JPH0349110A - 発熱性電線 - 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） 本発明は架空電線上への着雪又は着氷を防止した発熱性
電線に関する。

（従来の技術） 架空電線に雪や氷が付着すると、これらの雪や氷は架空
電線の撚溝に沿って回転しながら発達し、遂には巨大な
筒雪や氷塊となる。その結果、架空電線にかかる荷重が
増大し、架空電線が断線したり、鉄塔が倒壊したりする
電線事故が起きる。

このようなことから、架空電線の外周長手方向に所定間
隔をおいて複数個の難着雪リングを設け、付着した雪や
氷の撚溝に沿う回転を止め、着雪等が巨大化する前に落
下させる方法が実用化されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この方法によると、架空電線直下にある
ビニルハウスや自動車等が、落雷や落水によって損傷を
受けるという問題があった。

そこで、かかる問題を解決すべく種々の方法が提案され
ており、例えば、架空電線に磁性物質を巻付け、架空電
線を流れる電流の磁界を利用して渦電流損失により、こ
の磁性物質を発熱させ、電線上の雪や氷を溶かす方法が
提案されている（特開昭５８−４４６０９）。かかる磁
性物質とじては、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎ１
−ＡＣＮｉ−８ｉ、Ｎｉ−Ｃｒ等のＦｅ合金やＮ１合金
が好適な素材として用いられている。

ところで、かかる磁性合金の発熱量は、一般に、架空電
線の送電量によって大幅に変化し、送電量が少ないと発
熱が少なく、送電量の増加に伴って増大するという傾向
がある。

ところが、架空電線への着雪や着氷は、送電量が多く、
これに伴う架空線自体の抵抗による発熱があることから
、昼間には発生しに（いのに対し、送電量が少なく、気
温が低下する夜半から早朝にかけて発生する。このため
、従来の磁性合金では、送電量が少ないと発熱量が不足
し、融雪等の効果が十分に発揮されないという問題があ
った。

しかも、上記磁性合金を用いた従来の架空電線は、送電
量の多い昼間は、架空線自体の抵抗による発熱と磁性合
金の発熱とにより過度に発熱し、架空電線の温度を不必
要に上昇させることから、架空電線の送電量を制限しな
ければならないという問題があった。

更に、架空電線に巻付ける磁性合金の組成によっては、
電蝕現象が発生して架空電線に錆が生し、実質的な直径
が減少するという問題があった。

本発明は、送電量が少ない場合であっても十分に発熱し
て付着する雪や氷を溶かし、巨大な筒雪や氷塊が発生す
ることがなく、送電量が多い場合には、過度に発熱する
ことのない発熱性電線を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明者らは、
かかる状況に鑑み鋭意研究を行い、上記目的を達成する
上で、磁性合金としてＮｉＦｅ系合金が好適な素材であ
ることを見出した。

そして、更に実験、研究を重ねることにより、ＮｉＦｅ
系合金は、Ｎｉ含量の相違によって、送電量が多い場合
と、少ない場合とで、発熱特性が非常に異なることを見
出し、本発明を完成させるに到ったものである。

すなわち本発明は、架空電線の最外層に、Ｎｉ４５〜８
０．、％残部ＦｅよりなるＮｉ−Ｆｅ系合金線材を巻付
は又は撚込んだことを特徴とする発熱性電線である。尚
、本願明細書においてＮｉ−Ｆｅ系合金線材には、残部
がＦｅの他に少量のＭｎ。

Ｃｒ、ＡＡ等を含むＮｉ−Ｆｅ系合金線材も包含される
。

好ましくは、Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材は、線材表面に金属
被覆を施す。

本発明において、架空電線の最外層に巻付は又は撚り込
まれるＮｉ−Ｆｅ系合金線材は、Ｎｉ含量が４５萱１％
（以下％と略記）未満では、送電量が多いと発熱量が著
しく増加し、また、８０％を超えると送電量の少ない時
の発熱量が少なく、十分な融雪、融水効果が発揮されな
い。Ｎｉ含量は、より好ましくは４７〜５４％、最も好
ましくは５０〜５２％である。

上記Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材は、比透磁率が大きいので、
架空電線の送電量が少ない場合でも雪や氷を溶かすのに
十分な温度に発熱する。また、この合金線材は、小さな
磁界Ｈで、その磁束密度Ｂが飽和する磁気飽和に達する
ので、送電量が多くなっても発熱量が小さく、架空電線
の温度上昇を抑制するために、送電量を制限するような
必要が生じない。したがって、本発明の発熱性電線は、
送電量が少なく、着雪や着氷のおき易い夜半から早朝に
かけても融雪、融水効果が十分に得られる。

また、送電量の多い昼間においては、架空電線の温度上
昇を助長するようなことがない。

（実施例） 以下に本発明を実施例により具体的に説明する。

夾皇血工 本発明の発熱性電線ｌは、第１図に示すように、架空電
線２の最外層にＮｉ−Ｆｅ系合金線材３を巻付けたもの
である。かかる発熱性電線１として、断面積が６１０Ｍ
”のＡＣ３Ｒ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
Ｓｔｅｅｌ　Ｒｅ１ｎｆｏｒｃｅｄ）からなる架空電線
２に、Ｎｉ含量を種々変化させたＮｉ−Ｆｅ系合金線材
３を巻付け、この架空電線２に通電した時の合金線材３
の表面温度を測定した。

合金線材３は、Ｎｉ含量が３５．　４０．　４６゜５１
．６０，７０．８０％で、直径２．６ｍの冷間伸線材を
７種類用意し、これらを所定間隔をあけ、架空電線２に
最外層の撚り方向と逆方向に順次巻付けた。そして、第
２図に示すように、７種類の合金線材３を巻付けた発熱
性電線ｌを通電用トランス４に接続し、−４℃に設定し
た恒温実験室内で、架空電線２に１００Ａと８００Ａの
交流を通電した時の、各合金線材３の表面温度を測定し
た。

ここにおいて、各合金線材３は、相互の熱的影響がない
ように、互いに１ｍ以上離して架空電線２に巻付けた。

また、表面温度の測定にあたっては、熱電対を用い、熱
電対で検知した各合金線材３の表面温度を打点式記録計
に記録した。

その結果を、第３図に示す。図中、横軸はＮｉ含量（％
）、縦軸は各合金線材３の表面温度（’Ｃ）である。第
３図から明らかなように、Ｎｉ含量が４５〜８０％のＮ
ｉ−Ｆｅ系合金線材３を巻付けた本発明の発熱性電線ｌ
では、通電量が１００Ａと少ない場合でも、各合金線材
３は表面温度が融雪可能な温度に上昇し、１０〜１８℃
まで上昇した。また、８００Ａと送電量が多い場合でも
、各合金線材３の表面温度は、２０〜４５℃の温度範囲
に収まった。

これに対し、Ｎｉ含量が３５．４０％のＮｉ−Ｆｅ系合
金線材３を巻付けた発熱性電線では、送電量が多い場合
には高温となり、送電量が少ない場合には極端に表面温
度が低く、合金線材３の表面温度は、送電量１００Ａで
は夫々約２℃、３℃、他方８００Ａでは夫々約１４０℃
、　８０℃であった。

また、上記各合金線材３を、第４図に示したように、架
空電線２に最外層の撚り方向に巻付け、上記実施例と同
様にして各合金線材３の表面温度を測定した。その結果
、上記実施例と略同様の結果が得られ、Ｎｉ−Ｆｅ系合
金線材３は、架空電線の最外層の撚り方向に対しどのよ
うな方向に巻付けても発熱量に差は生じなかった。

上記実施例においては、発熱性電線ｌは、ＮｉＦｅ系合
金線材３を架空電線２の最外層に巻付けた場合について
説明したが、第５図に示すように、架空電線２の最外層
を構成する素線２ａに撚込んでも、巻付けた場合と同様
の融雪効果が得られた。合金線材３を素線２ａに撚込む
場合、Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材３は、上記最外層を構成す
る素線２ａの１／４〜１／２の本数を均等に分布させる
ことが好ましい。

また、上記実施例では、Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材として丸
線形状のものを用いたが、平角線やテープ状のもの等任
意の形状のものが用いられる。

夾施■１ 合金線材３として、Ｎｉ５０．５〜５２％、Ｍｎ０．２
０〜０．３５、Ｓ　ｉ　Ｏ，２０以下、残部Ｆｅからな
る直径２．６　ｍの冷間伸線材を用い、この合金線材３
の表面にメツキにより、厚さ０．０３５ＭのＺｎ被覆を
施した。この合金線材３を、実施例１と同様に構成され
る架空電線２に、最外層の撚り方向と逆方向に巻付けた
。この架空電線２を、実施例１と同様の測定条件の下で
、第２図に示す通電用トランス４に接続し、夫々５０，
８０，１００゜１５０．２００Ａの交流を通電した。そ
して、室内温度（−４℃）と、通電後の合金線材３の表
面温度との差である温度上昇値ΔＴを測定した。

その結果を、比較例として、Ｚｎ被覆を施さない同一組
成の合金線材３を巻付けた発熱性電線に関する測定結果
と共に第６図に示す。図中、横軸が電流値（Ａ）、縦軸
が温度上昇値ΔＴ　（℃）であり、本実施例の結果を△
、比較例の結果を○で示した。第６図から明らかなよう
に、発熱性電線は、合金線材３にＺｎ被覆を施すことに
より、発熱量が最大で約２０％増加し、融雪や融氷の効
果が向上することが明らかとなった。

更に、Ｚｎ被覆を施した合金線材３と、かかるＺｎ被覆
を施さない同一組成の合金線材とを巻付けた発熱性電線
に、通電状態（１００Ａ）で１５００時間に亘って塩水
を噴霧する耐錆試験をおこなった。

その結果、Ｚｎ被覆を施さない合金線材３を巻付けた発
熱性電線ｌの場合には、架空電線２との間で電蝕現象が
発生し、架空電線２に多量の錆が発生し、実質的な直径
が減少していたが、Ｚｎ被覆を施した合金線材３を巻付
けた発熱性電線ｌの場合には、撥水性が向上すると共に
、電蝕に伴うかかる錆の発生は見られなかった。

友塵剋ユ 第７図は、合金線材３を、螺旋状に所定ピッチでプリフ
ォームしておく場合の実施例を示し、このようにすると
、既に架設された架空電線への装着が迅速になされる等
の利点が得られ好ましいものである。

ここで、架空電線２の直径りの１．５倍から５倍までの
種々のピッチを有する合金線材３を螺旋状にプリフォー
ムしたものを用意しておき、これらを、第７図に示した
ように、実施例１と同様に構成される断面積６１０＋ａ
♂の架空電線２毎に装着し、１００Ａの交流を通電した
場合の温度上昇値ΔＴを測定した。

その結果得られた発熱特性曲線を第８図に示す。

図中、横軸は直径Ｄ（ａｍ）の倍数で示した巻付はピッ
チＰ（ｓａ）、縦軸は温度上昇値ΔＴ（’Ｃ）である。

また、各架空電線２に対する巻付はピッチＰは、夫々１
．３Ｄ、　　１．５Ｄ、２．１Ｄ、２．６Ｄ、３．００
，３．３Ｄ、４．２Ｄ、４．９Ｄとした。

電線に付着した雪や氷を溶かすのに必要な発熱量として
、通電による温度上昇値ΔＴを９℃とすると、第８図か
ら、合金線材３を架空電線２に巻付けるピッチＰ　（ｉ
ｎｎ）は、図中矢印で示したように、架空電線２の直径
りに対し１．５倍から３倍の範囲であることが望ましい
。

但し、巻付はピッチＰが、直径りの１．５未満の場合に
は、架空電線への装着が難しく、一方、ピッチＰが直径
りの３倍を超えると、急激に発熱量が低下して好ましく
ない。尚、プリフォームした合金線材３に、予めＺｎ被
覆を施してしておくと、撥水性や耐蝕性が向上する。

更に、合金線材３は、複数本、例えば第９図に示すよう
に、３本の合金線材３を架空電線２の直径りの１．５か
ら３倍のピッチで、螺旋状に一体にプリフォームしたも
のであってもよい。また、３本の合金線材３を一体にプ
リフォームした場合にも、予めＺｎ被覆を施しておいて
もよい。

一方、上記各実施例において、合金線材３は、架空電線
２に巻付けた両端部に、第１Ｏ図及び第１１図に示す保
護部材５を取付けると、架空電線２の保護の上で好まし
い。

この保護部材５は、半球状の半割体６，７をヒンジ連結
したもので、半割体６，７は内周に凹部６ａ、７ａが形
成され、外部中央に形成した凹溝６ｂ、７ｂでボルト８
とナツト９により締結される。そして、保護部材５には
、予め充填剤１０、例えば、グリースやシリコン系の充
填剤等を凹部６ａ、？ａ内に充填しておき、第１Ｏ図に
示すように、合金線材３の端部を配置してシールドする
。

この保護部材５を取付けることにより、架空電線２と合
金線材３の端部との間のコロナ放電の発生が防止される
。また、架空電線２に巻付けた合金線材３のばらけが防
止される。

尚、以上の各実施例において合金線材３には、Ｚｎ被覆
を施したが、耐蝕性や撥水性を有するものであれば特に
限定はなく、例えば、ＡＩ被被覆施してもよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の発熱性電線によ
れば、架空電線の最外層に、Ｎｉ４５〜８０、、％残部
ＦｅよりなるＮｉ−Ｆｅ系合金線材を巻付は又は撚込ん
だので、送電量が少なく、着雪や着氷に伴う落雷・着氷
が発生し易い夜半から早朝にかけてもＮｉ　−Ｆｅ系合
金線材が十分に発熱して、融雪や融氷効果が得られる。

また、送電量が多い昼間においては、架空電線の温度上
昇を助長することがない等、工業上顕著な効果を奏する
。

また、Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材の表面に金属被覆を施すと
、Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材の発熱量が増加して融雪、融氷
効果が高まるうえ、耐蝕性が向上する。

更に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材を、予め所定ピッチで螺旋
状にプリフォームしておくと、架空電線への装着が迅速
に行える。

また、プリフォームするＮｉ−Ｆｅ系合金線材は、架空
電線に対する巻付はピッチを、架空電線の直径の１．５
〜３倍に設定すると、融雪、融氷効果が十分に発揮され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第１の実施例を示すもので
、第１図は本発明の発熱性電線を示す側面図、第２図は
Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材を巻付けた第１図に示す発熱性電
線の通電試験に用いた通電回路図、第３図はＮｉ含量の
異なるＮｉ−Ｆｅ系合金線材における通電電流値を変え
た場合の発熱特性図、第４図は第１図に示す発熱性電線
とＮｉ−Ｆｅ系合金線材の巻付は方向が異なる発熱性電
線の側面図、第５図は架空電線を構成する最外層の素線
内にＮｉ−Ｆｅ系合金線材を撚込んだ発熱性電線を示す
断面図、第６図は本発明の第２の実施例を示し、架空電
線に巻付けるＮｉ−Ｆｅ系合金線材にＺｎ被覆を施した
場合と、施さない場合の、発熱性電線における当該合金
線材の発熱特性図、第７図乃至第１１図は本発明の第３
の実施例を示し、第７図は螺旋状にプリフォームしたＮ
ｉ−Ｆｅ系合金線材を装着した発熱性電線を示す側面図
、第８図は第７図に示す発熱性電線における装着したＮ
ｉ−Ｆｅ系合金線材のピッチの違いによる発熱特性曲線
図、第９図は３本を一体とじて螺旋状にプリフォームし
たＮｉ−Ｆｅ系合金線材の側面図、第１Ｏ図は架空電線
に巻付けたＮｉ−Ｆｅ系合金線材の端部に保護部材を取
付けた状態を示す断面側面図、第１１図は第１０図のＸ
ｌ−Ｘｌ断面図である。 １・・・発熱性電線、２・・・架空電線、３・・・Ｎｉ
　−Ｆｅ系合金線材、５・・・保護部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）架空電線の最外層に、Ｎｉ４５〜８０ｗｔ％残部
   ＦｅよりなるＮｉ−Ｆｅ系合金線材を巻付け又は撚込ん
   だことを特徴とする発熱性電線。
2. （２）前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材は、線材表面に金属被
   覆が施されている、請求項１記載の発熱性電線。
3. （３）架空電線の最外層に巻付けられる前記Ｎｉ−Ｆｅ
   系合金線材は、所定ピッチで螺旋状にプリフォームされ
   ている、請求項１記載の発熱性電線。
4. （４）前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金線材は、架空電線に対する
   巻付けピッチが、架空電線の直径の１．５〜３倍である
   、請求項３記載の発熱性電線。