JP2022133511A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁電線の屈曲性をさらに向上させる。【解決手段】絶縁電線１は、複数本の素線を撚り合わせてなる導体１０と、導体１０の周囲に設けられた編組２０と、編組２０の周囲に設けられた絶縁体３０と、を有し、編組２０が複数本のスフ糸２１によって編まれている。【選択図】図２

Description

本発明は、絶縁電線に関するものである。

導体と、導体の周囲に設けられた絶縁体と、を有する絶縁電線が知られている。このような絶縁電線は、例えば渡り線として利用されている。

渡り線は、離れた電気回路間や制御回路間などを電気的に繋ぐための電線であり、曲げや捻じれが加わる環境で使用されることが多い。渡り線は、例えば、連結された２つの鉄道車両に跨って配策され、それぞれの鉄道車両が備える制御回路同士や電源回路同士を電気的に接続する。

尚、連結された２つの鉄道車両に跨って配策される電線である点で渡り線と共通するジャンパ線が特許文献１に記載されている。もっとも、特許文献１に記載されているジャンパ線は、複数本の絶縁電線を芯線とする複合ケーブルである点で渡り線とは異なる。

曲げや捻じれが加わる環境で使用されることが多い渡り線には、高い屈曲性が求められる。そこで、渡り線として利用される絶縁電線の導体は、撚り合わされた複数本の素線によって構成されることがある。つまり、絶縁電線の導体が撚り線によって構成されることがある。この場合、導体としての撚り線にセパレータテープが巻かれ、セパレータテープの周囲に絶縁体が設けられる。絶縁体は、溶融させた樹脂をセパレータテープの周囲に押し出すことによって形成される。セパレータテープは、上記のようにして絶縁体が形成されるときに、撚り線を構成している素線間に溶融樹脂が入り込むことを防止する。

特開２０１７－５００７４号公報

セパレータテープは、導体としての撚り線の上に所定方向に巻かれている。つまり、セパレータテープには巻き方向がある。このため、セパレータテープの巻き方向と同方向の捻れが絶縁電線に加わった場合、セパレータテープが巻締まり、導体が締め付けられる。この結果、セパレータテープの巻き方向と同方向の捻れを伴う曲げに対して絶縁電線の屈曲性が低下する虞がある。
本発明の目的は、絶縁電線の屈曲性をさらに向上させることである。

本発明の絶縁電線は、複数本の素線を撚り合わせてなる導体と、前記導体の周囲に設けられた編組と、前記編組の周囲に設けられた絶縁体と、を有する。さらに、前記編組は複数本の綿糸またはスフ糸によって編まれている。
本発明の一態様では、前記編組は、複数本の前記綿糸または前記スフ糸を含む糸束を格子状に編み合わせてなる。
本発明の他の一態様では、前記編組の編組密度が９０％以上である。

本発明によれば、屈曲性がさらに向上した絶縁電線が実現される。

本発明が適用された絶縁電線の一例を示す断面図である。 図１に示されている編組の詳細を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、実施形態を説明するための全図において、同一または実質的に同一の機能を有する部材などには同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
本実施形態に係る絶縁電線は、前後に並ぶ鉄道車両に跨って配策される渡り線としての利用に適しているが、その用途は特に限定されない。

図１に示されるように、本実施形態に係る絶縁電線１は、導体１０と、導体１０の周囲に設けられた編組２０と、編組２０の周囲に設けられた絶縁体３０と、を有する。絶縁電線１の外径Ｄ１は１３．６ｍｍであり、導体１０の外径Ｄ２は１０．２ｍｍである。

導体１０は、複数本の素線１１を撚り合わせて構成されている。本実施形態における素線１１は、直径０．２６ｍｍの銅線であり、表面に錫，ニッケル，銀などのメッキが施されている。具体的には、導体１０は、複合撚りされた９５０本の銅線１１によって構成されている。より具体的には、導体１０は、５０本の銅線１１が撚り合わされた撚り線（子撚り線１０ａ）が１９本（１９ユニット）撚り合わされた撚り線（親撚り線１０ｂ）である。

図２は、導体１０の周囲に設けられ、導体１０を覆っている編組２０の詳細を示す模式図である。編組２０は、複数本の糸２１によって編まれている。本実施形態の編組２０を構成している糸２１は、スフ糸（ステープルファイバ）である。

編組２０は、複数本のスフ糸２１を含む糸束２２を格子状に編み合わせてなる。導体１０を覆っている編組２０は、導体１０の周囲に絶縁体３０を形成するときに、導体１０の周囲に押し出された絶縁体３０の材料（以下、“樹脂材料”と呼ぶ。）が導体１０を構成している銅線１１の間に入り込むことを防止する役割を有する。

編組２０の上記役割に鑑みると、編組２０の編組密度はある程度大きいことが好ましい。編組２０の編組密度がある程度大きくないと、樹脂材料が編組２０の編み目にめり込みやすくなるからである。言い換えると、編組２０の編組密度が小さいと、導体１０と樹脂材料とを隔てるセパレータとしての機能が十分に得られなくなるからである。具体的には、編組２０の編組密度は９０％以上であることが好ましい。ここで、編組密度とは、編組２０が覆っている全面積と絶縁電線１の表面積との比の百分率であり、次の数式によって求められる。

Ｋ：編組密度
Ｎ：持 数（１つの糸束に含まれる糸の本数）
Ｃ：打 数（編組を構成する糸束の数）
Ｄ：編組下径＋編組厚[mm]
Ｐ：編組ピッチ[mm]（それぞれの糸束の巻きピッチ）
ｄ：糸径[mm]

本実施形態では、図１に示されている導体１０の外径Ｄ２が編組下径に相当する。導体１０の外径Ｄ２（編組下径）が１０．２ｍｍの場合、例えば、持数（Ｎ）を５，打数（Ｃ）を２４，編組ピッチ（Ｐ）を２１ｍｍとした上で、編組密度（Ｋ）が９０％以上となるようにその他の条件を調整することが好ましい。また、図２に示されている角度（θ）は、７５度～８５度の範囲内とすることがさらに好ましい。尚、角度（θ）は、糸束２２の角度であり、編組２０の外径および編組ピッチ（Ｐ）から正弦定理によって求めることができる。

別の見方をすると、編組２０の編組密度（Ｋ）が９０％以上となるように、持数（Ｎ），打数（Ｃ），編組ピッチ（Ｐ）等の条件を調整すれば、絶縁電線１の製造時に樹脂材料が銅線１１の間に入り込むことを十分に防止することができ、かつ、製造された絶縁電線１の屈曲性に悪影響を与えることもない。

再び図１を参照する。図示されている絶縁体３０は、導体１０を覆っている編組２０の周囲に、溶融させた樹脂材料を押し出して形成したものである。本実施形態の絶縁体３０は、塩素化ポリエチレンとエチレン酢酸ビニルとをブレンドした樹脂組成物によって形成されているが、樹脂材料の他の一例としては、エチレンプロピレンゴムやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などが挙げられる。

本実施形態に係る絶縁電線１の導体１０は編組２０によって覆われている。編み物である編組２０は、従来の絶縁電線の導体を覆っていたセパレータテープに比べて柔軟性や伸縮性に優れている。したがって、本実施形態の絶縁電線１に捻れが加わったとしても、編組２０によって導体１０が締め付けられることはない。この結果、本実施形態の絶縁電線１は、通常の曲げに対してだけでなく、捻れを伴う曲げに対しても優れた屈曲性を示す。

尚、図１では、導体１０と編組２０との間に隙間が存在している。しかし、かかる隙間は作図上の都合によるものである。編組２０が柔軟性や伸縮性に優れていることは既述のとおりであり、実際の編組２０は導体１０の外周面の凹凸に追従している。

本発明は上記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。例えば、導体を構成する素線は銅線に限られない。導体を構成する素線の一例としては、アルミニウム線が挙げられる。また、導体を構成する素線の本数，直径，撚り方などは、本明細書に記載されている本数など限定されるものではない。尚、導体を構成する素線の本数などに応じて導体の外径が増減することがあり、導体の外径の増減に応じて絶縁電線の外径も増減することもがある。
また、編組を構成する糸はスフ糸に限られず、例えば、綿糸によって編組を構成してもよい。

１…絶縁電線、１０…導体、１１…素線（銅線）、１０ａ…子撚り線、１０ｂ…親撚り線、２０…編組、２１…糸（スフ糸）、２２…糸束、３０…絶縁体

Claims (3)

1. 複数本の素線を撚り合わせてなる導体と、
   前記導体の周囲に設けられた編組と、
   前記編組の周囲に設けられた絶縁体と、を有し、
   前記編組が複数本の綿糸またはスフ糸によって編まれている、絶縁電線。
2. 前記編組は、複数本の前記綿糸または前記スフ糸を含む糸束を格子状に編み合わせてなる、請求項１に記載の絶縁電線。
3. 前記編組の編組密度が９０％以上である、請求項２に記載の絶縁電線。

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