JP3166339B2 - 難着氷雪電線用発熱合金線 - Google Patents
難着氷雪電線用発熱合金線Info
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- JP3166339B2 JP3166339B2 JP28284792A JP28284792A JP3166339B2 JP 3166339 B2 JP3166339 B2 JP 3166339B2 JP 28284792 A JP28284792 A JP 28284792A JP 28284792 A JP28284792 A JP 28284792A JP 3166339 B2 JP3166339 B2 JP 3166339B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、氷雪の付着が防止され
る送電線すなわち難着氷雪電線に使用される発熱合金線
に関する。
る送電線すなわち難着氷雪電線に使用される発熱合金線
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、送電線への氷雪の付着を防止する
技術として、たとえば、送電線の外周にプラスチック材
をリング状に付着させる技術、送電線の電流によりトラ
ンスに誘起される電流を利用してヒーターを加熱させ融
雪を行なう技術、あるいは磁性体からなるリングを送電
線に装着して通電時の誘導磁界による発熱により液相を
生じさせ、送電線の素線に沿って雪が回転するのを阻止
して着氷雪を脱落させる技術がある。
技術として、たとえば、送電線の外周にプラスチック材
をリング状に付着させる技術、送電線の電流によりトラ
ンスに誘起される電流を利用してヒーターを加熱させ融
雪を行なう技術、あるいは磁性体からなるリングを送電
線に装着して通電時の誘導磁界による発熱により液相を
生じさせ、送電線の素線に沿って雪が回転するのを阻止
して着氷雪を脱落させる技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したトランスに誘
起される電流を利用する技術は、夏場の大容量送電時に
生じる過大な発熱をいかに防止するかが問題となってい
る。
起される電流を利用する技術は、夏場の大容量送電時に
生じる過大な発熱をいかに防止するかが問題となってい
る。
【０００４】また、プラスチックリングによる技術は、
着氷雪を脱落させる効果が相対的に低かった。
着氷雪を脱落させる効果が相対的に低かった。
【０００５】一方、従来用いられてきた磁性体リング
も、発熱量が十分とはいえず、着氷雪の脱落を十分効果
的に行なえるとは言えなかった。
も、発熱量が十分とはいえず、着氷雪の脱落を十分効果
的に行なえるとは言えなかった。
【０００６】本発明は、このような従来の事情に対処し
てなされたもので、冬期の低電流時には発熱効率が高
く、夏期の大電流時には発熱効率の低い合金線を提供
し、送電線への氷雪の付着を防止する効果の高い技術を
提供しようとするものである。
てなされたもので、冬期の低電流時には発熱効率が高
く、夏期の大電流時には発熱効率の低い合金線を提供
し、送電線への氷雪の付着を防止する効果の高い技術を
提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の難着氷雪電線用
発熱合金線は、送電線への氷雪の付着を防止するため送
電線に装着して使用する発熱合金線であって、軟磁性材
料からなる心材と、心材を覆い、Ｆｅ−Ｎｉ系合金から
なる被覆材と、被覆材を覆い、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ａｌお
よびＡｌ合金からなる群から選択される金属からなる防
食層とを備える。
発熱合金線は、送電線への氷雪の付着を防止するため送
電線に装着して使用する発熱合金線であって、軟磁性材
料からなる心材と、心材を覆い、Ｆｅ−Ｎｉ系合金から
なる被覆材と、被覆材を覆い、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ａｌお
よびＡｌ合金からなる群から選択される金属からなる防
食層とを備える。
【０００８】本発明において、心材に用いる軟磁性材料
には、たとえば、純鉄、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ
系合金等を用いることができる。この中で、発熱量の観
点からは、Ｆｅ−Ｃｏ合金が最もよく好ましい。しかし
ながら、この合金は、コストが高く、加工しにくい。
には、たとえば、純鉄、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ
系合金等を用いることができる。この中で、発熱量の観
点からは、Ｆｅ−Ｃｏ合金が最もよく好ましい。しかし
ながら、この合金は、コストが高く、加工しにくい。
【０００９】一方、コストが低くかつ良好な加工性を有
する点から、Ｆｅ−Ｓｉ系合金が心材を形成する材料と
して望ましい。Ｆｅ−Ｓｉ合金を用いる場合、発熱量の
観点から、Ｓｉが２重量％以上７重量％未満の組成範囲
で含有されるものが望ましい。Ｓｉの含量が２重量％未
満では発熱量が低くなり、７重量％を超えると合金の加
工性が悪くなる。
する点から、Ｆｅ−Ｓｉ系合金が心材を形成する材料と
して望ましい。Ｆｅ−Ｓｉ合金を用いる場合、発熱量の
観点から、Ｓｉが２重量％以上７重量％未満の組成範囲
で含有されるものが望ましい。Ｓｉの含量が２重量％未
満では発熱量が低くなり、７重量％を超えると合金の加
工性が悪くなる。
【００１０】本発明の発熱合金線に占める心材の断面積
は、線材の断面積の２０％以上８０％未満が望ましい。
２０％未満であれば、発熱特性はその外周に設けられる
被覆材により優先的に支配されるようになり、本発明で
目指す発熱特性を得にくくなる。一方、８０％を超える
範囲では、被覆材を低キュリー点材とした効果が少なく
なるばかりでなく、被覆材の被覆工程が不安定となって
くる。
は、線材の断面積の２０％以上８０％未満が望ましい。
２０％未満であれば、発熱特性はその外周に設けられる
被覆材により優先的に支配されるようになり、本発明で
目指す発熱特性を得にくくなる。一方、８０％を超える
範囲では、被覆材を低キュリー点材とした効果が少なく
なるばかりでなく、被覆材の被覆工程が不安定となって
くる。
【００１１】本発明において、心材を覆う被覆材とし
て、Ｆｅ−Ｎｉ系合金が用いられる。Ｆｅ−Ｎｉ系合金
は、キュリー温度が低い低キュリー点材料として一般的
である。Ｆｅ−Ｎｉ系合金として、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金等が
好ましく用いられる。
て、Ｆｅ−Ｎｉ系合金が用いられる。Ｆｅ−Ｎｉ系合金
は、キュリー温度が低い低キュリー点材料として一般的
である。Ｆｅ−Ｎｉ系合金として、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金等が
好ましく用いられる。
【００１２】また、本発明において、被覆材のキュリー
点は、０℃〜２５０℃の範囲が特に好ましい。この温度
範囲にキュリー点を有する材料として、たとえば、Ｆｅ
−３２重量％Ｎｉ合金（キュリー点１３８℃）、Ｆｅ−
５重量％Ｖ−３８重量％Ｎｉ合金（キュリー点約２２０
℃）等がある。このような材料を用いることによって、
以下に示すような冬期では十分な発熱量を確保できる一
方、夏期には発熱を抑制して温度の上昇を防ぐことがで
きる発熱特性をより効果的に実現することができる。
点は、０℃〜２５０℃の範囲が特に好ましい。この温度
範囲にキュリー点を有する材料として、たとえば、Ｆｅ
−３２重量％Ｎｉ合金（キュリー点１３８℃）、Ｆｅ−
５重量％Ｖ−３８重量％Ｎｉ合金（キュリー点約２２０
℃）等がある。このような材料を用いることによって、
以下に示すような冬期では十分な発熱量を確保できる一
方、夏期には発熱を抑制して温度の上昇を防ぐことがで
きる発熱特性をより効果的に実現することができる。
【００１３】本発明において、心材と被覆材とからなる
複合部分は、熱処理により再結晶化されていてもよい。
再結晶化により、低電流時の発熱量を増大させ、高電流
時の発熱を低下させることができる。また、場合によっ
ては、この熱処理により、心材と被覆材とが互いに拡散
し合って境界領域に成分が混ざり合った部分が形成され
る。この場合、適度な拡散により、心材と被覆材との密
着性がより向上する。
複合部分は、熱処理により再結晶化されていてもよい。
再結晶化により、低電流時の発熱量を増大させ、高電流
時の発熱を低下させることができる。また、場合によっ
ては、この熱処理により、心材と被覆材とが互いに拡散
し合って境界領域に成分が混ざり合った部分が形成され
る。この場合、適度な拡散により、心材と被覆材との密
着性がより向上する。
【００１４】本発明において、被覆材を覆う防食層は、
Ｚｎ、Ｚｎ合金、ＡｌまたはＡｌ合金から形成される。
これらの金属から形成された層は、送電線のアルミニウ
ム素線に接触しても害を与えることはない。防食層の厚
さは、１０μｍ以上３００μｍ未満が望ましい。この厚
みが１０μｍ未満であれば、防食層の寿命が短くなり、
３００μｍ以上であれば、心材にヒステリシス損を発生
して発熱するよりも防食層そのものに渦電流損を発生さ
せるようになり、低電流時の発熱量が減少するばかりで
なく高電流時の発熱量が増大するようになってくる。
Ｚｎ、Ｚｎ合金、ＡｌまたはＡｌ合金から形成される。
これらの金属から形成された層は、送電線のアルミニウ
ム素線に接触しても害を与えることはない。防食層の厚
さは、１０μｍ以上３００μｍ未満が望ましい。この厚
みが１０μｍ未満であれば、防食層の寿命が短くなり、
３００μｍ以上であれば、心材にヒステリシス損を発生
して発熱するよりも防食層そのものに渦電流損を発生さ
せるようになり、低電流時の発熱量が減少するばかりで
なく高電流時の発熱量が増大するようになってくる。
【００１５】防食層の形成には、溶融めっき、電気めっ
き、塑性加工等の一般的な被膜形成方法が用いられる。
き、塑性加工等の一般的な被膜形成方法が用いられる。
【００１６】本発明に従う発熱合金線は、主として送電
線に巻付けて使用できるよう、適当な長さを有する線材
であるが、その断面形状は任意の形状とすることができ
る。たとえば、本発明に従って、丸線や平角線の発熱合
金線を提供することができる。
線に巻付けて使用できるよう、適当な長さを有する線材
であるが、その断面形状は任意の形状とすることができ
る。たとえば、本発明に従って、丸線や平角線の発熱合
金線を提供することができる。
【００１７】
【発明の作用効果】本発明の大きな特徴は、軟磁性材料
を一般的にキュリー温度の低いＦｅ−Ｎｉ系合金で覆う
構造にある。被覆材を低キュリー点材料とすることによ
り、冬期の低温時には心材の軟磁性材料に磁界を通して
鉄損を生じさせ、高い発熱量を得ることができる一方、
夏期の高温時には、被覆材が心材への磁界の透過を抑制
するようになり、心材が軟磁性材料であるため、その発
熱量を効果的に抑えることができる。
を一般的にキュリー温度の低いＦｅ−Ｎｉ系合金で覆う
構造にある。被覆材を低キュリー点材料とすることによ
り、冬期の低温時には心材の軟磁性材料に磁界を通して
鉄損を生じさせ、高い発熱量を得ることができる一方、
夏期の高温時には、被覆材が心材への磁界の透過を抑制
するようになり、心材が軟磁性材料であるため、その発
熱量を効果的に抑えることができる。
【００１８】このようにキュリー温度の低いＦｅ−Ｎｉ
系合金と軟磁性材料とを組合わせることにより、冬期で
は十分な発熱量を確保する一方、夏期には発熱を抑制し
て温度の上昇を防ぐことができる。
系合金と軟磁性材料とを組合わせることにより、冬期で
は十分な発熱量を確保する一方、夏期には発熱を抑制し
て温度の上昇を防ぐことができる。
【００１９】以上説明したように、本発明は夏場の温度
上昇の問題を解決し、従来よりも効果的に着氷雪の脱落
を行なう技術を提供するものである。
上昇の問題を解決し、従来よりも効果的に着氷雪の脱落
を行なう技術を提供するものである。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。
【００２１】実施例１ まず、Ｆｅ−５重量％Ｓｉ合金を真空溶解し、直径１０
０ｍｍφのインゴットを作製した。次にＦｅ−３２重量
％Ｎｉ合金を用いて、外径１２０ｍｍφ内径１００ｍｍ
φのビレットを作製した。
０ｍｍφのインゴットを作製した。次にＦｅ−３２重量
％Ｎｉ合金を用いて、外径１２０ｍｍφ内径１００ｍｍ
φのビレットを作製した。
【００２２】上記ビレットの中心に上記インゴットを挿
入してＦｅ−３２重量％Ｎｉ合金で蓋をし、密封構造と
した後に、これに１０００℃で熱間での静水圧押出しを
施した。こうして得られた線材を７００℃以上の熱間で
圧延し、３ｍｍφの線材とした後に、真空中で７００℃
で２時間の熱処理を施した。
入してＦｅ−３２重量％Ｎｉ合金で蓋をし、密封構造と
した後に、これに１０００℃で熱間での静水圧押出しを
施した。こうして得られた線材を７００℃以上の熱間で
圧延し、３ｍｍφの線材とした後に、真空中で７００℃
で２時間の熱処理を施した。
【００２３】次に、得られた線材に溶融Ｚｎめっきを施
した。この線材を２４０ｍｍ2 の標準の送電線に巻付け
た。一方、比較としてプラスチック製のリングを送電線
に装着した。これらについて冬期における着氷雪の観察
を行なったところ、本発明に従う合金線の周辺には、雪
の付着は観察されなかった。一方、比較例の周辺には部
分的に着雪が認められた。
した。この線材を２４０ｍｍ2 の標準の送電線に巻付け
た。一方、比較としてプラスチック製のリングを送電線
に装着した。これらについて冬期における着氷雪の観察
を行なったところ、本発明に従う合金線の周辺には、雪
の付着は観察されなかった。一方、比較例の周辺には部
分的に着雪が認められた。
【００２４】実施例２ Ｆｅ−５重量％Ｓｉ合金を心材とし、この表面にＦｅ−
３２重量％Ｎｉ合金（キュリー点１３８℃）を被覆した
複合磁性線材を実施例１と同様にして作製した後、これ
について真空中で７００℃、２時間の熱処理を施した。
次いで、この線材の最外層にＺｎめっきを施した線材を
作製した。
３２重量％Ｎｉ合金（キュリー点１３８℃）を被覆した
複合磁性線材を実施例１と同様にして作製した後、これ
について真空中で７００℃、２時間の熱処理を施した。
次いで、この線材の最外層にＺｎめっきを施した線材を
作製した。
【００２５】以上のようにして形成された線材の断面構
造を図１に示す。図に示すように、中心にはＦｅ−５重
量％Ｓｉ合金の高発熱磁性材料からなる心材１が設けら
れ、その周囲には、低キュリー点材料であるＦｅ−３２
重量％Ｎｉ合金からなる被覆材２が設けられている。被
覆材２の周囲には、Ｚｎからなる防食用被覆３が設けら
れている。
造を図１に示す。図に示すように、中心にはＦｅ−５重
量％Ｓｉ合金の高発熱磁性材料からなる心材１が設けら
れ、その周囲には、低キュリー点材料であるＦｅ−３２
重量％Ｎｉ合金からなる被覆材２が設けられている。被
覆材２の周囲には、Ｚｎからなる防食用被覆３が設けら
れている。
【００２６】一方、比較例として、Ｆｅ−３２重量％Ｎ
ｉ合金（キュリー点１３８℃）からなる線材を真空中で
７００℃で２時間、熱処理を施した後、最外層にＺｎめ
っきを施した線材を作製した。
ｉ合金（キュリー点１３８℃）からなる線材を真空中で
７００℃で２時間、熱処理を施した後、最外層にＺｎめ
っきを施した線材を作製した。
【００２７】次に、これら２種類の線材について、単位
重量当りの発熱量（Ｗ／ｋｇ）を雰囲気温度０℃、印加
磁界７０ｅおよび雰囲気温度８０℃、印加磁界５００ｅ
の２条件において測定し、表１に示すような結果を得
た。
重量当りの発熱量（Ｗ／ｋｇ）を雰囲気温度０℃、印加
磁界７０ｅおよび雰囲気温度８０℃、印加磁界５００ｅ
の２条件において測定し、表１に示すような結果を得
た。
【００２８】これから明らかなように、本発明による実
施例の磁性線材では冬期の低電流時には十分な発熱量を
得ることができ、夏期の大電流時においては低キュリー
点の被覆材の効果により発熱量は非常に少なくなる。
施例の磁性線材では冬期の低電流時には十分な発熱量を
得ることができ、夏期の大電流時においては低キュリー
点の被覆材の効果により発熱量は非常に少なくなる。
【００２９】
【表１】
【図１】本発明に従う発熱合金線の一具体例を示す断面
図である。
図である。
【符号の説明】 １ 心材 ２ 被覆材 ３ 防食用被覆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−223211（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−101915（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111215（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−49110（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−207208（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02G 7/16
Claims (1)
- 【請求項１】 送電線への氷雪の付着を防止するため、
前記送電線に装着して使用する難着氷雪電線用発熱合金
線であって、 軟磁性材料からなる心材と、 前記心材を覆い、Ｆｅ−Ｎｉ系合金からなる被覆材と、 前記被覆材を覆い、Ｚｎ、Ｚｎ合金、ＡｌおよびＡｌ合
金からなる群から選択される金属からなる防食層とを備
える、難着氷雪電線用発熱合金線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28284792A JP3166339B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 難着氷雪電線用発熱合金線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28284792A JP3166339B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 難着氷雪電線用発熱合金線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141450A JPH06141450A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3166339B2 true JP3166339B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=17657847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28284792A Expired - Fee Related JP3166339B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 難着氷雪電線用発熱合金線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166339B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP28284792A patent/JP3166339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06141450A (ja) | 1994-05-20 |
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