JPH03129606A - 架空送電線 - 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］ 本発明は、架空送電線に関し、とくに送電線自体を軽量
化し、架線弛度の低下を大巾に抑制し、鉄塔の高さその
ものを現状よりも低くすることを可能にし得る改良され
た架空送電線に関するものである。

［従来の技術］ 鉄塔間に架線し電源地より電力を送電する架空送電線は
、従来より第１４図に示すような鋼心アルミ撚線が使用
されてきた。すなわち、１はテンションメンバーとなる
亜鉛メツキ鋼線であり、当該亜鉛メツキ鋼線１，１を撚
合せて鋼心とし、その外周に導電メンバーとしてのアル
ミ素線２．２を図のように撚合せて撚線に構成してなる
ものである。

近年、電力需要の増大は著しく、同じ送電線を用いてで
きるだけ送電容量を増加できるようにしたり、あるいは
鉄塔の高さを可能な限り低く建設し、総体的な経費の節
減を図ろうとする気運が次第に高まりつつある。

送電線の外径を太くすることなくあるいは鉄塔を高くす
ることなく、送電線の送電容量を増大させる手段として
、 （１）　　ａ心の比強度（引張強さ７重量）を大きくし
、細いｗ４線によって十分な張力維持を可能ならしめ、
当該鋼心を細くした分だけ導電メンバーとなるアルミ素
線の占める断面積を大きくする。

（２）鋼心として従来の亜鉛メツキ鋼線の代りに線膨張
係数が鋼線のほぼ１／１０であるアンバー線を用い、送
電線の通電容量を増大させて通電による加熱が生じ、送
電線全体が熱膨張する場合に、前記熱膨張係数の小さい
アンバー線にテンションメンバーとしての役割を果させ
、架線弛度の低下を防止する。

（３）上記亜鉛メツキｗ４線やアンバー線の代りに重量
が鋼線の１７５程度と極めて軽いアラミド繊維、炭素繊
維などをポリエステル系樹脂あるいはエポキシ系樹脂の
ような強度の大きい樹脂により結束して線状としたＦＲ
Ｐ線を用い、テンションメンバーとしての強度を確保し
つつ電線そのものの重量を小さくし、結果的に電線の自
重による弛度の低下を小さくする。

といった種々な提案がなされている。

［発明が解決しようとする課題〕 上記提案のうち（２）のアンバー線をテンヨンメンバー
とする送電線はすでに実用化されているが、線膨張係数
を下げることはできてもアンバー線そのものの強度は鋼
線に比べると小さく、（１）の提案であるテンションメ
ンバーを細くし、導電メンバーの占める断面積を大きく
するという改善策には適用できない、また、アンバー線
は重量において従来の亜鉛メツキ鋼線と同等であり、架
線張力が同等に付加されねばならないという問題がある
。（３）のＦＲＰ線を用いる提案は、繊維の種類によっ
ては単位断面積における強度において鋼線よりも優ると
いわれており、（１）の提案あるいは（２〉の提案に共
に対応し得ると考えられる。しかし、このようなＦＲＰ
線を結束するバインダーとしての役目をなすプラスチッ
クは、上記（１）あるいは（２）の提案において使用さ
れている金属と比較すると、耐熱性が極めて悪く高温下
では発火する可−能性もある。また、上記ポリエステル
系やエポキシ系の樹脂をバインダーとするＦＲＰ線は曲
げや衝撃特性が悪く脆いという欠点がある。このため、
かかるＦＲＰ線をテンションメンバーとする送電線を製
造する場合には、従来の送電線用の巻胴を有するドラム
を使用することができず、また架線工事においても従来
よりも延線車のホイールの径を大きくしたり、鉄塔に吊
下する金車の半径をも大きくしたりして電線に強い曲げ
が付加されないように配慮する必要がある。

また、エポキシ系樹脂を用いても耐熱性に劣る点に問題
があり、上記繊維の耐熱性は１２００〜２５００℃と極
めて高いにもかかわらず、ＦＲＰとしてテンションメン
バーとした＠線の使用上の温度は高々１５０℃程度であ
るため、線膨張係数を小さくしたことの効果は前記アン
バー線程には発揮できない。

また、長時間の使用に対しても熱的劣化が予想され、長
期間信頼性を必要とする架空送電線用テンションメンバ
ーとしては欠点がある。

本発明の目的は、上記したような実情にかんがみ、テン
ションメンバーとしてＦＲＰ線を用いしかもほぼ従来の
鋼心アルミ撚線と同等の製造装置を用いて製造し、ある
いは同等の架線工具あるいは架線用部品を用いて延線あ
るいは架線することができる新規なＦＲＰ線をテンショ
ンメンバーとして使用してなる架空送電線を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段Ｊ 本発明は、テンションメンバーとしてアラミド繊維、シ
リコンカーバイド繊維あるいは炭素繊維の如き抗張力の
大きな有機又は無機繊維を強度のある合成樹脂をバイン
ダーとして結束して線状としたＦＲＰ線を用いてなる架
空送電線において、上記ＦＲＰ線の単線あるいは撚線の
外周に金属テープによる巻回あるいは縦添え等によるパ
イプ状の金属外被を設けたものであり、またその外被と
して使用する金属テープとして穴明きテープを用いたも
のであり、あるいはまた、テンションメンバーとして、
炭素繊維又はシリコンカーバイド繊維をエポキシ樹脂を
母相として結束し、その上にポリイミド樹脂をコーティ
ングし又はポリイミドフィルムをラッピングしたＦＲＰ
線を素線として撚合せた撚線を用い、さらに、炭素繊維
又はシリコンカーバイド繊維をエポキシ樹脂を母相とし
て結束したＦＲＰ線を素線として撚合せ、これら撚合せ
素線間をポリイミド樹脂で結合しあるいは撚合せ外周を
ポリイミドフィルムで被覆した撚線を用いたものである
。

［作用コ ＦＲＰ線の外周に金属テープよりなる金属外被を設ける
と、当該金属テープがバッファ層として作用し、ＦＲＰ
線の曲げやａＩｊ撃による脆さを著しく改善することが
できると共に、内部の樹脂の熱による劣化を効果的に防
止し、長期間にわたり信頼性のあるＦＲＰ補強アルミ撚
線を得ることができる。

また、上記金属テープに代えて、耐熱性に優れ強度の大
きいポリイミド樹脂を用いても、上記バッファ層として
の効果を十分に発揮させることができる。

［実施例コ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１図は本発明に係る架空送電線の実施例を示す断面図
である。

図において４は、テンションメンバーとなるＦＲＰ線、
３はその外周に設けられた金属テープであり、２はこれ
らテンションメンバーの周囲に撚合されたアルミ素線で
ある。

第２図は上記のようにしてテンションメンバーとして使
用されるＦＲＰ線の具体的構成例の−を示すものであり
、第２図（ａ）はその説明正面図、同図（ｂ）はその端
面図である９本実施例においては、金属テープを図のよ
うに密に巻回しＦＲＰ線４の外周にパイプ状の金属外被
３を形成した例を示すものである。

また、第３図は別な実施例を示すものであり、第３図（
ａ）はその説明正面図、同図（ｂ）はその端面図であっ
て、本実施例においては金属テープを縦添えにし、その
突合せ端縁を接合させず間隙部３ａを形成するようにし
たものである。

上記のように、金属外被を押出被覆にみられるような密
封状態に被覆せず、巻回あるいは樅添えにより部分的な
間隙が形成されるように構成するのは、バインダーとし
て使用されている樹脂から宿命的に発生するガスがパイ
プ状の金属外被内に封じ込められ、それが膨’ｙＨして
破裂するおそれのあるのを防止するためである。

従って、本発明においては、後述する穴明きテープを用
いる場合以外、金属テープを溶接したりしてバイブ内部
にＦＲＰ線を密封するような状態にしないことが重要で
ある。

第４および５図はさらに別な実施例を示すものであり、
ＦＲＰ線そのものを撚線として槽底し、その撚線の外周
に金属テープよりなる金属外被を形成した例をそれぞれ
示すものである。

すなわち、第４図はＦＲＰ線４，４の撚線の外周に金属
テープを巻回して金属外被３を形成したものであり、同
図＜ａ）はその説明正面図、（ｂ）はその端面図ある。

第４図における５は介在プラスチックであるが、例えば
金属テープを巻回するに当りエポキシ接着剤の如き接着
剤をＦＲＰ線の外周に塗布し、その上に金属テープを巻
回して金属外被３を設ければ接着剤そのものがその後硬
化し介在プラスチック５を形成することができる。

第５図は、ＦＲＰ線４．４を撚線に楕或し、その外周に
金属テープを縦添えしてその端縁を重ね合せ部３ｂとし
た例を示すものであり、第５図（ａ）はそのように構成
した説明正面図、同じく（ｂ）はその端面図である。

この場合においても重ね合せ部３ｂは単に重ね合せ状態
にしておくのみに止め、溶接等をしないことが大切であ
り、このような重ね合せ部を形成しておくことでＦＲＰ
線より発生したガスがこの重ね合せ部３ｂより洩れ出る
ことができるように梢戒しておく必要がある。

第６図は金属外被として使用する金属テープ３Ａの別な
実施例を示すものであり、同図（ａ）はその平面図、同
図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図を示すものである
。

本実施例においては、図に示すように金属外被を形成す
るためのテープ３Ａそのものに穴６．６が形成されてい
る。このような穴明き金属テープ３Ａを使用する際には
、ＦＲＰの外周に金属外被を形成するに当りシーム溶接
するなとして接合部を溶接密封状態に形成しても、内部
のＦＲＰより発生したガスは、穴６．６より逃げること
ができるから、ガスの封じ込めによる金属外被の膨張破
裂のおそれを回避することができる。

なお、本発明に使用する金属外被にはアルミあるいはア
ルミ合金テープ、スチールテープあるいはさらにスチー
ルテープの上に亜鉛メツキ等を施したテープなど適宜選
択して使用すればよい。

また、本発明においては、すでに説明したようにＦＲＰ
Ｉｉより発生したガスを封じ込めないように考慮する必
要があり、テープ間をラップさせるにしてもラップ代に
ついてはできるだけ小さくすることが望ましく、むしろ
小間隙を設ける等の配慮をすることが望ましい、そして
、本発明においてこのようにラップ代を小さくしたり間
隙を設けたりしても強度特性を劣化させるおそれはない
。

架空送電線のテンションメンバーであるＦＲＰ線の外周
に金属外被を設ければ、ＦＲＰ線そのものの長所を適切
に発揮させ得ると共にその欠点を金属外被が適確に補完
し、軽量にして引張り強度の大きな架空送電線を製造す
ることが可能になり、しかも長期的信頼性を確立するこ
とができる。

第７図は、本発明に使用するテンションメンバー用素線
としての別な実施例を示すものであり、炭素繊維又はシ
リコンカーバイド繊維をエポキシ樹脂を母相として結束
したＦＲＰ線４の外周にポリイミド層１０をコーティン
グした例を示すものである。

ポリイミド樹脂は、軟化点が７００℃であり、高温での
強度低下が少なく、安定性の高い材料であり、耐熱エナ
メル線の被膜材料として従来゛より広く使用されている
ものである。

従って、このようなポリイミドをコーティングすること
により、上記した金属テープに比較すれ−ば劣るとはい
え、バッファ層としての優れた効果を発揮し、ＦＲＰ線
自体が有する前述した欠点を大巾に改善することができ
、テンションメンバーとしての有用性を十分に発揮させ
ることができる。

この場合の繊維としては、強度や耐候性などの上から炭
素繊維かシリコンカーバイド繊維を用いることが好まし
い。

第８図は、ポリイミドをコーティングする代りに、ポリ
イミドフィルムをラッピングし、ポリイミド層１０を形
成させたものであり、このようなラッピングによってポ
リイミド層１０を形成しても差支えはないのである。

第９図は、上記したようにＦＲＰ線４上にポリイミド層
１０を形成した素線を撚合せてテンションメンバーとし
、その上にアルミ素線２，２を撚合せた本発明に係る実
施例電線の断面図を示すものである。

この実施例は、上記したようにＦＲＰ線４の単線ごとに
ポリイミド層１０を被覆したものを用いているが、例え
ば第１０図に示すようにＦＲＰ線４．４を素線としてま
ず撚合せ、これら素線間をポリイミド樹脂で結合しても
差支えなく、同図（ａ）はそのように構成した実施例の
正面見取図、同図（ｂ）はその断面図を示したものであ
る。

第１１図は、さらに別な実施例を示すものであり、ＦＲ
Ｐ線４，４を素線として並列せしめ、その外周をポリイ
ミドフィルムで被覆してポリイミドＮ１０を形成したも
のであり、同図（ａ）はその説明見取図、同図（ｂ）は
そのＩＪＲＵＢ図であって、このような構成としても差
支えはない。

第１２図は、横軸にその構成を示したＦＲＰ線の耐熱性
試験を行なった結果を示すプロット図であるが、エポキ
シ樹脂含浸のみのＦＲＰ線に比べ、ポリイミドを被覆す
ることにより耐熱性の向上を図り得ることがよくわかる
。ポリイミドのみを含浸してＦＲＰｉｌとすれば、耐熱
性は最高となるが、ポリイミドは非常に高価であり、経
済性の点を考慮すると、上記した各実施例のような構成
とすることが実用性の上からみて好ましいのである。

第１３図は、本発明に係る実施例素裸の製造方法の具体
例を示す説明図であり、ボビン２０゜２０より繊維ヤー
ン４ａ、４ａを送り出し、加圧含浸！２１においてエポ
キシ含浸を行なってダイスにより線条に絞り、乾燥炉２
２で乾燥させた後、ポリイミド塗布装置２３（これはポ
リイミドテープ巻装置であってもよい）においてポリイ
ミド層を被覆し、乾燥炉２４において乾燥する。

なお、エポキシ含浸乾燥処理した後に新たな繊維をラッ
ピングしながらあるいはう・／ピングした後にポリイミ
ド層形成処理を行なうようにしても差支えはない。

［発明の効果１ 以上の通り、本発明に係る架空送電線によれば、送電線
自体を軽量化し、架線弛度の低下を大巾に抑制できるこ
ととなり、現状よりも高さの低い鉄塔を建設して十分な
送ｑ！ｓ容量を確保できるという大きな特徴を発揮する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る架空送電線の実施例を示す断面図
、第２図は本発明に使用するＦＲＰ線の実施例の−を示
すものであり、（ａ）はその説明正面図、（ｂ）はその
端面図、第３図はさらに別な実施例を示すものであり、
（ａ）はその説明正面図、（ｂ）はその端面図、第４お
よび５図はＦＲＰ線を撚線とした場合の２様の実施例を
示すものであり、第４および５図において（ａ）はそれ
ぞれの説明正面図、（ｂ）はそれぞれの端面図、第６図
（ａ＞は本発明の金属外被として使用する金属テープの
別な実施例を示す平面図、同図＜ｂ＞は同図（ａ＞のＡ
−Ａ断面図、第７図はＦＲＰへの被覆層としてポリイミ
ド層を用いた別な実施例の断面図、第８図はポリイミド
フィルムのラッピング層を設けた例を示す説明見取図、
第９図はポリイミド被Ｍ　Ｆ　ＲＰ線をテンションメン
バーとした送電線の実施例を示す断面図、第１Ｏ図（ａ
）はポリイミド層により結合したＦＲＰ撚線の見取図、
同図（ｂ）はその断面図、第１１図（ａ）はＦＲＰ、Ｉ
を並列させその外周にポリイミドチーブをラッピングし
た例を示す説明見取図、同図（ｂ）はその断面図、第１
２図は耐熱性試験結果を示すプロット図、第１３図はポ
リイミド被覆ＦＲＰ線の製造装置の概略説明図、第１４
図は従来の鋼心アルミ撚線の断面図である。 １：！鉛メツキ鋼線、 ２ニアルミ素線、 ３：金属外被、 ３Ａ：金属テープ、 ４　：　ＦＲＰ線、 、ハ、 １０：ポリイミド層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）テンションメンバーとしてアラミド繊維、シリコ
   ンカーバイド繊維あるいは炭素繊維の如き抗張力の大き
   な有機又は無機繊維を強度のある合成樹脂をバインダー
   として結束して線状としたＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉ
   ｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ）線を用いてなる架空送
   電線において、上記ＦＲＰ線の単線あるいは撚線の外周
   に金属テープによる巻回あるいは縦添え等によってパイ
   プ状の金属外被を設けてなる架空送電線。
2. （２）外被として使用する金属テープとして穴明きテー
   プを用いてなる請求項１記載の架空送電線。
3. （３）テンションメンバーとして、炭素繊維又はシリコ
   ンカーバイド繊維をエポキシ樹脂を母相として結束し、
   その上にポリイミド樹脂をコーティングし又はポリイミ
   ドフィルムをラッピングしたＦＲＰ線を素線として撚合
   せた撚線を用いてなる架空送電線。
4. （４）テンションメンバーとして、炭素繊維又はシリコ
   ンカーバイド繊維をエポキシ樹脂を母相として結束した
   ＦＲＰ線を素線として撚合せ、これら撚合せ素線間をポ
   リイミド樹脂で結合しあるいは撚合せ外周をポリイミド
   フィルムで被覆した撚線を用いてなる架空送電線。