JP2983589B2 - 撚合せ電線 - Google Patents
撚合せ電線Info
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- JP2983589B2 JP2983589B2 JP2201171A JP20117190A JP2983589B2 JP 2983589 B2 JP2983589 B2 JP 2983589B2 JP 2201171 A JP2201171 A JP 2201171A JP 20117190 A JP20117190 A JP 20117190A JP 2983589 B2 JP2983589 B2 JP 2983589B2
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- Japan
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- wire
- center line
- carbon fiber
- resin
- sectional area
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、架空送電線の導体として用いられるのに適
した撚合せ電線の改良に関するものである。
した撚合せ電線の改良に関するものである。
架空送電線用の導体は、軽量で熱膨張係数が小さく低
弛度を得ることができることが要求されている。
弛度を得ることができることが要求されている。
一般に、この種の撚合せ電線は、高い強度を有する中
心線の上にアルミニウム線の如き導電用金属線を撚合せ
て形成されている。従って、中心線として鋼線よりも熱
膨張係数が小さいインバ線（熱膨張係数2.5〜4x10-6/
℃）を用いたり、軽量であるカーボンファイバを用いた
りしている（特公昭56−40922号公報参照）。
心線の上にアルミニウム線の如き導電用金属線を撚合せ
て形成されている。従って、中心線として鋼線よりも熱
膨張係数が小さいインバ線（熱膨張係数2.5〜4x10-6/
℃）を用いたり、軽量であるカーボンファイバを用いた
りしている（特公昭56−40922号公報参照）。
尚、カーボンファイバから成る中心線を用いた電線を
開示している特公昭56−40922号公報には、熱膨張係数
について直接触れていないが、カーボンファイバの熱膨
張係数はインバ線に対してそれと同等かそれより低く、
カーボンファイバを樹脂で複合化したもので2x10-6/℃
以下であり、軽量で熱膨張係数が小さい電線が提供され
る。
開示している特公昭56−40922号公報には、熱膨張係数
について直接触れていないが、カーボンファイバの熱膨
張係数はインバ線に対してそれと同等かそれより低く、
カーボンファイバを樹脂で複合化したもので2x10-6/℃
以下であり、軽量で熱膨張係数が小さい電線が提供され
る。
カーボンファイバを用いた中心線は、一般に、次のよ
うにして製造されることが考えられる。即ち、カーボン
ファイバは、フィラメント径が７〜10μｍであり、複数
本のカーボンファイバフィラメントをそれぞれに樹脂を
含浸させ、これを撚合せて集合し、ポリエステル等のプ
ラスチックテープでラッピンクして素線を製造する。こ
の素線をそのまままたは撚合せて加熱硬化工程で樹脂を
硬化し、中心線を製造する。このようにカーボンファイ
バを樹脂で硬化するのはカーボンファイバそのままでは
機械的強度が弱く、曲げ等を受けると直ちに折れるから
である。
うにして製造されることが考えられる。即ち、カーボン
ファイバは、フィラメント径が７〜10μｍであり、複数
本のカーボンファイバフィラメントをそれぞれに樹脂を
含浸させ、これを撚合せて集合し、ポリエステル等のプ
ラスチックテープでラッピンクして素線を製造する。こ
の素線をそのまままたは撚合せて加熱硬化工程で樹脂を
硬化し、中心線を製造する。このようにカーボンファイ
バを樹脂で硬化するのはカーボンファイバそのままでは
機械的強度が弱く、曲げ等を受けると直ちに折れるから
である。
一般に、送電線は、使用中高温にさらされるが、運転
温度に対しては樹脂の耐熱性を高めることによって対応
することができ、現状では240℃までには対応すること
ができる。送電線が雷撃等によって絶縁が破壊され、こ
れに続いて電線から大地への逆閃絡時に生ずる交流アー
クは、通常極めて短時間であるが、１〜数千℃の高温を
発生し、中心線のまわりのアルミニウム線をしばしば溶
かし、その熱が中心線に及ぶことがある。しかし、この
ような高温に耐えることができる樹脂はなく、このため
中心線はその周囲の樹脂を部分的に焼失することにな
る。即ち、カーボンファイバを樹脂で強化して形成され
た中心線にアルミニウム線等の導電性金属線を撚合せて
形成された電線は、アークを受けると、カーボンファイ
バフィラメントが残ってもその機械的強度を保つべき樹
脂が焼失し、このため電線が直ちに断線する事故が発生
する。従って、従来技術の電線は信頼性が低い欠点があ
った。尚、インバ線を中心線として形成された電線は、
重量が大きく、また高温での熱膨張係数がカーボンファ
イバを用いたものに比べて大きく、このため電線の弛度
が大きくなるので好ましくない。
温度に対しては樹脂の耐熱性を高めることによって対応
することができ、現状では240℃までには対応すること
ができる。送電線が雷撃等によって絶縁が破壊され、こ
れに続いて電線から大地への逆閃絡時に生ずる交流アー
クは、通常極めて短時間であるが、１〜数千℃の高温を
発生し、中心線のまわりのアルミニウム線をしばしば溶
かし、その熱が中心線に及ぶことがある。しかし、この
ような高温に耐えることができる樹脂はなく、このため
中心線はその周囲の樹脂を部分的に焼失することにな
る。即ち、カーボンファイバを樹脂で強化して形成され
た中心線にアルミニウム線等の導電性金属線を撚合せて
形成された電線は、アークを受けると、カーボンファイ
バフィラメントが残ってもその機械的強度を保つべき樹
脂が焼失し、このため電線が直ちに断線する事故が発生
する。従って、従来技術の電線は信頼性が低い欠点があ
った。尚、インバ線を中心線として形成された電線は、
重量が大きく、また高温での熱膨張係数がカーボンファ
イバを用いたものに比べて大きく、このため電線の弛度
が大きくなるので好ましくない。
本発明の目的は、上記の欠点を回避し、アークを受け
てカーボンファイバ内の樹脂が焼失しても断線を生ずる
ことがなく、信頼性の高い撚合せ電線を提供することに
ある。
てカーボンファイバ内の樹脂が焼失しても断線を生ずる
ことがなく、信頼性の高い撚合せ電線を提供することに
ある。
本発明の１つの課題解決手段は、10〜40％の断面積比
を有する硬鋼線と残りの断面積比を有するカーボンファ
イバとを樹脂で複合化して形成された素線またはそれら
を撚合せた線を中心線とし、その上に導電用金属線を撚
合せて形成された撚合せ電線を提供するものである。
を有する硬鋼線と残りの断面積比を有するカーボンファ
イバとを樹脂で複合化して形成された素線またはそれら
を撚合せた線を中心線とし、その上に導電用金属線を撚
合せて形成された撚合せ電線を提供するものである。
本発明の第２の課題解決手段は、10〜40％の断面積比
を有する硬鋼線と残りの断面積比を有するカーボンファ
イバのみを樹脂で硬化した線との複数の素線を撚合せて
中心線とし、この中心線の上に導電用金属線を撚合せて
形成された撚合せ電線を提供するものである。
を有する硬鋼線と残りの断面積比を有するカーボンファ
イバのみを樹脂で硬化した線との複数の素線を撚合せて
中心線とし、この中心線の上に導電用金属線を撚合せて
形成された撚合せ電線を提供するものである。
このように、中心線を硬鋼線とカーボンファイバとの
組み合わせによって構成して樹脂で強化するか、中心線
をカーボンファイバを樹脂で強化した線に硬鋼線を組み
合わせて構成すると、電線がアークを受けて樹脂が焼失
しても硬鋼線によって張力を受け持つことができるから
断線を起すことがなく、また硬鋼線の断面積比が10〜40
％であると、軽量化を阻害したり熱膨張係数が大きくな
ることがない。
組み合わせによって構成して樹脂で強化するか、中心線
をカーボンファイバを樹脂で強化した線に硬鋼線を組み
合わせて構成すると、電線がアークを受けて樹脂が焼失
しても硬鋼線によって張力を受け持つことができるから
断線を起すことがなく、また硬鋼線の断面積比が10〜40
％であると、軽量化を阻害したり熱膨張係数が大きくな
ることがない。
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると、
第１図乃至第４図は本発明の異なる実施例による撚合せ
電線10を示し、これらの撚合せ電線10は、いずれも10〜
40％の断面積比を有する硬鋼線12と残りの断面積比を有
するカーボンファイバ14とを樹脂16で複合化して形成さ
れた素線またはそれらを撚合せた線を中心線18とする
か、硬鋼線12とカーボンファイバのみを樹脂で硬化した
線14との複数の素線を撚合せた線を中心線18とし、その
上に導電用金属線20を撚合せて形成されている。
第１図乃至第４図は本発明の異なる実施例による撚合せ
電線10を示し、これらの撚合せ電線10は、いずれも10〜
40％の断面積比を有する硬鋼線12と残りの断面積比を有
するカーボンファイバ14とを樹脂16で複合化して形成さ
れた素線またはそれらを撚合せた線を中心線18とする
か、硬鋼線12とカーボンファイバのみを樹脂で硬化した
線14との複数の素線を撚合せた線を中心線18とし、その
上に導電用金属線20を撚合せて形成されている。
第１図の実施例では、中心線18は、樹脂で強化された
カーボンファイバ14の中に複数の細い硬鋼線12を分散し
て形成され、第２図の実施例では、中心線18は、１本の
硬鋼線のまわりに複数のカーボンファイバ14を配置して
樹脂で強化して形成されている。また、第３図の実施例
では、中心線18は、樹脂で強化されたカーボンファイバ
14のみの複数の素線と複数の硬鋼線12とを撚合せて形成
されている。硬鋼線12は、亜鉛メッキ特殊鋼線とするこ
とができる。更に、第４図の実施例では、中心線18は、
複数本の集合された硬鋼線12のまわりに複数のカーボン
ファイバ14を配置して樹脂で強化して形成されている。
カーボンファイバ14の中に複数の細い硬鋼線12を分散し
て形成され、第２図の実施例では、中心線18は、１本の
硬鋼線のまわりに複数のカーボンファイバ14を配置して
樹脂で強化して形成されている。また、第３図の実施例
では、中心線18は、樹脂で強化されたカーボンファイバ
14のみの複数の素線と複数の硬鋼線12とを撚合せて形成
されている。硬鋼線12は、亜鉛メッキ特殊鋼線とするこ
とができる。更に、第４図の実施例では、中心線18は、
複数本の集合された硬鋼線12のまわりに複数のカーボン
ファイバ14を配置して樹脂で強化して形成されている。
次に、硬鋼線12とカーボンファイバ14との断面積比を
硬鋼線12の断面積比が10〜40％とした理由を明らかにす
るために、硬鋼線両者の断面積比をパラメータとして線
膨張係数Ｃ（x10-6/℃）と比重Ｇとの関係を以下の表に
掲げる。尚、表においてCFはカーボンファイバ、HSは硬
鋼線を示す。
硬鋼線12の断面積比が10〜40％とした理由を明らかにす
るために、硬鋼線両者の断面積比をパラメータとして線
膨張係数Ｃ（x10-6/℃）と比重Ｇとの関係を以下の表に
掲げる。尚、表においてCFはカーボンファイバ、HSは硬
鋼線を示す。
上記の表を基に撚合せ電線を設計して弛度−張力を計
算すると、中心線における硬鋼線の断面積比が40％を越
えると、中心線の熱膨張係数が大きく、且つ比重が大き
くなって後にのべるように、インバ心のアルミニウム撚
線と比較して弛度低減効果が低くなる。また、中心線に
おける硬鋼線の断面積比が10％よりも小さいと、撚合せ
電線でよく使われる断面積が160〜410mm2のACSRの破断
荷重の０％程度の強度をもたせることができない。
算すると、中心線における硬鋼線の断面積比が40％を越
えると、中心線の熱膨張係数が大きく、且つ比重が大き
くなって後にのべるように、インバ心のアルミニウム撚
線と比較して弛度低減効果が低くなる。また、中心線に
おける硬鋼線の断面積比が10％よりも小さいと、撚合せ
電線でよく使われる断面積が160〜410mm2のACSRの破断
荷重の０％程度の強度をもたせることができない。
従って、カーボンファイバに組合わせられる硬鋼線の
断面積比は10〜40％が適当である。
断面積比は10〜40％が適当である。
第５図は本発明の撚合せ電線と従来技術の撚合せ電線
との温度−弛度特性を示す。いずれのACSRも410mm2の断
面積を有する。同図においてａはアルミメッキ鋼線を中
心線としたACSRの弛度特性、ｂはインバ線を中心線とし
たACSRの弛度特性、ｃは樹脂で強化したカーボンファイ
バを中心線としたACSRの弛度特性、ｄは硬鋼線の断面積
比を40％とした中心線を有する本発明のACSRの弛度特性
及びｅは硬鋼線の断面積比を10％とした中心線を有する
本発明のACSRの弛度特性を示す。弛度の計算は、径間長
を300mとし、最大使用張力を5,000kgとし、最悪条件は
高温季で15℃、100kg/m2の風圧があり、低温季で−15
℃、50kg/m2の風圧と6mm厚で比重が0.9の被氷があった
ものとして行なわれた。
との温度−弛度特性を示す。いずれのACSRも410mm2の断
面積を有する。同図においてａはアルミメッキ鋼線を中
心線としたACSRの弛度特性、ｂはインバ線を中心線とし
たACSRの弛度特性、ｃは樹脂で強化したカーボンファイ
バを中心線としたACSRの弛度特性、ｄは硬鋼線の断面積
比を40％とした中心線を有する本発明のACSRの弛度特性
及びｅは硬鋼線の断面積比を10％とした中心線を有する
本発明のACSRの弛度特性を示す。弛度の計算は、径間長
を300mとし、最大使用張力を5,000kgとし、最悪条件は
高温季で15℃、100kg/m2の風圧があり、低温季で−15
℃、50kg/m2の風圧と6mm厚で比重が0.9の被氷があった
ものとして行なわれた。
この図から解るように、本発明の撚合せ電線の弛度特
性は、インバ心ACSRとカーボンファイバ心ACSRとの間に
あって好ましい弛度特性を有し、硬鋼線の断面積比が40
％を越えると、インバ心ACSRの弛度低減効果よりも悪化
し、従って硬鋼線の断面積比は最大で40％であることが
要求される。
性は、インバ心ACSRとカーボンファイバ心ACSRとの間に
あって好ましい弛度特性を有し、硬鋼線の断面積比が40
％を越えると、インバ心ACSRの弛度低減効果よりも悪化
し、従って硬鋼線の断面積比は最大で40％であることが
要求される。
本発明によれば、上記のように、中心線を硬鋼線とカ
ーボンファイバとの組み合わせによって構成して樹脂で
強化するか、中心線をカーボンファイバで強化した線に
硬鋼線を組合わせて構成したので、電線がアークを受け
て樹脂が焼失しても硬鋼線によって張力を受け持つこと
ができるから断線を起すことがなく、また硬鋼線の断面
積比が10〜40％であると、軽量化を阻害したり熱膨張係
数が大きくなることがなく、従って電線が悪環境下にお
かれても所定の弛度を維持することができるから電線の
信頼性を損なうことがない。
ーボンファイバとの組み合わせによって構成して樹脂で
強化するか、中心線をカーボンファイバで強化した線に
硬鋼線を組合わせて構成したので、電線がアークを受け
て樹脂が焼失しても硬鋼線によって張力を受け持つこと
ができるから断線を起すことがなく、また硬鋼線の断面
積比が10〜40％であると、軽量化を阻害したり熱膨張係
数が大きくなることがなく、従って電線が悪環境下にお
かれても所定の弛度を維持することができるから電線の
信頼性を損なうことがない。
第１図乃至第４図は本発明の撚合せ電線の異なる例の断
面図、第５図は本発明の撚合せ電線と従来の撚合せ電線
との弛度特性を比較する曲線図である。 10……撚合せ電線、12……硬鋼線、14……カーボンファ
イバ、16……樹脂、18……中心線、20……導電用金属
線。
面図、第５図は本発明の撚合せ電線と従来の撚合せ電線
との弛度特性を比較する曲線図である。 10……撚合せ電線、12……硬鋼線、14……カーボンファ
イバ、16……樹脂、18……中心線、20……導電用金属
線。
Claims (2)
- 【請求項１】10〜40％の断面積比を有する硬鋼線と残り
の断面積比を有するカーボンファイバとを樹脂で複合化
して形成された素線またはこれらの素線を撚合せた線を
中心線とし、前記中心線の上に導電用金属線を撚合せて
形成された撚合せ電線。 - 【請求項２】10〜40％の断面積比を有する硬鋼線と残り
の断面積比を有するカーボンファイバのみを樹脂で硬化
した線との複数の素線を撚合せて中心線とし、前記中心
線の上に導電用金属線を撚合せて形成された撚合せ電
線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201171A JP2983589B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 撚合せ電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2201171A JP2983589B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 撚合せ電線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487212A JPH0487212A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2983589B2 true JP2983589B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=16436543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2201171A Expired - Lifetime JP2983589B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 撚合せ電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983589B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014164707A2 (en) | 2013-03-11 | 2014-10-09 | Mark Lancaster | Hybrid conductor core |
| JP2015122172A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 株式会社ジェイ・パワーシステムズ | 送電線 |
| CN113345626B (zh) * | 2021-07-07 | 2023-03-21 | 河南科技大学 | 一种单向导热绞合线、导线、电缆 |
| CN113611447B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-08-04 | 中复碳芯电缆科技有限公司 | 碳纤维棒、电力线缆及碳纤维棒的制作方法 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2201171A patent/JP2983589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487212A (ja) | 1992-03-19 |
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Legal Events
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