JPH05314819A - 架空送電線 - Google Patents
架空送電線Info
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- JPH05314819A JPH05314819A JP11786992A JP11786992A JPH05314819A JP H05314819 A JPH05314819 A JP H05314819A JP 11786992 A JP11786992 A JP 11786992A JP 11786992 A JP11786992 A JP 11786992A JP H05314819 A JPH05314819 A JP H05314819A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】送電線の引張り強度等を劣化させることなく軽
量化及び増容量化を可能にし、曲げ疲労強度及び撚り合
わせ時の遡性変形性を向上させる。 【構成】中心部にアルミ又はアルミ合金（以下「アルミ
１２」という）と長尺繊維１３Ａとを複合した長尺繊維
複合層１４を設け、この複合層１４の外周に前記アルミ
１２と短尺繊維１３Ｂとを複合した短尺繊維複合層１６
を設け、さらにこの複合層１６の外周にアルミ１２単体
の最外層１７を設けて複合線１１を構成し、それを導体
の一部又は全部として架空送電線を構成する。前記長尺
繊維１３Ａとしては少なくとも１径間に相当する長さの
繊維を用い、短尺繊維１３Ｂとしては短尺繊維複合層１
６の厚さ以下の長さの繊維を用いることが望ましい。ま
た、最外層１７の断面形状はローラーダイスにより成形
する。
量化及び増容量化を可能にし、曲げ疲労強度及び撚り合
わせ時の遡性変形性を向上させる。 【構成】中心部にアルミ又はアルミ合金（以下「アルミ
１２」という）と長尺繊維１３Ａとを複合した長尺繊維
複合層１４を設け、この複合層１４の外周に前記アルミ
１２と短尺繊維１３Ｂとを複合した短尺繊維複合層１６
を設け、さらにこの複合層１６の外周にアルミ１２単体
の最外層１７を設けて複合線１１を構成し、それを導体
の一部又は全部として架空送電線を構成する。前記長尺
繊維１３Ａとしては少なくとも１径間に相当する長さの
繊維を用い、短尺繊維１３Ｂとしては短尺繊維複合層１
６の厚さ以下の長さの繊維を用いることが望ましい。ま
た、最外層１７の断面形状はローラーダイスにより成形
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は曲げ疲労強度及び撚り合
わせ時の塑性変形に優れた架空送電線に関するものであ
る。
わせ時の塑性変形に優れた架空送電線に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の架空送電線としては次のようなも
のがある。
のがある。
【０００３】第１の従来例としては、図２に示すよう
に、Ｚｎメッキ鋼心１の外周に短尺繊維で強化したアル
ミ線２を撚り合わせて架空送電線が構成されている。こ
のアルミ線２には、アルミの導電性を変えない程度に短
尺繊維が用いられている。このアルミ線２を高力アルミ
の一種として用いることで、Ｚｎメッキ鋼心１を従前の
送電線より細くし、これによって軽量化を図っている。
この例としては、例えば、特開平２−１８１３０３号公
報記載の鋼心アルミ撚線がある。
に、Ｚｎメッキ鋼心１の外周に短尺繊維で強化したアル
ミ線２を撚り合わせて架空送電線が構成されている。こ
のアルミ線２には、アルミの導電性を変えない程度に短
尺繊維が用いられている。このアルミ線２を高力アルミ
の一種として用いることで、Ｚｎメッキ鋼心１を従前の
送電線より細くし、これによって軽量化を図っている。
この例としては、例えば、特開平２−１８１３０３号公
報記載の鋼心アルミ撚線がある。
【０００４】第２の従来例としては、図３に拡大横断面
図で示すように、アルミまたはアルミ合金５をマトリッ
クスとし、これに炭化ケイ素繊維６を複合させて一体化
して複合線７となし、この複合線７を導体の一部あるい
は全部として架空送電線に構成したものもある。この複
合線７の外周は、アルミテープまたはアルミパイプ８で
被覆する。このような複合線を導体の一部又は全部とし
て使用した架空送電線によれば、鋼心を必要とせず、大
幅な重量軽減、線膨張係数の低減が図れ、耐熱性に優れ
た架空送電線とし、大幅な増容量化や鉄塔高さ及び鉄塔
強度の低下を図ることができ、経済的な線路の構築が可
能となる。この例としては、例えば、特開平３−７１５
０９号公報記載の架空送電線がある。
図で示すように、アルミまたはアルミ合金５をマトリッ
クスとし、これに炭化ケイ素繊維６を複合させて一体化
して複合線７となし、この複合線７を導体の一部あるい
は全部として架空送電線に構成したものもある。この複
合線７の外周は、アルミテープまたはアルミパイプ８で
被覆する。このような複合線を導体の一部又は全部とし
て使用した架空送電線によれば、鋼心を必要とせず、大
幅な重量軽減、線膨張係数の低減が図れ、耐熱性に優れ
た架空送電線とし、大幅な増容量化や鉄塔高さ及び鉄塔
強度の低下を図ることができ、経済的な線路の構築が可
能となる。この例としては、例えば、特開平３−７１５
０９号公報記載の架空送電線がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来の技術では、次のような問題点がある。
来の技術では、次のような問題点がある。
【０００６】（１） 第１の従来例の架空送電線はＡＣ
ＳＲの一種であり、Ｚｎメッキ鋼心１を細くして軽量化
を図っているが、それでも鋼心１自体は省略することな
く用いているので、重量低減を図るには限度があった。
また、架空送電線の線膨張係数は鋼心に依存しており、
しかも本従来例の線膨張係数は大きいので、強度の点か
ら増容量化は困難である。
ＳＲの一種であり、Ｚｎメッキ鋼心１を細くして軽量化
を図っているが、それでも鋼心１自体は省略することな
く用いているので、重量低減を図るには限度があった。
また、架空送電線の線膨張係数は鋼心に依存しており、
しかも本従来例の線膨張係数は大きいので、強度の点か
ら増容量化は困難である。
【０００７】（２） 第２の従来例では上記の問題点は
改善しているが、アルミまたはアルミ合金５に均一な長
尺の炭化ケイ素繊維６を複合させた複合線７の場合は撚
線成形性が悪く、この撚線成形性及び架線工事での安定
性を解消するために、複合線７の外周にアルミテープま
たはアルミパイプ８で被覆する必要があった。さらに、
長手方向に対する特性、例えば一軸引張り等には優れて
いるが、曲げ疲労等に対して破断する恐れがある。即
ち、複合線７の素材に異方性（一軸配向）があり、これ
を等方性（多次元配向）の素材に改善する必要がある。
改善しているが、アルミまたはアルミ合金５に均一な長
尺の炭化ケイ素繊維６を複合させた複合線７の場合は撚
線成形性が悪く、この撚線成形性及び架線工事での安定
性を解消するために、複合線７の外周にアルミテープま
たはアルミパイプ８で被覆する必要があった。さらに、
長手方向に対する特性、例えば一軸引張り等には優れて
いるが、曲げ疲労等に対して破断する恐れがある。即
ち、複合線７の素材に異方性（一軸配向）があり、これ
を等方性（多次元配向）の素材に改善する必要がある。
【０００８】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は軽量化及び増容量化が容易で、かつ曲げ
疲労強度及び撚り合わせ時の塑性変形の面で優れた架空
送電線を提供することにある。
で、その目的は軽量化及び増容量化が容易で、かつ曲げ
疲労強度及び撚り合わせ時の塑性変形の面で優れた架空
送電線を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、アルミ又はアルミ合金と繊維とを複合して
なる複合線を導体の一部又は全部として構成してなる架
空送電線であって、前記複合線が、中心部に設けられア
ルミ又はアルミ合金と長尺の前記繊維とを複合した長尺
繊維複合層と、この長尺繊維複合層の外周に設けられた
アルミ又はアルミ合金単体の最外層とから構成されたこ
とを特徴とする。
に本発明は、アルミ又はアルミ合金と繊維とを複合して
なる複合線を導体の一部又は全部として構成してなる架
空送電線であって、前記複合線が、中心部に設けられア
ルミ又はアルミ合金と長尺の前記繊維とを複合した長尺
繊維複合層と、この長尺繊維複合層の外周に設けられた
アルミ又はアルミ合金単体の最外層とから構成されたこ
とを特徴とする。
【００１０】また、前記架空送電線において、長尺繊維
複合層と最外層との間にアルミ又はアルミ合金と短尺の
前記繊維とを複合した短尺繊維複合層を設けてもよい。
複合層と最外層との間にアルミ又はアルミ合金と短尺の
前記繊維とを複合した短尺繊維複合層を設けてもよい。
【００１１】長尺繊維としては少なくとも１径間に相当
する長さの繊維を用い、短尺繊維としては前記短尺繊維
複合層の厚さ以下の長さの繊維を用いる。
する長さの繊維を用い、短尺繊維としては前記短尺繊維
複合層の厚さ以下の長さの繊維を用いる。
【００１２】さらに、前記最外層の断面形状は引抜き加
工により所定形状に成形する。
工により所定形状に成形する。
【００１３】
【作用】前記構成により、長尺繊維複合層で一軸引張り
強度が向上し、短尺繊維でクラックの発生を抑えること
ができ、送電線の引張り強度等を劣化させることなく軽
量化及び増容量化が容易になる。さらに、曲げ疲労強度
も向上する。
強度が向上し、短尺繊維でクラックの発生を抑えること
ができ、送電線の引張り強度等を劣化させることなく軽
量化及び増容量化が容易になる。さらに、曲げ疲労強度
も向上する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の架空送電線の一実施例を添付
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１(A),(B) は本発明に係る架空送電線を
構成している複合線の構造を説明するために、その一本
を拡大して示した拡大横断面図及び拡大縦断面図であ
る。この複合線１１は、アルミ又はアルミ合金（以下
「アルミ１２」という）と繊維１３とを複合してなる複
合線として以下のように構成されている。
構成している複合線の構造を説明するために、その一本
を拡大して示した拡大横断面図及び拡大縦断面図であ
る。この複合線１１は、アルミ又はアルミ合金（以下
「アルミ１２」という）と繊維１３とを複合してなる複
合線として以下のように構成されている。
【００１６】複合線１１の中心部には、アルミ１２と長
尺の繊維１３Ａとを複合して構成した長尺繊維複合層１
４が設けられてる。この長尺繊維複合層１４の外周に
は、アルミ１２と短尺の繊維１３Ｂとを複合した短尺繊
維複合層１６が設けられている。さらに、短尺繊維複合
層１６の外周には繊維を複合しないアルミ１２単体の最
外層１７が設けられている。以上の３つの層１４，１
６，１７で複合線１１が構成されている。前記各繊維１
３Ａ，１３Ｂとしては炭化ケイ素や炭素繊維等が用いら
れる。
尺の繊維１３Ａとを複合して構成した長尺繊維複合層１
４が設けられてる。この長尺繊維複合層１４の外周に
は、アルミ１２と短尺の繊維１３Ｂとを複合した短尺繊
維複合層１６が設けられている。さらに、短尺繊維複合
層１６の外周には繊維を複合しないアルミ１２単体の最
外層１７が設けられている。以上の３つの層１４，１
６，１７で複合線１１が構成されている。前記各繊維１
３Ａ，１３Ｂとしては炭化ケイ素や炭素繊維等が用いら
れる。
【００１７】また、長尺繊維１３Ａとしては、少なくと
も１径間に相当する長さの繊維が用いられる。短尺繊維
１３Ｂとしては、短尺繊維複合層１６の厚さｔ1 以下の
長さの繊維が用いられる。なお、加工の限界として最外
層１７の厚さｔ2 は外径の１０％以上必要であることが
実務的に確認されている。なお、厚さｔ1 は短尺繊維複
合層１６の厚さ、厚さｔ2 は最外層１７の厚さである。
も１径間に相当する長さの繊維が用いられる。短尺繊維
１３Ｂとしては、短尺繊維複合層１６の厚さｔ1 以下の
長さの繊維が用いられる。なお、加工の限界として最外
層１７の厚さｔ2 は外径の１０％以上必要であることが
実務的に確認されている。なお、厚さｔ1 は短尺繊維複
合層１６の厚さ、厚さｔ2 は最外層１７の厚さである。
【００１８】繊維を用いて電線の一軸方向を強化する場
合は、繊維が長尺であることが必要である。例えば、強
化用の繊維として直径１５μｍ、長さ５０μｍの短尺繊
維１３Ｂを用いた場合には図４に示すように１６〜２０
Ｋｇｆ／ｍｍ2 程度になる。これに対して繊維の直径を
１５μｍ、長さを１径間に相当する長さ（引張試験片の
長さと同じ長さの繊維）とした長尺繊維１３Ａを用いた
場合には４５〜５０Ｋｇｆ／ｍｍ2 以上となった。な
お、繊維の体積複合率Ｖf は共に１５％とした。
合は、繊維が長尺であることが必要である。例えば、強
化用の繊維として直径１５μｍ、長さ５０μｍの短尺繊
維１３Ｂを用いた場合には図４に示すように１６〜２０
Ｋｇｆ／ｍｍ2 程度になる。これに対して繊維の直径を
１５μｍ、長さを１径間に相当する長さ（引張試験片の
長さと同じ長さの繊維）とした長尺繊維１３Ａを用いた
場合には４５〜５０Ｋｇｆ／ｍｍ2 以上となった。な
お、繊維の体積複合率Ｖf は共に１５％とした。
【００１９】複合線を架空送電線用素線として用いるに
は、架設したときの張力を支持するだけの強度が必要で
ある。このため、長尺繊維１３Ａは少なくとも１径間相
当の長さの繊維とする必要がある。
は、架設したときの張力を支持するだけの強度が必要で
ある。このため、長尺繊維１３Ａは少なくとも１径間相
当の長さの繊維とする必要がある。
【００２０】また、短尺繊維１３Ｂはアルミ１２の送電
率を余り変化させない程度に混在させ、かつクラックの
伝播を十分に阻止できる程度の長さにする必要がある。
さらに、短尺繊維１３Ｂの端部が短尺繊維複合層１６を
超えて最外層１７に達する程の繊維長であってはならな
い。これらの条件を満たす長さとしては、少なくとも短
尺繊維複合層１６の厚さｔ1 以下でなくてはならない。
また、短尺繊維１３Ｂの直径としては0.2 〜 0.5μｍ程
に設定する。
率を余り変化させない程度に混在させ、かつクラックの
伝播を十分に阻止できる程度の長さにする必要がある。
さらに、短尺繊維１３Ｂの端部が短尺繊維複合層１６を
超えて最外層１７に達する程の繊維長であってはならな
い。これらの条件を満たす長さとしては、少なくとも短
尺繊維複合層１６の厚さｔ1 以下でなくてはならない。
また、短尺繊維１３Ｂの直径としては0.2 〜 0.5μｍ程
に設定する。
【００２１】以上の構成の複合線１１の製造は次の加工
手段を用いる。炭化ケイ素／アルミを種線としたディッ
プ方式で複合線を製造した場合、アルミが鋳造組織とな
り、表面はややポーラスな状態となる。この状態は架空
送電線用素線としてはあまり好ましいことではなく、強
度の向上と成形とを兼ねてローラーダイス等による引抜
き加工を施す。
手段を用いる。炭化ケイ素／アルミを種線としたディッ
プ方式で複合線を製造した場合、アルミが鋳造組織とな
り、表面はややポーラスな状態となる。この状態は架空
送電線用素線としてはあまり好ましいことではなく、強
度の向上と成形とを兼ねてローラーダイス等による引抜
き加工を施す。
【００２２】以上により構成した複合線を撚線導体の一
部又は全部として使用した架空送電線は、架空送電線の
引張り強度等の本来の機能を劣化させることなく軽量化
及び増容量化が容易になり、さらに曲げ疲労強度も向上
する。
部又は全部として使用した架空送電線は、架空送電線の
引張り強度等の本来の機能を劣化させることなく軽量化
及び増容量化が容易になり、さらに曲げ疲労強度も向上
する。
【００２３】また、長尺繊維１３Ａを用いた長尺繊維複
合層１４を中心に配置することで、撚線等の塑性変形が
可能になり、より実用的な素線を供給することができ
る。
合層１４を中心に配置することで、撚線等の塑性変形が
可能になり、より実用的な素線を供給することができ
る。
【００２４】なお、前記実施例では、複合線１１として
長尺繊維複合層１４の外周に短尺繊維複合層１６を設け
た場合を例に説明したが、短尺繊維複合層１６は設け
ず、長尺繊維複合層１４と最外層１７だけで複合線１１
を構成してもよい。この場合も前記同様の作用、効果を
奏することができる。さらに、断面に繊維が拡散せず、
長尺繊維複合層１４を中心に配置することで、撚線にプ
レフォーム（バラけないための塑性加工）を施すことが
できる。架空送電線は、複合線１１を一本用いた単線で
あっても複数本用いた撚線であってもいずれでもよい。
撚線とする場合、複合線１１以外のアルミ線、アルミ合
金線、Ｚｎメッキ鋼線等の金属線、複合線を含んでいて
もよい。
長尺繊維複合層１４の外周に短尺繊維複合層１６を設け
た場合を例に説明したが、短尺繊維複合層１６は設け
ず、長尺繊維複合層１４と最外層１７だけで複合線１１
を構成してもよい。この場合も前記同様の作用、効果を
奏することができる。さらに、断面に繊維が拡散せず、
長尺繊維複合層１４を中心に配置することで、撚線にプ
レフォーム（バラけないための塑性加工）を施すことが
できる。架空送電線は、複合線１１を一本用いた単線で
あっても複数本用いた撚線であってもいずれでもよい。
撚線とする場合、複合線１１以外のアルミ線、アルミ合
金線、Ｚｎメッキ鋼線等の金属線、複合線を含んでいて
もよい。
【００２５】また、短尺繊維１３Ｂとしては、ウイスカ
ーであっても良い。
ーであっても良い。
【００２６】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明の架空送電
線によれば、長尺繊維複合層によって一軸引張り強度が
向上し、短尺繊維でクラックの発生を抑えることができ
るようになる。この結果、架空送電線の電気的特性、線
膨張係数、引張り強度等の機能を損うことなく、送電線
の軽量化及び増容量化が容易になる。さらに、曲げ疲労
強度及び撚り合わせ時の遡性変形性も向上する。
線によれば、長尺繊維複合層によって一軸引張り強度が
向上し、短尺繊維でクラックの発生を抑えることができ
るようになる。この結果、架空送電線の電気的特性、線
膨張係数、引張り強度等の機能を損うことなく、送電線
の軽量化及び増容量化が容易になる。さらに、曲げ疲労
強度及び撚り合わせ時の遡性変形性も向上する。
【図１】本発明に係る架空送電線を構成する複合線を示
す拡大横断面図及び拡大縦断面図である。
す拡大横断面図及び拡大縦断面図である。
【図２】第１の従来例としての架空送電線を示す横断面
図である。
図である。
【図３】第２の従来例としての架空送電線を構成する複
合線を示す拡大横断面図である。
合線を示す拡大横断面図である。
【図４】引張り強度の試験結果を示す表である。
１１ 複合線 １２ アルミ １３ 炭化ケイ素繊維 １３Ａ 長尺繊維 １３Ｂ 短尺繊維 １４ 長尺繊維複合層 １６ 短尺繊維複合層 １７ 最外層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 健次 茨城県日立市川尻町４丁目10番１号 日立 電線株式会社豊浦工場内
Claims (4)
- 【請求項１】アルミ又はアルミ合金と繊維とを複合して
なる複合線を導体の一部又は全部として構成してなる架
空送電線において、前記複合線が、中心部に設けられア
ルミ又はアルミ合金と長尺の前記繊維とを複合した長尺
繊維複合層と、この長尺繊維複合層の外周に設けられた
アルミ又はアルミ合金単体の最外層とから構成されたこ
とを特徴とする架空送電線。 - 【請求項２】アルミ又はアルミ合金と繊維とを複合して
なる複合線を導体の一部又は全部として構成してなる架
空送電線において、前記複合線が、中心部に設けられア
ルミ又はアルミ合金と長尺の前記繊維とを複合した長尺
繊維複合層と、この長尺繊維複合層の外周に設けられア
ルミ又はアルミ合金と短尺の前記繊維とを複合した短尺
繊維複合層と、この短尺繊維複合層の外周に設けられた
アルミ又はアルミ合金単体の最外層とから構成されたこ
とを特徴とする架空送電線。 - 【請求項３】長尺繊維としては少なくとも１径間に相当
する長さの繊維を用い、短尺繊維としては前記短尺繊維
複合層の厚さ以下の長さの繊維を用いる請求項１記載の
架空送電線。 - 【請求項４】前記最外層の断面形状を、引抜き加工によ
り所定形状に成形する請求項１または２記載の架空送電
線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11786992A JP3185349B2 (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 架空送電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11786992A JP3185349B2 (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 架空送電線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314819A true JPH05314819A (ja) | 1993-11-26 |
| JP3185349B2 JP3185349B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=14722302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11786992A Expired - Fee Related JP3185349B2 (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 架空送電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185349B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291429A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 架空送電線及び光ファイバ複合架空地線 |
| JP2007524977A (ja) * | 2004-02-13 | 2007-08-30 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属クラッディングされた金属マトリックス複合体ワイヤ |
| JP2012129094A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Railway Technical Research Institute | 複合電線 |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP11786992A patent/JP3185349B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001291429A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 架空送電線及び光ファイバ複合架空地線 |
| JP4550218B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2010-09-22 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ複合架空地線 |
| JP2007524977A (ja) * | 2004-02-13 | 2007-08-30 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 金属クラッディングされた金属マトリックス複合体ワイヤ |
| JP2012129094A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Railway Technical Research Institute | 複合電線 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3185349B2 (ja) | 2001-07-09 |
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