JPH0444366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 この発明は、送配電のために使用する線材、特
に架空線もしくはトロリー線として使用される導
電線の製造方法に関するものである。 従来の技術および問題点 送配電の用途に供される線材としては、導電率
が高いこと、引張強度が高いこと、線膨張係数が
小さいこと、軽量であること等の各種の特性が要
求されることは周知の通りであり、従来、これら
の要求に沿うべく各種の電線・ケーブルが提案さ
れている。その例としてアルモウエルド線
（AW）やアルミ被鋼線で代表される複合導電線
が知られている。AWは、鋼線上にAl粉末を圧縮
焼結して荒引線を作り、これを伸線して所定の寸
法に仕上げたものであり、またアルミ被鋼線は鋼
線の周囲にAlを押し出しながら鋼線に張力を加
えてダイス中を引き出し、鋼線とAlとを摩擦圧
接によつて一体化させたものである。 これらの複合導電線によれば、鋼の引張強度が
高く、またAlの導電率が高いから、全体として
引張強度および導電率を共に高めることができ
る。しかしながら鋼線は単位長さ当りの重量が大
きく、かつ線膨張率が大きいために、従来のアル
ミ被鋼線やアルモウエルド線では、重量および線
膨張率が大きく、したがつて例えば架空線やトロ
リー線として用いた場合には、弛度が大きくなつ
て経済的に不利となるなどの問題があつた。 この発明は上記従来の問題を解決し、引張強度
および導電率が共に優れ、かつ軽量で線膨張率の
小さい複合導電線を得る方法を提供することを目
的とするものである。 問題点を解決するための手段 この発明は上記の目的を達成するために、炭素
繊維を心線とする複合導電線を次のようにして製
造することとした。すなわち、この発明の炭素繊
維複合導電線の製造方法は、炭素繊維からなる心
線を、良導体金属からなる溶融金属中に連続的に
浸漬させてその溶融金属を心線の外周上に付着さ
せ、続いて心線外周上の溶融金属を冷却凝固させ
た後、引抜ダイスに通して引抜き加工を施し、こ
れにより断面積比で炭素繊維が21％以上を占める
炭素繊維複合導電線を得ることを特徴とするもの
である。 作 用 この発明の方法により得られる炭素繊維複合導
電線は、炭素繊維からなる心線の外周上に良導体
金属からなる導体層が形成されたものとなる。こ
こで、炭素繊維はその引張強度が高く、したがつ
て複合導電線全体としても高い引張強度を得るこ
とができる。また炭素繊維はその線膨張係数が小
さく、したがつて複合導電線全体としても線膨張
係数を小さくすることができる。特に従来の通常
のアルモウエルド線と比較した場合、炭素繊維の
割合（断面積比）を21％以上とすることによつ
て、アルモウエルド線よりも線膨張係数を小さく
することができる。さらに炭素繊維は軽量である
ため、複合導電線としてもその軽量化を図ること
ができる。 またこの発明の製造方法では、炭素繊維からな
る心線上に良導体金属からなる溶融金属を単に付
着、凝固させるだけではなく、凝固後に引抜きダ
イスにより引抜き加工を施している。このように
引抜き加工を施すことにより、表面の導体層に加
工硬化が与えられ、強度向上が図られる。さらに
その引抜き加工によつて、導体層と心線との間が
密着され、かつ心線の表面付近の微細な凹部にも
導体金属が充分に充填され、その結果、導体層と
心線とが強固に一体化されて、複合導電線全体と
しての強度向上に寄与する。 実施例 第１図にこの発明の方法により得られた炭素繊
維複合導電線１の一例を示す。この炭素繊維複合
導電線１は、炭素繊維からなる心線２の外周に導
体層３を形成した構成となつている。ここで、心
線２をなす炭素繊維は直径数μｍの長繊維を多数
本束ねたものである。また導体層３は良導体金属
からなるものであつて、用途によつて各種の金属
を使用でき、例えばアルミニウムや銅あるいは鋼
によつて導体層３を形成することができる。さに
心線２と導体層３との割合（断面積比）について
は、一般的な傾向としては、心線２の割合が増え
れば、引張強度が増大するとともに、重量が減少
しかつ線膨張係数が小さくなり、逆に導体層３の
割合が増えれば、導電率が大きくなる。 ここで、導体層としてアルミニウムを用いた炭
素繊維複合導電線１をアルモウエルド線に置換し
て使用する場合について具体的に説明すると、炭
素繊維複合導電線１の引張強度および線膨張係数
と炭素繊維の割合との関係は第２図に示す通りで
ある。先ず引張強度についてみると、炭素繊維の
割合が61％を越えれば、アルモウエルド線よりも
引張強度が大きくなる。また線膨張係数について
は、炭素繊維の割合が21％を越えれば、アルモウ
エルド線の線膨張係数よりも小さい値になる。し
たがつて特に架空線、トロリー線としてその高温
時の弛度の増加を少なくするためには、炭素繊維
の割合を21％以上とすることが必要である。 第１表は炭素繊維（8μｍ×61900本）の割合を
75％とし、アルミ導体層を25％とした炭素繊維複
合線材と、直径1.98mmの鋼線に0.16mm厚のアルミ
層を形成したアルモウエルド線および直径2.3mm
の硬アルミ線との特性を比較して示す表である。

【表】 第１表に示すように、炭素繊維75％の炭素繊維
−アルミ複合線材にあつては、アルモウエルド線
に比較して引張強度を1.24倍に増大し、重量を31
％、線膨張係数を17％にそれぞれ低下させること
ができる。 この発明の炭素繊維複合導電線１の製造方法の
概略を第３図に示す。第３図に示すように、炭素
繊維を束ねてなる心線２を送り出し装置４から溶
融金属槽５内にその上方から連続的に挿入させ、
その溶融金属槽５内の良導体金属からなる溶融金
属６を心線２の外周に付着させる。そして溶融金
属６が付着した心線２を溶融金属槽５の底部から
下方へ連続的に引出し、冷却帯７でその溶融金属
６を冷却凝固させる。続いて引抜きダイス８に通
して引抜き加工を施すことにより、所定寸法に仕
上げる。この引抜き加工によつて導体層３に加工
硬化が与えられるとともに、心線２と導体層３と
の密着性や充填度が高められる。 なおこの発明は、炭素繊維とアルミとを複合さ
せる場合以外に、導体層３を銅によつて形成する
ことにより、炭素繊維−銅複合導電線を得る場合
に適用してもよく、あるいは導体層３を鋼によつ
て形成することにより、炭素繊維−鋼複合導電線
を得る場合に適用してもよい。これらの各種複合
導電線の諸特性を、各々に対応する従来の線材と
比較し第２表に示す。

【表】 第２表に示すようにこの発明の方法により得ら
れた炭素繊維複合導電線では、引張強度、重量、
線膨張係数の諸特性が極めて優れていることが認
められる。 発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明により
得られた複合導電線は、炭素繊維からなる心線の
外周に良導体金属からなる導体層が形成され、特
に炭素繊維の断面積比が21％以上とされたもので
あるから、線膨張係数が小さく、したがつて架空
線やトロリー線として使用した場合にその高温時
における弛度の増加を小さくすることができる。
さらにこの発明の方法により得られた複合導電線
は、引張強度に優れているとともに軽量な線材と
することができ、さらには導電率を充分高くする
ことができる。そしてまたこの発明の製造方法で
は、単に炭素繊維の外周上に良導体金属からなる
溶融金属を付着・凝固させるばかりでなく、付
着・凝固に引続いて引抜き加工に施すため、導体
層を心線に対し充分に密着させることができると
ともに、心線表面の微小な凹部にも導体金属を充
分に充填させることができ、そのため導体層と心
線が強固に一体化され、複合導電線全体としての
強度を充分に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法により得られた複合導
電線の一例を示す部分斜視図、第２図は炭素繊維
の割合と引張強度および線膨張係数との関係を示
す線図、第３図はこの発明の製造方法を説明する
ための概略図である。 １……炭素繊維複合導電線、２……心線、３…
…導体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素繊維からなる心線を、良導体金属からな
   る溶融金属中に連続的に浸漬させてその溶融金属
   を心線の外周上に付着させ、続いて心線外周上の
   溶融金属を冷却凝固させた後、引抜ダイスに通し
   て引抜き加工を施し、これにより断面積比で炭素
   繊維が21％以上を占める炭素繊維複合導電線を得
   ることを特徴とする炭素繊維複合導電線の製造方
   法。