JP2019067647A - 送電線 - Google Patents

Abstract

【課題】カーボンコンポジットを含む中心部の損傷に係る危険性を送電線の外観から検知することができる技術を提供する。【解決手段】カーボンコンポジットを含む中心部と、中心部の外周を覆うように複数の外部素線を撚り合わせて設けられる外部撚線層と、を有する送電線であって、外部撚線層は、該外部撚線層の最も外側に複数の外部素線とともに撚り合わせて設けられ、中心部の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に送電線が曲げられたときに損傷が生じる損傷検知線を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、送電線に関する。

架空送電線（以下、送電線という）としては、鋼心アルミニウム撚線（ＡＣＳＲ：Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ）が知られている。一般に、ＡＣＳＲなどの送電線では、電流を増加させたときにジュール熱による送電線の温度上昇に伴って、送電線が熱膨張し、送電線の弛度が大きくなる傾向がある。

そこで、近年では、既設の送電線路の電流容量を増大させるため、電流が増加し送電線の温度が上昇したときの弛度の増加を抑制した、いわゆる低弛度増容量電線が開発されている。低弛度増容量電線としては、例えば、中心部（鋼心部）がインバーを含むインバー電線、高強度鋼線を用いたギャップ電線、中心部に予め張力を付与してから外部素線（アルミ素線）を撚り合わせることで外部素線に余長を生じさせたプレストレッチ電線、または中心部がカーボンコンポジットを含むカーボンコンポジットコア電線などが知られている。

なかでも、カーボンコンポジットは、線膨張係数が小さく、比重が小さく、また引張強度が高い。このことから、カーボンコンポジットコア電線では、その用途に応じて、送電線の弛度を小さくしたり、外部撚線層（アルミ層）の抵抗を低くしたりすることが可能となる（例えば、特許文献１および２）。

特開平４−３０８６１０号公報 特開平４−８７２１２号公報

しかしながら、中心部が含むカーボンコンポジットは、曲げ応力に弱い。カーボンコンポジットが所定の曲げ半径以下に曲げられると、ひびや割れ等の損傷が生じる可能性がある。

本発明の目的は、カーボンコンポジットを含む中心部の損傷に係る危険性を送電線の外観から検知することができる技術を提供することである。

本発明の一態様によれば、
カーボンコンポジットを含む中心部と、
前記中心部の外周を覆うように複数の外部素線を撚り合わせて設けられる外部撚線層と、
を有する送電線であって、
前記外部撚線層は、該外部撚線層の最も外側に前記複数の外部素線とともに撚り合わせて設けられ、前記中心部の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に前記送電線が曲げられたときに損傷が生じる損傷検知線を有する
送電線が提供される。

本発明によれば、カーボンコンポジットを含む中心部の損傷に係る危険性を送電線の外観から検知することができる。

本発明の一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。 本発明の一実施形態に係る送電線が曲げられたときの軸方向に沿った断面図である。 本発明の一実施形態の変形例１に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 本発明の一実施形態の変形例２に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 本発明の一実施形態の変形例３に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。 本発明の一実施形態の変形例４に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。

＜発明者の得た知見＞
上述のように、中心部が含むカーボンコンポジットは、曲げ応力に弱く、カーボンコンポジットが所定の曲げ半径以下に曲げられると、ひびや割れ等の損傷が生じる可能性がある。カーボンコンポジットに損傷が生じると、カーボンファイバ同士の繋がりが断ち切られることとなる。仮にカーボンコンポジットを含む中心部にひび等の損傷が生じたまま、送電線が鉄塔間に架線されると、中心部に生じた損傷が経時的に拡大し、中心部の全体が破断したり屈折したりしてしまうおそれがある。その結果、送電線が架線時の張力に耐えられなくなるおそれがある。

このような事態を回避するため、送電線が架線される以前に中心部の損傷を検知することが望まれる。

しかしながら、中心部は外部撚線層によって覆われているため、送電線の製造後から架線するまでの間に中心部に損傷が生じたとしても、送電線の外観から当該中心部の損傷を確認することは困難であった。

このため、従来では、送電線の製造後から送電線を架線するまでの間に、中心部が所定の曲げ半径以下に曲げられることがないよう、各工程を管理していた。具体的には、例えば、送電線を巻き取るドラムの直径を大きくしたり、送電線を鉄塔間に架線する際に用いられる金車の直径を大きくしたりしていた。

しかしながら、中心部の曲げ半径の管理を、送電線を製造する製造メーカから、送電線を架線する施工業者に至るまで、一貫して徹底させることは困難であった。また、たとえ中心部の曲げ半径を管理していたとしても、送電線の製造後から架線するまでの間には、送電線を工具で掴むなどの様々なプロセスを経るため、意図せずに中心部が所定の曲げ半径以下に曲げられる可能性があった。その結果、中心部の損傷を抑制することが困難となっていた。

本発明は、発明者等が見出した上記新規課題に基づくものである。

＜本発明の一実施形態＞
（１）送電線
本発明の一実施形態に係る送電線（架空送電線）について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本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。図２は、本実施形態に係る送電線が曲げられたときの軸方向に沿った断面図である。なお、図２では、ハッチングの一部を省略している。

本実施形態の送電線１０は、いわゆる低弛度増容量電線として構成され、例えば、中心部１００と、外部撚線層３００と、を有している。

なお、以下において、送電線１０の「軸方向」とは、送電線１０の中心軸の方向のことをいい、送電線１０の長手方向と言い換えることができる。また、送電線１０の「径方向」とは、送電線１０の軸方向に垂直な方向のことをいい、場合によっては送電線１０の短手方向と言い換えることができる。また、送電線１０の「周方向」とは、送電線１０の外周に沿った方向のことをいう。

（中心部）
中心部１００は、例えば、架線時に送電線１０の張力を負担するテンションメンバとして機能するよう構成されている。中心部１００は、送電線１０の径方向の中心に設けられ、送電線１０の軸方向に延在している。

中心部１００は、例えば、カーボンコンポジットを含んでいる。カーボンコンポジットの線膨張係数は、ＡＣＳＲに用いられるアルミニウム（Ａｌ）の線膨張係数（２３×１０^−６／Ｋ）や、亜鉛メッキ鋼の線膨張係数（１１．５×１０^−６／Ｋ）よりも低く、０．８×１０^−６／Ｋである。また、カーボンコンポジットの比重は、ＡＣＳＲに用いられるＡｌの比重（約２．７ｇ／ｃｍ^３）や、亜鉛メッキ鋼の比重（約７．８ｇ／ｃｍ^３）よりも小さく、約１．５〜１．８ｇ／ｃｍ^３程度である。これにより、送電線１０の弛度を小さくすることが可能となる。

本実施形態の中心部１００は、例えば、１つのカーボンコンポジット素線１２０からなっている。カーボンコンポジット素線１２０は、例えば、カーボンファイバ（炭素繊維）と、カーボンファイバを束ねて固める樹脂と、を有している。カーボンコンポジット素線１２０の樹脂は、例えば、束ねられたカーボンファイバ間に介在して設けられ、または、束ねられたカーボンファイバの外周を囲むように設けられている。当該樹脂は、例えば、熱硬化型樹脂であり、具体的には、熱硬化型のエポキシ樹脂などである。なお、カーボンコンポジット素線１２０は、ガラス繊維を含んでいてもよい。また、カーボンコンポジット素線１２０は、最外周に金属被覆層（不図示）を有していてもよい。金属被覆層は、例えば、Ａｌ等により構成される。

（外部撚線層）
外部撚線層３００は、送電時に主に電流を流す導体部分として構成されている。外部撚線層３００は、中心部１００の外周を覆うように複数の外部素線３２０を撚り合わせて設けられている。外部撚線層３００を構成する複数の外部素線３２０は、例えば、ＡｌまたはＡｌ合金からなっている。本実施形態では、当該外部素線３２０は、例えば、耐熱アルミニウム合金線（日本ではＴＡＬ、ＩＥＣ６２００４ではＡＴ１）、超耐熱アルミニウム合金線（日本ではＺＴＡＬ、ＩＥＣ６２００４ではＡＴ３）、または軟アルミニウム線などである。これにより、送電線１０を高い温度範囲で使用することができ、送電線１０の電流容量を大きくすることができる。

外部撚線層３００は、例えば、中心部１００の中心軸を中心として同心円状に複数積層されている。本実施形態では、例えば、外部撚線層３００は、２層設けられている。具体的には、送電線１０は、例えば、中心部１００側から外側に向けて、第１外部撚線層３００ａと、第２外部撚線層３００ｂと、を有している。

なお、本実施形態では、外部撚線層３００を構成する全ての外部素線３２０のそれぞれの断面形状は、例えば、円形である。

（損傷検知線）
本実施形態の外部撚線層３００は、例えば、損傷検知線３４０を有している。損傷検知線３４０は、外部撚線層３００の最も外側（すなわち第２外部撚線層３００ｂ）に複数の外部素線３２０とともに撚り合わせて設けられている。

損傷検知線３４０は、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に送電線１０が曲げられたときに、少なくとも一部に損傷が生じるよう構成されている。これにより、カーボンコンポジットを含む中心部１００に係る危険性を送電線１０の外観から検知することができる。なお、ここでいう「損傷」とは、曲げにより生じる欠陥部のことを意味し、例えば、ひびや割れなどのことである。

ここで、図２を用い、それぞれの曲げ半径について説明する。なお、図２は、送電線１０の曲げ中心側を損傷検知線３４０が通る場合を示している。「送電線１０の曲げ中心側」とは、送電線１０が曲げられることで形成される円弧の最も内側のことを意味している。図２において、送電線１０の曲げ半径をＲとし、中心部１００の曲げ半径をｒｃとし、損傷検知線３４０の曲げ半径をｒｄとする。

図２に示すように、送電線１０の曲げ半径Ｒは、例えば、送電線１０が曲げられたときの、送電線１０の曲げ中心から、送電線１０の外周面のうち曲げ中心側の位置までの距離として定義される。

送電線１０の曲げ半径Ｒに関して、上述の「中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径」とは、送電線１０を徐々に曲げていった場合に、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じ始めたときの送電線１０の曲げ半径Ｒの最大値のことを意味している。

中心部１００の曲げ半径ｒｃは、例えば、送電線１０が曲げられたときの、送電線１０の曲げ中心から、中心部１００の外周面のうち曲げ中心側の位置までの距離として定義される。中心部１００の曲げ半径ｒｃは、およそ送電線１０の半径分だけ送電線１０の曲げ半径Ｒよりも大きい。

例えば、送電線１０が上記臨界曲げ半径以下の曲げ半径Ｒに曲げられたときには、中心部１００を構成するカーボンコンポジット素線１２０の曲げ半径ｒｃは、少なくとも当該カーボンコンポジット素線１２０の許容曲げ半径未満となる。その結果、カーボンコンポジット素線１２０に損傷が生じることとなる。一方で、例えば、送電線１０が上記臨界曲げ半径よりも大きい曲げ半径Ｒに曲げられたときには、中心部１００を構成するカーボンコンポジット素線１２０の曲げ半径ｒｃは、当該カーボンコンポジット素線１２０の許容曲げ半径以上となっている可能性がある。つまり、中心部１００に損傷が生じないと考えられる。

損傷検知線３４０の曲げ半径ｒｄは、例えば、送電線１０が曲げられたときの、送電線１０の曲げ中心から、損傷検知線３４０の外周面のうち曲げ中心側の位置までの距離として定義される。図２に示すように、送電線１０の曲げ中心側を損傷検知線３４０が通る場合では、損傷検知線３４０の曲げ半径ｒｄは、中心部１００の曲げ半径ｒｃよりも小さく、送電線１０の曲げ半径Ｒと等しい。

ここで、本実施形態の損傷検知線３４０は、上述のように、送電線１０の曲げ半径Ｒが中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径であるときに損傷するように構成されている。言い換えれば、損傷検知線３４０の少なくとも一部に損傷が生じるときの送電線１０の曲げ半径Ｒは、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上である。

損傷検知線３４０の少なくとも一部に損傷が生じるときの送電線１０の曲げ半径Ｒが上記臨界曲げ半径未満であると、送電線１０が上記臨界曲げ半径に曲げられたとしても、損傷検知線３４０に損傷が生じない。このため、中心部１００の損傷を検知することができない可能性がある。

これに対し、本実施形態では、例えば、損傷検知線３４０の少なくとも一部に損傷が生じるときの送電線１０の曲げ半径Ｒを上記臨界曲げ半径と等しくすることにより、送電線１０が上記臨界曲げ半径に曲げられたときに、カーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に損傷が生じるのと同等のタイミングで、損傷検知線３４０の少なくとも一部においても、損傷を生じさせることができる。このとき、損傷検知線３４０の損傷を送電線１０の外観から検知することにより、カーボンコンポジットを含む中心部１００に損傷が生じたおそれがあることを把握することができる。

また、本実施形態では、例えば、損傷検知線３４０の少なくとも一部に損傷が生じるときの送電線１０の曲げ半径Ｒを上記臨界曲げ半径よりも大きくすることにより、送電線１０が上記臨界曲げ半径より大きい所定の曲げ半径Ｒに曲げられたときに、中心部１００に損傷が生じていなくても、損傷検知線３４０の少なくとも一部に損傷を生じさせることができる。ここで、送電線１０が上記臨界曲げ半径より大きい所定の曲げ半径Ｒに曲げられたときであっても、当該送電線１０の曲げ半径Ｒが上記臨界曲げ半径に近い場合などには、中心部１００に対して損傷を生じさせるに相当する曲げ応力が印加されたおそれがある。そこで、本実施形態では、このような段階であっても、損傷検知線３４０の少なくとも一部に損傷を生じさせ、損傷検知線３４０の損傷を送電線１０の外観から検知することにより、中心部１００に損傷が生じうる危険性を未然に把握することができる。

なお、損傷検知線３４０に損傷が生じるときの送電線１０の曲げ半径Ｒの上限値については、特に限定されるものではないが、損傷検知線３４０に過度に（頻繁に）損傷が生じない程度に設計されることが好ましい。

本実施形態では、中心部１００が上述のように１つのカーボンコンポジット素線１２０からなり、損傷検知線３４０の曲げ強さは、例えば、当該カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下である。ここでいう「曲げ強さ」とは、所定の素線を曲げることで、当該素線の少なくとも一部に損傷が生じたときに、素線に印加されていた最大曲げ応力のことをいう。当該「曲げ強さ」は、例えば、いわゆる３点曲げ試験等により測定可能である。損傷検知線３４０の曲げ強さがカーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下であることで、送電線１０の曲げ半径Ｒが、カーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径であるときに、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。

さらに、損傷検知線３４０の曲げ強さは、例えば、カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さと等しいことが好ましい。この場合、損傷検知線３４０は送電線１０の最も外側に設けられているため、送電線１０が曲げられたときに、損傷検知線３４０の曲げ半径ｒｄは、中心部１００の曲げ半径ｒｃよりも小さくなる。すなわち、損傷検知線３４０は、中心部１００よりも曲げに対して不利な状態（厳しい状態）となる。これにより、損傷検知線３４０の曲げ強さがカーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さと等しい場合であっても、送電線１０の曲げ半径Ｒが上記臨界曲げ半径以上の曲げ半径であるときに、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。

本実施形態では、損傷検知線３４０は、例えば、カーボンコンポジット素線１２０を構成する樹脂を少なくとも含んでいる。これにより、損傷検知線３４０の曲げ強さを、カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下とすることができる。

さらに、損傷検知線３４０は、例えば、カーボンコンポジット素線１２０と同じ材料により構成されていることが好ましい。これにより、例えば、損傷検知線３４０の曲げ強さを、カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さと等しくすることができる。

なお、本実施形態での損傷検知線３４０の断面形状は、例えば、外部素線３２０の断面形状と等しく円形である。

このような損傷検知線３４０の構成は、例えば、以下のようにして実験的に最適化される。例えば、損傷検知線３４０を構成する材料等が異なる複数の送電線１０を製造した後、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の所定の半径を有する金車に、それぞれの送電線１０を通す。当該金車通過試験後、中心部１００に損傷が生じてしまった送電線１０や、中心部１００および損傷検知線３４０の両方とも損傷が生じなかった送電線１０などを不良品として判定する。これに対し、中心部１００に損傷が生じておらず、損傷検知線３４０のみに損傷が生じたことが確認された送電線１０を良品として判定する。その結果、良品として判定された送電線１０のなかから、損傷検知線３４０の構成を最適化することができる。

また、図１に示すように、本実施形態では、損傷検知線３４０は、例えば、複数設けられている。複数の損傷検知線３４０は、例えば、送電線１０の周方向に均等に配置されている。複数の損傷検知線３４０は、例えば、送電線１０の中心軸を中心として回転対称に配置されていると考えてもよい。具体的には、例えば、損傷検知線３４０は２つ設けられ、２つの損傷検知線３４０は送電線１０の周方向に均等に配置されている。２つの損傷検知線３４０は送電線１０の中心軸を中心として２回の回転対称に配置されていると考えることができる。さらに、２つの損傷検知線３４０は、送電線１０の中心軸に対して対称に配置されていると考えることもできる。このような損傷検知線３４０の配置により、損傷検知線３４０による損傷検知精度を向上させることができる。

以上により、本実施形態の送電線１０が構成される。

送電線１０の具体的な寸法の一例としては、中心部１００を構成するカーボンコンポジット素線１２０の直径は、例えば、６ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。外部素線３２０の直径は、例えば、２ｍｍ以上６ｍｍ以下である。損傷検知線３４０の直径は、例えば、外部素線３２０の直径と等しく、２ｍｍ以上６ｍｍ以下である。また、送電線１０全体の直径は、１４ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

また、送電線１０に適用される電圧（公称電圧）は、例えば、３０ｋＶ以上１０００ｋＶ以下であり、送電線１０の許容電流は、例えば、４００Ａ以上３０００Ａ以下である。

なお、送電線１０の具体的な寸法等はあくまで一例であって、本実施形態の送電線１０は、上記構成に限定されるものではない。上記寸法以外の寸法等において本実施形態の送電線１０を適用しても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

（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。

（準備工程）
まず、カーボンコンポジットを含む中心部１００を準備する。具体的には、例えば、カーボンファイバを束ね、樹脂により線状に固めることにより、カーボンコンポジット素線１２０を形成する。

また、外部撚線層３００を構成する外部素線３２０を準備する。具体的には、円形の開口を有するダイスを設けた伸線機を用い、所定のアルミ合金材を伸線することにより、外部素線３２０を形成する。

また、このとき、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に製造後の送電線１０が曲げられたときに損傷が生じるよう構成される損傷検知線３４０を準備する。具体的には、例えば、上述のカーボンコンポジット素線１２０を形成する工程と同様の工程により、損傷検知線３４０を形成する。

（外部撚線層形成工程）
次に、所定の撚線機により外部撚線層３００を形成する。

具体的には、まず、第１撚線機を用い、中心部１００の外周を覆うように複数の外部素線３２０を撚り合わせることにより、第１外部撚線層３００ａを形成する。

次に、第２撚線機を用い、第１外部撚線層３００ｂの外周を覆うように複数の外部素線３２０を撚り合わせることにより、第２外部撚線層３００ｂを形成する。このとき、第２外部撚線層３００ｂにおいて、複数の外部素線３２０とともに上述の損傷検知線３４０を撚り合わせる。

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
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）外部撚線層３００の最も外側には、複数の外部素線３２０と撚り合わせることにより、損傷検知線３４０が設けられている。損傷検知線３４０は、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に送電線１０が曲げられたときに損傷が生じるよう構成されている。送電線１０の製造後から架線するまでの間に送電線１０が曲げられる毎に、損傷検知線３４０の損傷を送電線１０の外観から検知することで、中心部１００が損傷したおそれがあることを把握することができる。或いは、中心部１００に対して損傷を生じさせるに相当する曲げ応力が印加されたおそれがあることを、実際に中心部１００の少なくとも一部に損傷が発生する以前に把握することができる。このように、本実施形態では、送電線１０が架線される以前に、カーボンコンポジットを含む中心部１００の損傷に係る危険性を送電線１０の外観から検知することが可能となる。

送電線１０が架線される以前に、中心部１００の損傷に係る危険性を送電線１０の外観から検知することで、中心部１００が損傷したおそれがある送電線１０や、中心部１００に対して損傷を生じさせるに相当する曲げ応力が印加されたおそれがある送電線１０を排除することができる。これにより、中心部１００に損傷が生じたまま送電線１０が架線されることを防ぐことができる。その結果、中心部１００の損傷を起因として送電線１０が架線時の張力に耐えられなくなる事態を回避することが可能となる。

なお、送電線１０が架線された後では中心部１００に過大な曲げ応力が加わることは少ないが、送電線１０が架線された後であっても、損傷検知線３４０の損傷を検知することで、中心部１００の損傷に係る危険性を送電線１０の外観から検知することも可能である。

（ｂ）中心部１００が１つのカーボンコンポジット素線１２０からなり、損傷検知線３４０の曲げ強さは、当該カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下である。これにより、送電線１０の曲げ半径Ｒが、カーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径であるときに、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。その結果、カーボンコンポジット素線１２０の損傷に係る危険性を、送電線１０の外観から検知することが可能となる。

（ｃ）カーボンコンポジット素線１２０では、特にカーボンファイバを固める樹脂において、ひびや割れ等の損傷が生じ易い。そこで、本実施形態では、損傷検知線３４０が、カーボンコンポジット素線１２０のうちで損傷が生じ易い樹脂を少なくとも含むことにより、カーボンコンポジット素線１２０に損傷が生じるメカニズムに近いメカニズムによって、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。これにより、損傷検知線３４０の曲げ強さを、カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下とすることができる。つまり、カーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に送電線１０が曲げられたときに、損傷検知線３４０に損傷が生じるように、損傷検知線３４０を容易に設計することができる。

（ｄ）さらに、損傷検知線３４０は、カーボンコンポジット素線１２０と同じ材料により構成されていることで、カーボンコンポジット素線１２０に損傷が生じるメカニズムと同等のメカニズムによって、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。例えば、損傷検知線３４０の曲げ強さを、カーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さと等しくすることができる。これにより、損傷検知線３４０に損傷が生じるときの送電線１０の曲げ半径Ｒを、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径に近づける、または等しくすることができる。その結果、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じうる状況に近づいたときに、損傷検知線３４０において損傷を確実に生じさせることができる。つまり、損傷検知線３４０において損傷が過度に（頻繁に）検知されることを抑制することができる。

（ｅ）複数の損傷検知線３４０が送電線１０の周方向に均等に配置されることで、送電線１０が曲げられたときに複数の損傷検知線３４０がどのように配置されていたとしても、複数の損傷検知線３４０のうちの１つの曲げ半径ｒｄは、中心部１００の曲げ半径ｒｃよりも小さくなる。つまり、複数の損傷検知線３４０のうちの１つは、中心部１００よりも曲げに対して不利な状態となる。これにより、送電線１０が曲げられたときに、中心部１００の少なくとも一部に損傷が生じる以前に、損傷検知線３４０に損傷を確実に生じさせることができる。その結果、損傷検知線３４０による損傷検知精度を向上させることができる。

（４）本実施形態の変形例
上述の実施形態は、必要に応じて、以下に示す変形例のように変更することができる。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の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。

（変形例１）
図３を用い、変形例１に係る送電線について説明する。図３は、本実施形態の変形例１に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。

変形例１では、中心部１００の構成が、上述の実施形態と異なっている。

図３に示すように、本変形例の中心部１００は、例えば、カーボンコンポジット素線１２０を複数束ねることにより構成されている。複数のカーボンコンポジット素線１２０は、直線状に束ねられていてもよいし、螺旋状に撚り合わせられていてもよい。

図３の具体例では、中心部１００は、７つのカーボンコンポジット素線１２０を有し、１つのカーボンコンポジット素線１２０を中心として、その外周を覆うように６つのカーボンコンポジット素線１２０が撚り合わせられている。

本変形例では、損傷検知線３４０の曲げ強さは、例えば、複数のカーボンコンポジット素線１２０のうちの少なくとも１つのカーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下である。なお、「１つのカーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ」とは、解かれた状態での１つのカーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さを意味している。

または、本変形例では、損傷検知線３４０の曲げ強さは、例えば、複数のカーボンコンポジット素線１２０の全体（すなわち、中心部１００）としての曲げ強さ以下としてもよい。なお、「複数のカーボンコンポジット素線１２０の全体としての曲げ強さ」とは、複数のカーボンコンポジット素線１２０が束ねられた状態での曲げ強さであってもよいし、複数のカーボンコンポジット素線１２０のそれぞれの曲げ強さを合計した値であってもよい。

（効果）
（ａ）損傷検知線３４０の曲げ強さが複数のカーボンコンポジット素線１２０のうちの少なくとも１つのカーボンコンポジット素線１２０の曲げ強さ以下であることで、送電線１０の曲げ半径Ｒが、１つのカーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径であるときに、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。これにより、中心部１００に生じた損傷が、１つのカーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に生じるような微小な損傷であったとしても、当該損傷に係る危険性を送電線１０の外観から検知することができる。その結果、中心部１００の損傷を起因として送電線１０が架線時の張力に耐えられなくなる事態を確実に回避することが可能となる。

（ｂ）または、損傷検知線３４０の曲げ強さが複数のカーボンコンポジット素線１２０の全体としての曲げ強さ以下であることで、送電線１０の曲げ半径Ｒが、複数のカーボンコンポジット素線１２０の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径であるときに、損傷検知線３４０に損傷を生じさせることができる。これにより、複数のカーボンコンポジット素線１２０が束ねられた状態で生じた損傷に係る危険性を送電線１０の外観から検知することができる。

また、この場合、損傷検知線３４０の曲げ強さが、実際の複数のカーボンコンポジット素線１２０が束ねられた中心部１００の曲げ強さに基づいて設計されていることで、中心部１００に損傷が生じる危険性がないのにもかかわらず、損傷検知線３４０に過度に損傷が検知されることを抑制することができる。

（変形例２）
図４を用い、変形例２に係る送電線について説明する。図４は、本実施形態の変形例２に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。

変形例２では、損傷検知線３４０の配置が、上述の実施形態と異なっている。

図４に示すように、本変形例では、損傷検知線３４０は、奇数設けられている。具体的には、例えば、損傷検知線３４０は３つ設けられ、３つの損傷検知線３４０は送電線１０の周方向に均等に配置されている。３つの損傷検知線３４０は送電線１０の中心軸を中心として３回の回転対称に配置されていると考えることができる。ただし、損傷検知線３４０の数が３つであるため、損傷検知線３４０は送電線１０の中心軸に対して対称に配置されていない。

（効果）
損傷検知線３４０の数を、外部撚線層３００における外部素線３２０の撚り周期に応じて設計することができる。例えば、変形例２のように、損傷検知線３４０の数を奇数とすることができる。これにより、複数の損傷検知線３４０のうちの１つを、中心部１００よりも曲げに対して確実に不利な状態とすることができる。

（変形例３）
図５を用い、変形例３に係る送電線について説明する。図５は、本実施形態の変形例３に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。

変形例３では、損傷検知線３４０の配置が、上述の実施形態および変形例２のそれぞれと異なっている。

図５に示すように、本変形例では、損傷検知線３４０は、例えば、４つ設けられている。４つの損傷検知線３４０は、送電線１０の中心軸に対して対称に配置されている。ただし、第２外部撚線層３００ｂに配置可能な外部素線３２０の総数の関係から、４つの損傷検知線３４０は、送電線１０の周方向に均等に配置されていない。

（効果）
複数の損傷検知線３４０を送電線１０の周方向に均等に配置できない場合であっても、複数の損傷検知線３４０を送電線１０の中心軸に対して対称に配置することで、複数の損傷検知線３４０のうちの１つを、中心部１００よりも曲げに対して不利な状態とすることができる。例えば、一方の損傷検知線３４０の曲げ半径ｒｄが中心部１００の曲げ半径ｒｃよりも大きくなっていたとしても、送電線１０の中心軸を挟んで一方の損傷検知線３４０と反対側に配置された他方の損傷検知線３４０の曲げ半径ｒｄを、中心部１００の曲げ半径ｒｃよりも小さくすることができる。

（変形例４）
図６を用い、変形例４に係る送電線について説明する。図６は、本実施形態の変形例４に係る送電線の軸方向と直交する断面図である。

変形例４では、損傷検知線３４０の構成が、上述の実施形態と異なっている。本変形例の損傷検知線３４０は、例えば、損傷が生じたときに色が変わるよう構成されている。

具体的には、図６に示すように、損傷検知線３４０は、例えば、コア部３４２と、コア部３４２の外周を覆う被覆層３４４と、を有している。コア部３４２の少なくとも外周面の色は、被覆層３４４の色と異なっている。これにより、送電線１０が所定の曲げ半径Ｒで曲げられたときに被覆層３４４が割れることで、コア部３４２の外周面の少なくとも一部を露出させることができる。

コア部３４２の外周面のみの色が被覆層３４４の色と異なっていてもよいし、コア部３４２の全体としての色が被覆層３４４の色と異なっていてもよい。また、コア部３４２の少なくとも外周面の色度および明度は、被覆層３４４のそれらと離れていることが好ましい。

一例としては、コア部３４２は、カーボンコンポジット素線１２０と同じ材料により構成され、カーボンファイバ由来の黒色を有している。一方、被覆層３４４は、カーボンコンポジット１２０を構成する樹脂からなり、所定の顔料による白色を有している。これにより、損傷検知線３４０に所望の曲げ強さを付与するとともに、損傷検知線３４０を色が変化するように構成することができる。なお、上記損傷検知線３４０の構成は一例であって、他の構成や配色であってもよい。

（効果）
（ａ）損傷が生じたときに色が変わるように損傷検知線３４０が構成されていることで、損傷検知線３４０の損傷を確認し易くすることができる。これにより、損傷検知線３４０の損傷検知精度を向上させることができる。

（ｂ）損傷検知線３４０の損傷箇所の色が変わることで、損傷検知線３４０の損傷箇所を明確に把握することができる。これにより、損傷検知線３４０の損傷箇所と重なる位置で、中心部１００に対して損傷を生じさせるに相当する曲げ応力が印加されたと予測することができる。その結果、送電線１０の排除すべき部分を特定することが可能となる。

（ｃ）損傷検知線３４０はコア部３４２と被覆層３４４とを有し、コア部３４２の少なくとも外周面の色は、被覆層３４４の色と異なっている。これにより、送電線１０が所定の曲げ半径Ｒで曲げられたときに、被覆層３４４が割れることで、コア部３４２の外周面の少なくとも一部を露出させることができる。その結果、損傷検知線３４０の色を変えることができる。

＜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、外部撚線層３００が２層設けられている場合について説明したが、外部撚線層３００は、１層のみ、または３層以上設けられていてもよい。

上述の実施形態では、外部撚線層３００を構成する外部素線３２０の断面形状が円形である場合について説明したが、外部素線３２０の断面形状は扇形であってもよい。第２外部撚線層３００ｂにおける外部素線３２０の断面形状が扇形である場合には、損傷検知線３４０の断面形状も扇形であってもよい。

上述の実施形態では、損傷検知線３４０の断面形状が外部素線３２０の断面形状と等しく円形である場合について説明したが、損傷検知線３４０の断面形状は外部素線３２０の断面形状と異なっていてもよい。

上述の実施形態では、損傷検知線３４０がカーボンコンポジット素線１２０と同じ材料により構成されている場合について説明したが、損傷検知線３４０は、所定の曲げ強さを有していれば、カーボンコンポジット素線１２０と異なる材料により構成されていてもよい。具体的には、損傷検知線３４０は、例えば、金属により構成されていてもよい。損傷検知線３４０を構成する金属としては、例えば、外部素線３２０よりも硬いＡｌまたはＡｌ合金などが挙げられる。

上述の実施形態では、損傷検知線３４０が複数設けられている場合について説明したが、損傷検知線３４０は１つのみ設けられていてもよい。ただし、損傷検知線３４０による損傷検知精度を向上させる観点では、損傷検知線３４０は複数設けられているほうが好ましい。

上述の実施形態および変形例では、損傷検知線３４０が最大で４つ設けられている場合について説明したが、損傷検知線３４０は、５つ以上設けられていてもよい。ただし、損傷検知線３４０の数が増えるにつれて、外部素線３２０の数が減ってしまう。このため、外部撚線層３００の抵抗が上昇してしまう可能性がある。したがって、外部撚線層３００の抵抗を低く維持するためには、損傷検知線３４０の数が４つ以下であることが好ましい。

＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様を付記する。

（付記１）
カーボンコンポジットを含む中心部と、
前記中心部の外周を覆うように複数の外部素線を撚り合わせて設けられる外部撚線層と、
を有する送電線であって、
前記外部撚線層は、該外部撚線層の最も外側に前記複数の外部素線とともに撚り合わせて設けられ、前記中心部の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に前記送電線が曲げられたときに損傷が生じる損傷検知線を有する
送電線。

（付記２）
前記中心部は、カーボンコンポジットを含む１つのカーボンコンポジット素線からなり、
前記損傷検知線の曲げ強さは、前記カーボンコンポジット素線の曲げ強さ以下である
付記１に記載の送電線。

（付記３）
前記中心部は、カーボンコンポジットを含むカーボンコンポジット素線を複数束ねることにより構成され、
前記損傷検知線の曲げ強さは、前記複数のカーボンコンポジット素線のうちの少なくとも１つのカーボンコンポジット素線の曲げ強さ以下である
付記１に記載の送電線。

（付記４）
前記中心部は、カーボンコンポジットを含むカーボンコンポジット素線を複数束ねることにより構成され、
前記損傷検知線の曲げ強さは、前記複数のカーボンコンポジット素線の全体としての曲げ強さ以下である
付記１に記載の送電線。

（付記５）
前記カーボンコンポジット素線は、カーボンファイバと、前記カーボンファイバを束ねて固める樹脂と、を有し、
前記損傷検知線は、少なくとも前記樹脂を含む
付記２〜４のいずれか１つに記載の送電線。

（付記６）
前記損傷検知線は、前記カーボンコンポジット素線と同じ材料により構成される
付記２〜５のいずれか１つに記載の送電線。

（付記７）
前記損傷検知線は、複数設けられ、
前記複数の損傷検知線は、前記送電線の周方向に均等に配置される
付記１〜６のいずれか１つに記載の送電線。

（付記８）
前記損傷検知線は、複数設けられ、
前記複数の損傷検知線は、前記送電線の中心軸を中心として回転対称に配置される
付記１〜６のいずれか１つに記載の送電線。

（付記９）
前記損傷検知線は、複数設けられ、
前記複数の損傷検知線は、前記送電線の中心軸に対して対称に配置される
付記１〜６のいずれか１つに記載の送電線。

（付記１０）
前記損傷検知線は、損傷が生じたときに色が変わるよう構成される
付記１〜９のいずれか１つに記載の送電線。

（付記１１）
前記損傷検知線は、コア部と、前記コア部の外周を覆う被覆層と、を有し、
前記コア部の少なくとも外周面の色は、前記被覆層の色と異なる
付記１０に記載の送電線。

（付記１２）
前記損傷検知線は、前記送電線が前記曲げ半径で曲げられたときに前記被覆層が割れることで、前記コア部の少なくとも一部が露出するよう構成される
付記１１に記載の送電線。

（付記１３）
カーボンコンポジットを含む中心部を準備する工程と、
前記中心部の外周を覆うように複数の外部素線を撚り合わせて外部撚線層を形成する工程と、
を有する送電線の製造方法であって、
前記外部撚線層を形成する工程では、
前記中心部の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に前記送電線が曲げられたときに損傷が生じる損傷検知線を、該外部撚線層の最も外側に前記複数の外部素線とともに撚り合わせる
送電線の製造方法。

１０ 送電線（架空送電線）
１００ 中心部
１２０ カーボンコンポジット素線
３００ 外部撚線層
３００ａ 第１外部撚線層
３００ｂ 第２外部撚線層
３２０ 外部素線
３４０ 損傷検知線
３４２ コア部
３４４ 被覆層

Claims (10)

1. カーボンコンポジットを含む中心部と、
   前記中心部の外周を覆うように複数の外部素線を撚り合わせて設けられる外部撚線層と、
   を有する送電線であって、
   前記外部撚線層は、該外部撚線層の最も外側に前記複数の外部素線とともに撚り合わせて設けられ、前記中心部の少なくとも一部に損傷が生じる臨界曲げ半径以上の曲げ半径に前記送電線が曲げられたときに損傷が生じる損傷検知線を有する
   送電線。
2. 前記中心部は、カーボンコンポジットを含む１つのカーボンコンポジット素線からなり、
   前記損傷検知線の曲げ強さは、前記カーボンコンポジット素線の曲げ強さ以下である
   請求項１に記載の送電線。
3. 前記中心部は、カーボンコンポジットを含むカーボンコンポジット素線を複数束ねることにより構成され、
   前記損傷検知線の曲げ強さは、前記複数のカーボンコンポジット素線のうちの少なくとも１つのカーボンコンポジット素線の曲げ強さ以下である
   請求項１に記載の送電線。
4. 前記中心部は、カーボンコンポジットを含むカーボンコンポジット素線を複数束ねることにより構成され、
   前記損傷検知線の曲げ強さは、前記複数のカーボンコンポジット素線の全体としての曲げ強さ以下である
   請求項１に記載の送電線。
5. 前記カーボンコンポジット素線は、カーボンファイバと、前記カーボンファイバを束ねて固める樹脂と、を有し、
   前記損傷検知線は、少なくとも前記樹脂を含む
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の送電線。
6. 前記損傷検知線は、前記カーボンコンポジット素線と同じ材料により構成される
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の送電線。
7. 前記損傷検知線は、複数設けられ、
   前記複数の損傷検知線は、前記送電線の周方向に均等に配置される
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の送電線。
8. 前記損傷検知線は、複数設けられ、
   前記複数の損傷検知線は、前記送電線の中心軸に対して対称に配置される
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の送電線。
9. 前記損傷検知線は、損傷が生じたときに色が変わるよう構成される
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の送電線。
10. 前記損傷検知線は、コア部と、前記コア部の外周を覆う被覆層と、を有し、
    前記コア部の少なくとも外周面の色は、前記被覆層の色と異なる
    請求項９に記載の送電線。