JPH0448512A - 偏心金属複合線 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は架空地線の素線として好適の偏心金属複合線に
関する。

［従来の技術］ 架空送電線及び光ファイバー入り架空地線（以下、０Ｐ
ＧＷという）等は、落雷のために溶断事故が発生するこ
とがある。このような溶断事故を防止するために、送電
線又は光ファイバー等が配置されている中心部の周囲に
アルミニウム被覆鋼線（以下、ＡＣ線という）を複数本
撚り合せて配置した構造のものが用いられている。

第５図はこの種の用途に使用されている従来のＡＣ線の
一例を示す断面図である。このＡＣ線は略台形の形状を
しており、芯材１の周囲にアルミニウム被覆材２ａが被
覆されて構成されている。

このＡＣ線は、例えば光ファイバー等が配置されている
中心部の周囲に複数本が撚り合わされて配置される。落
雷時には、このＡＣ３１のアルミニウム被覆材２ａが優
先的に溶損する。これにより、芯材ｌの溶損が回避でき
、芯材１の断線を防止することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のＡＣ線はアルミニウム被覆材２ａ
が薄いため、比較的落雷エネルギーが小さい場合には良
好な耐雷効果が得られるものの、エネルギーが大きな冬
季雷が頻発するような地域においては耐雷性が不十分と
なり、しばしば落雷時の溶損による断線事故が発生して
しまう。

一方、耐雷性を向上させるために、ＡＣ線のアルミニウ
ム被覆材２ａの厚さをより厚くすることが考えられるが
、撚線外径の増大及び強度の低下を招来するという問題
点がある。また、実開昭ＢＯ−１３ｆｉ４２３に示され
ているように、撚線の全外周を覆うようにしてアルミニ
ウム等の金属条を撚線に巻き付けることも考えられるが
、この場合も撚線外径の増大及び強度の低下を招来する
という問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
耐雷素線として重量４加をもたらすことなく、十分な強
度を有すると共に、耐雷特性が優れた偏心金属複合線を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る偏心金属複合線は、芯材と、この芯材の周
囲に特定部分が他の部分より厚く形成された被覆材とに
より構成された偏心金属複合線において、前記被覆材の
前記特定部分の表面が凹凸を有して熱放散領域が構成さ
れ、この熱放散領域の表面積はその平面投影面積の２倍
以上であることを特徴とする。

［作用コ 本願発明者等は、軽量であり、且つ耐雷素線として十分
な強度を有する金属複合線を得るべく種々実験研究を行
なった。その結果、第４図に示すように、アルミニウム
又はアルミニウム合金からなる被覆材２中に鋼からなる
芯材１を偏心させて配置することにより、強度及び耐雷
性を向上させた耐雷性アルミニウム又はアルミニウム合
金被覆鋼線（以下、偏心ＡＣ線ともいう）を提案した。

この偏心ＡＣ線においては、光ファイバー等の周りに撚
り合わされた場合に、光ファイバー等が配置される中心
部側となる部分の被覆材２が薄く形成され、外側の部分
、即ち波音する部分の被覆材２が厚く形成されており、
この厚肉部分におけるアルミニウムの溶融潜熱が大きい
ため、芯材１の温度上昇を抑制することができ、落雪時
のアーク熱による前記芯材１の溶断を防止することがで
きる。また、前記芯材１を偏心させて配置することによ
り、前記被覆材２の厚肉部分を形成するため、前記芯材
１の断面積率を高めることができ、耐雷素線として十分
な強度を得ることができる。

しかしながら、第４図に示す偏心ＡＣ線は、従来のＡＣ
線よりも極めて優れた耐雷効果を有するものの、実際の
落雷による実験においては、満足できる耐雷性を示さな
い場合がある。そこで、この点について、本願発明者等
は更に検討した結果、その原因を以下のように推定した
。

即ち、偏心ＡＣ線の耐雷性実験にはアーク発生機が使用
されるが、このアーク発生機によるアーク試験ではアー
クが一点に集中する。ところが実際の落雷においては、
アークの滑り現象が発生してアークがＡＣ線上を走るた
めに、ＡＣ線の長さ方向に沿った領域が損傷を受ける。

実音と実験室内でのアーク試験との相違を下記第１表に
示す。

第１表 この第１表から明らかなように、実際の落雷は持続時間
が極めて短く、電流が極めて大きい。このため、実音に
おいては、昇温速度が極めて速いと考えられ、瞬間的に
熱を放散することができるか否かにより、ＡＣ線の耐雷
特性が決定されることが分かった。

本発明はこのような実験結果に基づきなされたものであ
って、先の提案における偏心複合線の熱放散性を改善す
ることにより、より一層耐雷性が優れた偏心金属複合線
が得られることを見出し、本発明に到達したものである
。

本発明においては、被覆材の表面に熱放散領域が設けら
れている。即ち、この熱放散領域には凹凸が設けられて
おり、表面積が大きくなっている。

従って、本発明に係る偏心金属複合線は熱放散性が優れ
ており、落雷時に発生する熱を速やかに放散することが
できる。これにより、落雷時における偏心金属複合線の
溶損が抑制され、偏心金属複合線の耐雷性が従来に比し
て著しく向上する。

なお、熱放散領域の表面積がこの熱放散領域の平面投影
面積の２倍より小さい場合は、上述の効果が十分ではな
い。このため、熱放散領域の表面積はこの熱放散領域の
平面投影面積の２倍以上であることが必要である。

また、熱放散領域の表面積電は表面積が平面投影面積の
２倍以上であればその凹凸の形状は問わない。即ち、断
面が櫛型の凹凸以外にＶ型、Ｕ型、波型などの種々の構
造のものを用いることができる。更に、これらの表面に
必要に応じブラスト処理などの粗面化処理を行ってもよ
い。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る偏心金属複合線を示す断
面図である。

本実施例に係る偏心金属複合線は、従来と略同様に台形
状の断面を有しており、鋼線からなる芯材１が短辺側に
偏った位置に配置され、この芯材１の周囲をアルミニウ
ムの被覆材２により被覆して構成されている。そして、
この偏心金属複合線の長辺側の面には凹凸が設けられて
おり、この凹凸が設けられている領域はその表面積が大
きいため、熱が放散しやすい。このため、この領域は熱
の放散に寄与する熱放散領域になっている。この熱放散
領域は幅が！−履であり、偏心金属複合線の長子方向に
沿ってその全長に亘って設けられている。この熱放散領
域において、長さがｈの部分について考えると、この部
分の平面投影面積Ｓ。はｈｔである。しかし、この平面
投影面積Ｓ。に表面凹凸の壁面の面積が加わるので、実
際の表面積Ｓは容易に２ｈ７以上にすることができる。

なお、この偏心金属複合線は、例えば短辺の長さｄ、が
２ｍｍ１長辺の長さｄ２が４ｍｍ、短辺側の面から芯材
までの距離ｄ３が０．２−■、芯材の厚さｄ４が２ＩＩ
１１芯材から長辺側の面までの距離ｄ５が２ｍｍである
。また、熱放散領域は、偏心金属複合線の長辺側の面に
その長手方向に沿って連続して設けられていてもよく、
更に、長手方向に沿って断続的に設けられていてもよい
。

本実施例においては、偏心金属複合線の断面形状が略台
形であり、例えば複数本の偏心金属複合線がその短辺側
を光ファイバー等の芯線に向けて配置されて、０ＰＧＷ
が構成される。これにより、０ＰＧＷの周囲には熱放散
領域を外側にして偏心金属複合線が配置されており゛ζ
落雷時の放熱性が極めて向上する。従って、落雷時の溶
損を抑制することができる。

次に、本発明に係る偏心金属複合線を実際に製造し、こ
の偏心金属複合線に対して誘雷実験を行なった結果につ
いて説明する。

第２図に示すように、ｆＩ４線からなる芯材１及びアル
ミニウムからなる被覆材２により構成された偏心金属複
合線を製造した。この偏心・金属複合線は、短辺の長さ
ｄ、が２ｓｕ＋１長辺の長さｄＱが４轟■、短辺側の面
から芯材１までの距離ｄ３が０．２１１１１芯材１の厚
さｄ４が２１１１１芯材１から長辺側の面までの距離ｄ
５が２Ｉｌｌである。

そして、この偏心金属複合線の長辺側の面に、幅が！、
長さがｈの熱放散領域を形成した。この場合に、溝の幅
及び深さを調節することにより、種々の表面積の熱放散
領域を設け、実施例及び比較例とした。

その後、第３図に示すようにして、誘雷実験を行なった
。即ち、ロケット１０を打ち上げてｓ冨し、ワイヤ１１
及び銅ロッド１２を介して偏心金属複合線１３に落雷さ
せた。このときの観測電荷は９５Ｃ（クーロン）であっ
た。

その後、偏心金属複合線１３の荷重残存率λ、最大溶損
深さｔ及び調芯材１の状態を調べた。その結果を下記第
２表に示す。但し、表面積は熱放散領域の平面投影面積
をＳ。とじ、表面積を８１として、両者の比Ｓｔ／Ｓｏ
により示した。従って、凹凸が設けられていない場合は
、表面積の比は１である。また、荷重残存率λは誘雷実
験後の荷重残存率λ、を誘雷実験を行なう前の荷重残存
率λ。で除した値、即ちλ＝λ、／λ０で示した。

第２表 この第２表から明らかなように、本発明に係る実施例１
乃至３はいずれも最大溶損深さｔが！、８−以下であり
、溶損が調芯材１まで到達していない。また、調芯材１
が局部的に軟化したものがあるものの、偏心金属複合線
の残存強度はいずれも９５％以上と高いものであった。

一方、熱放散領域の表面積が少ない比較例１乃至３はい
ずれも最大溶損深さが２■以上であり、調芯材が部分的
に溶融しており、材質変化により脆化が発生していた。

なお、上述の実施例においては、熱放散領域に設けられ
た溝の断面形状が矩形の場合について説明したが、溝の
断面形状はこれにより限定されるものではなく、例えば
、Ｕ型、Ｖ型又は波型等でもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、被覆材の表面に凹
凸が設けられているから、落雷時に発生する熱はこの凹
凸が設けられた熱放散領域から速やかに放散される。こ
のため、本発明に係る偏心金属複合線は落雷時の溶損が
少なく、断線の発生を従来に比して一層低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る偏心金属複合線を示す断
面図、第２図は誘雷実験に使用した偏心金属複合線を示
す斜視図、第３図は誘雷実験装置を示す模式的斜視図、
第４図は耐雷性を改善した金属複合線を示す断面図、第
５図は従来の金属複合線を示す断面図である。 １；芯材、２．２ａ；被覆材、１０；ロケット、１１；
ワイヤ、１２：銅ロッド、１３；偏心金属複合線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材と、この芯材の周囲に特定部分が他の部分よ
   り厚く形成された被覆材とにより構成された偏心金属複
   合線において、前記被覆材の前記特定部分の表面が凹凸
   を有して熱放散領域が構成され、この熱放散領域の表面
   積はその平面投影面積の２倍以上であることを特徴とす
   る偏心金属複合線。