JP5382856B2 - 引留クランプおよび電線引留部の構造 - Google Patents

Description

本発明は、架空電線を鉄塔等の支持物に引き留めるための圧縮型の引留クランプと、その引留クランプを改修させる電線引留部の構造に係り、より詳細には、鉄塔などの支持物に経年取り付けられて電気的接続の劣化を起こした引留クランプについて、その電気的性能を回復させて改修させることのできる引留クランプ、および引留クランプを備えた電線引留部の構造に関するものである。

架空送電線を広い地域に架設して電力を供給する分野では、鉄塔等の支持物間に張架される電線を引き留めるために引留クランプを用いる。図３は、引留クランプの一例を示す図であり、左の図は引留クランプ１０の正面図であり、右の図は引留クランプ１０の右側面図である。
この引留クランプ１０は、径間側の電線４(本線)に圧縮接続されるクランプ本体１と、耐張式の鉄塔を迂回させるジャンパー線６に圧縮接続されるジャンパソケット２と、クランプ本体１に挿通されて圧縮接続される内蔵型クランプ３(「鋼クランプ」と呼ばれる)と、を備え、それらの部材が一体的に接続されて、引留クランプ１０内のクランプ本体１とジャンパソケット２との接続部である板状接続部１ｂと凹形接続部２ｂとを介して、電線(本線)４とジャンパー線６とを電気的に接続する構成となっている。

クランプ本体１は、円筒形で圧縮スリーブ状の円筒部１ａと、ジャンパー線６を圧縮して接続するためのジャンパソケット２を取り付ける電気的接続部としての板状接続部１ｂ(「羽子板部」と呼ばれる)とを備えており、この板状接続部１ｂはクランプ本体１の円筒部１ａの引留め側の端部で電線(本線)４と略直交する平面に一体的に形成されている。
また、クランプ本体１の円筒部１ａには、引留め側の端部から内蔵型クランプ３が挿入され、他端側には電線４(本線)が挿入され、電線４の鋼心線を内蔵型クランプ３に予め圧縮接続された状態にして、クランプ本体１を外側から被せ、これを外周側から圧縮することにより、「本線４−内蔵型クランプ３−クランプ本体１」を一体的に圧縮接続して接合させている。

この引留クランプ１０では、クランプ本体１とジャンパソケット２との接続は、凹凸形の接続方式を用いて、板状接続部１ｂの凸部分をジャンパソケット２の凹形接続部２ｂに嵌め合わせて、それらの部材を貫通させるボルトとそのナットとを含む締結部材５を締め付けることにより、クランプ本体１の板状接続部１ｂとジャンパソケット２の凹形接続部２ｂとの接触面である電接面同士を、緊密に圧着して接続させている。
ここで、径間側電線４(本線)が挿入されるクランプ本体１の本線用圧縮接続部１ｃの挿入穴１ｃ’、および、ジャンパソケット２のジャンパー線６が挿入されるジャンパー線用の圧縮接続部２ａの挿入穴２ａ’は、いずれも電線に合わせた形状の円滑な円筒状に形成されている。

上記のような構成を持った引留クランプ１０は、送電線路では多数が耐張型鉄塔上に取り付けられるが、自然環境に暴露された状態で所定期間晒されると、クランプ本体１の板状接続部１ｂとジャンパソケット２の凹形接続部２ｂとの接触面(電接面)には、雨水や塵埃等が侵入したり付着したりする現象が起こる。
また、接触面(電接面)間の圧着接続は、ボルト・ナットを含む締結部材の締め付けによっているために、その締付施行時の締付力のバラツキや、環境の経年変化・振動などによっても、締め付け緩みを生ずることとなるので、雨水や塵埃の侵入も一層著しくなる。
その結果、上記のような引留クランプの凹凸接続方式の接触面(電接面)を持つ接続部では、腐食や酸化が促進され、接続部の電気抵抗も増えると共に電力ロスも大きくなり、しかも抵抗の増大によって過熱が発生するという問題点を有していた。

このように、引留クランプの電気的な接続箇所において接続抵抗が増加すると、同部における発熱量が増加して異常過熱を生じることとなるが、この過熱によって劣化はますます促進され、著しい過熱に至った場合には、電線把持力の低減等の機能障害を起こすことになるので、過熱現象が発見された場合には、速やかな改修が必要となる。
従来の引留クランプの改修方法としては、送電線の電力供給を停止させうえで、鉄塔上の宙乗り作業において、羽子板部の締め付け部材を外してその羽子板部を開放し、金属ブラシで羽子板部内の電接面を磨いて、絶縁被膜や汚れなどを取り除き、その後に再組み立てを行う、という改修方法が行われていた。
また、根本的な改修方法としては、異常箇所を切除し、正常品と交換することが望まれるが、このような改修工事には多くの時間や作業や費用などを要するため、停止時期選定等の問題もあって、速やかな対応が出来ないことがある。

本発明の技術分野に係わる文献として、特許文献１には、構成部材間や引留クランプと電線との接続部における雨水や塵埃等が侵入せず、腐食・酸化も促進されない引留クランプが開示されており、また、特許文献２には、抵抗異常箇所にバイパス回路を並設し、異常個所を流れる電流を低減することにより過熱を抑制するための引留め部における電線のバイパス装置が開示されている。

実公平７−５６５７３号公報 実公平６−２３１４６号公報

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、引留クランプの構成部材間で抵抗異常が発生した接続箇所において、その接続個所を流れる電流を低減させて過熱を抑制する改修手段を行うことができ、その改修のための作業を容易にしてその効率を高くし、工事コストの低減が図ることができる、引留クランプおよび電線引留部の構造を提供することをその目的としている。

（１）（引留クランプ）
張架される径間側電線に圧縮接続されるクランプ本体と、ジャンパー線に圧縮接続されるとともに前記クランプ本体とも接続されるジャンパソケットと、径間側が前記クランプ本体に挿通されて圧縮接続されるとともに引留め側に支持物との連結部を有する内蔵型クランプと、を備えた引留クランプであって、
前記クランプ本体は、前記径間側電線と内蔵型クランプとが挿入されて圧縮接続されるスリーブ状の円筒部と、前記ジャンパソケットに接続される板状接続部と、を備え、
前記板状接続部は、前記円筒部の引留め側の端部において、前記径間側電線と交わる平面と前記ジャンパー線の経路とに沿った板状電接面と、この板状電接面に交わる露出している側面と、を有する矩形立体形状を備え、
前記ジャンパソケットは、前記ジャンパー線との圧縮接続部と、前記クランプ本体の板状接続部を両側から挟み込み当該板状接続部の板状電接面に接続する凹形電接面およびそれに交わる露出している側面を有する凹形接続部と、を備え、
前記引留クランプは、前記クランプ本体の板状電接面と前記ジャンパソケットの凹形電接面とが接続される第１の導電経路とは別に、前記板状電接面と凹形電接面以外の接続箇所において前記クランプ本体とジャンパソケットとを電気的に接続する第２の導電経路を備え、
前記第２の導電経路は、前記クランプ本体の前記側面および前記ジャンパソケットの前記側面に重ねた金属体をそれぞれの側面に点接合することにより形成され、
前記点接合された箇所にはピンが押し込まれた跡があり、その周辺で前記クランプ本体又はジャンパソケットの材料と前記金属体の材料とが塑性流動現象により一体化されていることを特徴とする。
（２）（１）の引留クランプにおいて、
前記金属体は、前記クランプ本体との点接合箇所と前記ジャンパソケットとの点接合箇所との間に突出部を備えて構成される。
（３）（電線引留部の構造）
（１）の引留クランプによって、前記径間側電線を支持物に架設し、前記ジャンパー線を前記径間側電線と接続させるとともに前記支持物を迂回させた構成を備える、ことを特徴とする。

（４）（引留クランプの製造方法）
（１）の引留クランプの製造方法であって、
前記クランプ本体の前記側面および前記ジャンパソケットの前記側面に金属体を重ね、
前記クランプ本体と金属体および前記ジャンパソケットと金属体とを、それぞれフリクションスポット接合法により点接合することを特徴とする。
（５）（４）の引留クランプの製造方法において、
前記フリクションスポット接合法は、点接合する箇所に、回転するピンを押し込み、回転による摩擦熱でピン周辺のクランプ本体又はジャンパソケットの材料と金属体の材料とを軟らかくして塑性流動現象を起こして一体化する接合法であることを特徴とする。

（６）（電線引留部の構造の製造方法）
（１）の引留クランプによって、前記径間側電線を支持物に架設し、前記ジャンパー線を前記径間側電線と接続させるとともに前記支持物を迂回させた構成を備える、電線引留部の構造の製造方法であって、
前記径間側電線を支持物に架設し、前記ジャンパー線を前記径間側電線と接続させた後に、
前記クランプ本体の前記側面および前記ジャンパソケットの前記側面に金属体を重ね、
前記クランプ本体と金属体および前記ジャンパソケットと金属体とを、それぞれフリクションスポット接合法により点接合することを特徴とする。
（７）（６）の電線引留部の構造の製造方法において、
前記フリクションスポット接合法は、点接合する箇所に、回転するピンを押し込み、回転による摩擦熱でピン周辺のクランプ本体又はジャンパソケットの材料と金属体の材料とを軟らかくして塑性流動現象を起こして一体化する接合法であることを特徴とする。

１．本発明によれば、引留クランプの構成部材間で抵抗異常が発生した接続箇所を流れる電流を、バイパス経路を用いて確実に低減させ、引留クランプの過熱を抑制することができる。また、引留クランプのバイパス経路を形成するための手段やクランプ構造は簡明で、熟練作業や専門技術を必要とせず、引留クランプの改修工事をするにあたっても、そのための作業時間や効率を改善して、工事コストの低減が図ることができる。
２．（突出部の効果）金属体を切り離す必要が生じた場合、容易に切断できる。

本発明の一実施形態に係る引留クランプを示す図である。 本発明で用いる点接合法の一例として、「フリクションスポット接合法(ＦＳＪ)」を示す説明図である。 従来から用いられている引留クランプを説明するための図面である。

さて、図１、２を用いて、本発明の引留クランプによる電線引留部の構造について、詳細に説明する。
図１は本発明による引留クランプ１００を説明するための図であり、図３に示した引留クランプ１０と同一又は同等の構成部材については、同一の符号を用いている。
引留クランプ１００は、張架される径間側電線４(本線)に圧縮接続されるクランプ本体１と、ジャンパー線６に圧縮接続されるとともにクランプ本体１とも電気的に接続されるジャンパソケット２と、径間側がクランプ本体１に挿通されて圧縮接続されるとともに引留め側に鉄塔などの支持物(図示せず)との連結部３ａを有する内蔵型クランプ３と、を備えている。

そして、この引留クランプ１００によって、径間側電線４(本線)を鉄塔(図示せず)に引き留めて架線し、ジャンパー線６を径間側電線４(本線)と電気的に接続させるとともに耐張型の鉄塔を迂回させた構成を備える電線引留部の構造が形成できる。
ここで、クランプ本体１は、径間側電線４と内蔵型クランプ３とが挿入されて圧縮接続されたスリーブ状の円筒部１ａと、ジャンパソケット２に接続される板状接続部１ｂと、を備えている。

また、クランプ本体１の板状接続部１ｂは、円筒部１ａの引留め側の端部において、径間側電線４に略直交する平面とジャンパー線６の経路とに沿った板状電接面(ｘ１,ｘ２)を有するとともに、これらの板状電接面(ｘ１,ｘ２)に直交する複数の側面として、手前側の面ｓａと反対側の面ｓａ’（図示せず)とを有しており、この板状接続部１ｂは全体としては概略矩形(直方体)の立体形状からなっている。

ジャンパソケット２は、ジャンパー線６との圧縮接続部２ａとは反対側に凹形接続部２ｂを備え、この凹形接続部２ｂは、クランプ本体１ａから突設された板状接続部１ｂの板状電接面(ｘ１,ｘ２)を両側から挟み込んで接続する凹形電接面(ｙ１,ｙ２)とを有するとともに、凹形電接面(ｙ１,ｙ２)に直交する複数の側面として、手前側の面ｓｂと反対側の面ｓｂ’(図示せず)とを備えている。
このように、この引留クランプ１００は、クランプ本体１の板状電接面(ｘ１,ｘ２)とジャンパソケット２の凹形電接面(ｙ１,ｙ２)とが接続される第１の導電経路を備えており、この第１の導電経路を介して、クランプ本体１とジャンパソケット２との電気的な接続が確保されている。

しかしながら、クランプ本体１の板状電接面(ｘ１,ｘ２)とジャンパソケット２の凹形電接面(ｙ１,ｙ２)とを面接触して接続する第１の導電経路に電気的な接続劣化が生じる場合があるので、そのときは、引留クランプの電気的接続を改修する手段として、板状電接面(ｘ１,ｘ２)と凹形電接面(ｙ１,ｙ２)と以外の接続箇所を接続することにより、第２の導電経路を形成することができる。
図１に示す第２の導電経路は、クランプ本体１の側面(ｓａ,ｓａ’)とジャンパソケット２の側面(ｓｂ,ｓｂ’)とをバイパス方式により電気的に接続させ、クランプ本体１とジャンパソケット２との間に新たな接続ルートを配設したものである。

図１を用いて、第２の導電経路を形成する手段または方法について述べる。
図１の左図と中央図において、アルミ板などの金属体からなる導電性で細長薄厚板状体の導電部材αを用意しておく。そして、この導電部材αをクランプ本体１とジャンパソケット２との間を渡るように配置して、その所定箇所をクランプ本体１の側面ｓａとジャンパソケット２の側面ｓｂとの両方に接合し、クランプ本体１とジャンパソケット２との電気的な導通を確保することで、第２の導電経路を形成している。

図１の引留クランプ１００では、導電部材αにはクランプ本体１側の接合点α１とジャンパソケット２側の接合点α２とを点接合手段によって形成し、２つの接合点α１−α２によって、クランプ本体１とジャンパソケット２とを電気的に導通させるものである。
ここで、引留クランプ１００のクランプ本体１およびジャンパソケット２はアルミ材料ら製造されているので、導電部材αも同様のアルミ材料として、点接合（スポット接合）させることにより、歪みを最小に抑えて、短時間で容易に接合させることができる。

図１の左図と中央図に示された導電部材αは、平坦な金属板から構成されているが、これに限らず、図１の右図のように、中央付近を外側に突き出した突出部αｔを有する導電部材α’によって構成されていてもよい。
図１の右図は、導電部材α’を介して接続された引留クランプ１００において、導電部材α’の接続箇所の中央を水平方向で切って下方向から見たときの断面図であり、２つの接合点α１’と接合点α２’とを点接合することにより、導電部材α’を介してクランプ本体１とジャンパソケット２とを電気的に導通させている。
導電部材α’の突出部αｔは、クランプ本体１の板状電接面ｘ１とジャンパソケット２の凹形電接面ｙ１とが面接触して境界となっている箇所において外側に突出されており、その断面は略Ｕ字状または「コ」の字を成すような形状にされている。

この突出部αｔを備える導電部材α’で接続された引留クランプ１００では、導電部材α’を介してクランプ本体１とジャンパソケット２とが導電接続されている状態において、ジャンパソケット２をクランプ本体１から取り外す必要が生じたとき、この突出部αｔを工具で機械的に切断することにより、クランプ本体１からジャンパソケット２を容易に分離することができる。そして、その後にまた、ジャンパソケット２をクランプ本体１に接続させたい場合には、導電部材α’の以前の取り付け箇所を避けて、別の箇所に新たな導電部材α’’によって接合すればよい。
なお、実施例では、「導電部材αや導電部材α’」として、板形状の導電性がある金属体を用いた例を示しているが、これに限らず、棒状導体、線状導体、撚線状導体、可撓性金属導体などの種々な形状の導体を用いることができ、そのような導体においても突出部αｔを設けることは容易である。

アルミ材料の点接合に適する方法として、「フリクションスポット接合法（ＦＳＪ：Friction Spot Joining）」が知られている。この「ＦＳＪ」を用いると、金属間を塑性流動によって所定の箇所を接合し、金属的に一体化した結合が得られるので、その後に経年劣化が生じることがない電気的接続構造を形成することができ、１箇所あたりの接合に要する作業時間は秒単位であり、作業効率向上と工事費用の削減を図ることができる。

従来の点接合法として「摩擦攪拌接合法(ＦＳＷ)」があり、この方法は、接合ツールを回転させながら接合面に沿って移動させ、ツールの回転による摩擦熱で材料を柔らかくし、かき混ぜると塑性流動現象によって一体化するというものである。
「フリクションスポット接合手段(ＦＳＪ)」は、「摩擦攪拌接合法(ＦＳＷ)」を改良・発展させたものであって、図２には「ＦＳＪにおける塑性流動の複式図」と「ＦＳＪプロセスの複式図」を示した。
図２に示すように、「ＦＳＪ」は、先端にネジ付きの突起（ピン）を持つ円柱状の接合ツールを１分間に2,000〜2,500回転させながら、400〜500kg/cm²の圧力で材料中に押し込むと、回転による摩擦熱で材料が柔らかくなり、ピンの周辺で塑性流動現象が起こって２枚の板が一体化する、というものである。

「フリクションスポット接合法(ＦＳＪ)」には、電力消費量が少ない省エネルギー性、完全自動の簡単な操作によるシンプル性、熱変形がない高品質性、消耗がない長寿命性、大電流を使わず電磁を発生させないクリーン性、などの特徴があるので、引留クランプが架設されている鉄塔上や電線上の宙乗り状態においても、このＦＳＪ機器を使って引留クランプにスポット接合を施すことは、作業者にとって大変容易なこととなりうる。

このように、本発明では、劣化した圧縮形の電線引留クランプの電気的接続部（羽子板部、ボルト締結部）において、「フリクションスポット接合法（ＦＳＪ）」などの点接合手段を用いて、圧縮引留クランプのクランプ本体側羽子板部とジャンパソケット側羽子板部間にアルミ板などの金属体を接合して両者を導通させ、電気的に接続するバイパス経路を形成することができる。
また、点接合手段によって、点接合された箇所は金属的に一体化した結合となり、その後に経年劣化することなく、簡単な点接合作業により実施容易のローコストの改修をすることができる。
そして、点接合手段として、「フリクションスポット接合法（ＦＳＪ）」を用いれば、一箇所の接合に要する時間は秒単位なので、従来の改修方法と比較し、作業時間の短縮および工事コストの低減を計ることができる。

１０、１００ 引留クランプ
１ クランプ本体
１ａ 円筒部
１ｂ 板状接続部（通称：羽子板部）
ｘ１、ｘ１’ 板状接続部１ｂの外面の電接面
ｓａ、ｓａ’ 板状接続部１ｂの側面
２ ジャンパソケット
２ａ ジャンパー線の接続部
２ｂ 凹形接続部
ｙ１、ｙ１’ 凹形接続部２ｂの内面の電接面
ｓｂ、ｓｂ’ 凹形接続部２ｂの側面
３ 内蔵型クランプ（通称：鋼クランプ）
４ 径間側の電線（本線）
５ 締付部材
６ ジャンパー線（電線）
α 導電部材（板状導電部材）
α’ 突出部を備える導電部材
αｔ 突出部
α１、α１’、α２、α２’ 点接合部

Claims (7)

1. 張架される径間側電線に圧縮接続されるクランプ本体と、ジャンパー線に圧縮接続されるとともに前記クランプ本体とも接続されるジャンパソケットと、径間側が前記クランプ本体に挿通されて圧縮接続されるとともに引留め側に支持物との連結部を有する内蔵型クランプと、を備えた引留クランプであって、
   前記クランプ本体は、前記径間側電線と内蔵型クランプとが挿入されて圧縮接続されるスリーブ状の円筒部と、前記ジャンパソケットに接続される板状接続部と、を備え、
   前記板状接続部は、前記円筒部の引留め側の端部において、前記径間側電線と交わる平面と前記ジャンパー線の経路とに沿った板状電接面と、この板状電接面に交わる露出している側面と、を有する矩形立体形状を備え、
   前記ジャンパソケットは、前記ジャンパー線との圧縮接続部と、前記クランプ本体の板状接続部を両側から挟み込み当該板状接続部の板状電接面に接続する凹形電接面およびそれに交わる露出している側面を有する凹形接続部と、を備え、
   前記引留クランプは、前記クランプ本体の板状電接面と前記ジャンパソケットの凹形電接面とが接続される第１の導電経路とは別に、前記板状電接面と凹形電接面以外の接続箇所において前記クランプ本体とジャンパソケットとを電気的に接続する第２の導電経路を備え、
   前記第２の導電経路は、前記クランプ本体の前記側面および前記ジャンパソケットの前記側面に重ねた金属体をそれぞれの側面に点接合することにより形成され、
   前記点接合された箇所にはピンが押し込まれた跡があり、その周辺で前記クランプ本体又はジャンパソケットの材料と前記金属体の材料とが塑性流動現象により一体化されていることを特徴とする引留クランプ。
2. 請求項１に記載の引留クランプにおいて、
   前記金属体は、前記クランプ本体との点接合箇所と前記ジャンパソケットとの点接合箇所との間に突出部を備えて構成される、ことを特徴とする引留クランプ。
3. 請求項１の引留クランプによって、前記径間側電線を支持物に架設し、前記ジャンパー線を前記径間側電線と接続させるとともに前記支持物を迂回させた構成を備える、ことを特徴とする電線引留部の構造。
4. 請求項１の引留クランプの製造方法であって、
   前記クランプ本体の前記側面および前記ジャンパソケットの前記側面に金属体を重ね、
   前記クランプ本体と金属体および前記ジャンパソケットと金属体とを、それぞれフリクションスポット接合法により点接合することを特徴とする引留クランプの製造方法。
5. 前記フリクションスポット接合法は、点接合する箇所に、回転するピンを押し込み、回転による摩擦熱でピン周辺のクランプ本体又はジャンパソケットの材料と金属体の材料とを軟らかくして塑性流動現象を起こして一体化する接合法であることを特徴とする請求項４に記載の引留クランプの製造方法。
6. 請求項１の引留クランプによって、前記径間側電線を支持物に架設し、前記ジャンパー線を前記径間側電線と接続させるとともに前記支持物を迂回させた構成を備える、電線引留部の構造の製造方法であって、
   前記径間側電線を支持物に架設し、前記ジャンパー線を前記径間側電線と接続させた後に、
   前記クランプ本体の前記側面および前記ジャンパソケットの前記側面に金属体を重ね、
   前記クランプ本体と金属体および前記ジャンパソケットと金属体とを、それぞれフリクションスポット接合法により点接合することを特徴とする電線引留部の構造の製造方法。
7. 前記フリクションスポット接合法は、点接合する箇所に、回転するピンを押し込み、回転による摩擦熱でピン周辺のクランプ本体又はジャンパソケットの材料と金属体の材料とを軟らかくして塑性流動現象を起こして一体化する接合法であることを特徴とする請求項６に記載の電線引留部の構造の製造方法。

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