JP7087678B2 - 素線絶縁導体および素線絶縁導体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、素線絶縁導体および素線絶縁導体の製造方法に関する。

複数の裸素線のみからなる導体では、断面積が大きくなるにつれて、表皮効果が生じ、送電効率が低下してしまう。このため、断面積が所定値以上となる場合では、導体を複数のセグメントに分割し、隣り合うセグメントの間に絶縁紙を挟み込むことで、導体の実効表面積（絶縁された導体表面の実効的な面積の総和）を大きくし、表皮効果を抑制している。

さらに送電効率を向上させるため、金属線の外周に絶縁処理を施した複数の絶縁素線により構成される素線絶縁導体が用いられることがある。この構成により、素線絶縁導体の実効表面積を大きくし、表皮効果を安定的に抑制することができる。

しかしながら、従来では、素線絶縁導体を構成する全ての素線を絶縁素線だけで構成しており、全ての素線に絶縁処理を施すことが必要であった。その結果、素線絶縁導体のコストが増大していた。

そこで、素線絶縁導体のコストを低減するため、複数の素線の一部に裸素線を混在させ、該裸素線と接する位置に絶縁素線を配置した素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体ともいう）が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１４－５６７１４号公報

近年では、絶縁素線および裸素線により構成される素線絶縁導体において、送電効率を従来よりも向上させることが望まれている。

本発明の目的は、素線絶縁導体の送電効率を従来の素線絶縁導体よりも向上させることができる技術を提供することである。

本発明の一態様によれば、
複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線が撚り合せられ、断面扇形に圧縮成形されて設けられる複数のセグメントを有する素線絶縁導体であって、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率は、５０％以上９０％以下であり、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線は、互いに接しないよう配置され、
温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、以下の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒは、８０％以上である
素線絶縁導体が提供される。
Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）

本発明の他の態様によれば、
複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線を撚り合せ、断面扇形に圧縮成形することで、複数のセグメントのそれぞれを形成する工程を有し、
前記複数のセグメントのそれぞれを形成する工程では、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率を、５０％以上９０％以下とし、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線を、互いに接しないよう配置し、
温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒが８０％以上となるよう、前記複数の素線のそれぞれの張力を調整する
素線絶縁導体の製造方法が提供される。

本発明によれば、素線絶縁導体の送電効率を従来の素線絶縁導体よりも向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る素線絶縁導体の軸方向と直交する断面図である。 図１Ａのセグメントを圧縮成形しない場合の断面図である。 本発明の一実施形態に係る素線絶縁導体の一部を拡大した断面図である。 本発明の一実施形態に係る導体製造装置を示す概略図である。 成形ロールを示す概略図である。 本発明の一実施形態の変形例に係る素線絶縁導体の軸方向と直交する断面図である。 図５Ａの素線絶縁導体を圧縮成形しない場合の断面図である。 実効絶縁処理率に対する分割導体係数を示す図である。 実施例１の素線絶縁導体の軸方向と直交する断面図である。 比較例１の素線絶縁導体の一部を拡大した断面図である。

＜発明者等の得た知見＞
まず、発明者等の得た知見について説明する。

絶縁素線および裸素線により構成される素線絶縁導体では、１本の裸素線が複数の絶縁素線により囲まれることで、当該裸素線は、その外周に絶縁処理を施した状態と同等な状態となる。つまり、複数の素線の一部に裸素線を混在させたにもかかわらず、全ての素線を絶縁素線とした素線絶縁導体と同等に、表皮効果を抑制する効果を得ることができる。

しかしながら、発明者等は、絶縁素線および裸素線により構成される素線絶縁導体において、表皮効果を抑制する効果が充分に得られない場合があることを見出した。

上述の素線絶縁導体では、裸素線と絶縁素線との間に、１層の絶縁層しか介在していない。このため、素線絶縁導体の製造工程において、裸素線と絶縁素線との間に摩擦が生じると、絶縁素線を構成する絶縁層の少なくとも一部が剥離する可能性がある。絶縁素線を構成する絶縁層の少なくとも一部が剥離すると、絶縁素線を構成する金属線と裸素線とが接触し、素線絶縁導体の実効表面積（絶縁された導体表面の実効的な面積の総和）が縮小することとなる。その結果、表皮効果を抑制する効果が得られなくなってしまう可能性がある。

そこで、発明者等は、従来よりも高い水準で素線絶縁導体の製造工程を行うことで、素線間の摩擦を抑制し、各素線の形状均一性を得ることができることを見出した。その結果、全ての素線を絶縁素線とした素線絶縁導体で得られる効果と同等以上に、表皮効果を抑制する効果を得ることができることを見出した。

本発明は、発明者等が見出した上記新規知見に基づくものである。

＜本発明の一実施形態＞
（１）素線絶縁導体（素線絶縁分割導体、まだら素線絶縁導体）
本発明の一実施形態に係る素線絶縁導体１０について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、本実施形態に係る素線絶縁導体の軸方向と直交する断面図である。なお、図１Ａでは、一部の素線１００を省略している。図１Ｂは、図１Ａのセグメントを圧縮成形しない場合の断面図である。

なお、以下において、素線絶縁導体１０等の「軸方向」とは、素線絶縁導体１０等の中心軸に沿った方向のことをいい、場合によっては「長手方向」と言い換えることができる。また、素線絶縁導体１０等の「径方向」とは、素線絶縁導体１０等の軸方向に垂直な方向のことをいい、場合によっては素線絶縁導体１０等の短手方向と言い換えることができる。また、素線絶縁導体１０等の「周方向」とは、素線絶縁導体１０等の外周に沿った方向のことをいう。なお、「周方向」との用語は、素線絶縁導体１０を構成する層の外周に沿った方向についても用いられることがある。

図１Ａに示すように、本実施形態の素線絶縁導体１０は、いわゆる分割導体として構成され、例えば、複数のセグメント２０と、絶縁紙２２と、を有している。

セグメント２０は、例えば、複数の素線１００を有している。素線１００の構成については後述する。セグメント２０の断面形状は、例えば、略扇形である。セグメント２０の数は、例えば、４つ又は５つである。

絶縁紙２２は、例えば、隣り合うセグメント２０の間に挟み込まれている。これにより、隣り合うセグメント２０同士は、絶縁紙２２を介して絶縁されている。その結果、素線絶縁導体１０の実効表面積を大きくし、表皮効果を抑制することができる。

（素線）
次に、セグメント２０を構成する素線１００について説明する。

セグメント２０は、例えば、複数の素線１００が撚り合わせられ、断面扇形に圧縮成形されることにより設けられている。本実施形態では、複数の素線１００は、例えば、複数の絶縁素線１０２および複数の裸素線１０４により構成されている。

裸素線１０４は、例えば、絶縁層を有さず、金属のみにより構成されている。裸素線１０４を構成する金属は、例えば、銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金のうちいずれかである。

絶縁素線１０２は、いわゆるエナメル線として構成され、例えば、金属線（不図示）と、絶縁層（素線絶縁層）（不図示）と、を有している。絶縁素線１０２において、金属線は、例えば、裸素線１０４と同様に構成されている。絶縁層は、金属線の外周を覆うように設けられている。絶縁層は、例えば、ポリビニルホルマール、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリエステル、ナイロン等により構成されている。

ここで、本実施形態では、セグメント２０において、複数の素線１００の総本数に対する複数の絶縁素線１０２の本数の比率（以下、「素絶率」ともいう）は、例えば、５０％以上９０％以下であり、好ましくは、６０％以上８０％以下である。素絶率が５０％未満であると、裸素線１０４同士が隣り合う部分が生じてしまい、素線絶縁導体１０の実効表面積が縮小する。このため、表皮効果を抑制する効果が充分に得られない可能性がある。これに対し、素絶率を５０％以上とすることで、１本の裸素線１０４を複数の絶縁素線１０２により囲むことができ、素線絶縁導体１０の実効表面積を大きくすることができる。これにより、表皮効果を抑制する効果を得ることができる。さらに、素絶率を６０％以上とすることで、１本の裸素線１０４を複数の絶縁素線１０２により確実に囲むことができ、素線絶縁導体１０の実効表面積を確実に大きくすることができる。一方で、素絶率が９０％超であると、裸素線１０４の本数が極端に減ってしまう。このため、素線絶縁導体１０のコストを低減することができない可能性がある。これに対し、素絶率を９０％以下とすることで、所定本数の裸素線１０４を混在させることができる。これにより、素線絶縁導体１０のコストを低減することができる。さらに、素絶率を８０％以下とすることで、裸素線１０４の本数を増やし、素線絶縁導体１０のコストをさらに低減することができる。

また、本実施形態では、セグメント２０において、複数の裸素線１０４は、いわゆる「まだら状」に配置されており、互いに接しないよう配置されている。これにより、１本の裸素線１０４を、複数の絶縁素線１０２により囲むことができる。

また、セグメント２０は、例えば、中心側から外周側に向けて、複数の素線層を有している。本実施形態では、セグメント２０は、例えば、５つの素線層を有している。ここで、５つの素線層のそれぞれの名称を、セグメント２０の中心側から外周側に向けて、第１素線層１２１、第２素線層１２２、第３素線層１２３、第４素線層１２４、第５素線層１２５とする。

セグメント２０を構成する素線層は、例えば、少なくとも２種類に分類される。具体的には、セグメント２０は、例えば、絶縁素線層と、複合素線層と、を有している。絶縁素線層は、例えば、裸素線１０４を含まず、絶縁素線１０２のみにより構成されている。一方で、複合素線層は、例えば、絶縁素線層の外周に接している。複合素線層では、例えば、絶縁素線層の周方向に隣り合う裸素線の間に少なくとも１本の絶縁素線が介在している。本実施形態の複合素線層では、例えば、絶縁素線１０２と裸素線１０４とが絶縁素線層の周方向に交互に配置されている。絶縁素線層と複合素線層とは、セグメント２０の径方向に交互に配置されている。なお、第２素線層１２２が絶縁素線層である場合は、第１素線層１２１は、１本の裸素線１０４からなる裸素線層であってもよい。

本実施形態では、セグメント２０は、例えば、以下の表１のように構成されている。

なお、図１Ａに示すように断面扇形に圧縮成形された本実施形態のセグメント２０においても、各素線１００の位置関係は、図１Ｂにおける位置関係と同様である。

（素線絶縁導体内の素線の状態について）
次に、素線絶縁導体１０内の素線１００の状態について説明する。

ここで、素線絶縁導体が圧縮成形されると、上述のように、裸素線と絶縁素線との間に摩擦が生じうる。裸素線と絶縁素線との間に摩擦が生じると、絶縁素線を構成する絶縁層の少なくとも一部が剥離する可能性がある。

これに対し、本実施形態の素線絶縁導体１０では、後述の製造方法により製造されることで、素線１００間の摩擦が抑制され、各素線１００の形状が均一となっている。その結果、絶縁素線１０２の絶縁層の剥離が抑制されている。

しかしながら、本実施形態の素線絶縁導体１０において、各素線１００の形状均一性や、絶縁素線１０２の絶縁層の剥離具合を定量化しようとしても、長尺な素線絶縁導体１０の全長に亘って、当該各指標を測定する方法がなく、当該各指標の定量化が不可能であった。また、たとえ当該各指標を測定できたとしても、測定に時間がかかり、統計的な処理を行うことが実際的でなかった。

そこで、発明者等は、各素線１００の形状均一性を示す指標として「実効絶縁処理率Ｒ」を用いることにより、本実施形態の素線絶縁導体１０内の素線１００の状態を適切に表現することができることを見出した。

具体的には、温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、以下の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒは、例えば、８０％以上である。
Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）

ここでいう「実効絶縁処理率Ｒ」は、素線絶縁導体１０の全体に対して、実効的に絶縁処理が施されている素線１００が占める比率に相当する。絶縁層が剥離している絶縁素線１０２が多いと、実効絶縁処理率Ｒは低くなる。これに対し、本実施形態のように、各素線１００の形状が均一となっており、絶縁素線１０２の絶縁層の剥離が抑制されていると、実効絶縁処理率Ｒは高くなる。このように、実効絶縁処理率Ｒを比較することで、各素線１００に対して、どの程度、実効的に絶縁処理が施されているかを、分割導体係数Ｋ_Ｓ１を比較するよりも容易に把握する（イメージする）ことができる。

以下、実効絶縁処理率Ｒの具体的な求め方について説明する。

まず、分割導体係数をＫ_Ｓ１は、日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して、以下により求めることができる。

温度２０℃で測定された直流（最大）導体抵抗および交流導体抵抗を、それぞれ、ｒ_０およびｒとしたとき、直流導体抵抗ｒ_０および交流導体抵抗ｒは、以下の式（２－１）の関係を有する。
ｒ＝ｒ_０ｋ_１ｋ_２ （Ω／ｃｍ） ・・・（２－１）
ただし、ｋ_１は、常時許容温度の導体抵抗と２０℃の導体抵抗の比である。ｋ_２は、交流導体抵抗と直流導体抵抗との比である。

ｋ_１は、以下の式（２－２）により求められる。
ｋ_１＝｛１＋α（Ｔ_１－２０）｝ ・・・（２－２）
ただし、αは、抵抗温度係数（１／℃）である。素線１００を構成する金属が銅である場合、αは０．００３９３であり、素線１００を構成する金属がアルミニウムである場合、αは０．００４０３である。Ｔ_１は、常時許容温度（℃）である。

また、ｋ_２は、本実施形態の素線絶縁導体１０のようにＰＯＦケーブル以外のケーブルに用いられる場合、以下の式（２－３）により求められる。
ｋ_２＝（１＋λ_Ｓ＋λ_Ｐ） ・・・（２－３）
ただし、λ_Ｓは表皮効果係数であり、λ_Ｐは近接効果係数である。

表皮効果係数λ_Ｓは、以下の式（２－４）により求められる。

ただし、ｂｅｒ（ｘ）はベッセル関数の実部であり、ｂｅｉ（ｘ）はベッセル関数の虚部である。ｂｅｒ’（ｘ）およびｂｅｉ’（ｘ）はそれぞれｂｅｒ（ｘ）およびｂｅｉ（ｘ）の導関数である。

また、ｘは、分割導体係数Ｋ_Ｓ１を用いて、以下の式（２－５）により定義される。

ただし、ｆは周波数（Ｈｚ）である。μ_Ｓは、素線１００を構成する金属の比透磁率であり、通常、銅およびアルミでは１．０である。

なお、素線絶縁導体１０のサイズが小さく、ｘ＜２．８である場合には、表皮効果係数λ_Ｓは、以下の式（２－４）’により簡易的に求めることができる。

近接効果係数λ_Ｐは、以下の式（２－６）により求められる。

ただし、ｄ_１は素線絶縁導体１０の外径（ｍｍ）であり、Ｓは素線１００の中心間隔（ｍｍ）である。

また、Ｇ（ｘ’）、Ｈ（ｘ’）およびｘ’は、それぞれ、以下の式（２－７）、式（２－８）および式（２－９）で定義される。

Ｈ（ｘ’）＝Ｆ（ｘ’）／Ｇ（ｘ’） ・・・（２－８）
ｘ’＝（０．８）^１／２ｘ＝０．８９４ｘ ・・・（２－９）

なお、素線絶縁導体１０のサイズが小さく、ｘ＜２．８である場合には、近接効果係数λ_Ｐは、以下の式（２－６）’により簡易的に求めることができる。

温度２０℃で直流導体抵抗ｒ_０および交流導体抵抗ｒを測定し、当該直流導体抵抗ｒ_０および交流導体抵抗ｒに基づいて、式（２－１）～式（２－９）を解くことにより、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値（算出値）が求められる。

なお、素線絶縁導体１０のサイズが小さく、ｘ＜２．８である場合には、直流導体抵抗ｒ_０および交流導体抵抗ｒに基づいて、以下の簡易的な式（３）により、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値（算出値）を求めることができる。

ただし、Ａ＝ｒ／ｒ_０－１である。また、式（３）に代入する際の、温度２０℃での直流導体抵抗ｒ_０および交流導体抵抗ｒの単位は、いずれも、Ω／ｋｍである。なお、式（３）の導出には、近接効果係数λ_Ｐは１としている。直流導体抵抗ｒ_０および交流導体抵抗ｒの測定には、素線絶縁導体１０を１本しか用いておらず、近接する素線絶縁導体１０を考慮する必要がないからである。

日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１には、全ての素線が裸素線からなる導体（以下「裸素線導体」ともいう）における実測値に基づいて、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値は０．６であると記載され、全ての素線が絶縁素線からなる導体（以下「全素線絶縁導体」ともいう）における実測値に基づいて、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値は０．３であると記載されている。ＪＣＳ０５０１では、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値のばらつきを考慮して、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値が、実測値の最大値、すなわち、安全側の数値となっている。

一方で、裸素線導体における分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測平均値は０．５となり、全素線絶縁導体における分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測平均値は０．２５となることが分かっている。

本実施形態のような絶縁素線１０２および裸素線１０４により構成される素線絶縁導体１０では、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値が小さいほど、すなわち全素線絶縁導体における分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測平均値に近いほど、交流導体抵抗ｒが小さくなり、送電効率が向上することとなる。

ここで、裸素線導体では、全ての素線が裸素線からなるため、実効絶縁処理率Ｒを０％とし、一方で、全素線絶縁導体では、全ての素線が絶縁素線からなるため、実効絶縁処理率Ｒを１００％とする。また、上述の裸素線導体および全素線絶縁導体のそれぞれの分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測平均値が真値であるとみなし、Ｒ＝０％のとき、Ｋ_Ｓ１＝０．５とし、Ｒ＝１００％のとき、Ｋ_Ｓ１＝０．２５とする。また、本実施形態のような絶縁素線１０２および裸素線１０４により構成される素線絶縁導体１０において、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値と実効絶縁処理率Ｒとは、反比例の関係にあるとする。

以上の関係から、本実施形態のような絶縁素線１０２および裸素線１０４により構成される素線絶縁導体１０における実効絶縁処理率Ｒは、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値に基づいて、以下のＫ_Ｓ１の一次式である式（１）により求めることができる。
Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）

本実施形態の素線絶縁導体１０では、後述の製造方法により、素線絶縁導体１０を構成する素線１００間の摩擦を抑制し、各素線１００の形状を均一にすることで、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒは、例えば、８０％以上となっている。素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒが８０％未満であると、これは、素線絶縁導体１０の分割導体係数Ｋ_Ｓ１が０．３超であることに相当し、すなわち、ＪＣＳ０５０１での全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値よりも大きいことに相当する。つまり、この場合の素線絶縁導体１０では、各素線の実効的な絶縁処理状態が、全素線絶縁導体の状態よりも低下し、素線絶縁導体１０を構成する絶縁素線１０２における絶縁層の少なくとも一部が剥離している可能性がある。これに対し、本実施形態では、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒが８０％以上となっている。これは、分割導体係数Ｋ_Ｓ１が０．３以下であることに相当し、すなわち、ＪＣＳ０５０１での全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値と同等以下であることに相当する。つまり、本実施形態の素線絶縁導体１０では、全素線絶縁導体の状態と同等以上に、各素線１００の実効的な絶縁処理状態（裸素線１０４が絶縁層で囲まれている状態）を確保することができ、素線絶縁導体１０の実効表面積を大きくすることができる。

なお、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒは、高ければ高いほどよいため、その上限値は、例えば、１００％である。

次に、図２を用い、本実施形態の素線絶縁導体１０の軸方向に直交する断面の具体的な状態について説明する。図２は、本実施形態に係る素線絶縁導体の一部を拡大した断面図である。

図２に示すように、実際の各素線１００の形状は、図１Ａに示すような完全な円形とならず、変形することがある。

しかしながら、本実施形態では、素線絶縁導体１０の軸方向に直交する断面において、円形からの素線１００の変形が小さい。具体的には、素線１００の長手方向の長さＬ_１に対する（長手方向に垂直な）短手方向の長さＬ_２の比率Ｌ_２／Ｌ_１で求められる扁平率（アスペクト比）は、例えば、１／３以上であり、好ましくは１／２以上である。素線１００の扁平率が１／３未満であると、製造工程において、素線１００が過剰に圧縮され、素線１００同士の摩擦が過剰に生じていた可能性がある。このため、絶縁素線１０２における絶縁層の少なくとも一部に剥離が生じている可能性がある。これに対し、本実施形態では、素線１００の扁平率が１／３以上となっている。これは、製造工程において、素線１００の過剰な圧縮を抑制し、素線１００同士の摩擦を抑制することができたことの痕跡と考えることができる。製造工程において、素線１００同士の摩擦を抑制することで、絶縁素線１０２における絶縁層の剥離を抑制することができる。さらに、素線１００の扁平率を１／２以上とすることで、絶縁素線１０２における絶縁層の剥離を確実に抑制することができる。

なお、素線１００の扁平率は、大きければ大きいほどよく、その上限値は、例えば、１である。

また、本実施形態では、素線絶縁導体１０の軸方向に直交する断面において、隣り合う複数の素線１００で囲まれる隙間１８０が均一に小さくなっている。具体的には、隙間１８０の最大面積は、例えば、素線１００の断面積の２／３倍以下、好ましくは、１／２倍以下である。隙間１８０の最大面積が素線１００の断面積の２／３倍超であると、隙間１８０内に素線１００が入り込む可能性がある。このため、隙間１８０内に素線１００が入り込む際に、素線１００同士の摩擦が生じ易くなる可能性がある。これに対し、本実施形態では、隙間１８０の最大面積を素線１００の断面積の２／３倍以下とすることで、隙間１８０内に素線１００が入り込むことを抑制することができる。隙間１８０内に素線１００が入り込むことを抑制することで、素線１００同士の摩擦を抑制することができる。さらに、隙間１８０の最大面積を素線１００の断面積の１／２倍以下とすることで、隙間１８０内に素線１００が入り込むことを確実に抑制することができる。

（具体的寸法等）
本実施形態において、素線絶縁導体１０に適用される公称電圧は、例えば、６６ｋＶ以上５００ｋＶ以下である。素線絶縁導体１０の公称断面積は、例えば、８００ｍｍ^２以上３５００ｍｍ^２以下であり（以下、ｍｍ^２をｓｑと略すことがある）、素線絶縁導体１０の外径は、例えば、３４ｍｍ以上７３ｍｍ以下である。素線絶縁導体１０を構成する各素線１００の直径は、例えば、２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。絶縁素線１０２の絶縁層の厚さは、例えば、０．００５ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下である。なお、上記寸法等は、一例であって、これらの値に限定されるものではない。

（２）電力ケーブル
本実施形態の素線絶縁導体１０は、例えば、地中送電用の電力ケーブルに用いられる。本実施形態の電力ケーブルは、いわゆるＣＶケーブル（Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ＰＶＣ ｓｈｅａｔｈｅｄ ｃａｂｌｅ、ＸＬＰＥケーブルともいう）として構成され、例えば、中心から外周側に向けて、素線絶縁導体１０、内部半導電層、絶縁層（ケーブル絶縁層）、外部半導電層、遮蔽層、押さえテープ層、およびシースを有している。なお、電力ケーブルの構成は、上記に限定されるものではなく、少なくとも絶縁層を有していればよい。

（３）素線絶縁導体の製造方法
次に、図３および図４を用い、本実施形態の素線絶縁導体の製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る導体製造装置を示す概略図である。図４は、成形ロールを示す概略図である。以下、ステップを「Ｓ」と略す。

（Ｓ１００：セグメント形成工程）
まず、セグメント形成工程Ｓ１００において、導体製造装置４０を用い、複数の絶縁素線１０２および複数の裸素線１０４により構成される複数の素線１００を撚り合せ、断面扇形に圧縮成形することで、複数のセグメント２０のそれぞれを形成する。

図３に示すように、本実施形態の導体製造装置４０は、例えば、ボビン４１０（４１１～４１５）、回転ケージ４２０（４２２～４２５）、目板４３０（４３２～４３５）、革ロープ４４０（４４２～４４５）、撚合ダイス４５０（４５２～４５５）、成形ロール４６０（４６２～４６５）、引取キャプスタン４７０、ドラム４８０を有している。これらは、ボビン４１１からドラム４８０に向かって直線状に配置されている。

ボビン４１０は、例えば、筒状体として構成され、外周に素線１００が巻回され、周方向に回転しながら素線１００を供給するよう構成されている。なお、ボビン４１１は第１素線層１２１を構成する素線１００を供給し、ボビン４１２は第２素線層１２２を構成する素線１００を供給し、ボビン４１３は第３素線層１２３を構成する素線１００を供給し、ボビン４１４は第４素線層１２４を構成する素線１００を供給するよう構成されている。回転ケージ４２０は、例えば、後述の内周側素線１４０または後述の素線群３０を中心として複数のボビン４１０を周方向に回転可能に保持している。なお、回転ケージ４２２はボビン４１２を６個保持し、回転ケージ４２３はボビン４１３を１２個保持し、回転ケージ４２４はボビン４１４を１８個保持し、回転ケージ４２５はボビン４１５を２４個保持している。なお、回転ケージ４２２，４２４の回転方向は、例えば、回転ケージ４２３，４２５の回転方向と同じ方向であってもよいし、反対の方向であってもよい。目板４３０は、例えば、所定の位置に素線１００を通過させる複数の素線挿通孔（不図示）を有している。革ロープ４４０は、例えば、後述の複数の外周側素線１６０の全体の外周を囲むように巻き付けられている。撚合ダイス４５０は、例えば、所定のダイス開口（不図示）を通して複数の素線１００を撚り合せるよう構成されている。成形ロール４６０は、例えば、後述の素線群３０を断面扇形に圧縮成形するよう構成されている。引取キャプスタン４７０は、例えば、セグメント２０を巻き取りながら、所定の張力で引っ張るよう構成されている。ドラム４８０は、例えば、最終的にセグメント２０を巻き取り保持するよう構成されている。

本実施形態のセグメント形成工程Ｓ１００では、例えば、複数の素線１００の総本数に対する複数の絶縁素線１０２の本数の比率を５０％以上９０％以下とし、複数の裸素線１０４を互いに接しないよう配置する。また、上述の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒが８０％以上となるよう、複数の素線１００のそれぞれの張力を調整する。

本実施形態のセグメント形成工程Ｓ１００は、例えば、撚合工程Ｓ１２０と、圧縮成形工程Ｓ１４０と、巻取工程Ｓ１６０と、を有している。以下、セグメント形成工程Ｓ１００の各工程について詳細を説明する。

（Ｓ１２０：撚合工程）
撚合工程Ｓ１２０では、少なくとも１つの素線１００の外周を囲むように、複数の素線１００を撚り合せる。ここで、複数の素線１００を撚り合せるときに、内周側に位置する素線１００を「内周側素線１４０」とし、外周側に位置する素線１００を「外周側素線１６０」とする。

具体的には、例えば、内周側素線１４０として第１素線層１２１を構成する素線１００を、ボビン４１１から送り出す。内周側素線１４０を送り出したら、当該内周側素線１４０を中心として、回転ケージ４２２を周方向に回転させながら、外周側素線１６０として第２素線層１２２を構成する複数の素線１００を、複数のボビン４１２から供給する。複数の外周側素線１６０を供給したら、それぞれの外周側素線１６０を目板４３２の素線挿通孔に通し、内周側素線１４０および複数の外周側素線１６０を撚合ダイス４５２のダイス開口に導く。このときのダイス開口は、略扇形とする。内周側素線１４０および複数の外周側素線１６０を撚合ダイス４５２に導いたら、内周側素線１４０の外周を囲むように複数の外周側素線１６０を撚り合せる。

このとき、本実施形態では、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力を調整することで、該複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とする。これにより、外周側素線１６０同士が張力印加方向（軸方向）にずれることを抑制することができる。外周側素線１６０同士のずれを抑制することで、外周側素線１６０同士の摩擦を抑制することができる。

具体的には、例えば、複数の外周側素線１６０を供給する複数のボビン４１２のそれぞれに対してブレーキを働かせることで、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力を容易に調整することができる。これにより、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とすることができる。

また、例えば、撚合ダイス４５０を用いて複数の外周側素線１６０を撚り合せる前に、該複数の外周側素線１６０の全体の外周を囲むように革ロープ４４０を巻き付けることで、複数の外周側素線１６０のそれぞれに対して、所定の摩擦力を印加することができる。これにより、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力を均等にすることができる。その結果、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とすることができる。

（Ｓ１４０：圧縮成形工程）
内周側素線１４０の外周を囲むように複数の外周側素線１６０を撚り合せたら、圧縮成形工程Ｓ１４０を行う。圧縮成形工程Ｓ１４０では、内周側素線１４０および複数の外周側素線１６０を圧縮成形する。ここで、内周側素線１４０および複数の外周側素線１６０により構成される複数の素線１００の集合体（素線絶縁導体１０の中間体）を「素線群３０」とする。

具体的には、例えば、上述の撚合工程Ｓ１２０において、内周側素線１４０として第１素線層１２１を構成する素線１００の外周を囲むように、外周側素線１６０として第２素線層１２２を構成する複数の素線１００を撚り合わせることで、第１素線層１２１および第２素線層１２２を有する素線群３０を形成する。第１素線層１２１および第２素線層１２２を有する素線群３０を形成したら、当該圧縮成形工程Ｓ１４０において、一対の成形ロール４６２を用いて、当該素線群３０を断面扇形に圧縮成形する。

ここで、一対の成形ロール４６２を「一対の成形ロール４６０」と一般化して、素線群３０の圧縮成形の態様について説明する。

例えば、図４に示すように、上述の撚合工程Ｓ１２０を経た素線群３０を一対の成形ロール４６０に導く。このとき、一対の成形ロール４６０のうち、一方の成形ロール４６０の外周面には、周方向に沿って断面Ｖ字状の溝部（符号不図示）が設けられ、他方の成形ロール４６０の外周面には、周方向に沿って断面円弧状の溝部（符号不図示）が設けられている。これにより、一対の成形ロール４６０の間には、断面扇形の成形開口４６０ａが形成されている。当該成形開口４６０ａに素線群３０を導いたら、一対の成形ロール４６０のそれぞれの外周面の溝部を付き合わせた状態で、一対の成形ロール４６０を径方向に互いに押し付けながら、それぞれを周方向に回転させることで、素線群３０を断面扇形に圧縮成形する。また、素線群３０を圧縮成形しながら、一対の成形ロール４６０を、素線群３０を中心として周方向に回転させることで、素線群３０を螺旋状に圧縮成形する。

このとき、本実施形態では、複数の外周側素線１６０の合計の張力を内周側素線１４０の（合計の）張力以上とした状態で、素線群３０を圧縮成形する。これにより、一対の成形ロール４６０の間に形成される成形開口４６０ａ内に各素線１００を精度良く且つバランス良く配置することができる。成形開口４６０ａ内の各素線１００の位置精度を向上させることで、内周側素線１４０または外周側素線１６０が過度に圧縮されることを抑制することができる。また、内周側素線１４０と外周側素線１６０との間における過大な隙間１８０の発生を抑制することができる。

（サイクルの繰り返し）
以上の撚合工程Ｓ１２０および圧縮成形工程Ｓ１４０を行い、断面扇形の素線群３０を形成したら、当該撚合工程Ｓ１２０および圧縮成形工程Ｓ１４０を含むサイクルを所定回数繰り返し行う。

ただし、圧縮成形工程Ｓ１４０後に撚合工程Ｓ１２０を行うときには、外周側素線１６０の本数を所定本数ずつ増やしていく。例えば、最外層を第２素線層１２２とする素線群３０を圧縮成形したら、第３素線層１２３となる外周側素線１６０の本数を、第２素線層１２２の素線１００の本数から６本増やし、合計で１２本とする。

また、圧縮成形工程Ｓ１４０において、最外層を絶縁素線層とする素線群３０を形成したら、次の撚合工程Ｓ１２０において、複数の外周側素線１６０として複数の絶縁素線１０２および複数の裸素線１０４を混在させて供給することで、絶縁素線層の外周に接するように、複合素線層を形成する。

以上の撚合工程Ｓ１２０および圧縮成形工程Ｓ１４０を含むサイクルを所定回数繰り返し行うことで、所定数の素線層を有するセグメント２０を形成する。

（Ｓ１６０：巻取工程）
セグメント２０を形成したら、引取キャプスタン４７０を介して、ドラム４８０にセグメント２０を巻き取る。

以上のセグメント形成工程Ｓ１００を所定回数行い、所定本数のセグメント２０を形成する。

（Ｓ２００：素線絶縁導体形成工程）
所定本数のセグメント２０を形成したら、セグメント２０を構成する側面同士を当接させ、所定本数のセグメント２０を束ねる（集合させる、撚り合わせる）ことで、本実施形態の素線絶縁導体１０を形成する。

以上により、本実施形態の素線絶縁導体１０が製造される。

（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態では、上述の製造方法により、素線絶縁導体１０を構成する素線１００間の摩擦を抑制し、各素線１００の形状を均一にすることで、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒは、８０％以上となっている。これは、分割導体係数Ｋ_Ｓ１が０．３以下であることに相当し、すなわち、ＪＣＳ０５０１での全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値と同等以下であることに相当する。つまり、本実施形態の素線絶縁導体１０では、全素線絶縁導体の状態と同等以上に、各素線１００の実効的な絶縁処理状態（裸素線１０４が絶縁層で囲まれている状態）を確保することができ、素線絶縁導体１０の実効表面積を大きくすることができる。これにより、複数の素線１００の一部に裸素線１０４を混在させたにもかかわらず、全素線絶縁導体で得られる効果と同等以上に、表皮効果を抑制する効果を得ることができる。その結果、素線絶縁導体１０のコストを低減しつつ、素線絶縁導体１０の送電効率を従来よりも安定的に向上させることが可能となる。

（ｂ）本実施形態では、素線絶縁導体１０の軸方向に直交する断面において、複数の素線１００のそれぞれの長手方向の長さＬ_１に対する短手方向の長さＬ_２の比率Ｌ_２／Ｌ_１で求められる扁平率は、１／３以上である。これは、製造工程において、素線１００の過剰な圧縮を抑制し、素線１００同士の摩擦を抑制することができたことを示す痕跡と考えることができる。製造工程において、素線１００同士の摩擦を抑制することで、絶縁素線１０２における絶縁層の剥離を抑制することができる。その結果、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒを安定的に８０％以上とすることができる。

（ｃ）本実施形態では、素線絶縁導体１０の軸方向に直交する断面において、隣り合う複数の素線１００で囲まれる隙間１８０の最大面積は、素線１００の断面積の２／３倍以下である。これにより、隙間１８０内に素線１００が入り込むことを抑制することができる。隙間１８０内に素線１００が入り込むことを抑制することで、素線１００同士の摩擦を抑制することができる。その結果、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒを安定的に８０％以上とすることができる。

（ｄ）撚合工程Ｓ１２０において、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とする。これにより、外周側素線１６０同士が張力印加方向（軸方向）にずれることを抑制することができる。外周側素線１６０同士のずれを抑制することで、外周側素線１６０同士の摩擦を抑制することができる。その結果、素線絶縁導体１０の実効絶縁処理率Ｒを安定的に８０％以上とすることができる。

（ｅ）撚合工程Ｓ１２０において、複数の外周側素線１６０を供給する複数のボビン４１２のそれぞれに対してブレーキを働かせることで、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力を容易に調整することができる。これにより、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とすることができる。

（ｆ）撚合工程Ｓ１２０において、撚合ダイス４５０を用いて複数の外周側素線１６０を撚り合せる前に、該複数の外周側素線１６０の全体の外周を囲むように革ロープ４４０を巻き付けることで、複数の外周側素線１６０のそれぞれに対して、所定の摩擦力を印加することができる。例えば、複数の外周側素線１６０のうち、相対的に張力が強い素線１００に対しては強い摩擦力を印加し、一方で、相対的に張力が弱い素線１００に対しては弱い摩擦力を印加することができる。これにより、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力を均等にすることができる。その結果、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とすることができる。

また、このとき、革ロープ４４０を用いることで、外周側素線１６０のうちの絶縁素線１０２における絶縁層が剥離することを抑制しつつ、それぞれの外周側素線１６０に対して安定的に適切な摩擦力を印加することができる。

（ｇ）圧縮成形工程Ｓ１４０において、複数の外周側素線１６０の合計の張力を内周側素線１４０の（合計の）張力以上とした状態で、素線群３０を圧縮成形する。これにより、一対の成形ロール４６０の間に形成される成形開口４６０ａ内に各素線１００を精度良く且つバランス良く配置することができる。成形開口４６０ａ内の各素線１００の位置精度を向上させることで、成形開口４６０ａの内壁に外周側素線１６０を均等に当接させることができる。すなわち、外周側素線１６０を内周側素線１４０に向けて均等に押し付けることができる。外周側素線１６０を内周側素線１４０に向けて均等に押し付けることで、内周側素線１４０または外周側素線１６０が過度に圧縮されることを抑制することができる。その結果、各素線１００の形状を均一にすることができる。また、外周側素線１６０を内周側素線１４０に向けて均等に押し付けることで、内周側素線１４０と外周側素線１６０との間における過大な隙間１８０の発生を抑制することができる。その結果、当該隙間１８０内に素線１００が入り込むことを抑制することができ、素線１００同士の摩擦を抑制することができる。

（５）本実施形態の変形例
上述の実施形態は、必要に応じて、以下に示す変形例のように変更することができる。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

図５Ａおよび図５Ｂを用い、本実施形態の変形例に係る素線絶縁導体１０について説明する。図５Ａは、本変形例に係る素線絶縁導体の軸方向と直交する断面図である。なお、図５Ａでは、一部の素線１００を省略している。図５Ｂは、図５Ａの素線絶縁導体を圧縮成形しない場合の断面図である。

本変形例の素線絶縁導体１０では、素線１００の構成が、上述の実施形態と異なっている。本変形例では、セグメント２０は、例えば、以下の表２のように構成されている。

なお、図５Ａに示すように断面扇形に圧縮成形された本変形例のセグメント２０においても、各素線１００の位置関係は、図５Ｂにおける位置関係と同様である。

ここで、本変形例においても、素線絶縁導体１０が上述の製造方法により製造されることにより、実効絶縁処理率Ｒは、例えば、８０％以上となっている。また、例えば、素線１００の扁平率は１／３倍以上であり、隙間１８０の最大面積は、素線１００の断面積の２／３倍以下である。

本変形例によれば、素線１００の構成が上述の実施形態と異なる場合であっても、素絶率が５０％以上９０％以下であり、且つ、複数の裸素線１０４が互いに接しないよう配置される条件を満たしていれば、上述の製造方法により、素線絶縁導体１０を構成する素線１００間の摩擦を抑制し、各素線１００の形状を均一にすることで、実効絶縁処理率Ｒを８０％以上とすることができる。本変形例での実効絶縁処理率Ｒを８０％以上とすることの効果は、上述の実施形態と同様である。

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態および変形例について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態および変形例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。

上述の実施形態では、第１素線層１２１が裸素線層であり、且つ、第２素線層１２２が絶縁素線層である場合について説明したが、第１素線層１２１は絶縁素線層であってもよい。

上述の変形例では、第１素線層１２１、第２素線層１２２および第３素線層１２３がそれぞれ絶縁素線層である場合について説明したが、第３素線層が絶縁素線層であれば、第１素線層１２１および第２素線層１２２のうちいずれか一方に、裸素線１０４を混在させてもよい。例えば、第１素線層１２１が裸素線層であり、且つ、第２素線層１２２が絶縁素線層であってもよい。または、例えば、第１素線層１２１が絶縁素線層であり、且つ、第２素線層１２２が複合素線層であってもよい。

上述の実施形態および変形例では、素線１００の数が、それぞれ、６１本、９１本である場合について説明したが、素線１００の数は、上記以外であってもよい。

上述の実施形態では、複合素線層において、絶縁素線１０２と裸素線１０４とが絶縁素線層の周方向に交互に配置されている場合について説明したが、複合素線層では、絶縁素線層の周方向に隣り合う裸素線の間に少なくとも１本の絶縁素線が介在していれば、絶縁素線１０２と裸素線１０４とが交互に配置されていなくてもよい。例えば、隣り合う裸素線１０４の間に２本以上の絶縁素線１０２が介在していてもよい。また、例えば、絶縁素線１０２と裸素線１０４との配置周期は、一定でなくてもよい。

上述の実施形態では、撚合工程Ｓ１２０において、複数の外周側素線１６０を供給する複数のボビン４１２のそれぞれに対してブレーキを働かせたり、複数の外周側素線１６０の全体の外周を囲むように革ロープ４４０を巻き付けたりすることで、複数の外周側素線１６０のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とする場合について説明したが、この場合に限られない。これら以外の方法で複数の素線１００のそれぞれの張力を調整することで、複数の素線１００のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内としてもよい。

上述の実施形態では、圧縮成形工程Ｓ１４０において、複数の外周側素線１６０の合計の張力を内周側素線１４０の（合計の）張力以上とした状態で、素線群３０を圧縮成形する場合について説明したが、この場合に限られない。成形開口４６０ａ内の各素線１００の位置精度を向上させることができれば、張力調整以外の方法を用いてもよい。

次に、本発明に係る実施例について比較例と共に説明する。

（１）素線絶縁導体の製造
［実験１］
実験１では、参考例１、実施例１および比較例１のそれぞれの電力ケーブルを、以下のように製造した。
（共通する構成）
素線絶縁導体の断面積：２５００ｓｑ
素線の本数：６１本
素線の直径：約３．５ｍｍ
電力ケーブル構成：（中心側から外周側に向けて）素線絶縁導体、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層
（参考例１）
導体種別：全素線絶縁導体
絶縁素線の金属線：銅線
絶縁素線の絶縁層の材料：ポリビニルホルマール
絶縁素線の絶縁層の厚さ：約０．０１ｍｍ
製造方法：従来方法（個別ボビンブレーキ調整なし、革ロープなし、成形ロール導入時の張力差なし）
（実施例１）
導体種別：素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体）
素線の配置：図１Ａおよび表１
裸素線：銅線
絶縁素線の金属線：裸素線と同じ
絶縁素線の絶縁層の材料：ポリビニルホルマール
絶縁素線の絶縁層の厚さ：約０．０１ｍｍ
製造方法：上述の実施形態の方法
・各撚合工程において、個別ボビンブレーキ調整あり、且つ、革ロープありとすることで、複数の外周側素線のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とした。
・各圧縮成形工程において、複数の外周側素線の合計の張力を内周側素線の（合計の）張力以上とした状態で、素線群を圧縮成形した。
（比較例１）
導体種別：素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体）
素線の配置：図１Ａおよび表１
裸素線および絶縁素線の構成：実施例１と同じ
製造方法：従来方法（個別ボビンブレーキ調整なし、革ロープなし、成形ロール導入時の張力差なし）

［実験２］
実験２では、参考例２、実施例２および比較例２のそれぞれの電力ケーブルを、以下のように製造した。
（共通する構成）
素線絶縁導体の断面積：２５００ｓｑ
素線の本数：９１本
素線の直径：約２．５ｍｍ
電力ケーブルの構成：実験１と同様
（参考例２）
種別：全素線絶縁導体
絶縁素線の構成：参考例１と同じ
製造方法：従来方法（参考例１と同様）
（実施例２）
種別：素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体）
素線の配置：図５Ａおよび表２
裸素線および絶縁素線の構成：実施例１と同じ
製造方法：上述の実施形態の方法（実施例１と同様）
（比較例２）
種別：素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体）
素線の配置：図５Ａおよび表２
裸素線および絶縁素線の構成：実施例１と同じ
製造方法：従来方法（比較例１と同様）

［実験３］
実験３では、参考例３、実施例３および比較例３のそれぞれの電力ケーブルを、以下のように製造した。
（共通する構成）
素線絶縁導体の断面積：２０００ｓｑ
素線の本数：６１本
素線の直径：約３．０ｍｍ
電力ケーブルの構成：実験１と同様
（参考例３）
種別：全素線絶縁導体
絶縁素線の構成：参考例１と同じ
製造方法：従来方法（参考例１と同様）
（実施例２）
種別：素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体）
素線の配置：図１Ａおよび表１
裸素線および絶縁素線の構成：実施例１と同じ
製造方法：上述の実施形態の方法（実施例１と同様）
（比較例２）
種別：素線絶縁導体（まだら素線絶縁導体）
素線の配置：図１Ａおよび表１
裸素線および絶縁素線の構成：実施例１と同じ
製造方法：従来方法（比較例１と同様）

（２）評価
（導体抵抗の測定）
上述の参考例１～３、実施例１～３、比較例１～３のそれぞれの電力ケーブルについて、ＪＩＳ Ｃ ３００５：２０１４に基づいて、温度２０℃で、直流導体抵抗および交流導体抵抗を測定した。なお、交流導体抵抗の測定では、周波数を６０Ｈｚとした。
（分割導体係数Ｋ_Ｓ１の算出）
上述の参考例１～３、実施例１～３、比較例１～３のそれぞれの電力ケーブルについて、測定された直流導体抵抗、交流導体抵抗および測定時の周波数を簡易的な式（３）に代入することにより、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値（算出値）を算出した。
（実効絶縁処理率Ｒの算出）
上述の実施例１～３、比較例１～３のそれぞれの電力ケーブルについて、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値に基づいて、式（１）により実効絶縁処理率Ｒを算出した。
（断面の観察）
上述の実施例１および比較例１のそれぞれの電力ケーブルを、軸方向に直交する断面で切断し、当該断面の観察を行った。

（３）結果
表３、図６～図８を用い、上述の実験結果について説明する。以下の表３は、上述の参考例１～３、実施例１～３、比較例１～３のそれぞれの電力ケーブルについての実験結果を示す表である。図６は、実効絶縁処理率に対する分割導体係数を示す図である。図７は、実施例１の素線絶縁導体の軸方向と直交する断面図である。図８は、比較例１の素線絶縁導体の一部を拡大した断面図である。

（比較例１～３）
表３および図６に示すように、比較例１～３では、実効絶縁処理率Ｒが８０％未満であり、直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて算出された分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値が０．３超であった。つまり、比較例１～３のそれぞれでは、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値が、参考例１～３のそれぞれに係る全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値よりも大きく、また、ＪＣＳ０５０１での全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値（０．３）超であった。この結果から、比較例１～３のそれぞれでは、各素線の実効的な絶縁処理状態が、全素線絶縁導体の状態よりも低下していたと考えられる。

比較例１～３では、製造方法として従来方法を用い、個別ボビンブレーキ調整なし、革ロープなし、成形ロール導入時の張力差なしとしたため、裸素線と絶縁素線との間に摩擦が生じ、各素線の形状均一性を得ることができなかったと考えられる。

実際、図８に示すように、比較例１では、一部の素線（ＭＤ）の扁平率が１／３未満であった。比較例１の製造工程では、素線が過剰に圧縮され、素線同士の摩擦が過剰に生じていた可能性がある。また、比較例１では、隙間（最大隙間ＭＳ）の最大面積が素線の断面積の２／３倍超であった。比較例１では、当該隙間内に素線が入り込んでいた可能性があり、隙間内に素線が入り込む際に、素線同士の摩擦が生じていた可能性がある。

以上から、比較例１～３では、素線絶縁導体の製造工程において、裸素線と絶縁素線との間に摩擦が生じていたため、絶縁素線を構成する絶縁層の少なくとも一部が剥離していた可能性がある。絶縁素線を構成する絶縁層の少なくとも一部が剥離していたため、絶縁素線を構成する金属線と裸素線とが接触し、素線絶縁導体の実効表面積が縮小していたと考えられる。その結果、比較例１～３では、表皮効果を抑制する効果が充分に得られなかったと考えられる。

（実施例１～３）
表３および図６に示すように、実施例１～３では、実効絶縁処理率Ｒが８０％以上であり、直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて算出された分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値が０．３以下であった。つまり、実施例１～３のそれぞれでは、分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値が、参考例１～３のそれぞれに係る全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の実測値とほぼ同等であり、また、ＪＣＳ０５０１での全素線絶縁導体の分割導体係数Ｋ_Ｓ１の規定値（０．３）以下であった。この結果から、実施例１～３のそれぞれでは、各素線の実効的な絶縁処理状態が、全素線絶縁導体の状態と同等以上であったことを確認した。

実施例１～３では、上述のように、製造方法として上述の実施形態の方法を用い、各撚合工程において、個別ボビンブレーキ調整あり、且つ、革ロープありとすることで、複数の外周側素線のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とした。また、各圧縮成形工程において、複数の外周側素線の合計の張力を内周側素線の（合計の）張力以上とした状態で、素線群を圧縮成形した。これにより、実施例１～３では、裸素線と絶縁素線との間における摩擦を抑制し、各素線の形状均一性を得ることができたと考えられる。

実際、図７に示すように、実施例１では、全体として素線の形状がほぼ均一であり、各素線の扁平率が１／３以上であった。これにより、実施例１の製造工程では、素線が過剰な圧縮を抑制し、素線同士の摩擦を抑制することができたことを確認した。また、実施例１では、隙間の最大面積が素線の断面積の２／３倍以下であった。これにより、実施例１では、当該隙間内に素線が入り込むことを抑制し、素線同士の摩擦を抑制することができたことを確認した。

以上から、実施例１～３では、素線絶縁導体の製造工程において、裸素線と絶縁素線との間における摩擦を抑制することで、絶縁素線を構成する絶縁層の剥離を抑制することができたことを確認した。絶縁素線を構成する絶縁層の剥離を抑制することで、全素線絶縁導体の状態と同等以上に、各素線の実効的な絶縁処理状態を確保することができ、素線絶縁導体の実効表面積を大きくすることができたことを確認した。これにより、実施例１～３では、複数の素線の一部に裸素線を混在させたにもかかわらず、全素線絶縁導体で得られる効果と同等以上に、表皮効果を抑制する効果を得ることができたことを確認した。その結果、実施例１～３では、素線絶縁導体の送電効率を比較例１～３よりも安定的に向上させることができたことを確認した。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

（付記１）
複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線が撚り合せられ、断面扇形に圧縮成形されて設けられる複数のセグメントを有する素線絶縁導体であって、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率は、５０％以上９０％以下であり、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線は、互いに接しないよう配置され、
温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、以下の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒは、８０％以上である
素線絶縁導体。
Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）

（付記２）
複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線が撚り合せられ、断面扇形に圧縮成形されて設けられる複数のセグメントを有する素線絶縁導体であって、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率は、５０％以上９０％以下であり、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線は、互いに接しないよう配置され、
温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数Ｋ_Ｓ１は、０．３以上である
素線絶縁導体。

（付記３）
前記素線絶縁導体の軸方向に直交する断面において、前記複数の素線のそれぞれの長手方向の長さに対する短手方向の長さの比率で求められる扁平率は、１／３以上である
付記１又は２に記載の素線絶縁導体。

（付記４）
前記素線絶縁導体の軸方向に直交する断面において、隣り合う前記複数の素線で囲まれる隙間の最大面積は、前記複数の素線のそれぞれの断面積の２／３倍以下である
付記１～３のいずれか１つに記載の素線絶縁導体。

（付記５）
前記複数のセグメントのそれぞれは、
裸素線を含まず、絶縁素線のみにより構成される絶縁素線層と、
前記絶縁素線層の外周に接し、前記絶縁素線層の周方向に隣り合う裸素線の間に少なくとも１本の絶縁素線が介在する複合素線層と、
を有する
付記１～４のいずれか１つに記載の素線絶縁導体。

（付記６）
付記１～５のいずれか１つに記載の素線絶縁導体と、
前記素線絶縁導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を有する
電力ケーブル。

（付記７）
複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線を撚り合せ、断面扇形に圧縮成形することで、複数のセグメントのそれぞれを形成する工程を有し、
前記複数のセグメントのそれぞれを形成する工程では、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率を、５０％以上９０％以下とし、
前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線を、互いに接しないよう配置し、
温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、以下の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒが８０％以上となるよう、前記複数の素線のそれぞれの張力を調整する
素線絶縁導体の製造方法。
Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）

（付記８）
前記複数のセグメントのそれぞれを形成する工程では、
少なくとも１つの内周側素線の外周を囲むように複数の外周側素線を撚り合せる工程と、
前記内周側素線および前記複数の外周側素線により構成される素線群を圧縮成形する工程と、
を含むサイクルを所定回数行い、
前記複数の外周側素線を撚り合せる工程では、
前記複数の外周側素線のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とする
付記７に記載の素線絶縁導体の製造方法。

（付記９）
前記複数の外周側素線を撚り合せる工程では、
前記複数の外周側素線を供給する複数のボビンのそれぞれに対してブレーキを働かせることで、前記複数の外周側素線のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とする
付記８に記載の素線絶縁導体の製造方法。

（付記１０）
前記複数の外周側素線を撚り合せる工程では、
所定の撚合ダイスを用いて前記複数の外周側素線を撚り合せる前に、該複数の外周側素線の全体の外周を囲むように革ロープを巻き付けることで、前記複数の外周側素線のそれぞれの張力のばらつきを±５％以内とする
付記８又は９に記載の素線絶縁導体の製造方法。

（付記１１）
前記複数のセグメントのそれぞれを形成する工程では、
少なくとも１つの内周側素線の外周を囲むように複数の外周側素線を撚り合せる工程と、
前記内周側素線および前記複数の外周側素線により構成される素線群を圧縮成形する工程と、
を含むサイクルを所定回数行い、
前記素線群を圧縮成形する工程では、
前記複数の外周側素線の合計の張力を前記内周側素線の張力以上とした状態で、前記素線群を圧縮成形する
付記７～１０のいずれか１つに記載の素線絶縁導体の製造方法。

１０ 素線絶縁導体
２０ セグメント
２２ 絶縁紙
３０ 素線群
４０ 導体製造装置
１００ 素線
１０２ 絶縁素線
１０４ 裸素線
１２１～１２６ 第１素線層～第６素線層
１４０ 内周側素線
１６０ 外周側素線
１８０ 隙間
４１０，４１１～４１５ ボビン
４２０，４２２～４２５ 回転ケージ
４３０，４３２～４２５ 目板
４４０，４４２～４４５ 革ロープ
４５０，４５２～４５５ 撚合ダイス
４６０，４６２～４６５ 成形ロール
４６０ａ 成形開口
４７０ 引取キャプスタン
４８０ ドラム

Claims (6)

1. 複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線が撚り合せられ、断面扇形に圧縮成形されて設けられる複数のセグメントを有する素線絶縁導体であって、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率は、５０％以上９０％以下であり、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線は、互いに接しないよう配置され、
   温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、以下の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒは、８０％以上である
   素線絶縁導体。
   Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）
2. 複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線が撚り合せられ、断面扇形に圧縮成形されて設けられる複数のセグメントを有する素線絶縁導体であって、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率は、５０％以上９０％以下であり、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線は、互いに接しないよう配置され、
   温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数Ｋ _Ｓ１ は、０．３以下である
   素線絶縁導体。
3. 前記素線絶縁導体の軸方向に直交する断面において、前記複数の素線のそれぞれの長手方向の長さに対する短手方向の長さの比率で求められる扁平率は、１／３以上である
   請求項１又は請求項２に記載の素線絶縁導体。
4. 前記素線絶縁導体の軸方向に直交する断面において、隣り合う前記複数の素線で囲まれる隙間の最大面積は、前記複数の素線のそれぞれの断面積の２／３倍以下である
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の素線絶縁導体。
5. 複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線を撚り合せ、断面扇形に圧縮成形することで、複数のセグメントのそれぞれを形成する工程を有し、
   前記複数のセグメントのそれぞれを形成する工程では、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率を、５０％以上９０％以下とし、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線を、互いに接しないよう配置し、
   温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数をＫ_Ｓ１としたときに、以下の式（１）から求められる実効絶縁処理率Ｒが８０％以上となるよう、前記複数の素線のそれぞれの張力を調整する
   素線絶縁導体の製造方法。
   Ｒ＝－４００Ｋ_Ｓ１＋２００ ・・・（１）
6. 複数の絶縁素線および複数の裸素線により構成される複数の素線を撚り合せ、断面扇形に圧縮成形することで、複数のセグメントのそれぞれを形成する工程を有し、
   前記複数のセグメントのそれぞれを形成する工程では、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の素線の総本数に対する前記複数の絶縁素線の本数の比率を、５０％以上９０％以下とし、
   前記複数のセグメントのそれぞれでの前記複数の裸素線を、互いに接しないよう配置し、
   温度２０℃で測定された直流導体抵抗および交流導体抵抗に基づいて日本電線工業会規格ＪＣＳ０５０１に準拠して求められる分割導体係数Ｋ _Ｓ１ が０．３以下となるよう、前記複数の素線のそれぞれの張力を調整する
   素線絶縁導体の製造方法。

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