JPH02162613A - 被覆電線用撚線導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数本の導体素線を集合して撚線にし、こ
の撚線上にポリエチレンなどによって絶縁被覆を施した
被覆電線用撚線導体の製造方法に関し、特に電柱間など
に架線される被覆電線用撚線導体の製造方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 電柱間などに架線される架空配電線用導体としては、従
来から硬銅線が使用されている。集合した複数本の硬銅
線は撚り合わせられ、この撚線上にポリエチレン、ポリ
塩化ビニルなどによる絶縁被覆が施される。

［発明が解決しようとする課Ｉｌｌ 撚り合わせられた各硬銅線の表面には、撚りを解除しよ
うとする撚線反発力が必然的に生じる。

この撚線反発力は、各硬銅線の表面上に引張残留応力と
して現われる。また、各硬銅線には、ドラムに巻かれて
いたときについた巻癖に起因する残留応力が存在するこ
ともある。

従来の被覆電線では、上述のような残留応力が１つの要
因となって断線を生じることがあった。

すなわち、被覆電線内に雨水が侵入したりすると、被覆
層内部は腐蝕しやすい環境となり、硬銅線表面に酸化皮
膜が形成したりする。このような腐蝕環境と上述の残留
応力とが互いに影響し合うと硬銅線に応力腐蝕割れが生
じ、その結果断線にまで至る。

被覆電線用導体として軟銅線を用いれば、上述のような
残留応力は小さいので応力腐蝕割れ現象の生ずる可能性
は少なくなる。しかし、その反面引張強さの低下は免れ
ず、そのため実際上軟銅線を被覆電線用撚線導体として
用いることはできない。

それゆえに、この発明の目的は、引張強さを維持すると
ともに、応力腐蝕割れ現象を生じさせない被覆電線用撚
線導体の製造方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に従った被覆電線用撚線導体の製造方法は、Ａ
ｇ１Ｓｎｓ　Ｍｇ、Ｃｒ１１ｎＳＮｌ　、Ａ■、Ｆｅ、
Ｓｉ　、５ｂＳＺｒ、Ｔｅ％Ｓｅを含む群から選ばれた
１種または２種以上の元素の濃度が外層部よりも中心部
の方が高い導体を、減面率６０〜９９，９％で伸線加工
して導体素線とし、この導体素線を複数本集合して撚線
加工した後、加熱によって各導体素線の外層部のみを再
結晶化させることを特徴とする。

上記方法によって得られた被覆電線は、複数本の導体素
線を集合して撚線にし、この撚線上に絶縁被覆を施した
ものであって、上記各導体素線は、Ａｇｓ　Ｓｎ５Ｍｇ
、、Ｃｒ、Ｉｎ、、ＮＩ　ＳＡｉ、Ｆｅ５Ｓｔ、５ｂＳ
Ｚｒ、Ｔｅ、Ｓｅを含む群から選ばれた１種または２種
以上の元素の濃度が外層部よりも中心部の方が高（なっ
ており、しかも外層部のみが再結晶組織を有している。

［発明の作用効果コ 上記方法によって得られた導体素線の内部結晶組織は、
第１図に示すように、その外層部１が再結晶組織を有し
、その中心部２が長手方向に長く延びた伸線加工組織を
有している。このように、撚線を構成する各導体素線の
外層部１のみが再結晶するので、伸線加工や撚線加工時
に生じた残留応力が解放され、応力腐蝕割れ現象の生じ
る可能性も小さくなる。一方、各導体素線の中心部２は
、伸線加工組織を有しているので、引張強度は比較的大
きい。したがって、各導体素線は、被覆電線用撚線導体
としての使用に耐え得るだけの引張強さを維持し得る。

なお、この明細書中に用いる再結晶組織とは、必ずしも
外層部の組織が完全に再結晶組織を示している場合に限
らず、外層部の転位密度が中心部に比較して少ないこと
をも含むものとして理解されねばならない。

導体が、Ａｇｓ　Ｓ１１％　Ｍｇ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｎｔ、
Ａ１１．、Ｆ　ｅ　ＳＳ　ｉ　ＳＳ　ｂ　ＳＺ　ｒ　％
　Ｔｅ　ＳＳ　ｅを含む群から選ばれた１種または２種
以上の元素を含有すれば、その導体の再結晶温度は上昇
する。たとえば、銅がＡｇを０．１重量％含有すれば、
その再結晶温度は約１００℃高（なる。したがって、こ
れらの元素の濃度が外層部よりも中心部の方が高い導体
を用いれば、その導体の再結晶温度は外層部よりも中心
部の方が高くなる。つまり、このような濃度分布を有す
る導体を用いれば、適当な加熱によって第１図に示すよ
うな結晶組織を有する導体素線を得やすくなる。たとえ
ば、相対的に低い外層部の再結晶温度と相対的に高い中
心部の再結晶温度との中間に位置する温度まで導体素線
を加熱すれば、外層部のみが再結晶化する。

上記元素の濃度は、好ましくは、中心部において０，０
３〜０．２重量％であり、外層部において０．０１ｆｆ
Ｉ量％以下とされる。中心部の濃度を０．０３〜０．２
重量％とじたのは、０．０３重量％未満であれば再結晶
温度の上昇度合が少なく、そのため中心部の再結晶温度
と外層部の再結晶温度との間の差があまり大きくならな
いからである。

一方、０．２重量％を越える濃度であるならば、導電率
が低下してくる。

各導体素線の中心部における上記元素の濃度と外層部に
おける上記元素の濃度とが滑かな濃度勾配をもって分布
してもよいが、その両者が段差をもって分布するように
してもよい。ただこの場合、導体素線の横断面積に対す
る中心部の横断面積の割合は、引張強さを維持する観点
から、７０％以上とするのが良い。

導体素線の中心部における上記元素の濃度と外層部にお
ける上記元素の濃度とを変える方法としては、たとえば
、外層部を構成するパイプ内に中心部を構成する材料を
嵌め入れる方法、溶融めっきや電気めっきなどによるめ
っき法、鋳造時に元素の濃度分布を変える方法などがあ
るが、いずれの方法を採用してもよい。

伸線加工の減面率を６０〜９９．９％としたのは、６０
％未満であるならば引張強さを所望通りに維持すること
ができなくなる。一方、伸線加工における減面率が高く
なればなるほど再結晶温度は低くなる。そのため、中心
部における再結晶温度を比較的高く維持するために、減
面率の上限値は９９．９％に制限するのが望ましい。

撚線加工した後に各導体素線を加熱するものであるので
、この加熱によって撚線加工時に生じた残留応力も有効
に除去することができる。

撚線の加熱方法としては、たとえば通電加熱等が挙げら
れる。適当な条件を選んで撚線を通電加熱等によって連
続的に加熱すれば、撚線を構成する各導体素線の外層部
のみを再結晶化させることができる。

［実施例１コ Ｓｎ０．０５重量％とＴｅＯ，０３重量％とＡｇｏ、０
１重量％とを含む直径８ＩＩｍφの銅線を準備した。こ
の銅線表面に純銅を０．２ｍ１ｍの厚さで電気めっきし
た後、直径２ａ＋ｍφになるまで伸線加工した。こうし
て得られた導体素線を１９本集合して撚線にした後、こ
の撚線をトンネル炉内に通過させたところ、各導体素線
の外層部（約５０μｍ厚）のみが再結晶した組織を呈し
ていた。なお、冷間加工度（減面率）は９４％、また全
横断面積に対する再結晶していない含有元素濃度の高い
部分の断面積の割合は、９０％であった。

上述のようにして得られた撚線上に架橋ポリエチレン被
覆を施して被覆電線とした。この被覆電線の被覆層と撚
線導体との間にアンモニア水を注入して応力腐蝕割れテ
ストを実施したところ、３か月経過しても応力腐蝕割れ
を生じなかった。

比較のため、硬銅線を導体素線とする従来の被覆電線に
同様なテストを行なったところ、約１か月で応力腐蝕割
れが生じ断線した。

［実施例２］ Ａｇを０，０５重量％含む直径１１ｍｍφの銅線を準備
した。このＡｇ含有銅線を、溶融状態にある純銅を貯留
している槽中に通過させ、銅線表面に純銅を被覆した。

こうして得られた線材は、直径が１２＋ａａ＋φであり
、また中心部におけるＡｇ濃度が０．０８重量％で外層
部におけるＡｇ濃度が０．００５重量％以下であった。

また、全横断面積に対する中心部の断面積の割合は、８
４％であった。この線材を冷間伸線加工によって直径２
ＩＩｌｆｆｉφにまでした。冷間加工度（減面率）は９
７．２％である。

上記線材を１９本集合して撚線にした後、この撚線を２
５０℃において２時間加熱した。この撚線の各導体素線
は、外層部が再結晶組織を有し、中心部が長手方向に長
く延びた伸線加工組織を有していた。また、各導体素線
の引張強さは４５゜７　ｋｇ／　１ｍ２、導電率は約９
８％であった。

上述のようにして得られた撚線導体上にポリエチレン被
覆を施して被覆電線とした。そして、この被覆電線の被
覆層と撚線導体との間にアンモニア水を注入して応力腐
蝕割れテストを行なったところ、３か月経過しても断線
は見られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法を実施することによって得ら
れる導体素線の内部結晶組織を模式的に示す図である。 図において、１は外層部、２は中心部を示す。 特許出願人　住友電気工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｇ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆ
   ｅ、Ｓｉ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｔｅ、Ｓｅを含む群から選ばれ
   た１種または２種以上の元素の濃度が外層部よりも中心
   部の方が高い導体を、減面率６０〜９９．９％で伸線加
   工して導体素線とし、この導体素線を複数本集合して撚
   線加工した後、加熱によって各導体素線の外層部のみを
   再結晶化させることを特徴とする、被覆電線用撚線導体
   の製造方法。
2. （２）前記各導体素線の中心部における前記元素の濃度
   と外層部における前記元素の濃度とが段差をもって分布
   し、前記導体素線の横断面積に対する前記中心部の横断
   面積の割合は７０％以上である、請求項１に記載の被覆
   電線用撚線導体の製造方法。