のいずれかに記載の送電線が提供される。

本発明の第８の態様によれば、
前記一方の素線と前記他方の素線との間の外周側に形成される段差は、全体の直径の０．５％以上４．０％以下である
第１〜第７の態様のいずれかに記載の送電線が提供される。

本発明によれば、風圧特性を改善するとともに、金車を通過する際に最外層の素線が損傷することを抑制した送電線が提供される。

本発明の第１実施形態に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１を拡大した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 本発明の第３実施形態に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 本発明の第４実施形態に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 実施例の送電線における段差比率に対する抗力係数を示す図である。

＜本発明の第１実施形態＞
（１）送電線の構造
本発明の第１実施形態に係る送電線について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る送電線１０の軸方向と直交する断面図である。

本実施形態に係る送電線１０は、架空電線として用いられるよう構成され、例えば、中心部１００と、中心部１００の周囲に設けられる外部撚線層２００と、を有する。以下、詳細を説明する。

（中心部）
図１に示されているように、送電線１０の中心には、中心部１００が設けられる。中心部１００は、例えば、中心に設けられる第１芯線１２０と、第１芯線１２０の外周を覆うように撚り合わせられる第２芯線１４０と、を有する。第２芯線１４０は、例えば６本設けられ、第１芯線１２０を中心に対称に配置される。

中心部１００は、例えば、鋼線（高強度鋼線を含む）からなる芯線、インバーからなる芯線、およびカーボンコンポジットからなる芯線の少なくともいずれか一つにより構成される。なお、「カーボンコンポジット」とは、複数本集合させたカーボンファイバー（炭素繊維）を樹脂で固めることにより形成される。なお、中心部１００の芯線の外周には、腐食を抑制するためにアルミニウム（Ａｌ）等が被覆されていてもよい。

中心部１００と後述する外部撚線層２００との間には、例えば防食グリスが充填される。これにより、中心部１００の腐食が抑制される。

（外部撚線層）
送電線１０は、中心部１００の外側に設けられ、複数の素線（３００，４００）が撚り合わせられる外部撚線層２００を有する。素線（３００，４００）は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銅（Ｃｕ）、若しくは導電性樹脂により形成され、または金属線および導電性樹脂線を撚り合わせることにより形成される。

送電線１０には、外部撚線層２００は複数層設けられる。例えば、送電線１０は、中心部１００の外周に接する第１の外部撚線層２２０と、第１の外部撚線層２２０の外側に設けられる第２の外部撚線層２４０と、を有する。

第１の外部撚線層２２０は、螺旋状に撚り合される複数の素線３００を有する。素線３００の断面は、中心部１００の中心側から外周に向けて拡張され、例えば扇方形である。これにより、第１の外部撚線層２２０において、素線３００が密に充填される。

第２の外部撚線層２４０は、螺旋状に撚り合わせられる複数の素線４００を有する。第２の外部撚線層２４０は、送電線１０の最外層に位置するため、外部から、直接、風を受ける。このため、第２の外部撚線層２４０の断面形状は、送電線１０の風圧特性に影響を与える。

（第２の外部撚線層の素線形状）
ここで、図２（ａ）および（ｂ）を用い、第２の外部撚線層２４０の素線４００の形状について説明する。以下において「長手方向」とは、送電線１０が延伸する方向のことをいい、後述する「短手方向」とは、長手方向に垂直な方向のことをいう。また、「内周面」とは、中心部１００側の面のことをいい、「外周面」とは、内周面と反対側の面のこという。また、断面における「高さ」とは、送電線１０の径方向の距離のことを意味する。

図２（ａ）に示されているように、第２の外部撚線層２４０の素線４００は、３つの部分に分けられ、例えば、帯状に長手方向に延伸する帯部４２０と、第１凸部４４０と、第２凸部４６０と、を有する。

第１凸部４４０は、帯部４２０の短手方向の一端側に帯部４２０の長手方向に連続して設けられ、帯部４２０の外周面に沿って短手方向に突出する。帯部４２０および第１凸部４４０の外周面は、第１凸部４４０の先端に行くにしたがって径方向の内側または外側に滑らかに傾斜している。本実施形態では、例えば、帯部４２０および第１凸部４４０の外周面は、径方向の内側に傾斜している。なお、帯部４２０および第１凸部４４０の外周面が傾斜し始める位置は、帯部４２０および第１凸部４４０の接続位置、または当該接続位置よりも第２凸部４６０側であることが好ましく、帯部４２０および第１凸部４４０の外周面は、緩やかな円弧形状であることがさらに好ましい。

第２凸部４６０は、帯部４２０の短手方向の他端側に帯部４２０の長手方向に連続して設けられ、帯部４２０の内周面に沿って帯部４２０の第１凸部４４０と反対側に突出する。帯部４２０および第２凸部４６０の内周面は、第１の外部撚線層２２０の外周面に沿って設けられる。

図２（ｂ）には、隣り合う２つの素線４００ａ，４００ｂが示されている。図２（ｂ）に示されているように、隣り合う２つの素線４００ａ，４００ｂのうち、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａおよび帯部４２０ａは、他方の素線４００ｂの第２凸部４６０ｂおよび帯部４２０ｂに対して嵌合する。図示されていない他の隣り合う２つの素線４００も、素線４００ａ，４００ｂと同様にして互いに嵌合する。

例えば、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａは、他方の素線４００ｂの帯部４２０ｂの側面と接する。また、一方の素線４００ａの帯部４２０ａの側面は、他方の素線４００ｂの第２凸部４６０ｂと接する。これにより、第２の外部撚線層２４０において、素線４００が密に充填される。

また、一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの内周面までの高さｈ３は、他方の素線４００ｂの内周面から第２凸部４６０ｂの外周面までの高さと等しい。これにより、複数の素線４００が嵌合したときに、第２の外部撚線層２４０の内周面は段差なく形成される。複数の素線４００によって形成される内周面は、中心部１００の中心を中心軸とする円柱の側面に相当する曲面を形成する。これにより、第２の外部撚線層２４０は中心部１００側の第１の外部撚線層２２０に対して滑らかに接する。したがって、送電線１０に対して外部から応力が加わった際に中心部１０２側に伝達する応力が均一化される。

また、第１凸部４４０ａの外周面は径方向の内側または外側に傾斜しているため、一方の素線４００ａの内周面（帯部４２０ａの内周面に相当する曲面の位置）から第１凸部４４０ａの外周面の先端までの高さｈ１は、他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さｈ２と異なる。すなわち、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａの外周面と、他方の素線４００ｂの帯部４２０ｂの外周面と、の間には、素線４００ａ，４００ｂの撚り合せ方向に沿って段差ｄ（＝｜ｈ２−ｈ１｜）が形成されている。

本実施形態では、一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの外周面の先端までの高さｈ１は、他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さｈ２よりも低い。

また、一方の素線４００ａと他方の素線４００ｂとの間の外周側に形成される段差ｄは、送電線１０全体の直径Ｄの０．５％以上４．０％以下である。なお、送電線１０の直径Ｄとは、第２の外部撚線層２４０の外周の高さが平均となる位置における送電線１０の直径、すなわち第２の外部撚線層２４０の高さが（ｈ１＋ｈ２）／２となる位置における送電線１０の直径のことをいう。例えば第２の外部撚線層２４０の外周面が緩やかな円弧形状である場合、送電線１０の直径Ｄは、第２の外部撚線層２４０の円弧形状の外周面の中点の位置における送電線１０の直径である。本実施形態の送電線１０の風に対する抗力係数は、段差ｄが上記範囲内であることにより、最外層の素線の断面が扇方形である送電線１０の抗力係数よりも小さくなる。

なお、最外層の外部撚線層の素線の断面が扇方形であり直径Ｄが等しい送電線における外部撚線層の断面積に対する、本実施形態の送電線における外部撚線層２００の断面積の比率は、例えば９９％以上である。すなわち、本実施形態の送電線１０における外部撚線層２００の抵抗は、最外層の外部撚線層の素線の断面積が扇方形である送電線における外部撚線層の抵抗と比べて、１．０１倍以下程度である。本実施形態では、このように第２の外部撚線層２４０の素線の形状を扇方形に近い形状にして送電線１０を低損失化させた状態であっても、風圧特性を改善することができる。

さらに、第２の外部撚線層２４０の最も外側の表面には、粗面化処理が施されてもよい。粗面化処理は、例えばサンドブラスト処理である。これにより、送電線１０からの反射が抑制される。

また、第２の外部撚線層２４０の最も外側の表面には、低明度化処理が施されてもよい。低明度化処理とは、例えば送電線１０の表面に暗色系の薄膜層を形成する処理のことである。これにより、周囲の環境に対して送電線１０を目立たなくさせることができる。

また、第２の外部撚線層２４０の最も外側の表面には、親水化処理が施されてもよい。親水化処理は例えばベーマイト処理である。これにより、送電線１０の最も外側の表面に水滴が発生することを抑制することにより、送電線１０からのコロナ放電が抑制される。

以上のように、低弛度増容量電線である送電線１０が構成される。

送電線１０の具体的な寸法としては、送電線１０が図１のような構成である場合、例えば中心部１００の芯線の直径は１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、中心部１００の直径は３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。また、一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの外周面の先端までの高さｈ１は１．４ｍｍ以上８．５ｍｍ以下であり、他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さｈ２は１．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。一方の素線４００ａと他方の素線４００ｂとの間の外周側に形成される段差ｄは０．１ｍｍ以上１．５以下であり、好ましくは０．１ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。

一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの内周面までの高さｈ３は、例えば他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さｈ２の１／３倍以上２／３倍以下であり、好ましくは１／２倍である。

第１凸部４４０の周方向の長さは、例えば帯部４２０の周方向の長さの１／５倍以上１／２倍以下であり、好ましくは１／３倍であり、第２凸部４６０の周方向の長さは、例えば帯部４２０の周方向の長さの１／５倍以上１／２倍以下であり、好ましくは１／３倍である。

第２の外部撚線層２４０の素線４００の本数は１０本以上３０本以下である。また、送電線１０の直径Ｄは、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

（２）送電線の製造方法
次に、本実施形態に係る送電線１０の製造方法について説明する。

まず、所定本数の芯線を形成し、１本の芯線を第１芯線１２０として中心に配置し、第１芯線１２０の外周を覆うように６本の芯線を第２芯線１４０として撚り合わせることにより、中心部１００を形成する。

次に、断面が扇方形である複数の素線３００を形成し、中心部１００の外周を覆うように、複数の素線３００を撚り合わせることにより、第１の外部撚線層２２０を形成する。

次に、上述のように帯部４２０、第１凸部４４０および第２凸部４６０を有する複数の素線４００を、例えば帯部４２０、第１凸部４４０および第２凸部４６０に相当する開口を有する金型を用い成型する。この金型には、素線４００の内周面から第１凸部４４０の外周面の先端までの高さが、素線４００の内周面から帯部の外周面までの高さよりも低くなるように開口が形成されている。

次に、第１の外部撚線層２２０の外周を覆うように複数の素線４００を撚り合わせる。このとき、隣り合う２つの素線４００ａ，４００ｂのうち、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａおよび帯部４２０ａを、他方の素線４００ｂの第２凸部４６０ｂおよび帯部４２０ｂに対して嵌合させていく。これにより、第２の外部撚線層２４０を形成する。

第２の外部撚線層２４０を形成した後、第２の外部撚線層２４０の最も外側の表面にサンドブラスト処理を施してもよい。これにより、表面を粗面化させる。また、サンドブラスト処理が施された第２の外部撚線層２４０の表面に、親水化処理を施してもよい。

以上により、本実施形態に係る送電線１０が製造される。

（３）本実施形態に係る効果
本実施形態やその変形例によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態によれば、送電線１０の最外層における第２の外部撚線層２４０は、複数の素線４００を有する。一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの外周面の先端までの高さｈ１は、他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さｈ２と異なる。これにより、送電線の風圧特性を改善することができる。

ここで、最外層の素線の断面が円形である素線を有する従来の送電線よりも低損失化させるため、最外層の素線の断面が扇方形である送電線が用いられることがある。最外層の素線の断面が扇方形である送電線では、送電線の形状が円柱に近くなる。このように断面が円柱に近い送電線では、送電線に短手方向から風が吹きつけられると、送電線の表面から剥離した気流は、そのまま流れ去る。このため、送電線の風下側の伴流が大きくなり、送電線の風下側と風上側とで送電線が風から受ける抗力に差が生じ、送電線の風圧荷重が増加する。すなわち、送電線の抗力係数が大きくなる。具体的には、風速４０ｍ／ｓにおける風圧特性が円柱の風圧特性に近くなり、抗力係数がおよそ１．２程度となる。一方で、最外層の素線の断面が円形である従来の送電線の風速４０ｍ／ｓにおける抗力係数がおよそ１．０である。したがって、最外層の素線の断面が扇方形である送電線の風圧特性は、従来の送電線の風圧特性よりも劣っていた。

これに対して、本実施形態によれば、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａの外周面は径方向の内側または外側に傾斜している。隣り合う素線４００によって送電線１０の外周には螺旋状の段差ｄが形成される。この送電線１０に側方から風が吹きつけられると、送電線１０の表面を風下側に流れ、送電線１０に形成された段差で気流の混合が生じる。送電線１０の段差から一端剥離した気流は、再び送電線１０の風下側の表面に再付着する。送電線１０付近における気流がこのような現象を繰り返すことにより、送電線１０の表面から気流が剥離する剥離点は送電線１０の風下側に移動する。これにより、送電線の風下側の伴流が小さくなり、風圧抵抗が低減する。このように、本実施形態によれば、送電線１０の風圧特性を改善することができる。

（ｂ）本実施形態によれば、第１凸部４４０は、帯部４２０の外周面に沿って設けられる。送電線１０の最外層である第２の外部撚線層２４０には、滑らかな外周面が形成される。これにより、送電線１０が金車を通過する際に送電線１０の最外層の素線４００が損傷することを抑制することができる。

ここで、近年では、風圧特性を改善するため、最外層の素線の断面形状が扇方形ではない送電線が開示されている。例えば、特許文献１には、最外周の素線の外周面に設けられた凸条を有する送電線が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、送電線を延線するために送電線が金車を通過する際に、送電線が凸条の部分で金車に当接するため、最外周の素線の外周面に設けられた凸条が損傷（潰れ等）を受けることが予想される。したがって、特許文献１に記載の技術では、凸条が損傷することによって、送電線の延線の際に、送電線の風圧特性が悪化する可能性がある。

これに対して、本実施形態によれば、送電線１０を延線するために送電線１０が金車を通過する際に、第２の外部撚線層２４０の外周面が滑らかに金車に当接する。これにより、特許文献１に係る技術と比較して、送電線１０の最外層の素線４００が損傷することを抑制することができる。したがって、送電線１０の最外層の素線４００の損傷を抑制することにより送電線の風圧特性が悪化することを抑制することができる。

（ｃ）本実施形態によれば、第２の外部撚線層２４０における隣り合う２つの素線４００のうち、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａおよび帯部４２０ａは、他方の素線４００ｂの第２凸部４６０ｂおよび帯部４２０ｂに対して嵌合する。他方の素線４００ｂの第２凸部４６０ｂは、一方の素線４００ａの第１凸部４４０ａによって送電線１０の径方向への移動が規制される。これにより、第２の外部撚線層２４０における素線４００が径方向にずれることが抑制される。

（ｄ）本実施形態によれば、一方の素線４００ａと他方の素線４００ｂとの間の外周側に形成される段差ｄは、送電線１０の直径Ｄの０．５％以上４．０％以下である。ここで、送電線１０の風に対する抗力係数は、段差ｄに対して下に凸の関係を有する。言い換えれば、送電線１０の風に対する抗力係数が所定の値以下であるためには、段差ｄが所定の範囲内に限られる。本実施形態では、送電線１０の外周に形成される段差ｄが上記範囲内であることにより、送電線１０の風に対する抗力係数が、最外層の素線の断面積が円形である送電線１０の抗力係数よりも小さくなる。

（ｅ）本実施形態によれば、第２の外部撚線層２４０を形成する複数の素線４００は、全て同じ金型で成型される。これにより、容易に風圧特性を改善した送電線１０を製造することができる。

＜本発明の第２実施形態＞
図３を用い、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る送電線１２の軸方向と直交する断面図である。

本実施形態は、第２の外部撚線層の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる要素についてのみ説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

（１）送電線の構造
図３に示されているように、第２の外部撚線層２４２における複数の素線４０２は、例えば二種類の素線を有し、最外周に形成される段差の傾斜方向が周方向で変化するよう構成される。

具体的には、複数の素線４０２は、内周面から第１凸部４４２ａの外周面の先端までの高さが内周面から帯部４２２ａの外周面までの高さよりも低い第１素線４０２ａと、内周面から第１凸部４４２ｂの外周面の先端までの高さが内周面から帯部４２２ｂまでの高さよりも高い第２素線４０２ｂと、を有する。

第１素線４０２ａは、例えば複数設けられる。複数の第１素線４０２ａのそれぞれにおける帯部４２２ａの外周面と第１凸部４４２ａの外周面の先端との差は、第２素線４０２ｂに近づくにつれて縮小する。

第２素線４０２ｂは、例えば複数設けられる。複数の第２素線４０２ｂのそれぞれにおける帯部４２２ｂの外周面と第１凸部４４２ｂの外周面の先端との差は、第１素線４０２ａに近づくにつれて縮小する。

本実施形態では、内周面から第１凸部４４２ｃの外周面の先端までの高さが内周面から帯部４２２ｃの外周面までの高さと等しい基準素線４０２ｃが、中心部１００を中心として対称な位置に２箇所設けられる。基準素線４０２ｃを基準として短手方向の一方の側に、第１素線４０２ａが設けられ、基準素線４０２ｃを基準として短手方向の他方の側に、第２素線４０２ｂが設けられる。

（２）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、第１素線４０２ａでは、第１凸部４４２ａの先端が帯部４２２ａよりも低く、第２素線４０２ｂでは、第１凸部４４２ｂの先端が帯部４２２ｂよりも高い。上述の第１実施形態では、送電線１０が金車を通過するとき、送電線１０の段差の傾斜方向に沿って周方向に回転し易くなることが考えられる。これに対して、本実施形態では、最外周に形成される段差の傾斜方向が周方向で変化するよう構成されることにより、送電線１２が金車を通過する際に、周方向のいずれか一方向だけに送電線１２が回転することを抑制することができる。

＜本発明の第３実施形態＞
図４を用い、本発明の第３実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係る送電線１４の軸方向と直交する断面図である。

本実施形態は、第２の外部撚線層の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる要素についてのみ説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

（１）送電線の構造
図４に示されているように、第２の外部撚線層２４４における複数の素線４０４のうち少なくとも１つの素線４０４ｂの内周面から外周面までの高さは、他の素線４０４ａの内周面から外周面までの高さよりも低い。

（２）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、送電線１４の側方から風が吹きつけられた際に、素線４０４ｂの位置で気流の混合が生じうる。したがって、本実施形態の送電線１４の風圧特性を、第１実施形態の送電線１０の風圧特性よりもさらに改善することができる。

また、本実施形態によれば、降雨により送電線１４に水滴が付着したときに、送電線１４の外周面を水滴が流れ落ちることを素線４０４ｂで止めることができる。ここで、円柱状の送電線では、降雨により送電線に水滴が付着したとき、送電線の鉛直下方には水滴が鋭利形状で残存しうる。このため、コロナ騒音が増加する可能性がある。これに対して、本実施形態によれば、降雨時の水滴を、他の素線４０４ａと異なる高さを有する素線４０４ｂで止めることにより、コロナ騒音を低減することができる。

＜本発明の第４実施形態＞
図５を用い、本発明の第４実施形態について説明する。図５は、本実施形態に係る送電線１６の軸方向と直交する断面図である。

本実施形態は、第２の外部撚線層の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる要素についてのみ説明し、第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

（１）送電線の構造
図５に示されているように、第２の外部撚線層２４６における複数の素線４０６のうち少なくとも１つの素線４０６ｂの内周面から外周面までの高さは、他の素線４０６ａの内周面から外周面までの高さよりも高い。

（２）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、第３実施形態と同様にして、送電線１６の風圧特性を、第１実施形態の送電線１０の風圧特性よりもさらに改善することができる。

また、本実施形態によれば、第３実施形態と同様にして、降雨時の水滴を素線４０６ｂで止めることにより、コロナ騒音を低減することができる。

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

上述の実施形態では、中心部１００が第１芯線１２０および第２芯線１４０の２層からなり、合計６本の芯線を有する場合について説明したが、中心部は３層以上から構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、送電線１０は、第１の外部撚線層２２０および第２の外部撚線層２４０からなる２層の外部撚線層２００を有する場合について説明したが、送電線は１層の外部撚線層だけを有していても良く、また送電線は３層以上の外部撚線層を有していても良い。

また、上述の実施形態では、一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの外周面の先端までの高さは、他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さよりも低い場合について説明したが、一方の素線４００ａの内周面から第１凸部４４０ａの外周面の先端までの高さは、他方の素線４００ｂの内周面から帯部４２０ｂの外周面までの高さよりも高くてもよい。

次に、本発明に係る実施例について比較例と共に説明する。

（送電線の製造）
本発明に係る送電線として、以下の表１のように、比較例１および実施例１〜１７に係る送電線を製造した。なお、表１において、「段差比率」とは、送電線の直径Ｄに対する、隣接する素線の外周側に形成される段差ｄの比率（ｄ／Ｄ×１００）のことである。「外部撚線断面積比」とは、外部撚線層の素線の断面が扇方形であり直径Ｄが等しい送電線における外部撚線層の断面積（すなわち中心部を除いた送電線の断面積）を１００％としたときの、それぞれの実施例における外部撚線層の断面積の比率（％）である。また、実施例１〜１６における「送電線の直径Ｄ」とは、送電線の第２の外部撚線層の外周の高さが平均となる位置における直径のことである。

表１に示されているように、比較例１として、外部撚線層の素線の断面が扇方形である送電線を形成した。なお、比較例１では、送電線の直径Ｄを２８．５ｍｍとし、最外層の素線の本数を１２本とし、中心部の芯線を亜鉛メッキ鋼により形成した。なお、外部撚線断面積比は、扇方形の素線が隙間なく充填されていると仮定して、１００％とした。

一方、本発明の実施例として、以下のように実施例１〜１７の送電線を形成した。
実施例１〜１６では、送電線の直径Ｄを２１．８ｍｍまたは２８．５ｍｍとし、第２の外部撚線層の素線の本数は１２本または２８本とし、段差比率を０．１〜５．０％とし、外部撚線面積比を９９．３〜９９．７％とした。また、実施例１〜１６では、中心部の芯線を亜鉛メッキ鋼により形成した。
なお、実施例１〜８については、比較例１における外部撚線層の断面積を１００％として外部撚線断面積を算出し、実施例９〜１６については、外部撚線層の素線の断面が扇方形であり直径Ｄが２１．８ｍｍである送電線における外部撚線層の断面積を１００％として外部撚線断面積比を算出した。

なお、実施例１〜８、および実施例９〜１６のそれぞれにおいて、共通する１つの金型を用い、１２本または２８本の第２の外部撚線層の素線を形成した。

また、実施例１〜１６の送電線において、上述のように外部撚線面積比を、９９．３％以上としたため、実施例１〜１６における第２の外部撚線層の素線の形状は、扇方形に近い状態とした。したがって、実施例１〜１６において、第２の外部撚線層に段差が形成されていることによる送電線の損失は小さい。

（評価）
表１に示されているように、これらの実施例１〜１６および比較例１に対して、風速４０ｍ／ｓのときの送電線の風に対する抗力係数を評価した。なお、表１中の「抗力係数」とは、風速４０ｍ／ｓのときの送電線の風に対する抗力係数を示している。

図６は、実施例の送電線における段差比率に対する抗力係数を示す図であり、表１における「段差比率」に対する「抗力係数」をグラフ化したものである。
図６に示されているように、実施例の送電線の抗力係数は、第２の外部撚線層に段差ｄを設けることにより、比較例の送電線の抗力係数（１．１６）よりも減少している。すなわち、実施例１〜１６では、第２の外部撚線層に段差を設けることにより、風圧特性が最外層の素線の断面が扇方形である比較例１よりも改善されている。

また、図６に示されているように、実施例では、送電線の風に対する抗力係数は、段差比率に対して下に凸の関係を有している。最外層の素線の断面が円形である送電線の抗力係数がおよそ１．０であることから、送電線の抗力係数が１．０以下であることが好ましい。送電線の抗力係数が１．０以下となる可能性がある段差比率の範囲は、０．５％以上４．０％以下であることが好ましく、より好ましくは、１．５％以上４．０％以下であり、最適には２．０％である。

さらに、実施例１〜１６の送電線について、総距離が約２００ｍである共通の線路において、線路の中央に設けられた鉄塔に金車を設置して、送電線の延線作業を行う評価を行った。その結果、実施例１〜１６の送電線には、金車に接触することによる損傷等は見られなかった。

以上のように、本発明によれば、風圧特性を改善するとともに、金車を通過する際に最外層の素線が損傷することを抑制した送電線を提供することができる。

１０ 送電線
１００ 中心部
２００ 外部撚線層
２２０ 第１の外部撚線層
２４０ 第２の外部撚線層
３００ 素線
４００ 素線
４２０ 帯部
４４０ 第１凸部
４６０ 第２凸部

Claims (8)

1. 長手方向に延伸する中心部と、
   前記中心部の外側に設けられ螺旋状に撚り合わせられる複数の素線と、
   を有し、
   前記素線は、
   長手方向に延伸する帯部と、
   前記帯部の短手方向の一端側に前記帯部の長手方向に連続して設けられ前記帯部の外周面に沿って短手方向に突出する第１凸部と、
   前記帯部の短手方向の他端側に前記帯部の長手方向に連続して設けられ前記帯部の内周面に沿って前記帯部の前記第１凸部と反対側に突出する第２凸部と、
   を有し、
   隣り合う２つの前記素線のうち、一方の前記素線の前記第１凸部および前記帯部は、他方の前記素線の前記第２凸部および前記帯部に対して嵌合し、
   前記一方の素線の内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さは、前記他方の素線の内周面から前記帯部の外周面までの高さと異なる
   ことを特徴とする送電線。
2. 前記一方の素線の内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さは、前記他方の素線の内周面から前記帯部の外周面までの高さよりも低い
   ことを特徴とする請求項１に記載の送電線。
3. 前記複数の素線は、
   内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さが、前記内周面から前記帯部の外周面までの高さよりも低い第１素線と、
   内周面から前記第１凸部の外周面の先端までの高さが、前記内周面から前記帯部の外周面までの高さよりも高い第２素線と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送電線。
4. 前記複数の素線は、複数の前記第１素線を有し、
   前記複数の第１素線のそれぞれにおける前記帯部の外周面と前記第１凸部の外周面の先端との差は、前記第２素線に近づくにつれて縮小する
   ことを特徴とする請求項３に記載の送電線。
5. 前記複数の素線は、複数の前記第２素線を有し、
   前記複数の第２素線のそれぞれにおける前記帯部の外周面と前記第１凸部の外周面の先端との差は、前記第１素線に近づくにつれて縮小する
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の送電線。
6. 前記複数の素線のうち少なくとも１つの前記素線の内周面から外周面までの高さは、他の前記素線の内周面から外周面までの高さよりも低い
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の送電線。
7. 前記複数の素線のうち少なくとも１つの前記素線の内周面から外周面までの高さは、他の前記素線の内周面から外周面までの高さよりも高い
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の送電線。
8. 前記一方の素線と前記他方の素線との間の外周側に形成される段差は、全体の直径の０．５％以上４．０％以下である
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の送電線。