JP2022030354A - 絶縁電線および絶縁電線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を有する絶縁電線であって、
前記導体は、
該導体の中心に配置される第1素線と、
前記第1素線の外側に撚り合わされて設けられる複数の第2素線と、
前記複数の第2素線の外側に前記複数の第2素線と異なる方向に撚り合わされて設けられる複数の第3素線と、
を有し、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれは、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、を有し、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数は、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下である
絶縁電線が提供される。
導体を形成する工程と、
前記導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を有する絶縁電線の製造方法であって、
前記導体を形成する工程は、
第1素線を中心に配置しながら、該第1素線の外側に複数の第2素線を撚り合せる工程と、
前記複数の第2素線の外側に、前記複数の第2素線と異なる方向に複数の第3素線を撚り合せる工程と、
を有し、
前記複数の第2素線を撚り合せる工程および前記複数の第3素線を撚り合せる工程では、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれの素線に、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、が形成されるよう、該素線を予め異形圧縮した状態で、前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれを撚り合わせ、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数を、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下とする
絶縁電線の製造方法が提供される。
<発明者の得た知見>
まず、発明者の得た知見について説明する。
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を有する絶縁電線であって、
前記導体は、
該導体の中心に配置される第1素線と、
前記第1素線の外側に撚り合わされて設けられる複数の第2素線と、
前記複数の第2素線の外側に前記複数の第2素線と異なる方向に撚り合わされて設けられる複数の第3素線と、
を有し、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれは、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、を有し、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数は、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下である。
この構成によれば、絶縁電線の導体が断線するまでの寿命を長くすることができる。
前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積に対する、前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積の比率は、0.9以上1.1以下である。
この構成によれば、第2素線の異形圧縮に用いる円形素線と同一の円形素線を用いて、第3素線を異形圧縮することができる。
前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積は、前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積よりも大きい。
この構成によれば、第3素線において、確実に第2素線よりも先にクラックを生じさせることができる。
前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積は、前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積よりも小さい。
この構成によれば、第3素線において、第2素線よりもクラックを生じ難くすることができる。
前記複数の第3素線のそれぞれは、前記複数の第2素線のそれぞれよりも先にクラックが生じるよう構成される。
この構成によれば、絶縁電線が断線に至る前に、絶縁電線の断線のおそれを確実に把握することが可能となる。
前記複数の第3素線の撚りピッチは、前記複数の第2素線の撚りピッチよりも長い。
この構成によれば、ニッキングの発生を抑制することができる。
前記複数の第2素線の撚りピッチに対する前記複数の第3素線の撚りピッチの比率は、1超3以下である。
この構成によれば、ニッキングの発生を抑制することができる。
導体を形成する工程と、
前記導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を有する絶縁電線の製造方法であって、
前記導体を形成する工程は、
第1素線を中心に配置しながら、該第1素線の外側に複数の第2素線を撚り合せる工程と、
前記複数の第2素線の外側に、前記複数の第2素線と異なる方向に複数の第3素線を撚り合せる工程と、
を有し、
前記複数の第2素線を撚り合せる工程および前記複数の第3素線を撚り合せる工程では、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれの素線に、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、が形成されるよう、該素線を予め異形圧縮した状態で、前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれを撚り合わせ、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数を、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下とする。
この構成によれば、絶縁電線の導体が断線するまでの寿命を長くすることができる。
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(1)絶縁電線
本開示の一実施形態に係る絶縁電線について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る絶縁電線の軸方向と直交する断面図である。
上述のように構成される本実施形態の絶縁電線10の公称電圧は、例えば、600V以上33kV以下であり、好ましくは、6600V以上33kV以下である。絶縁電線10の導体200の公称断面積は、例えば、12mm2(直径4mm)以上500mm2以下であり、好ましくは、32mm2以上240mm2以下である。なお、上記公称電圧、公称断面積等は一例であって、本実施形態はこの範囲に限定されない。
本実施形態の導体200は、例えば、いわゆる同心撚りにより構成され、該導体200の径方向に同心円状に積層される複数の素線層(210~230)を有している。具体的には、導体200は、例えば、中心側から外側に向けて、第1素線層(中心素線層)210と、第2素線層(内側素線層)220と、第3素線層(外側素線層)230と、を有している。
次に、図2を用い、本実施形態に係る絶縁電線10の製造方法について説明する。図2は、本実施形態に係る絶縁電線の製造方法を示す概略図である。
まず、AC線からなる第1素線110を準備する。また、第2素線120および第3素線130の形成に用いられるアルミ合金線からなる円形素線を準備する。
次に、図2に示す撚線機40を用い、導体200を形成する。
導体200が形成されたら、ドラムから導体200を送り出し、導体200を軸方向に沿って搬送しながら、ポリエチレンを含む絶縁層用樹脂組成物が投入された絶縁層押出機に通過させる。これにより、導体200の外周を覆うように絶縁層300を押出成型し、絶縁層300が未架橋な状態である絶縁電線中間体を形成する。
絶縁電線中間体を形成したら、所定の架橋方法により、絶縁層300を架橋させる。
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。
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。
図3を用い、本実施形態の変形例1に係る絶縁電線10について説明する。図3は、本実施形態の変形例1に係る絶縁電線の軸方向と直交する断面図である。
変形例1では、上述のように、各第3素線130の軸方向に直交する断面積を、各第2素線120の軸方向に直交する断面積よりも大きくすることで、絶縁電線10が屈曲したときに、第3素線130の1本当たりが分担する応力を、第2素線120の1本当たりが分担する応力よりも大きくすることができる。このような分担応力の差を生じさせることで、第3素線130において、確実に第2素線120よりも先にクラックを生じさせることができる。絶縁電線10の外側に配置される第3素線130において先にクラックを生じさせることで、導体200にクラックが生じたことを早期かつ容易に発見することができる。その結果、絶縁電線10が断線に至る前に、絶縁電線10の断線のおそれを確実に把握することが可能となる。
図4を用い、本実施形態の変形例2に係る絶縁電線10について説明する。図4は、本実施形態の変形例2に係る絶縁電線の軸方向と直交する断面図である。
変形例1では、上述のように、各第3素線130の軸方向に直交する断面積を、各第2素線120の軸方向に直交する断面積よりも小さくすることで、絶縁電線10が屈曲したときに、第3素線130の1本当たりが分担する応力を、第2素線120の1本当たりが分担する応力よりも小さくすることができる。このような分担応力の差を生じさせることで、第3素線130において、第2素線120よりもクラックを生じ難くすることができる。絶縁電線10の外側に配置される第3素線130において大きな曲げ応力が印加される傾向にあるため、該第3素線130にクラックを生じ難くすることで、導体200を断線し難くすることができる。その結果、絶縁電線10の導体200が断線するまでの寿命を安定的に長くすることができる。
以上、本開示の実施形態および変形例について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態および変形例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。
以下に、本開示の好ましい態様について付記する。
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を有する絶縁電線であって、
前記導体は、
該導体の中心に配置される第1素線と、
前記第1素線の外側に撚り合わされて設けられる複数の第2素線と、
前記複数の第2素線の外側に前記複数の第2素線と異なる方向に撚り合わされて設けられる複数の第3素線と、
を有し、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれは、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、を有し、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数は、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下である
絶縁電線。
前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積に対する、前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積の比率は、0.9以上1.1以下である
付記1に記載の絶縁電線。
前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積は、前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積よりも大きい
付記1に記載の絶縁電線。
前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積は、前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積よりも小さい
付記1に記載の絶縁電線。
前記複数の第3素線のそれぞれは、前記複数の第2素線のそれぞれよりも先にクラックが生じるよう構成される
付記1に記載の絶縁電線。
前記複数の第3素線の撚りピッチは、前記複数の第2素線の撚りピッチよりも長い
付記1から付記5のいずれか1つに記載の絶縁電線。
前記複数の第2素線の撚りピッチに対する前記複数の第3素線の撚りピッチの比率は、1超3以下である
付記6に記載の絶縁電線。
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を有する絶縁電線であって、
前記導体は、
該導体の中心に配置される中心素線と、
前記中心素線よりも外側で該中心素線の径方向に積層される複数の素線層と、
を有し、
前記複数の素線層のうち、前記中心素線よりも外側で前記中心素線の径方向に互いに隣接する2つの素線層は、
内側の素線層で撚り合わされて設けられる複数の内層素線と、
外側の素線層で、前記複数の内層素線と異なる方向に撚り合わされて設けられる複数の外層素線と、
を有し、
前記複数の内層素線および前記複数の外層素線のそれぞれは、前記中心素線側に凹に湾曲した内周面と、前記中心素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、を有し、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の内層素線および前記複数の外層素線のニッキング数は、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の内層素線と前記複数の外層素線との交差箇所数に対して20%以下である
絶縁電線。
導体を形成する工程と、
前記導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を有する絶縁電線の製造方法であって、
前記導体を形成する工程は、
第1素線を中心に配置しながら、該第1素線の外側に複数の第2素線を撚り合せる工程と、
前記複数の第2素線の外側に、前記複数の第2素線と異なる方向に複数の第3素線を撚り合せる工程と、
を有し、
前記複数の第2素線を撚り合せる工程および前記複数の第3素線を撚り合せる工程では、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれの素線に、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、が形成されるよう、該素線を予め異形圧縮した状態で、前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれを撚り合わせ、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数を、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下とする
絶縁電線の製造方法。
40 撚線機
100 素線
110 第1素線
120 第2素線
122 内周面
124 外周面
126 側面
130 第3素線
132 内周面
134 外周面
136 側面
200 導体
210 第1素線層
220 第2素線層
230 第3素線層
300 絶縁層
412 第2ボビン
413 第3ボビン
422 ボビンサポート
432 ケージ
433 ケージ
442 成形ダイス
443 成形ダイス
452 絞りダイス
453 絞りダイス
Claims (8)
- 導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を有する絶縁電線であって、
前記導体は、
該導体の中心に配置される第1素線と、
前記第1素線の外側に撚り合わされて設けられる複数の第2素線と、
前記複数の第2素線の外側に前記複数の第2素線と異なる方向に撚り合わされて設けられる複数の第3素線と、
を有し、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれは、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、を有し、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数は、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下である
絶縁電線。 - 前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積に対する、前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積の比率は、0.9以上1.1以下である
請求項1に記載の絶縁電線。 - 前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積は、前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積よりも大きい
請求項1に記載の絶縁電線。 - 前記複数の第3素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積は、前記複数の第2素線のそれぞれの軸方向に直交する断面積よりも小さい
請求項1に記載の絶縁電線。 - 前記複数の第3素線のそれぞれは、前記複数の第2素線のそれぞれよりも先にクラックが生じるよう構成される
請求項1に記載の絶縁電線。 - 前記複数の第3素線の撚りピッチは、前記複数の第2素線の撚りピッチよりも長い
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の絶縁電線。 - 前記複数の第2素線の撚りピッチに対する前記複数の第3素線の撚りピッチの比率は、1超3以下である
請求項6に記載の絶縁電線。 - 導体を形成する工程と、
前記導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を有する絶縁電線の製造方法であって、
前記導体を形成する工程は、
第1素線を中心に配置しながら、該第1素線の外側に複数の第2素線を撚り合せる工程と、
前記複数の第2素線の外側に、前記複数の第2素線と異なる方向に複数の第3素線を撚り合せる工程と、
を有し、
前記複数の第2素線を撚り合せる工程および前記複数の第3素線を撚り合せる工程では、
前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれの素線に、前記第1素線側に凹に湾曲した内周面と、前記第1素線の径方向に前記内周面と反対側に凸に湾曲した外周面と、が形成されるよう、該素線を予め異形圧縮した状態で、前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のそれぞれを撚り合わせ、
前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線および前記複数の第3素線のニッキング数を、前記絶縁電線の単位長さ当たりの前記複数の第2素線と前記複数の第3素線との交差箇所数に対して20%以下とする
絶縁電線の製造方法。
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