JPH10321050A - Composite strand and lightweight, low dip overhead wire using the same - Google Patents

Composite strand and lightweight, low dip overhead wire using the same

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JPH10321050A
JPH10321050A JP12738297A JP12738297A JPH10321050A JP H10321050 A JPH10321050 A JP H10321050A JP 12738297 A JP12738297 A JP 12738297A JP 12738297 A JP12738297 A JP 12738297A JP H10321050 A JPH10321050 A JP H10321050A
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composite strand
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秀夫 伴瀬
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武男 宗像
Susumu Tomita
進 富田
Jun Niekawa
潤 贄川
Atsushi Higashiura
厚 東浦
Jiro Hiroishi
治郎 廣石
Koichiro Mita
光一郎 三田
Keimei Shiba
啓明 柴
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make lightweight, give high tension characteristic, and suppress increases in dip at high temperatures and fatigue failure in actual work by covering the outside of a matrix made of a fusible metallic material, in which long fibers are buried as a reinforcing material with an aluminum base or copper base material. SOLUTION: Long fibers of preferably polyparaphenylene benzobisoxazole fibers which show negative coefficient of linear expansion, which are lightweight and have appropriate strength, and thereby, high strength, high elasticity, high heat resistance, and high flame resistance are obtained. A fusible metallic material is preferably selected from among Zn, Bi, Tl, Sn, Pb, and their alloy, having a melting point of 300 deg.C or lower and suitable for soldering. In order to prevent a drop in strength, the volumetric occupying ratio of long fibers in a complex material with the fusible metal material is set to 15-90%. The fusible metallic material covered with a copper base material having high melting point is melted or softened when the temperature of an electric wire, is raised, force of constraint with the long fibers is weakened, and thermal stresses between them are relaxed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複合素線とそれを
用いた軽量低弛度架空電線に関し、更に詳しくは、軽量
であり、かつ高温下における弛度抑制効果が優れ、しか
も実働時における疲労破壊が起こりにくい複合素線と、
それをテンションメンバとする軽量低弛度架空電線に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite wire and a light-weight, low-sagging overhead electric wire using the same, and more particularly, to a light-weight, excellent sag suppressing effect at a high temperature, and a high efficiency in operation. A composite strand that is not prone to fatigue fracture,
The present invention relates to a lightweight, low-sagging overhead electric wire using the tension member as a tension member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から多用されている架空送電線は、
鋼線を撚り合わせた鋼心をテンションメンバとし、その
外周に例えばAlやAl合金から成る送電線を撚り合わ
せて配置した構造になっている。そして全体を鉄塔間に
高張力で張り渡して送電線路が形成される。
2. Description of the Related Art Conventionally used overhead power transmission lines are:
The structure is such that a steel core obtained by twisting steel wires is used as a tension member, and a transmission line made of, for example, Al or an Al alloy is twisted and arranged around the tension member. Then, the whole is stretched between the steel towers with high tension to form a transmission line.

【0003】ところで、架空送電線の場合、負荷電流を
増大させることにより送電容量を増加させることができ
る。したがって、送電容量を増加させるためには、送電
線に大電流を流すことが必要になってくる。しかしなが
ら、上記した鋼心Al撚線の場合、負荷電流の増大に伴
う温度上昇により、テンションメンバである鋼心の分担
張力が増大し、また温度変化に伴って弛度張力も変動す
る。そのため、鋼心をテンションメンバにした架空送電
線では、送電容量を増加させたときの弛度抑制効果は期
待できないという問題がある。また、鋼心は単位長さ当
りの重量も大きいので、鋼心アルミニウム撚線は自重で
垂れ下がりやすく、そのため、それに耐え得る付帯設備
が必要になってくる。
In the case of an overhead transmission line, the transmission capacity can be increased by increasing the load current. Therefore, in order to increase the transmission capacity, it is necessary to flow a large current through the transmission line. However, in the case of the above-described steel core Al stranded wire, the shared tension of the steel core, which is a tension member, increases due to a rise in temperature with an increase in load current, and the sag tension also fluctuates with a change in temperature. For this reason, there is a problem in that an overhead transmission line having a steel core as a tension member cannot expect a sag suppression effect when the transmission capacity is increased. Also, since the steel core has a large weight per unit length, the aluminum core wire of the steel core is liable to hang down by its own weight, and therefore, ancillary equipment capable of withstanding the need is required.

【0004】このようなことから、鋼心に代えて、軽量
でかつ線膨張係数が小さい材料をテンションメンバにし
た各種の軽量低弛度架空電線が開発されている。例え
ば、長尺な炭素繊維を強化材とし、各種のプラスチック
をマトリックスとして前記強化材を埋設した構造のFR
P線材をテンションメンバとするものが知られている。
[0004] For these reasons, various lightweight low-loose overhead electric wires have been developed in which a tension member is made of a material having a small linear expansion coefficient instead of a steel core. For example, FR having a structure in which a long carbon fiber is used as a reinforcement and various plastics are used as a matrix and the reinforcement is embedded.
It is known that a P wire is used as a tension member.

【0005】上記したFRP線材を架空送電線のテンシ
ョンメンバとして実働させた場合、架空送電線への負荷
の増減に基づいて当該架空送電線の温度上昇や温度下降
が起こると、それに伴って前記FRP線材も伸縮する。
しかしながら、前記したFRP線材の場合、強化材であ
る炭素繊維の線膨張係数と、炭素繊維を結束する樹脂マ
トリックスの線膨張係数との間には大きな差がある。一
般に、炭素繊維の値は小さく、樹脂マトリックスの値は
大きい。
When the above-mentioned FRP wire is actually operated as a tension member of an overhead transmission line, if the temperature of the overhead transmission line rises or falls based on the increase or decrease of the load on the overhead transmission line, the FRP wire is accordingly caused. The wire also expands and contracts.
However, in the case of the above-mentioned FRP wire, there is a large difference between the linear expansion coefficient of the carbon fiber as the reinforcing material and the linear expansion coefficient of the resin matrix that binds the carbon fibers. Generally, the value of carbon fiber is small and the value of resin matrix is large.

【0006】そのため、前記した電線温度の変化に伴う
FRP線材の伸縮時には、強化材とマトリックスとの間
に熱応力が発生し、経時的に熱疲労が蓄積し、最悪の場
合にはFRP線材(テンションメンバ)が疲労破壊を起
こすこともある。また、上記したFRP線材は、軽量で
全体の線膨張係数は小さく、高張力特性を備えた素材で
あるが、このようなFRP線材をテンションメンバにし
ても、得られた架空送電線全体の線膨張係数(以下、等
価線膨張係数という)は18×10-6/℃程度の値を示
し、電線温度が上昇するにつれて弛度は大きくなってく
る。
Therefore, when the FRP wire is expanded or contracted due to the above-described change in the wire temperature, thermal stress is generated between the reinforcing material and the matrix, and thermal fatigue is accumulated with time. In the worst case, the FRP wire ( Tension member) may cause fatigue failure. Further, the above-mentioned FRP wire is a material that is lightweight, has a small linear expansion coefficient, and has high tensile properties. However, even if such an FRP wire is used as a tension member, the wire of the obtained overhead transmission line as a whole is obtained. The expansion coefficient (hereinafter referred to as the equivalent linear expansion coefficient) indicates a value of about 18 × 10 −6 / ° C., and the sag increases as the wire temperature increases.

【0007】また、分担張力がテンションメンバに10
0%移行する遷移点温度以上に温度上昇したときであっ
ても、FRP線材(テンションメンバ)の伸びが生ずる
ので、温度上昇に伴って架空送電線の弛度は大きくなっ
てくる。一方、別のテンションメンバとしては、強化材
として炭素繊維、シリカ繊維、SiC繊維、ボロン繊維
などの軽量な無機質繊維を用い、マトリックスとして亜
鉛、すず、ビスマスなどの低融点金属を用いたFRMの
複合素線が知られている(特開平1−104732号公
報参照)。
Further, when the shared tension is applied to the tension member by 10
Even when the temperature rises to or above the transition point temperature at which 0% shift occurs, the FRP wire (tension member) elongates, so that the sag of the overhead transmission line increases with the temperature rise. On the other hand, as another tension member, a composite of FRM using lightweight inorganic fibers such as carbon fiber, silica fiber, SiC fiber, and boron fiber as a reinforcing material, and a low melting point metal such as zinc, tin, and bismuth as a matrix. An element wire is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-104732).

【0008】この複合素線の場合、テンションメンバと
しての実働時に、FRP線材の場合に起こりうるような
疲労破壊は起こりにくい。しかしながら、例えば、架空
送電線への負荷が大きくなることによって、その電線温
度がマトリックスである低融点金属の融点以上になる
と、当該低融点金属は溶融し、テンションメンバの外側
に配置されている送電線の隙間から流出するという事態
が起こる。
[0008] In the case of this composite element wire, during actual operation as a tension member, fatigue failure, which can occur in the case of an FRP wire, is unlikely to occur. However, for example, when the load on the overhead power transmission line increases and the temperature of the electric wire becomes higher than the melting point of the low-melting-point metal that is the matrix, the low-melting-point metal is melted and the transmission line disposed outside the tension member is melted. A situation occurs in which the fluid flows out of the gap between the electric wires.

【0009】そのため、この複合素線の場合は、電線温
度がマトリックスの融点より低くなる状態でしか実働さ
せることはできない。すなわち、この複合素線をテンシ
ョンメンバとする架空送電線では、大きな負荷電流を送
電することは事実上できないことになる。
[0009] Therefore, in the case of this composite elementary wire, it can be operated only in a state where the wire temperature is lower than the melting point of the matrix. That is, an overhead transmission line having the composite strand as a tension member cannot practically transmit a large load current.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のテンシ
ョンメンバにおける上記した問題を解決し、軽量、高張
力特性を備えていることは勿論のこと、高温下における
弛度増加は少なく、しかも実働時に疲労破壊を起こしに
くい複合素線と、それをテンションメンバにした軽量低
弛度架空電線の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional tension member, and has not only a light weight and a high tensile strength, but also a small increase in the sag at a high temperature, and furthermore, the actual operation of the tension member. An object of the present invention is to provide a composite element wire that is less likely to cause fatigue failure and a lightweight low-loose overhead wire using the composite element as a tension member.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、長尺繊維を強化材とし、前
記長尺繊維を埋設する易融金属材料をマトリックスと
し、前記マトリックスの外側がアルミニウム系または銅
系の材料で被覆されていることを特徴とする複合素線が
提供される。とくに、長尺繊維がポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾール繊維から成り、易融金属材料が、
亜鉛、ビスマス、タリウム、すず、鉛またはそれらの合
金から成る複合素線が提供される。
In order to achieve the above object, in the present invention, a long fiber is used as a reinforcing material, a fusible metal material in which the long fiber is embedded is used as a matrix, and the outside of the matrix is used. Is coated with an aluminum-based or copper-based material. In particular, the long fiber is made of polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, and the fusible metal material is
A composite wire made of zinc, bismuth, thallium, tin, lead or an alloy thereof is provided.

【0012】また、本発明においては、上記の複合素線
の集束体をテンションメンバとすることを特徴とする軽
量低弛度架空電線が提供される。
Further, in the present invention, there is provided a light-weight, low-sagging overhead electric wire characterized in that the above-mentioned composite wire bundle is used as a tension member.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】まず、複合素線について説明す
る。この複合素線は、断面図である図1に示したよう
に、長尺繊維1を強化材とし、それを埋設するマトリッ
クス2と、マトリックス2の外側を被覆する層3で構成
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a composite strand will be described. As shown in FIG. 1 which is a cross-sectional view, this composite strand is composed of a long fiber 1 as a reinforcing material, a matrix 2 in which the reinforcing fiber is embedded, and a layer 3 covering the outside of the matrix 2.

【0014】すなわち、長尺繊維1とマトリックス2は
繊維強化複合体(コンポジット)になっていて、その外
側が層3を構成する材料で被覆されたものである。ここ
で、長尺繊維1は、複合素線全体の強度特性を規定する
要素であり、軽量で、しかも引張強度などの強度特性に
優れているものが用いられる。このような長尺繊維1と
しては、軽量でしかもテンションメンバとしての適正な
強度特性を備えているものであれば何を用いてもよい
が、例えば、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾー
ル繊維、アラミド繊維などの有機質繊維;炭素繊維、炭
化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維
などの無機質繊維をあげることができる。
That is, the long fiber 1 and the matrix 2 are a fiber reinforced composite (composite), and the outside thereof is covered with the material constituting the layer 3. Here, the long fiber 1 is an element for defining the strength characteristics of the entire composite strand, and is used that is lightweight and has excellent strength characteristics such as tensile strength. As the long fiber 1, any material may be used as long as it is lightweight and has appropriate strength characteristics as a tension member. For example, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, aramid fiber, etc. Organic fibers; and inorganic fibers such as carbon fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, boron fibers, and glass fibers.

【0015】そして、この複合素線が架空送電線のテン
ションメンバとして実働することを考えると、電線温度
の上昇に基づく熱伸長が小さくなるように、線膨張係数
が小さい値であればあるほど好ましく、とくに負の値に
なるような繊維であることが最も好ましい。このような
ことからすると、本発明で用いる長尺繊維1としては、
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維が最も
好適である。
Considering that the composite wire actually functions as a tension member of an overhead transmission line, it is preferable that the coefficient of linear expansion be as small as possible so that thermal expansion due to a rise in the temperature of the wire is reduced. Most preferably, the fiber has a negative value. In view of the above, as the long fiber 1 used in the present invention,
Polyparaphenylene benzobisoxazole fibers are most preferred.

【0016】このポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維(Poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole)f
iber、以下、PBO繊維という)は、次式:
The polyparaphenylene benzobisoxazole fiber (Poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) f
iber (hereinafter, referred to as PBO fiber) is represented by the following formula:

【0017】[0017]

【化1】 Embedded image

【0018】を繰り返し単位とするポリパラフェニレン
ベンゾビスオキサゾールを液晶紡糸した繊維である。こ
のPBO繊維は、引張強度(Ts)が約5.5GPa、弾
性率(E)が約280GPa、融点が600〜650
℃、酸素指数が50〜55、密度(ρ)が約1.56g/
cm3、線膨張係数(α)が−6×10-6/℃程度であ
って、高強度、高弾性であり、耐熱性と難燃性が優れ、
しかも軽量である。そして、線膨張係数は負の値である
ため、温度上昇に伴い熱収縮するという性質を備えてい
る。
This is a fiber obtained by spinning liquid crystal of polyparaphenylene benzobisoxazole having a repeating unit of This PBO fiber has a tensile strength (Ts) of about 5.5 GPa, an elastic modulus (E) of about 280 GPa, and a melting point of 600 to 650.
° C, oxygen index 50-55, density (ρ) about 1.56 g /
cm 3 , a coefficient of linear expansion (α) of about −6 × 10 −6 / ° C., high strength, high elasticity, excellent heat resistance and flame retardancy,
Moreover, it is lightweight. Since the coefficient of linear expansion is a negative value, it has a property that it contracts with increasing temperature.

【0019】このPBO繊維1を埋設するマトリックス
2としては、比較的低温で軟化または溶融する易融金属
材料が使用される。とくに、その融液のPBO繊維に対
する濡れ性が良好で、常温下で軟質である材料が好適で
あり、例えば、はんだ(融点200〜300℃)、すず
(融点232℃)、亜鉛(融点419℃)、鉛(融点3
28℃)、ビスマス(融点271℃)、タリウム(融点
303℃)などをあげることができる。これらは単独で
用いてもよいし、2種以上を組み合わせた合金として用
いてもよい。とくに、はんだは好適である。
As the matrix 2 in which the PBO fibers 1 are embedded, a fusible metal material that softens or melts at a relatively low temperature is used. In particular, a material that has good wettability to the PBO fiber of the melt and is soft at room temperature is suitable. For example, solder (melting point: 200 to 300 ° C.), tin (melting point: 232 ° C.), zinc (melting point: 419 ° C.) ), Lead (melting point 3
28 ° C.), bismuth (melting point 271 ° C.), thallium (melting point 303 ° C.), and the like. These may be used alone or as an alloy in which two or more kinds are combined. In particular, solder is preferred.

【0020】ここで、前記した長尺繊維1とマトリック
ス2とから成る複合材において、長尺繊維の体積占有率
は15〜90%(したがって、マトリックスの体積占有
率は10〜85%)となるように設定することが好まし
い。長尺繊維の体積占有率が15%よりも小さくなる
と、複合材全体の強度特性、とりわけ引張強度が低下し
はじめる傾向が現れ、テンションメンバとしての効果は
減退する。逆に90%より大きくなると、易融金属材料
が少なすぎて長尺繊維を充分に結束できなくなり、その
ため同じく複合材としての強度特性の低下が起こりはじ
める。とくに好ましい長尺繊維の体積占有率は40〜6
0%である。
Here, in the composite material comprising the long fibers 1 and the matrix 2 described above, the volume occupancy of the long fibers is 15 to 90% (therefore, the volume occupancy of the matrix is 10 to 85%). It is preferable to set as follows. If the volume occupancy of the long fibers is less than 15%, the strength characteristics of the entire composite material, particularly the tensile strength, tend to decrease, and the effect as a tension member is reduced. On the other hand, if it exceeds 90%, the amount of the fusible metal material is too small to tie the long fibers sufficiently, so that the strength characteristics of the composite material begin to decrease. Particularly preferred volume occupancy of long fibers is 40 to 6
0%.

【0021】この易融金属材料から成るマトリックス2
の外側は、銅系またはアルミニウム系の材料3で被覆さ
れている。これらの材料は、いずれも、導電性が優れて
いるとともに、その融点がそれぞれ1084℃、660
℃程度であり、マトリックス2を構成する材料よりも高
融点である。したがって、マトリックスの易融金属材料
が溶融する温度になっても、この被覆材料3が溶融する
という事態は起こらない。
The matrix 2 made of this fusible metal material
Is coated with a copper-based or aluminum-based material 3. All of these materials have excellent conductivity and melting points of 1084 ° C and 660 ° C, respectively.
° C, and has a higher melting point than the material constituting the matrix 2. Therefore, even if the temperature at which the fusible metal material of the matrix is melted, the situation where the coating material 3 melts does not occur.

【0022】上記した材料としては、銅系の場合には、
銅単独、または銅合金が好適であり、またアルミニウム
系の場合には、アルミニウム単独、またはアルミニウム
合金が好適である。この被覆の厚みは格別限定されるも
のではないが、厚すぎると複合素線が重くなって軽量化
の要求に逆行するようになり、また薄すぎると、その機
械的強度が低下して外力で簡単に破損するような事態を
招くので、その厚みは0.3〜1.0mm程度にすることが
好ましい。
As the above-mentioned material, in the case of copper,
Copper alone or a copper alloy is preferred, and in the case of aluminum, aluminum alone or an aluminum alloy is preferred. The thickness of the coating is not particularly limited, but if it is too thick, the composite wire becomes heavy and goes against the demand for weight reduction, and if it is too thin, its mechanical strength is reduced and external force is applied. It is preferable that the thickness be about 0.3 to 1.0 mm, since this may easily cause breakage.

【0023】この複合素線は次のような作用効果を発揮
する。すなわち、架空送電線のテンションメンバとして
組み込まれたときに、電線温度の上昇により、その温度
がマトリックスを構成する易融金属材料の融点近傍また
は融点以上になると、当該易融金属材料は軟化または溶
融する。そのため、強化材である長尺繊維に対するマト
リックスの拘束力は弱くなり、長尺繊維は複合素線の長
手方向を遊動する自由度が増し、熱膨張する長尺繊維と
軟化または溶融しているマトリックスとの間では熱応力
が著しく緩和される。
This composite strand has the following functions and effects. That is, when incorporated as a tension member of an overhead transmission line, when the temperature of the electric wire rises near or above the melting point of the fusible metal material constituting the matrix, the fusible metal material softens or melts. I do. For this reason, the binding force of the matrix to the long fibers as the reinforcing material is weakened, and the long fibers have more freedom to move in the longitudinal direction of the composite strand, and the thermally expanded long fibers and the softened or melted matrix. The thermal stress is remarkably relaxed between.

【0024】そして温度降下が起こった場合、長尺繊維
は、軟化または溶融している易融金属材料の中を熱収縮
するので、そのとき、熱収縮する長尺繊維と易融金属材
料との間に発生する熱応力は極めて小さい。すなわち、
複合素線に温度上昇−温度降下の熱変化が反復して加わ
った場合でも、長尺繊維とマトリックスとの間ではほと
んど熱応力が発生しないので、疲労破壊は良好に阻止さ
れる。
When a temperature drop occurs, the long fibers thermally shrink in the softened or molten fusible metal material. The thermal stress generated between them is extremely small. That is,
Even when the composite wire is repeatedly subjected to a temperature change of a temperature rise and a temperature drop, almost no thermal stress is generated between the long fiber and the matrix, so that the fatigue fracture is well prevented.

【0025】また、易融金属材料が完全に溶融して液状
化した場合、長尺繊維はマトリックスによる拘束をほと
んど受けることなく熱伸縮をすることができる。そして
その場合、最外層の被覆3は溶融していないので、易融
金属材料の融液が外部に流出するという事態は起こらな
い。このような状態にある複合素線では、その熱伸縮
は、基本的には、長尺繊維の線膨張係数によって規制さ
れることになる。したがって、長尺繊維として線膨張係
数が小さい値のものを用いることにより、高温下におい
ても、その複合素線の弛度増加を抑制することができ
る。
When the fusible metal material is completely melted and liquefied, the long fibers can be thermally expanded and contracted almost without being restricted by the matrix. In this case, since the outermost coating 3 is not melted, a situation in which the melt of the fusible metal material flows out does not occur. In the composite strand in such a state, its thermal expansion and contraction is basically regulated by the linear expansion coefficient of the long fiber. Therefore, by using a long fiber having a small linear expansion coefficient, it is possible to suppress an increase in the sag of the composite element even at a high temperature.

【0026】また、最外層の被覆は、前記したように、
易融金属材料が溶融したときにその融液を外部に流出さ
せないためのシースの働きをするが、その外にも、次の
ような働きをする。例えば、長尺繊維が、PBO繊維の
ように紫外線劣化を起こしやすいような繊維である場
合、その繊維を光劣化から防ぎ、もって長期に亘ってテ
ンションメンバとしての信頼性を確保するという働きを
する。
As described above, the coating of the outermost layer is as follows.
When the fusible metal material is melted, it acts as a sheath for preventing the melt from flowing out. In addition, it acts as follows. For example, in the case where the long fiber is a fiber such as PBO fiber which is liable to be deteriorated by ultraviolet rays, the long fiber is prevented from being deteriorated by light, and thus has a function of securing reliability as a tension member for a long period of time. .

【0027】この複合素線は次のようにして製造するこ
とができる。すなわち、まず、長尺繊維を所定の太さに
集束したのち、例えば溶融はんだのような易融金属材料
の融液に浸漬または連続走行させることにより各繊維間
に前記融液を含浸させ、ついで全体を冷却する。その結
果、所定径の繊維強化金属複合材である線材が得られ
る。
This composite strand can be manufactured as follows. That is, first, after the long fibers are bundled to a predetermined thickness, the fibers are impregnated with the melt between the fibers by immersion or continuous running in a melt of a fusible metal material such as a molten solder. Cool the whole. As a result, a wire that is a fiber-reinforced metal composite having a predetermined diameter is obtained.

【0028】その後、上記線材を銅系またはアルミニウ
ム系から成り、所定の肉厚と内径を有する金属管の中に
導入し、全体に例えば伸線処理を行うことにより、所定
径の複合素線が得られる。このとき、長尺繊維の集束本
数、集束後の太さなどを調節することにより、長尺繊維
と易融金属材料との体積占有率を適宜な値に設定するこ
とができる。
Thereafter, the above-mentioned wire is introduced into a metal pipe made of copper or aluminum and having a predetermined thickness and an inner diameter, and the entire composite wire having a predetermined diameter is formed by, for example, drawing. can get. At this time, the volume occupancy of the long fibers and the fusible metal material can be set to an appropriate value by adjusting the number of bundles of the long fibers, the thickness after the bundle, and the like.

【0029】図2は、本発明の軽量低弛度架空電線の例
を示す断面図である。この電線は図1で示した複合素線
の複数本(図では7本)を集束して、テンションメンバ
とし、その外側に、複数本(図では26本)の例えばア
ルミニウムまたはアルミニウム合金から成る素線を送電
線として配置して全体を撚り合わせたものである。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a lightweight low-loose overhead wire according to the present invention. In this electric wire, a plurality (seven in the figure) of the composite strands shown in FIG. 1 are bundled to form a tension member, and a plurality of (26 in the figure) elements made of, for example, aluminum or an aluminum alloy are provided outside the tension member. The wires are arranged as transmission lines and the whole is twisted.

【0030】この電線は、テンションメンバが前記した
ような複合素線であるので、全体として軽量であり、電
線温度が上昇しても大きな弛度増加は起こらず、また、
電線温度が変化しても前記テンションメンバの疲労破壊
は起こらず、長期に亘って実働することができる。
Since the tension member is a composite strand as described above, the wire is light as a whole, and does not cause a large increase in sag even when the wire temperature rises.
Even if the temperature of the wire changes, the tension member does not undergo fatigue fracture, and can be operated for a long period of time.

【0031】[0031]

【実施例】東洋紡(株)製のPBO繊維(線膨張係数:
−6×10-6/℃)を集束して太さ2.1mmの集束体と
し、この集束体を、Pb:32重量%、Sn:16重量
%、Bi:52重量%から成るはんだ(融点:150
℃)の融液の中に連続走行させたのち冷却し、更に、内
径5mm、肉厚0.2mmのAl管の中に導入したのち、
全体に伸線加工を行って、線径3.5mmの複合素線を連
続的に製造した。
Example: Toyobo Co., Ltd. PBO fiber (linear expansion coefficient:
−6 × 10 −6 / ° C.) to form a bundle having a thickness of 2.1 mm. This bundle is composed of a solder (melting point: 32% by weight of Pb, 16% by weight of Sn, and 52% by weight of Bi). : 150
℃), and then cooled, and further introduced into an Al tube having an inner diameter of 5 mm and a wall thickness of 0.2 mm.
The whole was subjected to wire drawing to continuously produce a composite wire having a wire diameter of 3.5 mm.

【0032】この複合素線では、PBO繊維、はんだ、
Alの体積占有率は、それぞれ、35%、15%、50
%になっている。ついで、この複合素線を7本集束して
テンションメンバとし、その外側に、線径4.5mmのア
ルミニウム導体26本を配置して全体を撚り合わせ、図
2で示した電線にした。
In this composite strand, PBO fiber, solder,
The volume occupancy of Al was 35%, 15%, and 50%, respectively.
%It has become. Next, seven composite wires were bundled to form a tension member. Twenty-six aluminum conductors having a wire diameter of 4.5 mm were arranged on the outer side of the tension member, and the whole was twisted to obtain the electric wire shown in FIG.

【0033】上記した複合素線とアルミニウム導体の線
膨張係数および弾性係数、また電線全体の単位長さ当り
の質量、線膨張係数、弾性係数を測定し、その結果を表
1に示した。ついで、上記電線を、最大使用張力49.0
kNで径間長300mに亘って張設し、温度20℃、温
度90℃、温度200℃における弛度をそれぞれ測定
し、その結果も表1に示した。
The linear expansion coefficient and the elastic coefficient of the composite wire and the aluminum conductor, and the mass per unit length, the linear expansion coefficient, and the elastic coefficient of the entire electric wire were measured. The results are shown in Table 1. Then, the above electric wire was used for a maximum working tension of 49.0.
It was stretched at a kN of 300 m over a span of 300 m, and the sag at a temperature of 20 ° C., a temperature of 90 ° C., and a temperature of 200 ° C. was measured.

【0034】比較のために、線径3.5mmの鋼心を7本
集束してテンションメンバとし、その外側に、寸法と特
性が前記したアルミニウム導体と同じであるアルミニウ
ム導体26本を配置して従来の鋼心アルミニウム撚線を
製造した。この電線に対しても、実施例と同様の弛度測
定を行い、その結果を表1に示した。
For comparison, seven steel cores having a wire diameter of 3.5 mm are bundled to form a tension member, and 26 aluminum conductors having the same dimensions and characteristics as the above-described aluminum conductor are arranged outside the tension member. A conventional steel core aluminum stranded wire was manufactured. This wire was also subjected to the same sag measurement as in the example, and the results are shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1から以下のことが明らかである。 1)本発明の複合素線は、鋼心よりも弾性係数が小さく
強度特性は若干低下しているが、線膨張係数は著しく小
さくなっていて、熱伸長量は少なくなり、そのため、電
線全体の熱膨張係数を小さくすることに貢献している。 2)この複合素線をテンションメンバにすると、得られ
た電線の強度特性は、従来の鋼心アルミニウム線に比べ
て若干低下するものの、約18%程度軽量化している。
The following is clear from Table 1. 1) The composite strand of the present invention has a smaller elastic modulus than a steel core and slightly lower strength properties, but has a significantly lower coefficient of linear expansion and a smaller thermal expansion, and therefore, the entire electric wire, This contributes to reducing the coefficient of thermal expansion. 2) When this composite strand is used as a tension member, the strength characteristics of the obtained electric wire are slightly reduced by about 18%, though slightly lower than those of the conventional steel core aluminum wire.

【0037】3)しかも、電線温度が高温になっても弛
度増加は鋼心アルミニウム撚線に比べて著しく抑制され
ている。したがって、送電する負荷電流を従来以上に大
きくすることができる。
3) In addition, even when the temperature of the electric wire becomes high, the increase in the sag is significantly suppressed as compared with the steel core aluminum stranded wire. Therefore, the load current for transmitting power can be made larger than before.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
複合素線は軽量であり、線膨張係数も小さく、高温下に
おいて優れた弛度抑制効果を発揮するとともに、長尺繊
維とマトリックスである易融金属材料との間で熱応力の
発生も起こりにくいので、長期に亘る温度変化を受けて
も熱応力に基づく疲労破壊は起こらない。
As is apparent from the above description, the composite strand of the present invention is lightweight, has a small coefficient of linear expansion, exhibits an excellent sag suppressing effect at high temperatures, and has a long fiber and a matrix. Since a thermal stress is hardly generated between the material and the fusible metal material, even if it is subjected to a long-term temperature change, fatigue fracture based on the thermal stress does not occur.

【0039】したがって、この複合素線を用いて製造し
た架空送電線は、軽量であるとともに、負荷電流の増大
による電線温度の上昇があっても弛度は少なく、しかも
弛度変動はほとんど起こらない。そのため、その架空送
電線は鉄塔への負担を軽減することができ、しかも鉄塔
を低く建設することもできる。すなわち、逆にいえば、
既設の鉄塔に本発明の軽量低弛度架空電線を架線して
も、当該電線に従来よりも大きな負荷電流を流して送電
容量を高めることができる。
Therefore, the overhead transmission line manufactured using the composite strand is light in weight and has a small sag even when the wire temperature rises due to an increase in the load current, and the sag variation hardly occurs. . Therefore, the overhead power transmission line can reduce the load on the tower, and can also lower the tower. In other words, conversely,
Even if the light-weight, low-sagging overhead electric wire of the present invention is connected to an existing steel tower, a larger load current can be applied to the electric wire than before to increase the transmission capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の複合素線を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a composite strand of the present invention.

【図2】本発明の軽量低弛度架空電線の1例を示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one example of a lightweight low-loose overhead wire of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 長尺繊維 2 易融金属材料 3 銅系またはアルミニウム系の材料 4 アルミニウム導体 Reference Signs List 1 long fiber 2 fusible metal material 3 copper or aluminum material 4 aluminum conductor

フロントページの続き (72)発明者 贄川 潤 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 東浦 厚 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 廣石 治郎 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 三田 光一郎 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 柴 啓明 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Jun Sakagawa 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Atsushi Higashiura 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric (72) Inventor Jiro Hiroishi 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Inventor Koichiro Mita 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric (72) Inventor Hiroaki Shiba 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長尺繊維を強化材とし、前記長尺繊維を
埋設する易融金属材料をマトリックスとし、前記マトリ
ックスの外側がアルミニウム系または銅系の材料で被覆
されていることを特徴とする複合素線。
1. A long fiber is used as a reinforcing material, a fusible metal material in which the long fibers are embedded is used as a matrix, and the outside of the matrix is coated with an aluminum-based or copper-based material. Composite strand.
【請求項2】 前記長尺繊維は、その線膨張係数が負の
値を示す繊維である請求項1の複合素線。
2. The composite strand according to claim 1, wherein the long fiber is a fiber having a negative coefficient of linear expansion.
【請求項3】 前記長尺繊維が、ポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾール繊維である請求項1または2の複
合素線。
3. The composite strand according to claim 1, wherein the long fiber is a polyparaphenylene benzobisoxazole fiber.
【請求項4】 前記易融金属材料は、その融点が300
℃以下の材料である請求項1の複合素線。
4. The fusible metal material has a melting point of 300.
2. The composite strand according to claim 1, wherein the composite strand is a material having a temperature of not more than ℃.
【請求項5】 前記易融金属材料が、亜鉛、ビスマス、
タリウム、すず、鉛の群から選ばれる少なくとも1種ま
たはそれらの合金である請求項1または4の複合素線。
5. The fusible metal material comprises zinc, bismuth,
The composite strand according to claim 1, wherein the composite strand is at least one selected from the group consisting of thallium, tin, and lead, or an alloy thereof.
【請求項6】 請求項1の複合素線の集束体をテンショ
ンメンバにしたことを特徴とする軽量低弛度架空電線。
6. A lightweight, low-sagging overhead electric wire, wherein the bundle of composite strands according to claim 1 is used as a tension member.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085915A (en) * 2004-09-14 2006-03-30 Railway Technical Res Inst Linear body whose thermal expansion is small and manufacturing method therefor
JP2006085914A (en) * 2004-09-14 2006-03-30 Railway Technical Res Inst Linear body with small thermal expansion and manufacturing method therefor
JP2007299933A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Koa Corp Resistor
JP2007299932A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Koa Corp Resistor
JP2008503056A (en) * 2004-06-17 2008-01-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Cable and manufacturing method thereof
KR101157330B1 (en) 2009-12-30 2012-06-18 주식회사 효성 Preparing method of Inner Strength Member of Fiber Reinforced Plastics for Overhead Transmission Line
JP2012129094A (en) * 2010-12-16 2012-07-05 Railway Technical Research Institute Composite electric wire
KR101206092B1 (en) 2004-06-17 2012-11-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Cable and method of making the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503056A (en) * 2004-06-17 2008-01-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Cable and manufacturing method thereof
KR101206092B1 (en) 2004-06-17 2012-11-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Cable and method of making the same
JP2006085915A (en) * 2004-09-14 2006-03-30 Railway Technical Res Inst Linear body whose thermal expansion is small and manufacturing method therefor
JP2006085914A (en) * 2004-09-14 2006-03-30 Railway Technical Res Inst Linear body with small thermal expansion and manufacturing method therefor
JP4708748B2 (en) * 2004-09-14 2011-06-22 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Method for producing low thermal expansion linear body
JP4727961B2 (en) * 2004-09-14 2011-07-20 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Low thermal expansion linear body and method for producing the same
JP2007299933A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Koa Corp Resistor
JP2007299932A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Koa Corp Resistor
KR101157330B1 (en) 2009-12-30 2012-06-18 주식회사 효성 Preparing method of Inner Strength Member of Fiber Reinforced Plastics for Overhead Transmission Line
JP2012129094A (en) * 2010-12-16 2012-07-05 Railway Technical Research Institute Composite electric wire

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