JPH0652734A - 架空送電線及びその製造方法 - Google Patents

架空送電線及びその製造方法

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JPH0652734A
JPH0652734A JP5121597A JP12159793A JPH0652734A JP H0652734 A JPH0652734 A JP H0652734A JP 5121597 A JP5121597 A JP 5121597A JP 12159793 A JP12159793 A JP 12159793A JP H0652734 A JPH0652734 A JP H0652734A
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overhead power
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い導電率と向上した特性を持ち、鋼の補強
心を持つ架空送電線ケーブルを提供する。 【構成】 この架空送電線ケーブルは、鋼心の周りに焼
鈍された棹から線に引かれた丸または台形の導体の子線
を撚って少なくとも１層螺旋状に巻回し、撚りが完了し
た後に応力除去／焼鈍される。これにより、完全に軟化
されたすなわち”０”テンパーのアルミニウムから成る
導電部を含む完成したケーブルが製造される。ケーブル
の鋼心は、垂直の塔の間に架設されたとき心および導電
体の線の両方から生じる引っ張り荷重の殆んどすべてを
支える。断面が台形の導体の子線を使うと、振動性能お
よび他の幾つかの特性の改善効果がより大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、架空送電線、特に鋼で
支持されるアルミニウムの架空送電線すなわちケーブル
に関する。より詳しくいえば、本発明は、より良好な自
己制振特性と共に予想しなかったほど向上した導電率と
増大した電流容量（アンパシティ）を備えた、改良され
た鋼で支持されるアルミニウムの架空送電ケーブルの製
造方法、およびそれによって製造されるアルミニウムの
架空導線ケーブルに向けられている。円形または台形の
導電体の線の横断面形状が開示されている。優れた耐食
性と高温性能に、開示された製造方法から生じる、改善
された温度に関係する弛み、減少した引っ張りクリー
プ、および強化された疲労耐性などの特性が付随する。
架空送電線のいくつかの特性は、アルミニウムの子線の
横断面が台形のときにいっそう良好になる。
【０００２】
【従来の技術】架空送電線として使用するための鋼心ア
ルミ撚り線（ＡＣＳＲ）は通常、鋼心の周りに螺旋状に
巻回された複数のアルミニウムの線を含む。鋼心もまた
代表的に複数の、通常は断面が円形の、鋼線を撚り合せ
て形成される。アルミニウムの子線は、１つまたは複数
の層に形成される。導体の子線は、電気級（ＥＣ）のア
ルミニウム、１つまたは複数のアルミニウム合金、また
はこれらの組み合せから形成され、懸架されたケーブル
の重さの１部を支えるのに十分な引っ張り強度を持つよ
うに焼戻しされる。
【０００３】高電圧送電会社は、コストの削減と顧客へ
の信頼できる電力の供給保証において多くの問題に直面
している。これらの問題のなかには、送電線損失に起因
する莫大な電力の損失、振動や揺動により線がいたんで
断線することに起因する非常に多額の保守および交換の
経費、および送電ケーブルに最大負荷状態の間または保
守その他のために一時的に使用から外されている対の１
方の電線の負荷を肩代りするために使用される時に起き
る一時的ではあってもケーブル系の設計された負荷を越
える増大した負荷がかかることなどがある。既知のケー
ブルの標準規格と構成は、多くの相反する性能要求の間
の妥協を表す。したがってケーブルの選択は、かなりの
困難性と長期の経済的な重要性をうまく処理するという
問題に相当する。本発明は、ケーブルに、ある与えられ
たケーブルの断面積にたいするより優れた導電率、より
小さい電力損失、より大きなアンパシティと、非常に望
ましい機械的特性を持たせることによって、問題の複雑
さを減じている。
【０００４】標準規格のＡＣＳＲ架空送電線ケーブル
は、丸い導電体の子線を利用する。架設されたケーブル
の重さから生じる張力の一部は、正常な条件のもとで
は、通常、従来のＡＣＳＲアルミニウム導電体の線によ
って分担される。しかしながらアルミニウム線を軟化さ
せる高温または大電流を送電している条件のもとでは、
鋼の撚り線に物理的な引張荷重の全体がかかることがあ
る。ケーブルはそれによって伸びて弛む。ＡＣＳＲケー
ブルは、従来の構成で丸い導電体の子線を使用し、”コ
ンパクト”仕様に合わせるために直径を減じた形状のも
のが入手できる。”コンパクトＡＣＳＲ”は、一般的に
２つの形のうちどちらかである。
【０００５】１つの形では、少なくとも１層の導電体
が、撚り作業の後にダイで圧縮され、ケーブルの横断面
積を縮小される。米国特許第１，９４３，０８７号公報
と同第３，７６０，０９３号公報は、このような製造方
法を教示する。
【０００６】もう１つの形では、少なくとも１層のアル
ミニウムの導体層を形成するために使用される個々の子
線がより蜜に接合する断面形状に成形され、そのように
成形された複数の子線が１つまたは複数の導体層を形成
するように互いに密接される。この発明の１つの実施例
ための好ましい横断面の形は台形線と呼ばれる。各子線
はケーブルを形成するための撚りの前に成形される。各
コンパクトケーブルの構成は異なる製造工程に依ってい
るので、その結果完成したケーブルの特性は異なる。
【０００７】ダイで圧縮されたＡＣＳＲは、圧縮工程に
おいて成形力を受けるので、そのため線の角部すなわち
稜が鋭くなる。鋭った角部は高い電圧においてアークま
たはコロナを発生しやすく、したがってこの構成の使用
を低い電圧に制限する。
【０００８】台形線ＡＣＳＲは、予め成形された導体を
組むことにより作られるので、ダイで圧縮されたＡＣＳ
Ｒのような物理的な剛さのない、非常に蜜な構造にな
る。このケーブルの構成は、風による振動およびギャロ
ッピングに対する線の抵抗を増大させる。風振動は、通
常時速２５キロメートル未満の比較的小さい風速により
発生する、振幅が小さく振動数が大きい振動である。ギ
ャロッピングは、反対に、振動数が小さく振幅が大きい
現象である。ギャロッピングも風振動も、従来のＡＣＳ
Ｒケーブル内の導電体の線の疲労と早期の障害を引き起
こす一因となり得る。
【０００９】前述したように、引張力の一部分は、通
常、正常なＡＣＳＲ内のアルミニウムの導電線によって
分担される。しかしながら、”引張クリープ”伸びとし
て知られている状態が発生することがわかっており、こ
の状態では架空ケーブル内のアルミニウムの導電線が時
間が経つにつれて伸び、望ましくない大きさに達するこ
とがあるケーブルの弛みを生じさせる。アルミニウムの
導電線の重さは減少しないでアルミニウムの導電線によ
って分担されている引張力が小さくなるので、これは撚
り線の鋼心にかかる荷重を増大させる。
【００１０】導電ケーブルのために用いられる導電性の
金属は、所望の機械的および電気的な特性に到達するよ
うに、複雑な機械的および熱的な処理を施される。よく
知れれているように、機械的および熱的な処理と導電率
との相互作用は、非常に複雑である。金属の子線が使用
のために設置される完成したケーブルを作るために必要
な製造工程の条件に置かれると、この複雑さはずっと増
大する。アルミニウムの子線の引っ張り、曲げ、摩擦に
よる加熱は、その導電率およびテンパー（ｔｅｍｐｅ
ｒ）を、しばしば所望の最終的な効果とは反対に変化さ
せる。
【００１１】米国特許第３，８１３，４８１号公報と同
第３，８１３，７７２号公報（以下、’４８１特許およ
び’７７２特許という）は、アルミニウム線が殆んど完
全に軟らかいテンパーにされ、撚られた鋼心が引張荷重
のほぼ全部を支える、既知の架空送電ケーブルの構造を
開示している。このケーブルは、鋼により支持されるア
ルミニウムの導電線すなわちＳＳＡＣと呼ばれる。’４
８１特許は、架空送電線ケーブルの構造のより近年の進
歩を表していると思われる。この特許に説明されている
構造においては、アルミニウムの導電線は、撚られた鋼
心がすべての引張荷重を支えることになる軟らかい状態
まで焼鈍される。
【００１２】’４８１特許に開示されているＳＳＡＣ製
品１００の製造工程を図６に示す。従来の６１％ＩＡＣ
Ｓのアルミニウムの棹１０２が、引抜工程１０４におい
て従来の方法で引き抜かれて線にされ、この引き抜かれ
た線１０６は工程１０８で完全に焼鈍される。この引き
抜かれ完全焼鈍された線１１０は、軟らかく、傷つき易
いので、注意深く取り扱わなければならない。この注意
深い処理の必要性は、導電体の線１１０が鋼の撚り線の
心１１４の周りに巻回される特別の撚り工程１１２まで
及ぶ。
【００１３】完成した架空送電線ケーブルの線は、１パ
ーセントの伸びに対して１平方インチ当り８５００ポン
ド（ｐｓｉ）未満の耐力強度を持つと決められており、
また最終製品において少なくとも６１％ＩＡＣＳの導電
率を持たなければならないので、撚り工程において通常
そして本質的に発生する歪硬化および加工硬化は、線の
テンパーを不必要に増大させないために、できるかぎり
小さくしなければならない。そのため’４８１特許に説
明されている撚り工程１１２は、処理条件に対する多数
の特別の要求を含み、これらの要求は線撚り装置に対す
る特別の調節を必要とし、処理速度を大きく低下させ
る。
【００１４】撚り工程１１２に対するこれらの特別の要
求には、完全に焼鈍されたアルミニウム線の表面に潤滑
剤を塗ること、撚り機内のアルミニウム線にかかる後方
への引張力を小さくすること、撚り機の運転速度を下げ
ること、摩擦（かき傷を発生させる可能性がある）をで
きるだけ少なくするように線のガイドを変更すること、
焼鈍された子線を鋼心に押しつけるための絞めダイスを
大きくすること、および絞めダイスの圧力を小さくする
ことなどが含まれるが、これだけではない。撚りにおい
てこのような特別の対策を取ってもなお、アルミニウム
の導電線にある程度の硬化が起きる。耐力強度の上限は
予め８５００ｐｓｉに決められているので、この硬化に
はよく注意する必要がある。
【００１５】これらの不経済で難しい要求と調節に加え
て、撚り工程１０８において、完全に焼鈍された線１０
６を保護するために、非常な注意を払わなければならな
い。すなわち、線は極めて軟らかいので、その表面は容
易にかき傷がついたりいたんだりする。このようなかき
傷は、完成した架空送電線ケーブルにおけるアークやコ
ロナ発生の重要な原因になる。より高い電圧の送電に使
用する架空送電ケーブルにたいしては、特別の注意と選
択が要求される。
【００１６】’４８１特許の教示することのなかでとり
わけ興味深いことは、製品が、開示されているケーブル
の製造工程において、ただ１つの焼鈍工程で焼鈍するだ
けでよいことである。完全焼鈍は、図６のＴ11で示され
る時間枠、すなわち引抜工程１０４の後であって完成品
の架設１１６がそのケーブルが常用に供されることによ
り完了する前までの間に行われる。焼鈍工程の高い温度
が鋼の子線に及ぼす悪い影響のために、’４８１特許
は、焼鈍工程１０８は図６のＴ12で示す時間枠、すなわ
ち引抜工程１０４の後で特別の撚り工程１１２の前の間
に行うことが望ましいことを教示している。この分野に
おける通常の知識を持つ人々には、撚り工程の後に行わ
れる通常の焼鈍は、鋼の子線の性能特性に悪い影響を及
ぼすであろうことが理解されるであろう。
【００１７】これらの特別の製造上の要求は、このＳＳ
ＡＣケーブルの製造コストを大幅に増加させる。完成品
の導電率の向上は開示されていない。
【００１８】先行技術の例として、’４８１特許の譲受
人が作った先行技術を代表する２つのＳＳＡＣケーブル
の試料を調べた。１つの試料は断面積が３９７ＭＣＭ
（１，０００サーキュラミル）のＳＳＡＣであり、もう
１つの試料は断面積が６３６ＭＣＭのＳＳＡＣであっ
た。
【００１９】先行技術のケーブル試料の各々の導電体の
線の、極限引張り強さ、伸び率および導電率を含む幾つ
かの重要な標準的な特性を、業界で認められたやり方に
したがって試験した。同じ先行技術のＳＳＡＣ試料の撚
られた鋼心の、極限引張り強さ、１％伸び応力および導
電率を含む幾つかの重要な標準的な特性も、業界のやり
方にしたがって試験した。どちらのＳＳＡＣ先行技術試
料ケーブルの鋼の子線も、高力鋼の心線にたいするＡＳ
ＴＭ仕様 Ｂ ６０６−７９に合っていた。
【００２０】３９７ＭＣＭ試料は、１本の鋼線の周りに
撚られた６本の鋼線と、８本の丸いアルミニウムの導電
線から成る内側の第１の層と、１４本の丸いアルミニウ
ムの導電線から成る第２の層から構成される。３９７Ｍ
ＣＭ ＳＳＡＣ先行技術試料の導電体の線の性質を、す
べての２２本の導電体の線の平均値と共に、表Ｉに示し
た。各導電体の線の導電率が測定された。最低および最
高の導電率を持つ線はどちらも外側の層にあり、それぞ
れ６３．５４％ＩＡＣＳと６３．９２％ＩＡＣＳであっ
た。したがって、３９７ＭＣＭ架空送電線ケーブル中の
すべての導電体の線の間の導電率のばらつきの範囲は、
６３．５４％ＩＡＣＳから６３．９２％ＩＡＣＳ、すな
わち０．３８％であった。
【００２１】３９７ＭＣＭ ＳＳＡＣ先行技術試料の鋼
の子線の性質を表ＩＩに示す。鋼の子線の外層の平均値
と内側の子線の値が、心のすべての７本の子線の平均値
と共に示されている。
【００２２】６３６ＭＣＭ試料は、１本の鋼線の周りに
撚られた６本の鋼線と、１０本の丸いアルミニウムの導
電線から成る内側の第１の層と、１６本の丸いアルミニ
ウムの導電線から成る第２の層から構成される。この６
３６ＭＣＭ ＳＳＡＣ先行技術試料の導体および鋼の子
線の性質をそれぞれ表ＩＩＩと表ＩＶに示した。導電体
の線の外層および内層の平均値が、すべての２６本の導
電体の線の平均値と共に、示されている。各導電体の線
の導電率が測定された。最低の導電率を持つ線は内層
に、最高の導電率を持つ線は外層にあり、それぞれ６
３．４９％ＩＡＣＳと６３．７４％ＩＡＣＳであった。
したがって、６３６ＭＣＭ架空送電線ケーブル中のすべ
ての導電体の線の間の導電率のばらつきの範囲は、６
３．４９％ＩＡＣＳから６３．７４％ＩＡＣＳ、すわな
ち０．２５％であった。
【００２３】
【表１】 ＳＳＡＣ ３９７ＭＣＭ 表Ｉ 子縄線 ＵＴＳ*2 伸び率 導電率 層 直径*1 （ＫＳＩ） （１０インチゲージ）（％ＩＡＣＳ) 外（平均） ０．１３５ ９．０ ３１．８ ６３．７ 内（平均） ０．１３５ ８．９ ２８．４ ６３．８ 全体（平均） ０．１３５ ８．９ ３１．３ ６３．７ 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 表ＩＩ 子縄線 ＵＴＳ*2 １％伸び時の 伸び率 層 直径*1 （ＫＳＩ） 応力（ＫＳＩ）（１０インチゲージ） 外（平均） ０．０７４ ２４５．１ ２３１．２ ４．５ 心（平均） ０．０７４ ２４６．２ ２３０．３ ４．３ 全体（平均）０．０７４ ２４５．３ ２３１．２ ４．５ 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ
【００２４】
【表２】 ＳＳＡＣ ６３６ＭＣＭ 表ＩＩＩ 子縄線 ＵＴＳ*2 伸び率 導電率 層 直径*1 （ＫＳＩ）（１０インチゲージ） （％ＩＡＣＳ) 外（平均） ０．１５８ ８．７ ３３．５ ６３．６ 内（平均） ０．１５８ ８．６ ３３．３ ６３．６ 全体（平均）０．１５８ ８．７ ３３．４ ６３．６ 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 表ＩＶ 子縄線 ＵＴＳ*2 １％伸び時の 伸び率 層 直径*1 （ＫＳＩ） 応力（ＫＳＩ）（１０インチゲージ） 外（平均） ０．１２１ ２３５．８ ２１８．７ ４．６ 心（平均） ０．１２１ ２３８．５ ２２０．３ ５．０ 全体（平均）０．１２１ ２３６．２ ２１８．９ ４．６ 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ ’４８１特許は、高い温度での使用を可能にするために
は、ＳＳＡＣには完全に焼鈍された導電体の線を使うこ
とが必要であることを認識しており、また撚り工程の後
の通常の焼鈍は、鋼の撚り線の心を、鋼の撚り線の心の
性質に悪い影響を及ぼすことが知られている高い温度に
することも認識している。そのため’４８１特許は、焼
鈍工程は引き抜きの後かつ撚りの前に行うことが好まし
いこと、撚りは導電体の線の望ましくない加工硬化を避
けるために注意深く行うことを教示している。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の主要な目的
は、先行技術の製造工程の非常にきびしい線撚り装置の
調節を必要とせずに、それによって製造コストを引き下
げながら、向上した導電率を示し、架空送電導線のケー
ブルのための製品の特性を満たすかまたは凌駕する架空
送電線ケーブルを提供することである。
【００２６】優れた性能特性と共に驚くほど向上した導
電率を持つ改良されたアルミニウムの架空送電線ケーブ
ルを提供することが本発明の１つの目的である。
【００２７】本発明のさらにもう１つの目的は、そのよ
うな改良された架空送電線ケーブルを製造する方法を提
供することである。
【００２８】工程の速度を低下させ、コストを増大させ
るような非常にきびしい要求なしに、改良されたアルミ
ニウム架空送電線ケーブルを製造する方法を提供するこ
とも本発明の１つの目的である。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明は、改良された特
性、特に予想外に向上した高い導電率のレベルを持つケ
ーブル製品を製造するために、本質的に従来技術である
製造工程を用いて架空送電線ケーブルを製造する。
【００３０】先行技術のＳＳＡＬ架空送電線ケーブル
は、約６３％の国際焼鈍銅規格（ＩＡＣＳ；Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ
Ｓｔａｎｄａｒｄ）の導電率のレベルを持つ。本発明に
よる架空送電線ケーブルは、それよりも優れた、一般的
には６４％ＩＡＣＳ以上の導電率を示す。この導電率の
レベルは、理論的なアルミニウムの導電率の上限である
約６５％ＩＡＣＳによりいっそう近づいている。導電率
が達成可能な理論的な最大値に非常に近いので、各導電
線の間の導電率の値のばらつきは、導電率がこれよりも
小さい先行技術のケーブルの導電率のばらつきと比べて
小さく、したがって導電体の線の均質性が向上する。
【００３１】本発明の向上した高い導電率を持つ架空送
電線ケーブルの製造工程は、一般的に、適切な標準規格
を満足する撚られた鋼心を供給する準備工程を含む。鋼
の心子線は、使用環境における鋼心の望ましくない劣化
を防ぐために、アルミニウムや亜鉛などの保護被膜で被
覆してもよい。ヒステリシス損を減らすため、および特
に製造の熱処理工程においてより高い温度に対する性能
を向上させるために、アルミニウムの被膜が好ましい。
【００３２】鋼心の周りに撚られるアルミニウムの子線
の製造は、次のようにして行う。まず、最終製品の導電
率をできるだけ大きくするために、９９．８％の純度の
アルミニウムを選択する。この純度の原アルミニウム金
属は、通常、例えば導電率が６２％ＩＡＣＳ程度の導電
体の線級の製品を作るのに選ばれる。この材料は入手し
易いので、本発明の導電体の子線を作るためのアルミニ
ウムの棹を作るために選択された。棹は、連続的に鋳造
し、通常の方法で圧延して、圧延棹にしたものが好まし
い。アルミニウムの棹は次に従来の方法で確実に再結晶
させるに十分な高くした温度と時間で完全に焼鈍され、
抗張力がほぼ９．０キロポンド／平方インチ（ｋｓｉ）
まで低下する。
【００３３】この焼鈍された棹は次に所望の太さに成形
される。例えば、棹を引き抜いて所望の太さにしてもよ
い。この成形は２０．０ｋｓｉの範囲内の強さの歪硬化
を生じさせる。架空電線は、１または複数の層の導電体
の線から形成される。導電体の線は断面が円形、または
台形を含む他の形でもよい。導電体の線を台形断面に成
形すると、得られるケーブルの直径は同じ電流容量に対
してより小さくすることができ、架空送電線ケーブルの
電流容量率が大きくなる。また断面が台形の線は、風振
動やギャロッピングに抵抗する自己制振特性およびクリ
ープを含む、完成したケーブルの他の特性も改善するこ
とが見い出された。
【００３４】台形の線は、引き抜きによって、または丸
い線または棹を１つまたは複数の再成形工程においてロ
ーラーで予成形することによって成形する。この再成形
は、引き抜きによる断面積の縮小に加えて行ってもよ
い。このような成形加工は通常撚り工程より前に行う
が、撚り工程に関連した工程として行うこともできる。
【００３５】撚り工程は、アルミニウムの導電線を、心
となる撚られた鋼のケーブルの周りに、螺旋状の捩れを
持つ少なくとも１つの層に形成、すなわちきちんと巻き
つける。ケーブルの構造が完成するまで、１つまたは複
数の層を付け加えてもよい。通常の撚り工程では、撚り
工程に固有の張力や機械的な力のために、僅かな程度の
加工硬化が加わる。この撚り工程が完了すると、製品は
熱処理にかけられる。
【００３６】引き抜き工程と撚り工程の前および作業中
に生じる硬化の結果として、ケーブルのアルミニウムの
構成要素は、撚り工程の後において、所望の”０”テン
パーすなわち完全に軟かい状態ではない。そのため本発
明の架空送電線ケーブルは、アルミニウムの構成要素を
完全に軟らかい状態にするために、応力除去／焼鈍熱処
理する。この処理は、鋼の撚り線の心またはその保護被
膜に望ましくない影響を及ぼさずに行わなければならな
い。
【００３７】適切に行うと、これらの工程により、６４
％ＩＡＣＳ以上という驚くほど大きい導電率、向上した
自己制振性能、より大きな耐食性、および向上した高温
性能を持ち、さらに熱に関係する弛み、引っ張りクリー
プ、疲労耐性などの特性も向上したアルミニウムの架空
ケーブルが製造される。このケーブルの導電体の線は、
各導電体の線の間のばらつきが小さく、より一定した導
電率のレベルを示す。
【００３８】したがって本発明は、次のような特徴と利
点を持つ。
【００３９】この発明のケーブルの１つの特徴は、従来
の設備を使って、通常の運転速度で、より安いコスト
で、容易に製造できることである。
【００４０】この発明にしたがって製造されたケーブル
の他の特性には、向上した自己制振、向上した耐食性、
あるケーブルの断面積に対する減少した電気損失および
より大きな電流容量、高温での使用、減少した引張クリ
ープ、および向上した温度に関係した弛みに対する耐性
が含まれる。
【００４１】本発明の１つの利点は、高品質のケーブル
製品と両立する、大幅な材料コストの節減である。
【００４２】本発明のもう１つの利点は、この新規な架
空送電線ケーブルは、撚り工程が完了した後に応力除去
／焼鈍工程したがってその設備を付け加えることを必要
とするだけで、従来のケーブル製造設備ですぐに製造で
きることである。この応力除去／焼鈍工程は、同じ設備
のラインで他の構造のケーブル製造するときは、ただバ
イパスするだけで使用しないようにすることもできる。
【００４３】本発明の改良された架空送電線ケーブルの
特徴と利点は、添付の図面と下記の本発明の好ましい実
施例の説明とから、より明確に理解されるであろう。
【００４４】
【実施例】断面が円形の線を用いた架空送電ケーブル１
０を図１に示した。また断面が台形の線を用いた架空送
電ケーブル１２を図２に示した。各線の断面形状と完成
品の電流容量特性以外は、製造工程は実際上同じであ
る。わかりやすくするために、どちらの構成も断面が円
形の鋼の子線を用いたものが示されている。しかしなが
ら、所望の他の断面形状の鋼の子線を代りに使用するこ
ともできる。
【００４５】撚られた鋼心１４は、架空送電ケーブル１
０，１２を支持するために必要とされる。各鋼心子線
は、意図された使用環境における鋼心１４の望ましくな
い劣化を防ぐために、アルミニウムや亜鉛のような保護
被膜１６で被覆してもよい。一般的な架空送電線の構成
は、高抗張力の鋼線子線である１本の中心子線１８と６
本のその周りの子線（ここでは全体的に子線２０として
示してある）を用いている。例としてのみ挙げると、発
明にしたがって７９５ＭＣＭ架空送電ケーブルを製造す
るとき、直径が約０．１３５インチ、１％の伸びにおい
て約２００ｋｓｉを示し極限引張り強さが少なくとも２
２５ｋｓｉ、および約３から約５パーセントの伸び率
（１０インチゲージ）を持つ、アルミニウムまたは亜鉛
で被覆された鋼線である第１の子線１８を使用してもよ
い。同じような鋼線が、残りの子線２０を構成する。こ
れらの子線は、知られているようにそれらの長さに沿っ
て捩りを与えて撚られている。
【００４６】架空送電線１０，１２の電気を伝えるアル
ミニウムの部分は、アルミニウムまたはアルミニウム合
金の棹２２から形成される。このような棹は、既知の方
法で連続的に鋳造され圧延機で伸ばされて、横断面の直
径が約３／８インチ（１０ミリ）から約１インチ（２５
ミリ）の範囲の大きさの圧延された棒状の中間製品とし
て形成されるのが好ましい。連続的に鋳造され圧延され
た棹とその製造方法は、よく知られている。
【００４７】圧延棹の金属原料のアルミニウムは、本発
明による完成した架空送電ケーブル製品、とりわけ最小
導電率仕様が国際焼鈍銅規格（ＩＡＣＳ）の６４％であ
る高い導電率によって特徴づけられる製品における十分
な導電率を保証するように選ばれる。
【００４８】この棹２２は、表Ｖに示した組成のインゴ
ットから製造することができる。
【００４９】
【表３】 表Ｖ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 元素 重量パーセント（最大限度） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 鉄 ０．１３ シリコン ０．０６ マンガン*1 ０．００３ チタン*1 ０．００５ バナジウム*1 ０．００８ 亜鉛 ０．０３ ガリウム ０．０３ 銅 ０．００２ クロム*1 ０．００２ ニッケル ０．００３ アルミニウム*2 ９９．８０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− *１．マンガン，チタン，バナジウムおよびクロムの合
計は、０．０１５重量パーセントを越えてはいけない。
【００５０】シリコン，鉄，ニッケル以外のすべての微
量元素の合計は、０．０８重量パーセントを越えてはい
けない。
【００５１】*２．最小限度の重量パーセント表Ｖに呈
示した組成から外れても許容され、形成された棹におい
てなお十分なレベルの導電性が得られるであろう。しか
しながらインゴットの組成は、上記の範囲内が好まし
い。
【００５２】完成したアルミニウムの棹２２は、次の工
程２４において、確実に再結晶させるのに十分な、高め
た温度と時間で焼鈍される。その結果、焼鈍された棹２
６は引っ張り強さが約９０ｋｓｉまたはそれ以下まで減
少する。棹は十分に焼鈍する必要がある。すなわち完全
に柔らかくなければならない。焼鈍工程２４は、図３に
おいてＴ1 で示した時間枠内、すなわち工程２８におい
て延伸する前に行う。
【００５３】焼鈍された棹２６は次に延伸工程２８にお
いて所望の太さに引き延ばされ、線に歪硬化が生じる。
これによって約２０ｋｓｉの範囲の強度を持つ線３０が
作られる。好ましい延伸工程は、線を所望の太さに引き
延ばす複数の個々の工程を含んでもよい。ここではこれ
らの各工程を全体として”延伸工程”２８と呼ぶ。希望
により、断面が円形の導線３２または断面が台形の導線
３４のどちらでも使用できる。
【００５４】架空導体１２が、図２に示すように、断面
が台形の線の１つまたは複数の層から構成されるとき
は、延伸工程２８による断面積の縮少に加えて成形を行
わなければならない。この成形工程は、通常、撚り工程
の前に、延伸工程２８と組み合わせて行う。しかしなが
ら台形断面の線３４は、別個の圧延工程（図示せず）に
おいて、または撚り工程の最初の工程３６として圧延に
より、成形することができる。
【００５５】工程３６の撚り工程では、導電体の線３０
は、これは円形断面または台形断面の導電体の線３２，
３４のどちらの形状でもよいが、心線を構成する撚られ
た鋼のケーブル１４の表面に、螺旋のツイストすわなち
撚りを持つ少なくとも１つの層３８に形成される。完全
な架空送電ケーブル１０，１２を完成するために、さら
に１つまたはそれ以上の層４０が付け加えられる。
【００５６】台形線３４の横断面の幅と底辺に対する側
辺の角が、撚りの内径と外形に密接に関係していること
は、この分野における通常の知識を持つ人々には理解さ
れるであろう。
【００５７】導線３２，３４を撚り工程３６にかける
と、通常の撚り工程によって同工程に固有の性質のため
に誘き起こされかつ撚り工程において必要でもある張力
により、僅少度の歪硬化が付け加わる。撚りは導電体を
最終的なテンパーの状態に調整する前に完了しなければ
ならない。
【００５８】撚り工程３６の前および同工程において発
生する加工硬化の結果として、ケーブル１０，１２のア
ルミニウムから成る構成要素を、中温で応力除去／焼鈍
熱処理（工程４２）して、アルミニウムの構成要素を”
０”テンパーの完全に軟化した状態にすることが必要に
なる。アルミニウムの構成要素は撚り線の鋼心１４を取
り囲んでいるので、この工程は鋼心１４およびその保護
被膜１６に望ましくない影響を及ぼさない温度で行わな
ければならない。
【００５９】出願人は、この応力除去／焼鈍熱処理工程
４２は、亜鉛で被覆した鋼の子縄にたいしては、約６０
０゜Ｆで、約６から約１４時間好ましくは約６から約１
０時間行うのが好ましいと考える。アルミニウムで被覆
した鋼の子縄にたいしては、約８００゜Ｆの高い温度で
同じ時間により行うことができる。鋼材または鋼の被覆
に対するこのような高い温度の有害な影響を避けるため
に、十分な注意を払う必要がある。応力除去／焼鈍工程
４２は撚り工程３６と延伸工程４４の間の時間枠Ｔ2
（図３）内で行わなければならず、製品を輸送できるよ
うに用意する場合においてそうであるように、巻き枠へ
の巻き取りまたは輪状に巻回する前に行ってもよい。
【００６０】本発明は、先行技術によって教示されるよ
うに、この時点における完全なより高い温度での焼鈍を
行うのではなく、この段階におけるより低い温度での応
力除去／焼鈍熱処理を含む。
【００６１】架空送電線ケーブル１０，１２の熱処理が
完了した後、架設工程４４のために巻き枠（図示せず）
に巻いて現場に送り出してもよい。
【００６２】正しく実施されたならば、これらの処理工
程により、約６４％ＩＡＣＳ以上の驚くほど高い導電率
を持つアルミニウム架空送電線ケーブル１０，１２が製
造されるであろう。開示された発明にしたがって製造さ
れたケーブル１０，１２の他の特性は、改善された耐食
性、ある与えられたケーブルの断面積に対する少ない電
気損失および大きな電流容量、高温動作、低減した引っ
張りクリープ、および改善された熱に関係する弛み、自
己制振、疲労耐性などの特性を含む。
【００６３】試験試料 本発明によって作られた７９５ＭＣＭ架空送電線ケーブ
ルの試料を試験した。各ケーブル試料の導電体の線は、
焼鈍した棹から線に引き、撚った。この製作において
は、丸い導電体の線を使用し、応力除去／焼鈍熱処理を
行う前に通常の条件下で撚った。この第１の例におい
て、架空送電線ケーブルは、応力除去／焼鈍熱処理し
た。７９５ＭＣＭ試料は、それらに施した熱処理工程以
外は同じである。試料は、一本の鋼線の周りに撚られた
６本の鋼線と、１０本の丸いアルミニウムの導電線から
成る内側の第１の層と、１６本の丸いアルミニウムの導
電線から成る第２の層から構成される。ケーブルの導電
体の線の性質はこの後に記した。また７９５ＭＣＭ架空
送電線ケーブルの試料の鋼の子縄線の性質も次に示し
た。内側の鋼の子縄線の値と外層の鋼の子縄線の平均値
が、心内のすべての７本の平均値と共に示されている。
【００６４】例１ 本発明にしたがって作った７９５ＭＣＭケーブルの第１
の試料を、業界で認められた試験方法で調べた。極限引
張り強さ、伸び率、および導電率を含む、導電体の線の
幾つかの重要な特性を試験した。また同様に、業界で認
められた方法にしたがって、極限引張り強さ、１パーセ
ント伸び応力、および伸び率を含む、撚り線の鋼心の重
要な特性を試験した。
【００６５】この第１の例では、架空送電線ケーブル
は、６００゜Ｆで６時間応力除去／焼鈍熱処理した。
【００６６】アルミニウムの導電線の子線は、焼鈍され
た棹から引かれた線の性質を示した。これらの導電体の
線は完全に焼鈍した。そしてこれらの導電体の線の各々
にたいして導電率を決定した。この試料のすべての導電
体の線の間の導電率のばらつきの範囲は非常に小さく、
６４．０％ＩＡＣＳから６４．１％ＩＡＣＳ、すなわち
０．１％であった。この第１の試料の導電体の線の性質
を表ＶＩに示した。また外層および内層の導電体の線の
平均値を別々に、すべての導電体の線の全体の平均値と
共に掲載した。同様に、鋼の子縄線の性質を表ＶＩＩに
示した。
【００６７】
【表４】 表ＶＩ 子縄線 ＵＴＳ*2 伸び率 導電率 層 直径*1 （ＫＳＩ）（１０インチゲージ）（％ＩＡＣＳ) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 外（平均） ０．１７４ ８．９ ３３．５ ６４．１ 内（平均） ０．１７４ ８．９ ３３．３ ６４．１ 全体（平均） ０．１７４ ８．９ ３３．４ ６４．１ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 表ＶＩＩ 子縄線 ＵＴＳ*2 １％伸びたときの 伸び率 層 直径*1 （ＫＳＩ） 応力（ＫＳＩ）（１０インチゲージ） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 外（平均） ０．１３５ ２４０．６ ２１７．１ ４．８ 心（平均） ０．１３５ ２３７．１ ２１４．４ ４．５ 全体（平均）０．１３５ ２４０．１ ２１６．７ ４．８ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 例２ 本発明にしたがって作った同じ７９５ＭＣＭケーブルの
第２の試料を６００゜Ｆで１０時間応力除去／焼鈍熱処
理して、標準的な試験を行った。この第２の試料につい
ても、導電体の線および撚り線の鋼心の、同じ重要な特
性を試験した。
【００６８】撚られたケーブルのアルミニウムの導電線
の子線は、第２の試料においても、焼鈍された棹から引
かれた線の性質を示した。これらの導電体の線は完全に
焼鈍した。そしてこれらの導電体の線の各々にたいして
導電率を決定した。この試料のすべての導電体の線の間
の導電率のばらつきの範囲はやはり非常に小さく、６
４．０％ＩＡＣＳから６４．１％ＩＡＣＳ、すなわち僅
か０．１％の範囲であった。この第２の試料の導電体の
線の性質を表ＶＩＩＩに示した。また外層および内層の
導電体の線の平均値を、別々にすべての導電体の線の全
体の平均値と共に掲載した。同様に、鋼の子縄線の性質
を表ＩＸに示した。
【００６９】
【表５】 表ＶＩＩＩ 子縄線 ＵＴＳ*2 伸び率 導電率 層 直径*1 （ＫＳＩ）（１０インチゲージ）（％ＩＡＣＳ) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 外（平均） ０．１７４ ８．９ ３３．１ ６４．１ 内（平均） ０．１７４ ８．８ ３４．１ ６４．１ 全体（平均） ０．１７４ ８．８ ３３．５ ６４．１ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 表ＩＸ 子縄線 ＵＴＳ*2 １％伸びたときの 伸び率 層 直径*1 （ＫＳＩ） 応力（ＫＳＩ）（１０インチゲージ） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 内（平均） ０．１３５ ２３９．０ ２１５．３ ５．０ 心（平均） ０．１３５ ２３７．０ ２１２．７ ５．０ 全体（平均）０．１３５ ２３８．７ ２１５．０ ５．０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 例３ 本発明にしたがって作った同じ７９５ＭＣＭケーブルの
第３の試料を６００゜Ｆで１４時間応力除去／焼鈍熱処
理して、標準的な試験を行った。導電体の線および撚り
線の鋼心の同じ重要な特性を試験した。
【００７０】第３の試料の、撚られたケーブルのアルミ
ニウムの導電線の子線は、第１および第２の試料のもの
と同じように、焼鈍された棹から引かれた線の性質を示
した。これらの導電体の線は完全に焼鈍した。そしてこ
れらの導電体の線の各々にたいして導電率を決定した。
ばらつきの範囲は今度も非常に小さく、６４．０％ＩＡ
ＣＳから６４．１％ＩＡＣＳ、すなわち僅か０．１％の
範囲であった。この第３の試料の導電体の線の性質を表
Ｘに示した。また外層および内層の導電体の線の平均値
を別々に、すべての導電体の線の全体の平均値と共に掲
載した。同様に、鋼の子縄線の性質を表ＸＩに示した。
【００７１】
【表６】 表Ｘ 子縄線 ＵＴＳ*2 伸び率 導電率 層 直径*1 （ＫＳＩ）（１０インチゲージ）（％ＩＡＣＳ) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 外（平均） ０．１７４ ８．９ ３３．１ ６４．１ 内（平均） ０．１７４ ８．９ ３４．９ ６４．１ 全体（平均） ０．１７４ ８．９ ３３．８ ６４．１ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 表ＸＩ 子縄線 ＵＴＳ*2 １％伸びたときの 伸び率 層 直径*1 （ＫＳＩ） 応力（ＫＳＩ）（１０インチゲージ） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 外（平均） ０．１３５ ２４１．２ ２１７．１ ４．９ 心（平均） ０．１３５ ２３７．２ ２１３．１ ５．５ 全体（平均） ０．１３５ ２４０．７ ２１６．５ ５．０ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注：* １．直径、単位インチ * ２．極限引張り強さ 図４と５は、上記の３つの試料の試験から導き出された
データを表し、応力除去／焼鈍熱処理が導電体の線およ
び心の鋼の子線に及ぼす影響を説明する。
【００７２】図４は、例１−３によれば、３つの試料の
導電体の線はすべて、６時間の時点でほぼ完全にそれら
の各々の最終値に到達しており、その後の１４時間まで
の応力除去／焼鈍熱処理において殆んどまたは全く変化
が無いことを示す。導電体の線は、所定の応力除去／焼
鈍時間の全時間すなわち１４時間後に６４．１％ＩＡＣ
Ｓの導電率のレベルに到達し、このレベルを保持する。
図４はまた、３つの試料はすべて、約６から約１４時間
の応力除去／焼鈍熱処理を施したとき、それらの極限引
張り強さに殆んど影響を受けないことを示している。
【００７３】図５は、鋼の子線は、伸び率が応力除去処
理の時間の長さに依存して僅かに増加するが、極限引張
り強さおよび１％伸び応力は殆んど変化しないことを示
している。
【００７４】この明細書では好ましい実施例だけを具体
的に図示し説明したが、上に教示したところにより、か
つ添付した特許請求の範囲内で、発明の精神と意図され
た範囲から逸脱することなく、本発明の多数の変更と変
形が可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるケーブルの構成を説明するため
の、丸線の子縄を持つ架空送電線ケーブルの斜視図で、
ケーブルの構造を示すために外側の導体の層が選択的に
取り除かれている。
【図２】この発明によるケーブルの構成を説明するため
の、台形線の子縄を持つもう１つの同じような架空送電
線ケーブルの横断面である。
【図３】本発明を製造する工程の配列を示すブロック線
図である。
【図４】応力除去時間と本発明のケーブルの導電体の線
の特性の関係を示した図表である。
【図５】応力除去／焼鈍時間と本発明のケーブルの撚り
線の心の鋼線の特性を示す図表である。
【図６】従来技術の製造方法の製造工程の配列を示す。
【符号の説明】 １０ 架空送電ケーブル １４ 撚られた鋼心 １６ 保護被膜 １８ 第１の鋼の子線 ２０ 第１の鋼の子線の周りの鋼の子線 ３２ 導電体の線 ３８ 導電体の線の層 ４０ 導電体の線の層

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 撚られた鋼心を供給する工程と、 高導電率のアルミニウムの棹を完全に焼きなましされた
    状態に焼鈍する工程と、 完全に焼きなましされた棹を線に引いて導電体の線にす
    る工程と、 撚られた鋼心の周りに前記導電体の線を少なくとも１層
    撚ってケーブルを形成する工程と、 撚られた鋼心に有害な影響を殆んど及ぼさずに、導電体
    の線がほぼ完全に軟化するまで、制限された温度で熱処
    理することにより、導電体の線を応力除去／焼鈍する工
    程と、を含む架空送電線の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記架空送電導線が少なくとも６４％Ｉ
    ＡＣＳの導電率を示すことを特徴とする請求項１の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記棹が少なくとも９９．８重量パーセ
    ントのアルミニウムを含む高導電率の金属から作られる
    ことを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記高導電率の金属は、マンガン，チタ
    ン，バナジウム，クロムの含有量が０．０１５重量パー
    セント以下であることを特徴とする請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記高導電率の金属は、シリコン，鉄，
    ニッケル以外のすべての微量元素の含有量が０．０８重
    量パーセント以下であることを特徴とする請求項３の方
    法。
  6. 【請求項６】 前記撚られた鋼心がアルミニウムで被覆
    されており、前記応力除去／焼鈍処理の最高温度が約８
    ００゜Ｆ以下であることを特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 前記撚られた鋼心が亜鉛で被覆されてお
    り、前記応力除去／焼鈍処理の最高温度が約６００゜Ｆ
    以下であることを特徴とする請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 前記応力除去／焼鈍処理の最短時間が約
    ６時間であることを特徴とする請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 前記応力除去／焼鈍処理の最長時間が約
    １４時間であることを特徴とする請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 撚られた鋼心を供給する工程と、 高導電率のアルミニウムの棹を完全に焼きなましされた
    状態に焼鈍する工程と、 完全に焼きなましされた棹を線に引いて少なくとも部分
    的に硬くなった導電体の線にする工程と、 撚られた鋼心の周りに前記導電体の線を少なくとも１層
    撚ってケーブルを形成する工程と、 撚られた鋼心に有害な影響を殆んど及ぼさずに、導電体
    の線がほぼ完全に軟化するまで、制限された温度で熱処
    理することにより、導電体の線を応力除去／焼鈍する工
    程と、を含む製造方法によって製造された架空送電線。
  11. 【請求項１１】 少なくとも６４％ＩＡＣＳの導電率を
    示すことを特徴とする請求項１０の架空送電線。
  12. 【請求項１２】 前記焼鈍工程が前記棹を線に引く前に
    行われることを特徴とする請求項１０の架空送電線。
  13. 【請求項１３】 前記棹が少なくとも９９．８重量パー
    セントのアルミニウムを含む高導電率の金属から作られ
    ることを特徴とする請求項１０の架空送電線。
  14. 【請求項１４】 前記高導電率の金属は、マンガン，チ
    タン，バナジウム，クロムの含有量が０．０１５重量パ
    ーセント以下であることを特徴とする請求項１３の架空
    送電線。
  15. 【請求項１５】 前記高導電率の金属は、シリコン，
    鉄，ニッケル以外のすべての微量元素の含有量が０．０
    ８重量パーセント以下であることを特徴とする請求項１
    ３の架空送電線。
  16. 【請求項１６】 前記撚られた鋼心がアルミニウムで被
    覆されており、前記応力除去／焼鈍処理の最高温度が約
    ８００゜Ｆ以下であることを特徴とする請求項１０の架
    空送電線。
  17. 【請求項１７】 前記撚られた鋼心が亜鉛で被覆されて
    おり、前記応力除去／焼鈍処理の最高温度が約６００゜
    Ｆ以下であることを特徴とする請求項１０の架空送電
    線。
  18. 【請求項１８】 前記応力除去／焼鈍処理の最短時間が
    約６時間であることを特徴とする請求項１０の架空送電
    線。
  19. 【請求項１９】 前記応力除去／焼鈍処理の最長時間が
    約１４時間であることを特徴とする請求項１０の架空送
    電線。
  20. 【請求項２０】 前記応力除去／焼鈍処理の最長時間が
    約１０時間であることを特徴とする請求項１７の架空送
    電線。
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