JPH02223105A - 鋼心アルミ撚線 - Google Patents
鋼心アルミ撚線Info
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- JPH02223105A JPH02223105A JP4378489A JP4378489A JPH02223105A JP H02223105 A JPH02223105 A JP H02223105A JP 4378489 A JP4378489 A JP 4378489A JP 4378489 A JP4378489 A JP 4378489A JP H02223105 A JPH02223105 A JP H02223105A
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Landscapes
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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。
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」
本発明は架空送配電線などに用いられる鋼心アルミ撚線
（ＡＣＳｒｔ）に関する。
（ＡＣＳｒｔ）に関する。
「従来の技術」
鋼心アルミ撚線は、アルミ被覆鋼線や亜鉛メツキ鋼線等
の鋼線をテンションメンバとして、その周囲に純アルミ
ニウムあるいはアルミ合金からなる導線を撚り合わせて
構成されたものである。そして、この種の鋼心アルミ撚
線は、引張り強さと導電率と耐食性を兼ね備えた電線と
して知られ、その用途は極めて広く、送配電用導体を中
心として長径開用の電線、架空地線、通信線、その他、
耐食性を必要とする非導体材料などとしてあらゆる方面
で使用されている。
の鋼線をテンションメンバとして、その周囲に純アルミ
ニウムあるいはアルミ合金からなる導線を撚り合わせて
構成されたものである。そして、この種の鋼心アルミ撚
線は、引張り強さと導電率と耐食性を兼ね備えた電線と
して知られ、その用途は極めて広く、送配電用導体を中
心として長径開用の電線、架空地線、通信線、その他、
耐食性を必要とする非導体材料などとしてあらゆる方面
で使用されている。
「発明が解決しようとする課題」
前記鋼心アルミ撚線には所定の引張強さが要求されるの
でテンションメンバとしての鋼線は必要本数用いられ、
これらの鋼線の周囲には複数本の導線が撚り合わされる
ので、鋼心アルミ撚線はかなり重いものとなり、架線ス
パンが限定されたり、架設のためには強固で高い鉄塔が
必要になる。
でテンションメンバとしての鋼線は必要本数用いられ、
これらの鋼線の周囲には複数本の導線が撚り合わされる
ので、鋼心アルミ撚線はかなり重いものとなり、架線ス
パンが限定されたり、架設のためには強固で高い鉄塔が
必要になる。
このためアルミニウムからなる導線の引張り強さを向上
させて鋼線に加わる負荷を軽減し、もって鋼線の細径化
を図り、鋼心アルミ撚線の重重を低減するなどの試みが
なされている。
させて鋼線に加わる負荷を軽減し、もって鋼線の細径化
を図り、鋼心アルミ撚線の重重を低減するなどの試みが
なされている。
ところが、合金化によってアルミニウム導線の引張強さ
を向上しようとすると電気抵抗が増大するので、アルミ
ニウム導線を太くして抵抗を下げる必要を生じてしまい
、鋼心アルミ撚線を軽量化できない問題がある。
を向上しようとすると電気抵抗が増大するので、アルミ
ニウム導線を太くして抵抗を下げる必要を生じてしまい
、鋼心アルミ撚線を軽量化できない問題がある。
従って従来の鋼心アルミ撚線と同程度の外径と導電率で
あっても、従来の鋼心アルミ撚線よりも引張強度が高く
、長径間で架設できる鋼心アルミ撚線が望まれている。
あっても、従来の鋼心アルミ撚線よりも引張強度が高く
、長径間で架設できる鋼心アルミ撚線が望まれている。
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、従
来の鋼心アルミ撚線と同程度の外径と導電率であっても
従来より引張強度が高く、長スパンで架設することがで
き、架設時の鉄塔の数を減少させて安価な送電線経路を
提供できる鋼心アルミ撚線を提供することことを目的と
する。
来の鋼心アルミ撚線と同程度の外径と導電率であっても
従来より引張強度が高く、長スパンで架設することがで
き、架設時の鉄塔の数を減少させて安価な送電線経路を
提供できる鋼心アルミ撚線を提供することことを目的と
する。
「課題を解決するための手段」
本発明は前記課題を解決するために、短繊維を純アルミ
ニウムあるいはアルミニウム合金中に分散させてなる強
化アルミニウムの層を鋼線の周面に被覆して芯線が形成
され、前記芯線の周囲に純アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金からなる導線が撚り合わされてなるものであ
る。
ニウムあるいはアルミニウム合金中に分散させてなる強
化アルミニウムの層を鋼線の周面に被覆して芯線が形成
され、前記芯線の周囲に純アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金からなる導線が撚り合わされてなるものであ
る。
「作用」
繊維強化された強化アルミニウムの層で鋼線を被覆する
ので、鋼線の周囲にアルミニウム層あるいは亜鉛被覆層
などを被覆していた従来の鋼心アルミ撚線の芯線よりも
芯線の強度が向上する。従って架設時のスパンが長くな
る。また、芯線の外方には純アルミニウムあるいはアル
ミニウム合金からなる導線が撚り合わされているので、
導電率は従来と同等になる。
ので、鋼線の周囲にアルミニウム層あるいは亜鉛被覆層
などを被覆していた従来の鋼心アルミ撚線の芯線よりも
芯線の強度が向上する。従って架設時のスパンが長くな
る。また、芯線の外方には純アルミニウムあるいはアル
ミニウム合金からなる導線が撚り合わされているので、
導電率は従来と同等になる。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
第１図は本発明の鋼心アルミ撚線の一実施例を示すもの
で、この例の鋼心アルミ撚線Ａは、複数本（図面では７
本）集合された芯線Ｉと、これらの芯線１の周囲に撚り
合わされた純アルミニウムあるいは導電率の高いアルミ
ニウム合金からなる複数本（図面では２６本）の導線２
とから構成されている。
で、この例の鋼心アルミ撚線Ａは、複数本（図面では７
本）集合された芯線Ｉと、これらの芯線１の周囲に撚り
合わされた純アルミニウムあるいは導電率の高いアルミ
ニウム合金からなる複数本（図面では２６本）の導線２
とから構成されている。
前記芯線ｌは鋼線！ａの周囲に、従来被覆していたアル
ミニウム層あるいは亜鉛層とは異なり、強化アルミニウ
ムの層１ｂを被覆して構成されている。前記強化アルミ
ニウムの層１ｂは、純アルミニウムあるいは導電率の高
いアルミニウム合金からなるマトリックスに強化用の短
繊維を分散してなるものである。この強化用短繊維とし
て具体的には、黒鉛ウィスカー Ａ １．Ｏｓウィスカ
ーＳｉＣウィスカー等のウィスカー、あるいは、セラミ
ックスの繊維、カーボン繊維、ＳｉＣ繊維、金属繊維な
どを用いることができる。これらの強化用短繊維の添加
量は強化アルミニウムの層ｉｂの全体に対して５〜６０
ｖｏ１％程度であることが好ましい。強化用繊維の添加
量が６０ｖｏ１％を超えると強化用繊維の量が多くなり
、クラックなどが入り易いため好ましくなく、５ｖ０１
％未満では効果が無くなるために好ましくない。
ミニウム層あるいは亜鉛層とは異なり、強化アルミニウ
ムの層１ｂを被覆して構成されている。前記強化アルミ
ニウムの層１ｂは、純アルミニウムあるいは導電率の高
いアルミニウム合金からなるマトリックスに強化用の短
繊維を分散してなるものである。この強化用短繊維とし
て具体的には、黒鉛ウィスカー Ａ １．Ｏｓウィスカ
ーＳｉＣウィスカー等のウィスカー、あるいは、セラミ
ックスの繊維、カーボン繊維、ＳｉＣ繊維、金属繊維な
どを用いることができる。これらの強化用短繊維の添加
量は強化アルミニウムの層ｉｂの全体に対して５〜６０
ｖｏ１％程度であることが好ましい。強化用繊維の添加
量が６０ｖｏ１％を超えると強化用繊維の量が多くなり
、クラックなどが入り易いため好ましくなく、５ｖ０１
％未満では効果が無くなるために好ましくない。
前記強化アルミニウムの層１ｂを形成するには、例えば
、アルミニウム粉末と前記短繊維を所定の割合で混合し
た混合粉末を作成し、この混合粉末を鋼線の周囲に圧延
加工などの加圧法、あるいは、バインダと混合して塗布
する方法により被覆して圧密層を形成し、この圧密層を
４５０〜６００℃で焼結することで形成することができ
る。そしてこの場合に用いる混合粉末の粒径は、！００
〜１０００μｍ（０，１−１，０ｍｍ）程度が好ましい
。
、アルミニウム粉末と前記短繊維を所定の割合で混合し
た混合粉末を作成し、この混合粉末を鋼線の周囲に圧延
加工などの加圧法、あるいは、バインダと混合して塗布
する方法により被覆して圧密層を形成し、この圧密層を
４５０〜６００℃で焼結することで形成することができ
る。そしてこの場合に用いる混合粉末の粒径は、！００
〜１０００μｍ（０，１−１，０ｍｍ）程度が好ましい
。
ここで以下に強化アルミニウムの層１ｂの厚さと鋼心ア
ルミ撚線の引張強さの関係について説明する。
ルミ撚線の引張強さの関係について説明する。
鋼心アルミ撚線の引張強さσＡＣを表わすには、アルミ
ニウム部分の引張り強さをσＡｆ２．８部分の引張り強
さをσＳＴとして、アルミニウム部分の体積比をＶＡ４
，３１４部分の体積比をＶＳＴとすると、Ｖ ＡＱ＋
Ｖ ＳＴ＝ １であるので、σ＾Ｃ−σＡＱ× ＶＡＱ
＋σ５ＴＸＶＳＴ ・・・（１）の式で表わされる。
ニウム部分の引張り強さをσＡｆ２．８部分の引張り強
さをσＳＴとして、アルミニウム部分の体積比をＶＡ４
，３１４部分の体積比をＶＳＴとすると、Ｖ ＡＱ＋
Ｖ ＳＴ＝ １であるので、σ＾Ｃ−σＡＱ× ＶＡＱ
＋σ５ＴＸＶＳＴ ・・・（１）の式で表わされる。
前記（１）式でσＡＣを大きくするためには、鋼心アル
ミ撚線の外径と導線の電気抵抗を同じにする場合は、σ
＾ρあるいはσＳＴを大きくする必要がある。前記σＳ
Ｔについては、従来からも種々の改善がなされており、
以前はσ５Ｔ＝１３０ ｋｇ／ ｍｉ”程度であったも
のが、最近では、１８０〜２００ ｋｇ／ｍｎ＋”程度
までのものが利用されている。そこで本発明では、強化
アルミニウムの層１ｂを鋼線１ａの周囲に被覆すること
によりσ＾Ｑを大きくしようとするものである。
ミ撚線の外径と導線の電気抵抗を同じにする場合は、σ
＾ρあるいはσＳＴを大きくする必要がある。前記σＳ
Ｔについては、従来からも種々の改善がなされており、
以前はσ５Ｔ＝１３０ ｋｇ／ ｍｉ”程度であったも
のが、最近では、１８０〜２００ ｋｇ／ｍｎ＋”程度
までのものが利用されている。そこで本発明では、強化
アルミニウムの層１ｂを鋼線１ａの周囲に被覆すること
によりσ＾Ｑを大きくしようとするものである。
本発明者らが行った実験から、短繊維を純アルミ中に分
散させて強化したアルミニウム線において、純アルミニ
ウムマトリックス内に短繊維を分散させる割合を０〜４
０ｖｏ１％の範囲で変化させた場合、引張り強さの変化
は第２図に示すようになることを確認した。
散させて強化したアルミニウム線において、純アルミニ
ウムマトリックス内に短繊維を分散させる割合を０〜４
０ｖｏ１％の範囲で変化させた場合、引張り強さの変化
は第２図に示すようになることを確認した。
通常、伸線上がりのアルミニウム線の引張強さは１７
ｋｇ／ １ｌｌｆｆｌ”であるが、第２図に示すように
繊維体積分率１０％の場合では２０ ｋｇ／ ＋ｕ＋１
を示し、約１．１８倍に向上している。
ｋｇ／ １ｌｌｆｆｌ”であるが、第２図に示すように
繊維体積分率１０％の場合では２０ ｋｇ／ ＋ｕ＋１
を示し、約１．１８倍に向上している。
ここで以下に、４０％導電率アルミ被覆鋼線（以下、４
０ＡＣ線と略称する。）を架設する場合のスパン長と弛
度について検討する。
０ＡＣ線と略称する。）を架設する場合のスパン長と弛
度について検討する。
この４０ＡＣ線のアルミニウム部分の占積率は０．６２
で網部分の占積率は０．３８であり、σＡｆｆ＝ １７
ｋｇ／ ａｍ”、σ＝ １８０ ｋｇ／ｆｆ１ｍ”と
すると、σ＾Ｃ＝ ０．６２Ｘ １７＋ ０．３８Ｘ
１８０＝ ７８．９４ ｋｇ／ １ｍ’となる。ここ
で、第２図に示す関係から、強化アルミニウムの層中の
繊維体積分率を３０％とじた場合、σ＝ ２４ ｋｇ／
ｉ＋ｍ″であるので、この値を用いてσＡＣ’を計算
してみると、 σ＾Ｃ’ ＝ ０．６２Ｘ ２４＋ ０．３８ｘ ｔａ
ｏ＝ ８３．２８ ｋｇ／ ｍ＋ａ”となり、σＡＣ
’−σＡＣ＝ ４．３４ ｋｇ／麿層”となる。
で網部分の占積率は０．３８であり、σＡｆｆ＝ １７
ｋｇ／ ａｍ”、σ＝ １８０ ｋｇ／ｆｆ１ｍ”と
すると、σ＾Ｃ＝ ０．６２Ｘ １７＋ ０．３８Ｘ
１８０＝ ７８．９４ ｋｇ／ １ｍ’となる。ここ
で、第２図に示す関係から、強化アルミニウムの層中の
繊維体積分率を３０％とじた場合、σ＝ ２４ ｋｇ／
ｉ＋ｍ″であるので、この値を用いてσＡＣ’を計算
してみると、 σ＾Ｃ’ ＝ ０．６２Ｘ ２４＋ ０．３８ｘ ｔａ
ｏ＝ ８３．２８ ｋｇ／ ｍ＋ａ”となり、σＡＣ
’−σＡＣ＝ ４．３４ ｋｇ／麿層”となる。
これを用いた鋼心アルミ撚線、１５（１＋ｍ”（素線径
３．２φで１９本撚り）の通常の引張荷重はＦＡＣ＝
１２０５６ ｋｇ１繊維体積分率３０％の強化アルミニ
ウムの層を有する鋼心アルミ撚線を用いた場合の引張荷
重はＦ’ＡＣ’＝ １２７１９ｋｇとなる。
３．２φで１９本撚り）の通常の引張荷重はＦＡＣ＝
１２０５６ ｋｇ１繊維体積分率３０％の強化アルミニ
ウムの層を有する鋼心アルミ撚線を用いた場合の引張荷
重はＦ’ＡＣ’＝ １２７１９ｋｇとなる。
ここで各々の電線について２０％ＵＴＳ（引張り荷重の
２０％を加えること。）で架線した場合、同じ弛度でど
の程度スパンを長くできるかについて計算する。
２０％を加えること。）で架線した場合、同じ弛度でど
の程度スパンを長くできるかについて計算する。
弛度の式は、Ｗ：電線荷重、Ｓニスパン、Ｔ：架線張力
、ｄ：弛度とした場合、ｄ＝ＷＳ”／８Ｔで示されるの
で、通常のアルミニウム層を有する鋼心アルミ撚線と強
化アルミニウムの層を有する鋼心アルミ撚線の弛度を等
しいとすると、 Ｗ Ｘ （Ｓ ＡＣ）”／８ｘ Ｏ，２（Ｆ ＡＣ）＝
Ｗ Ｘ （Ｓ ＡＣ’ ）’／８Ｘ Ｏ，２（Ｆ’
ＡＣ’戸 の関係式が成立する。この式から、 （Ｓ ＡＣ’ ）”＝ （Ｓ ＡＣ）″・（Ｆ ＡＣ’
）／ （Ｆ’ ＡＣ）の式が導かれ、更にこの式から （Ｓ ＡＣ’） ＝ （Ｓ ＡＣ）・（Ｆ ＡＣ’ ／
Ｆ ＡＣ）’／ ”の関係が導き出されるので、この
式に前記の数値を代入すると、 （Ｓ ＡＣ’ ） ＝ （Ｓ ＡＣ）・（１２７１９
／ １２０５６）’／ ”＝ １．２７（Ｓ ＡＣ） となって本発明の構造を採用すると約３％程度スパン長
を延長できることが想定できる。現在、架線時に設置さ
れる通常の鉄塔は３００ｍおきに立設されているので、
本発明の構造を採用するとスパン長を従来より９ｒＡ程
度延長できることになり、この程度の延長であっても、
架設距離が大きい場合は鉄塔の数の減少が著しく、更に
立地条件などを考慮すると鉄塔の設置場所が少なくて済
むので極めて大きな効果であると言える。
、ｄ：弛度とした場合、ｄ＝ＷＳ”／８Ｔで示されるの
で、通常のアルミニウム層を有する鋼心アルミ撚線と強
化アルミニウムの層を有する鋼心アルミ撚線の弛度を等
しいとすると、 Ｗ Ｘ （Ｓ ＡＣ）”／８ｘ Ｏ，２（Ｆ ＡＣ）＝
Ｗ Ｘ （Ｓ ＡＣ’ ）’／８Ｘ Ｏ，２（Ｆ’
ＡＣ’戸 の関係式が成立する。この式から、 （Ｓ ＡＣ’ ）”＝ （Ｓ ＡＣ）″・（Ｆ ＡＣ’
）／ （Ｆ’ ＡＣ）の式が導かれ、更にこの式から （Ｓ ＡＣ’） ＝ （Ｓ ＡＣ）・（Ｆ ＡＣ’ ／
Ｆ ＡＣ）’／ ”の関係が導き出されるので、この
式に前記の数値を代入すると、 （Ｓ ＡＣ’ ） ＝ （Ｓ ＡＣ）・（１２７１９
／ １２０５６）’／ ”＝ １．２７（Ｓ ＡＣ） となって本発明の構造を採用すると約３％程度スパン長
を延長できることが想定できる。現在、架線時に設置さ
れる通常の鉄塔は３００ｍおきに立設されているので、
本発明の構造を採用するとスパン長を従来より９ｒＡ程
度延長できることになり、この程度の延長であっても、
架設距離が大きい場合は鉄塔の数の減少が著しく、更に
立地条件などを考慮すると鉄塔の設置場所が少なくて済
むので極めて大きな効果であると言える。
「発明の効果」
以上説明したように本発明は短繊維を分散させた強化ア
ルミニウムの層を鋼線に被覆し、アルミニウム層や亜鉛
層を鋼線に被覆していた従来の鋼心アルミ撚線よりら芯
線の強度を向上させているので、従来と同程度の外径と
した場合、引張強度が向上し、架線時に長いスパンで架
設することができる。従って架設時に必要な鉄塔の数が
少なくて済み、送電線経路を安価に敷設できる効果があ
る。また、芯線の周囲に純アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金からなる導線を撚り合わせているので、従来
の鋼心アルミ撚線と同程度の導電性を維持することがで
きる。
ルミニウムの層を鋼線に被覆し、アルミニウム層や亜鉛
層を鋼線に被覆していた従来の鋼心アルミ撚線よりら芯
線の強度を向上させているので、従来と同程度の外径と
した場合、引張強度が向上し、架線時に長いスパンで架
設することができる。従って架設時に必要な鉄塔の数が
少なくて済み、送電線経路を安価に敷設できる効果があ
る。また、芯線の周囲に純アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金からなる導線を撚り合わせているので、従来
の鋼心アルミ撚線と同程度の導電性を維持することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は強化
アルミニウムにおける繊維体積分率と引張強さの関係を
示すグラフである。 Ａ・・・鋼心アルミ撚線、ｌ・・・芯線、ｌａ・・・鋼
線、１ｂ・・・強化アルミニウムの層、２・・・導線。
アルミニウムにおける繊維体積分率と引張強さの関係を
示すグラフである。 Ａ・・・鋼心アルミ撚線、ｌ・・・芯線、ｌａ・・・鋼
線、１ｂ・・・強化アルミニウムの層、２・・・導線。
Claims (1)
- 短繊維を純アルミニウムあるいはアルミニウム合金中に
分散させてなる強化アルミニウムの層を鋼線の周面に被
覆して芯線が形成され、前記芯線の周囲に純アルミニウ
ムあるいはアルミニウム合金からなる導線が撚り合わさ
れてなることを特徴とする鋼心アルミ撚線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4378489A JPH02223105A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 鋼心アルミ撚線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4378489A JPH02223105A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 鋼心アルミ撚線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223105A true JPH02223105A (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=12673386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4378489A Pending JPH02223105A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 鋼心アルミ撚線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02223105A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0371509A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-27 | Hitachi Cable Ltd | 架空送電線 |
| WO2011090133A1 (ja) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | 古河電気工業株式会社 | 複合電線およびその製造方法 |
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1989
- 1989-02-23 JP JP4378489A patent/JPH02223105A/ja active Pending
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