JPH08157985A - トロリ線 - Google Patents
トロリ線Info
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- JPH08157985A JPH08157985A JP31760794A JP31760794A JPH08157985A JP H08157985 A JPH08157985 A JP H08157985A JP 31760794 A JP31760794 A JP 31760794A JP 31760794 A JP31760794 A JP 31760794A JP H08157985 A JPH08157985 A JP H08157985A
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Abstract
供する。 【構成】 Cr:0.10〜0.40%、Zr:0.0
5〜0.20%、Sn:0.05〜0.15%、酸素:
10ppm 以下を含有し、さらに必要に応じて、Mg:
0.001〜0.05%およびSi:0.01〜0.0
8%のうちの1種または2種以上を含有し、残りがCu
および不可避不純物からなる組成の銅合金で構成された
トロリ線。
Description
る電車線のトロリ線に関するものである。
ロリ線として、重量%で(以下、%は重量%を示す)、
Cr:0.15〜0.8%、Zr:0.01〜0.25
%、Si:0.01〜0.1%、酸素:10ppm 以下を
含有し、必要に応じてMg:0.001〜0.05%を
含有し、残りがCuおよび不可避不純物からなる組成の
銅合金からなるトロリ線が知られている(特開平5−3
11284号公報参照)。
合金からなるトロリ線は、(a) 電気車の走行スピー
ドが200km/時以上になると摩耗量およびアーク発生
率が大幅に増加し、使用寿命が短くなって早期に交換し
なければならない、(b) 製造時の線引き加工工程に
おいてダイス工具の摩耗が激しく、ダイス工具の交換を
頻繁に行なわなければならないのでコストがかかる、な
どの課題があった。
かかる課題を解決すべく研究を行った結果、 (イ) トロリ線を構成する銅合金の組成を、Cr:
0.10〜0.40%、Zr:0.05〜0.20%、
Sn:0.05〜0.15%、酸素:10ppm 以下とす
ると、この銅合金からなるトロリ線は電気車の走行スピ
ードが200km/時を越えても従来のトロリ線より摩耗
量およびアーク発生率が極めて少なくなり、さらに、こ
の上記銅合金を線引き加工してトロリ線を製造すると、
使用するダイス工具の摩耗量が従来のトロリ線よりも少
ないところから工具交換回数が少なくなる。
0.05%およびSi:0.01〜0.08%のうちの
1種または2種を含有しても上記の効果に悪影響を及ぼ
すことはない、 などの研究結果が得られたのである。
されたものであって、Cr:0.10〜0.40%、Z
r:0.05〜0.20%、Sn:0.05〜0.15
%、酸素:10ppm 以下を含有し、さらに必要に応じ
て、Mg:0.001〜0.05%およびSi:0.0
1〜0.08%のうちの1種または2種以上を含有し、
残りがCuおよび不可避不純物からなる組成の銅合金で
構成されたトロリ線に特徴を有するものである。
分組成を上記の如く限定した理由は下記の通りである。
することにより耐摩耗性を向上せしめる成分であるが、
Cr:0.10%未満、Zr:0.05%未満では所望
の効果が得られず、一方、Crが0.40%を越え、Z
r:0.20%を越えて含有するとアーク発生率が高く
なり、特に高速走行によるトロリ線の耐摩耗性が低下す
るので好ましくない。したがって、Cr:0.10〜
0.40%、Zr:0.05〜0.20%の範囲となる
ように定めた。CrおよびZrの一層好ましい範囲はそ
れぞれCr:0.2〜0.35%、Zr:0.07〜
0.15%、である。
させる作用を有するが、その含有量が0.05%未満で
は所望の効果が得られず、一方、0.15%を越えて含
有するとトロリ線の導電率が低下するので好ましくな
い。したがって、Sn含有量を0.05〜0.15%に
定めた。Sn含有量の一層好ましい範囲は0.07〜
0.12%である。
nと酸化物を主体とした晶出物を形成し、その大きさが
2μm以上になりやすく、2μm以上の晶出物がトロリ
線素地中に残存するとアーク発生率が高くなり、トロリ
線の損傷が激しくなるところから酸素含有量は10ppm
以下に定めた。酸素含有量の一層好ましい範囲は7ppm
以下である。
せる作用があるので必要に応じて添加する成分である
が、その添加量はMg:0.001〜0.05%、S
i:0.01〜0.08%であることが好ましく、添加
量の一層好ましい範囲はMg:0.01〜0.03%、
Si:0.015〜0.035%である。
気銅を用意し、この電気銅を黒煙るつぼに充填し、Ar
ガス雰囲気中にて溶解し、溶銅温度が1200℃になっ
た時点で約101/分の流量のCOガスを黒煙ノズルを
通して吹込み、10分間続けて吹込んだのち、上記黒煙
ノズルを通してCu2 O粉末を1000g瞬間的に吹込
み、さらに上記COガスを10分間続けて吹込むことに
よりO2 :0.5ppm 以下の極低酸素溶銅を作製し、こ
の溶銅中にArガスを吹込みながら溶銅を撹拌しつつC
rおよびZrを添加し、さらに必要に応じてMgおよび
Siのうちの1種または2種を添加し、最後にSnを添
加したのち、得られた銅合金溶湯を金型に鋳込んで直
径:150mm、長さ:250mmの寸法を有し、表1に示
される成分組成の銅合金鋳塊A〜Rを得た。
中、温度:900℃、1時間保持の条件で加熱したの
ち、熱間圧延し、厚さ:33mm、幅:80mm、長さ:1
650mmの熱延板を作製し、この熱延板をCOガス雰囲
気中、温度:950℃に1時間保持したのち水冷の溶体
化処理を施し、これを2分割して面削し、厚さ:30m
m、幅:80mm、長さ:800mmの板材を2枚作製し
た。
さ:5mm、幅:75mm、長さ:1600mmの銅合金板を
作製したのち、還元雰囲気炉内で、460℃、2時間の
時効処理を施し、さらにこの銅合金板を半環状に曲げ加
工し、2枚の半環状銅合金板の両端を溶接し、表2に示
される直径:2mの本発明トロリ線試験環(以下、本発
明試験環という)1〜10、比較トロリ線試験環(以
下、比較試験環という)1〜7および従来トロリ線試験
環(以下、従来試験環という)1を作製した。上記2枚
の板材を冷間圧延して得られた銅合金板はトロリ線加工
とほぼ同程度の加工度および熱処理で製造されている。
および従来試験環1をそれぞれ図1および図2に示され
るように回転する集電摺動摩耗試験機の回転板1にセッ
トした。図1は正面図、図2は図1のC方向から見た平
面図である。
とは25mm離して偏心させてセットし、スライダー3,
3′が1個所のみ摩耗しないようにする。この時使用す
るスライダはNi:1〜3%、Mo:6〜12%、C
r:1〜4%、S:0.1〜1%、Pb:1〜10%、
残部Feからなる鉄系焼結部品を使用した。
を測定するために、図1に示されるように接触式距離測
定器4を取付けた。
3,3′にそれぞれ5kgfの押付け力を付加しながらモ
ータ5に通電し、回転板1を回転させ、試験環2の回転
周速度が0km/H→240km/Hになるまでの間はスラ
イダー3,3′を無通電とした。
った時点でこの回転周速度を維持するようにモータ5を
制御し、スライダー3,3′にそれぞれ100V、10
0Aの直流電流を30分間通電し、その後モータ5への
通電を停止し、同時にスライダー3,3′への通電も停
止し、モータ5の回転が停止した時点での試験環2の摩
耗量を測定し、その結果を表2に示した。
離測定器4により測定した試験環の幅の減少量を測定
し、その減少量を下記の計算によりスライダー1回通過
当りの摩耗量に換算した値である。
km/Hで回転させ30分間通電すると、スライダー3,
3′は2個接触させているから、試験環2を回転周速
度:240km/Hで30分間回転させることは3800
0回スライダーを通過させたことになり、したがって、
スライダーを1回通過したことによる摩耗量は接触式距
離測定器4により求めた試験環の幅の減少量を3800
0で徐した値となる。
ク発生率は、スライダー3,3′にそれぞれ通電してい
る時間の30分間の電圧の変化をグラフに表わし、電圧
が30V以下であると離線しており、30〜90Vの範
囲内にあるとアークが発生しており、90〜100Vで
あると着線しているところから、この集電摺動摩耗試験
において、どれだけの時間が30〜90Vの範囲内の状
態にあったかをグラフから読み取り、通電時間(30
分)に対するアーク発生時間の割合を求め、その結果を
表2に示した。
mmの寸法を有し表1に示される成分組成の銅合金鋳塊A
〜Rを熱間圧延して直径:25mmの素線を製造し、皮剥
ぎを行って直径:23.8mmの皮剥ぎ素線を作製し、こ
の皮剥ぎ素線をダイスXを通過させて直径:22mmに減
径し、さらにダイスYを通過させて直径:20.5mmの
本発明トロリ線1〜10、比較トロリ線1〜7および従
来トロリ線1を作製した。
て、ダイス径が±0.2mm以上の誤差を生じた時をダイ
ス工具寿命とし、このダイス工具寿命に至るまでに伸線
加工した銅合金の総量(トン)を測定し、その結果を表
3に示した。
発明試験環1〜10は、比較試験環1〜7および従来試
験環1に比べて摩耗量が少なくかつアーク発生率が少な
いところから、この発明の成分組成を有する銅合金で作
製したトロリ線は高速走行の電車線のトロリ線として使
用した場合、寿命が従来よりも大幅に向上することがわ
かる。
ら、本発明トロリ線1〜10は、比較トロリ線1〜7お
よび従来トロリ線1に比べていずれも伸線加工ダイスの
摩耗量が少ないところから、製造時にダイス工具交換回
数を減らすことができ、従来よりも製造コストを下げる
ことができることがわかる。
を安価に供給することができるので産業の発展に大いに
貢献しうるものである。
を示す立面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量%で、Cr:0.10〜0.40
%、Zr:0.05〜0.20%、Sn:0.05〜
0.15%、酸素:10ppm 以下を含有し、残りがCu
および不可避不純物からなる組成の銅合金からなること
を特徴とするトロリ線。 - 【請求項2】 重量%で、Cr:0.10〜0.40
%、Zr:0.05〜0.20%、Sn:0.05〜
0.15%、酸素:10ppm 以下を含有し、さらに、M
g:0.001〜0.05%を含有し、残りがCuおよ
び不可避不純物からなる組成の銅合金からなることを特
徴とするトロリ線。 - 【請求項3】 重量%で、Cr:0.10〜0.40
%、Zr:0.05〜0.20%、Sn:0.05〜
0.15%、酸素:10ppm 以下を含有し、さらに、S
i:0.01〜0.08%を含有し、残りがCuおよび
不可避不純物からなる組成の銅合金からなることを特徴
とするトロリ線。 - 【請求項4】 重量%で、Cr:0.10〜0.40
%、Zr:0.05〜0.20%、Sn:0.05〜
0.15%、酸素:10ppm 以下を含有し、さらにM
g:0.001〜0.05%およびSi:0.01〜
0.08%を含有し、残りがCuおよび不可避不純物か
らなる組成の銅合金からなることを特徴とするトロリ
線。
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---|---|---|---|
JP31760794A JP3521511B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | トロリ線 |
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ID=18090091
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JP31760794A Expired - Lifetime JP3521511B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | トロリ線 |
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1994
- 1994-11-28 JP JP31760794A patent/JP3521511B2/ja not_active Expired - Lifetime
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