JP4093406B2 - 架空電線防護管 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、架空配電線を樹木等の接触から守るために架空配電線に被せる内外二層構造の架空電線防護管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図５に示すように、架空配電線１を樹木２等の接触から守るために、架空配電線１に適宜本数の架空電線防護管３を連結しつつ被せることが行われている。図６にこの種の従来の架空電線防護管３の詳細構造を示す。（ａ）はその正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ拡大断面図およびその一部の拡大図である。
【０００３】
この電線防護管３は、図６（ａ）に示すように、電線に横から被せるための開閉結合部４ｃを有する円形断面をなす防護管本体４と、この防護管本体４の一端側に設けられた連結用突出部５と、他端側に融着された筒状継手部６とを備えている。隣接する電線防護管３同士の連結は、一方の電線防護管３の筒状継手部６を他方の電線防護管３の端部に被せてその連結用突出部５と係合させることで行われる。
前記防護管本体４は、図６（ｂ）に示すように、二色押出しで一体成形された内層４ａと外層４ｂとからなる内外二層構造となっており、内層４ａと外層４ｂとを異なる色とするすることで、外層４ｂが樹木等との擦れ合いによって摩耗して外層４ｂと異なる色の内層４ａが露出した時、摩耗が進行していることをを目視で判断できる。このような構造と目的から、一般に、内層４ａを摩耗検知層、外層４ｂを耐摩耗層と呼んでいる。
【０００４】
架空電線防護管３の構造上最も重要な防護管本体４に必要な性能は、電気絶縁性能と耐摩耗性能である。従来のポリエチレン製の電線防護管３では、防護管本体４の内層４ａ、外層４ｂともに電気絶縁性能と耐摩耗性能の両方を有するポリエチレンのバージン材を用いていた。
【０００５】
架空電線防護管は、電気設備技術基準によって、その耐摩耗性を、「（規定された試験方法により）内層は５００回以上の耐摩耗性を有すること。」と規定され、さらに、耐電圧性能の観点から、「内層肉厚は１ｍｍ以上、全体肉厚２ｍｍ以上」と規定されている。
したがって、従来の架空電線防護管はすべて、電気設備技術基準に沿って内層肉厚を１ｍｍ＋αにしているが、ポリエチレン製の場合、この肉厚で耐摩耗性能５００回を十分満たすことができる。なお、押出成形に用いる一般的なポリエチレンであれば、実力的には肉厚０．５ｍｍあれば耐摩耗性能１０００〜３０００回が見込める。
【０００６】
前記の通り、肉厚に関して「内層肉厚は１ｍｍ以上、全体肉厚２ｍｍ以上」と規定されているが、従来の電線防護管３では、内外層のそれぞれの肉厚は、内層４ａは重要な電気絶縁性能を担うため余裕を見て厚め（１．０〜２．０ｍｍ）に設定し、また、ポリエチレン製ならば厚みが０．５ｍｍ程度あれば十分な耐摩耗性能を有することから、電気絶縁性能に関係ない外層４ｂは、内層４ａより薄め（０．５〜０．８ｍｍ）に設定している。なお、押出成形に際して長手方向に肉厚のバラツキが若干生じることを考慮しても、外層４ｂの厚みは１．０ｍｍ以下であった。
また、全体肉厚については、あまり肉厚を厚くすると作業性の悪化や、重量アップ、材料費のコストアップとなるため、従来の架空電線防護管では、全体肉厚を２．７ｍｍ程度以内（つまり２．０〜２．７ｍｍ）としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り電線防護管に必要な性能は電気絶縁性能と耐摩耗性能であるが、内層４ａには電気絶縁性能と耐摩耗性能の両方を要求しており、電気設備技術基準第８６条の解釈には保証が必要な規格値および試験方法まで規定されている。
一方、外層４ｂには電気絶縁性能は必要無く、ある程度の耐摩耗性能があれば良い。それにも拘わらず、従来は外層４ｂにも内層４ａと同様の電気絶縁性能を有するバージン材を用いており、プラスチック廃材を使用して環境対策に寄与するということは行われていなかった。現在、架空電線防護管の撤去品はリサイクル対象とはなっておらず、おのずと産業廃棄物となってしまうのが現状である。
【０００８】
このような現状において、本願発明者は、架空電線防護管に配電機材のプラスチック廃材を利用することを検討した。配電機材の樹脂としてポリエチレンが広く使用されており、そして、架空電線防護管の材料としてもポリエチレンが広く使用されいることから、ポリエチレン製の架空電線防護管にポリエチレン廃材を利用できれば、廃物利用の推進に大きく貢献できる。そこで、ポリエチレン廃材に焦点を絞って、架空電線防護管への廃材利用を研究した。
【０００９】
ところで、押出成形では、材料（樹脂）の流動性を適切に設定することが重要であるが、内外二層構造の防護管本体の二色押出成形の場合は特に、内外層の材料の流動性を適切にすることが重要であり、材料の流動性が悪くなると、薄い肉厚で押出成形することが困難になる。
従来の架空電線防護管のように内外層ともにバージン材を用いる場合は、その特性が知られているので、樹脂の押出成形性に大きく関係するメルトインデックス（ＭＩ）が最適な材料を選定して用いることが容易であり、したがって、薄い肉厚で押出成形することの困難はあまりない。
しかし、再生ポリエチレンを利用する場合、配電機材のポリエチレン廃材からなる再生ポリエチレンと一言に言っても、その再生ポリエチレンは、多様な製品のポリエチレン廃材をまとめて再生するものなので、再生ポリエチレンの材料ロット毎に不純物の量にバラツキがあり、その不純物の量のバラツキによっては、メルトインデックスが非常に小さくなる（＝流動性が悪くなる）場合がある。
本願発明者は、現実に発生している配電機材のポリエチレン廃材から再生した大量の再生ポリエチレンを用いて、防護管本体を押出成形する際の押出成形性について検討した。内層にポリエチレンバージン材、外層に再生ポリエチレンを用い、内外二層構造の防護管本体を外層肉厚を種々異ならせた押出成形で試作した結果、現実に発生している配電機材のポリエチレン廃材１００％の再生ポリエチレンを用いた押出成形では、外層肉厚が０．８ｍｍ以下になると成形性が大幅に悪くなるが、１．０ｍｍ以上であれば特に問題なく成形できることが分かった。
【００１０】
本発明は上述の知見に基づいてなされたもので、材料品質にバラツキが生じやすい再生ポリエチレンであっても安定した押出成形ができるようにして、配電機材のポリエチレン廃材からの再生ポリエチレンを架空電線防護管の製造に利用可能にし、これにより産業廃棄物の排出の削減、自然環境破壊の防止に寄与するとともに、コストダウンを図ることが可能な架空電線防護管を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、二色押出しで一体成形された内層と外層とからなる内外二層構造の防護管本体の一端側に連結用突出部、他端側に筒状継手部を備えた、架空配電線を樹木等の接触から守るために架空配電線に被せる架空電線防護管であって、
電線に横から被せるための開閉結合部を有して使用状態では円形断面をなす前記防護管本体の前記内層は、電気絶縁性能および耐摩耗性能を共に具備するポリエチレンバージン材からなる厚さ１．０〜２．０ｍｍの層であり、前記外層は、多種類の配電機材のポリエチレン廃材のみから再生した再生ポリエチレンからなる厚さ１．０〜１．７ｍｍの層であり、内層と外層との合計厚さが２．０〜２．７ｍｍであることを特徴とする。
なお、前記の「多種類の配電機材のポリエチレン廃材のみから再生した再生ポリエチレン」とは、実質的にポリエチレン廃材のみから再生した再生ポリエチレンであればよく、形式的に微量のバージン材を混ぜたものを除外するものではない。
【００１２】
請求項２は、請求項１の架空電線防護管において、連結用突出部が防護管本体の外層と同じ再生ポリエチレンで外層と一体成形されたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の架空電線防護管１３の正面図および左右の側面図、図２は同底面図、図３は隣接する２つの架空電線防護管１３を連結した状態を示した図、図４は図１のＡ−Ａ拡大断面図とその一部拡大図である。
図示の通り、この架空電線防護管１３は、電線に横から被せるための開閉結合部１４ｃを有する円形断面をなす防護管本体１４と、この防護管本体１４の一端側に設けられたテーパ状の連結用突出部１５と、他端側に設けられた筒状継手部１６とを備えている。連結用突出部５は後工程で防護管本体１４の端部に一体モールドするか、別途成形したものを融着等で固定する。筒状継手部６は別途成形したものを融着等で固定する。筒状継手部１６は、連結用突出部１５を受け入れ易いように先端がラッパ状部１６ａとなり、内部に連結用突出部１５と係合可能な拡大中空部１７が形成されている。
図５のように架空配電線１に適宜本数の電線防護管１３を連結しつつ被せて、架空配電線１を樹木２等の接触から守る。隣接する電線防護管１３同士の連結は、図３に示すように、一方の電線防護管１３の連結用突出部５側の端部を他方の電線防護管１３の筒状継手部６に差し込み、連結用突出部５を拡大中空部１７に係合させて行う。
【００１４】
前記防護管本体４は、図４に示すように、二色押出しで一体成形された内層４ａと外層４ｂとからなる内外二層構造となっており、内層１４ａと外層４ｂとを異なる色とすることで、外層４ｂが樹木等との擦れ合いによって摩耗して外層４ｂと異なる色の内層４ａが露出した時、摩耗が進行していることをが目視で判断できる。
【００１５】
本発明では、防護管本体１４をポリエチレンの押出しにより成形するが、内層１４ａには、電気絶縁性能および耐摩耗性能を共に具備するポリエチレンバージン材を用い、外層１４ｂには、配電機材のポリエチレン廃材のみによる再生ポリエチレンを用いた二色押出しにより成形する。そして、その際、内層１４ａの厚みを１．０〜２．０ｍｍ、外層１４ｂの厚みを１．０〜１．７ｍｍとし、かつ、内層と外層との合計厚さを２．０〜２．７ｍｍにする。
なお、連結用突出部５も、防護管本体１４の外層１４ｂと同じ再生ポリエチレンを用いて成形すると、ポリエチレン廃材の有効利用およびコストダウンの点で好ましい。
ここで、配電機材とは、配電設備において恒久的に配備される電線被覆、絶縁カバーやシース類等の配電機材の他、建築工事用防護管、防護シート等の配電系統の工事用として臨時的に用いられるポリエチレン製機材も含まれる。
【００１６】
上記の架空電線防護管１３において、ポリエチレンバージン材からなる厚み１．０〜２．０ｍｍの内層１４ａは、「５００回以上の耐摩耗性」および「内層肉厚は１ｍｍ以上」という電気設備技術基準を十分満たす。
【００１７】
配電機材のポリエチレン廃材のみによる再生ポリエチレンからなる厚み１．０〜１．７ｍｍの外層１４ｂは、内層肉厚が１．０ｍｍ以上であるから、「全体肉厚２ｍｍ以上」という電気設備技術基準を満たす。この外層１４ｂは、ある程度の耐摩耗性能を有していればよく、電気絶縁性能を特に要求されないので、不純物の混入などで電気絶縁性能に若干のバラツキが生じてしまう配電機材のポリエチレン廃材１００％の再生ポリエチレンを用いても、架空電線防護管としての性能に問題は生じない。また、外層１４ｂの肉厚は従来より厚いので、外層１４ｂの耐摩耗性能が問題となることもない。
このように配電機材のポリエチレン廃材を使用することにより、配電機材のポリエチレン材料が産業廃棄物として焼却処理される量を減らすことができる。
産業廃棄物の排出削減は、産業廃棄物の焼却処理時に生じる二酸化炭素による地球オゾン層の破壊、またダイオキシン類の有害ガスの発生を削減することになり、自然環境破壊の防止に大きく寄与することになるというメリットがある。
コストもポリエチレンバージン材と比べて安価なため、製品のコストダウンにもなるというメリットもある。
【００１８】
上記架空電線防護管１３の防護管本体１４を押出成形する場合、1個の押出ダイを共有する２個の押出シリンダの一方に内層１４ａとなるポリエチレンバージン材、他方に外層１４ｂとなる再生ポリエチレンを供給して、可塑化、溶融した後、押出ダイから押出して、内外二層構造の防護管本体１４を成形する。この押出成形では、内外層の材料の流動性を適切にすることが重要であり、材料の流動性が悪くなると、薄い肉厚で押出成形することが困難になる。
先に述べたように、再生ポリエチレンを利用する場合、不純物の量にバラツキがあり、メルトインデックスが非常に小さくなる（＝流動性が悪くなる）場合があるので、従来の防護管本体のように、外層の肉厚が０．５〜０．８ｍｍ程度では成形性が悪く、良好な押出成形品が得られない場合が生じるが、外層の肉厚が１．０ｍｍ以上であれば、再生ポリエチレンの品質のバラツキを考慮しても、ほとんどの場合、良好なメルトインデックスを確保することができ、良好の押出成形をすることができる。なお、押出成形に際して長さ方向に肉厚のバラツキがある程度生じるが、長手方向のバラツキで最も薄くなるとろでも１．０ｍｍ以上にする。
なお、成形性だけを考慮すれば、外層の肉厚はある程度は厚くてもよいが、市販の架空電線防護管の全体肉厚が２．７ｍｍ程度以下なので、この２．７ｍｍという数値を全体肉厚の実用上の上限とみることができ、その場合、内層の最小肉厚１．０ｍｍを考慮すると、外層肉厚は最大１．７ｍｍとなる。
よって、本発明では外層１４ｂの肉厚を１．０〜１．７ｍｍとしている。
【００１９】
なお、連結用突出部５の材料として、防護管本体１４の外層１４ｂと同じ再生ポリエチレンを用いると、ポリエチレン廃材の有効利用およびコストダウンの点で有利である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の架空電線防護管によれば、防護管本体の内層をポリエチレンバージン材、外層を配電機材のポリエチレン廃材のみによる再生ポリエチレンで形成するとともに、外層の厚さを１．０〜１．７ｍｍとしたので、材料品質にバラツキが生じやすい再生ポリエチレンであっても、この再生ポリエチレンによる外層を安定して押出成形することが可能となる。これにより、現実に発生している配電機材のポリエチレン廃材を架空電線防護管の製造に実際に利用することが可能となり、産業廃棄物の排出の削減、自然環境破壊の防止に寄与するとともに、バージン材と比べて安価な再生ポリエチレンを用いることによるコストダウンを図ることができる。
【００２１】
請求項２のように、連結用突出部も再生ポリエチレンにより防護管本体の外層と一体成形すると、廃材の有効利用および製品のコストダウンをさらに図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の架空電線防護管の正面図および左右の側面図である。
【図２】図１の架空電線防護管の底面図である。
【図３】隣接する２つの架空電線防護管を連結した状態を示した図である。
【図４】図１のＡ−Ａ拡大断面図およびその一部の拡大図である。
【図５】架空配電線に架空電線防護管を被せた状況を説明する図であり、本発明および従来例に共通する。
【図６】従来の架空電線防護管を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−−Ａ拡大断面図およびその一部の拡大図である。
【符号の説明】
１３ 電線防護管
１４ 防護管本体
１４ａ 内層
１４ｂ 外層
１４ｃ 開閉結合部
１５ 連結用突出部
１６ 筒状継手部
１６ａ ラッパ状部
１７ 拡大中空部

Claims (2)

1. 二色押出しで一体成形された内層と外層とからなる内外二層構造の防護管本体の一端側に連結用突出部、他端側に筒状継手部を備えた、架空配電線を樹木等の接触から守るために架空配電線に被せる架空電線防護管であって、
   電線に横から被せるための開閉結合部を有して使用状態では円形断面をなす前記防護管本体の前記内層は、電気絶縁性能および耐摩耗性能を共に具備するポリエチレンバージン材からなる厚さ１．０〜２．０ｍｍの層であり、前記外層は、多種類の配電機材のポリエチレン廃材のみから再生した再生ポリエチレンからなる厚さ１．０〜１．７ｍｍの層であり、内層と外層との合計厚さが２．０〜２．７ｍｍであることを特徴とする架空電線防護管。
2. 前記連結用突出部が防護管本体の外層と同じ再生ポリエチレンで外層と一体成形されたことを特徴とする請求項１記載の架空電線防護管。

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