JPS5919605B2 - 送電線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は低風音化された送電線に関する。

周知のように、送電線はアルミや銅等のように抗張力の
高い断面円形の素線を、鋼線の外周の長手方向に撚り合
わせて構成される。このような送電線は、１０ｍ／秒程
度またはそれ以上の風速の風が当たると、通常のＡＣＳ
Ｒ（鋼心アルミ撚線）などの表面に、カールマン渦が生
じ、うなりに似たエオルス音と称される風音を発生する
。このような風音は、送電線を架設している付近の住民
に不快感を与えるので、これを低減することが望まれて
いる。第１図は従来の送電線より発生する風音について
周波数（Ｈ２）の帯域別に音圧レベル（ｄＢ）を測定し
た特住図である。

この測定例では、最大の音圧レベルを有する周波数帯域
から１オクターブ幅Ａを３等分したーオクターブ幅毎に
音圧レベルを１０秒評価によつて測定したものである。
この音圧レベルが大きいほど耳障りな風音となるが、従
来の送電線は音圧レベルが非常に高かつた。特に、最大
音圧レベルの周波数帯域の風音が非常に耳障りな音とな
る。それゆえに、この発明の目的は、音圧レベルの低い
低風音化された送電線を提供することである。

この発明を要約すれば、最外層が外周表面の平滑な複数
の分割導体を撚り合わせた層からなりかつ複数の分割導
体の一定数毎の隣接する両分割導体の外側の角に曲率半
径に（ｍ）の円弧からなる複数の溝を形成し、曲率半径
に（ｍ）と、電線の直径Ｄ（ｍ）と、となりあう溝の中
心に対する角度θ（度）との関係を、１０−も＋１０ｇ
θ＞２５５に選んで構成した送電線である。以下に図面
を参照してこの発明の具体的な実施例について説明する
。

第２Ａ図はこの発明の一実施例の送電線の全体の断面図
を示し、第２Ｂ図は分割導体１３の拡大断面図を示す。

構成において、この実施例の送電線１０は、内層１１お
よび１２と最外層１３とから構成される。この内層１１
は第２Ａ図では省略して示されているが、通常内層１２
のように断面円形の素線を撚り合わせた層で構成されい
いる。この発明の特徴となる最外層１３は、断面から見
てリング形状でありかつその外周表面が平滑な導体を放
射状に分割して複数（ｎ−３＋−）の分割導体１３１〜
１３ｎとし、この複数の分割導体を送電線の長手方向に
撚り合わせて構成されている。ここで言う分割導体は、
セグメント素線と称される場合もある。これらの複数の
分割導体１３１〜１３ｎは、第２Ｂ図に示すように、外
側の両角が曲率半径ｒの円弧状に形成される。そして、
分割導体１３１〜１３ｎが内層１２の外周に環状に並べ
られて長手方向に撚り合わせられることによつて、この
実施例の送電線１０が構成される。これによつて、送電
線１０の外周面には、曲率半径ｒ（ｍ）の２つの円弧の
分割面に近い側を突き合わせ、かつ分割面から離れた側
を分割導体の外周表面につらねたような形状、換言すれ
ばラツパ形状の溝１４が複数本形成される。この実施例
の送電線は、最外層が断面円形の素線を撚り合わせた層
から成る従来の送電線、および最外層が表面平滑なパイ
プ層から成る送電線に生ずるカールマン渦の形成状態を
分析した結果、着意したものである。

ところで、前記送電線１０における最適形状を見出すた
めに、曲率半径ｒ（ｍ）、電線直径（外径）Ｄ（ｍ）、
となりあう溝１４の中心に対する角度（以下開き角と称
す）θ（度）と、最大音圧レベル差ΔＬ（ＤＢ）との関
係を実験により求めた。ここで最大音圧レベル差ΔＬ（
ＤＢ）とは、最外層が円形素線を撚り合わせた層から成
る従来の送電線の最大音圧レベルを基準としたとき、同
一直径を有するこの実施例の送電線１０の最大音圧レベ
ルとの差を言う。この実験では、８０儂Ｘ８Ｏｃ！ｎの
低騒音風洞を用い、吹出口から５０Ｃ！ｎの位置に送電
線１０を置いて行なつた。

また、実験では風速が１５ｍ／秒、２５ｍ／秒の２種類
で行なつた。このように、風速を代表的に２つの値に選
んだのは、次の理由による。すなわち、風速１５ｍ／秒
以下では送電線による風音の音圧レベルが小さいので、
風音対策を検討する必要ｌがない。一方、風速３５ｍ／
秒以上では送電線による風音に比べて風速による周囲の
騒音の方が大きくなる、いわゆる暗騒音となるので、送
電線による風音が問題とされないためである。このよう
な条件において、この実施例の送電線１０の曲率半径ｒ
（ｍ）、外径Ｄ（ｍ）、溝の開き角θ（度）を適当に異
ならせた実測結果と、同一直径Ｄ（ｍ）の従来の送電線
の実測結果とを対比した場合における風速別の最大音圧
レベル差ΔＬ（ＤＢ）を第１表に示す。第３図は従来の
送電線と第２Ａ図に示す送電線１０との風音について周
波数の帯域別に音圧レベルを測定した特件図である。

特に、実線は従来の送電線の場合を示し、点線は第２Ａ
図に示す構造の送電線１０の音圧レベルを示す。ここで
、最大音圧レベルとなる周波数帯域における従来の送電
線の音圧レベルとこの実施例の送電線１０の音圧レベル
との差、すなわち最大音圧レベル差がΔＬで示される。
第１表において、最大音圧レベル差ΔＬ（ＤＢ）が負（
−）の場合は、同一直径における従来の送電線に比べて
この実施例の送電線１０の方が最大音圧レベルの低いこ
とを意味する。

この第１表を検討した結果、電線の直径Ｄ（ｍ）と曲率
半径ｒ（ｍ）とは低風音化に当たつて相関関係にあると
考えられる。すなわち、曲率半径ｒ（ｍ）と電線の直径
Ｄ（ｍ）との比、いわゆる曲率半径比率右が最大音圧レ
ベル差ΔＬと相関関係にある。一方、開き角θ（度）の
変化に対する最大音圧レベル差ΔＬの変化は、曲率半径
比率Ｌに比べて軽微であ〜 Ｄるが、
全く無関係とは言えない。

そこで、開き角θと最大音圧レベル差ΔＬとの関係は、
開き角θ（度）の対数（すなわち１０ｇθ）で表わすの
が適当である。したがつて、最大音圧レベル差ΔＬは送
電線１０の形状との関係で表現するとすれば、送電線１
０の形状係数Ｋは次式で表現できることがわかつた。そ
こで、第１表に示すデータを形状係数との関係で整理す
ると、第２表および後述の第４図を得た。

第４図は第２Ａ図の実施例における送電線１０の形状係
数Ｋと最大音圧レベル差ΔＬとの関係を風速別に示した
図である。図において・および実線ａは風速１５ｍ／秒
における形状係数Ｋと最大音圧レベル差ΔＬとの関係を
示し、×および実線ｂは風速２５ｍ／秒における形状係
数Ｋと最大音圧レベル差ΔＬとの関係を示す。第４図か
ら電線の直径Ｄ（ｍ）と曲率半径ｒ（ｍ）とは、常に曲
率半径比率Ｌによつてのみ最大音圧）
Ｄレベル差ΔＬに対して影響を与えることが確
認された。

また、開き角θ（度）は１０ｇθの形で最大音圧レベル
差ΔＬに影響を及ぼすことが確認された。この場合にお
いて、最大音圧レベル差ΔＬに対する曲率半径比率Ｌの
影響は、θ（または１０ｇθ）Ｄの影響よりも大きく、
形状係数Ｋが一定の場合であれば風速が大きいほど最大
音圧レベル差ΔＬが低くなることが確認された。

ここで、最大音圧レベル差ΔＬは負の値にならなければ
、風音を低減する効果がない。以上の分析に基づいて、
第４図を考察すると、最大音圧レベル差がＯより小（す
なわち負）となる風速別の形状係数は、風速１５ｍ／秒
では形状係数Ｋ〉３．０５の範囲、風速２５ｍ／秒では
形状係数Ｋ〉２．５５の範囲において、風音の低減効果
を発揮できることが理解できる。

ところで、一般に、風速の低い領域においては、最大音
圧レベルの値自体が風速の高い領域における値よりも低
い。以上のことを考慮すると、風音問題が顕著に生ずる
風速２５ｍ／秒において最大音圧レベル差ΔＬが負の値
となる形状係数、すなわち形状係数Ｋが２．５５よりも
大きな値となるように、送電線１０の直径Ｄ（ｍ）、曲
率半径ｒ（ｍ）、開き角θ（度）のそれぞれを選ぶこと
により、風音問題の生ずる相対的に高い風速領域におい
て、最大音圧レベルを低下させることができ、低風音効
果を発揮できることがわかつた。なお、曲率半径比率ｈ
や開き角θ（度）は、その値を大きくとることによつて
、形状係数Ｋの値を大きくすることができかつしたがつ
て低風音効果をより一層発揮できる。

しかしながら、送電線の構造設計上、分割導体１３１〜
１３ｎの高さや開き角θ（度）を大きくした場合におけ
る分割導体の撚り合わせなどに制限があるため、実際に
送電線を製造するに当たつては曲率半径比率Ｌ≦±Ｄ−
６ゝ開き角θ≦１８０当程度が一般的な限界になると予
測される。

ただし、この発明の技術思想は、この値に限定されるも
のではない。この場合において、曲率半径比率も＝青と
しかつ開き角θ−１８０てとしたとき、形状係数Ｋ＝３
．９２となり、形状係数Ｋ〉２．５５なる条件を満足し
ている。すなわち、第２Ａ図の実施例の送電線１０は、
実際の送電線の構造設計に十分適用し得るものであり、
前記データもこの範囲をカバーしている。第５図はこの
発明の他の実施例の送電線２０の断面図である。

この実施例の送電線２０は、開き角θ（度）が４０のを
越えて分割導体の円周方向長さが大きな場合において、
最外層２３の分割導体を撚り合わせるのに困難件を伴な
うので、それを補うために考えた構造である。すなわち
、この実施例の送電線２０は、断面から見てリング形状
の最外層２３の導体を相対的に小さな開き角θ１′．Ｘ
：[メj：！Ｌｊ７弄ニ：１；咋文：ずつの分割導体をグ
ループ化して分割導体群とし、同一グループの分割導体
のうち外側となる分割導体の外側の角のみを曲率半径ｒ
（ｍ）の円弧状に形成したものである。

たとえば、第５図に示す実施例の送電線２０は、開き角
度θ−４５に、θ１＝１５送とした場合の例であり、３
個の分割導体２３１〜２３３，２３４〜２３６，・・・
２３（ｎ−２）〜２３ｎで一つのグループの分割導体群
２３ａ，２３ｂ，・・・２３ｈが構 ・成される。

そして、同一グループにおける中央の分割導体２３２，
２３５，・・・２３（ｎ−１）の両側面およびそれに隣
接する側の分割導体２３１ならびに２３３，２３４なら
びに２３６，・・・２３（ｎ−２）ならびに２３ｎの角
には何ら円弧が形成されない。そして、中央の分割導体
を挟む左右の分割導体２３１および２３３，２３４およ
び２３６，・・・２３（ｎ−２）および２３ｎの外側の
角には、曲率半径ｒ（ｍ）の円弧が形成されている。こ
れによつて、送電線２０の最外層２３には、分割導体群
の数（すなわち分割導体の個数を１つのグループの分割
導体群に含まれる導体の個数で除算した数）の溝２４が
形成されることになる。この実施例のように、隣接する
溝の開き角θ（度）で囲まれる分割導体群を複数個の分
割導体で構成することにより、開き角θおよび分割導体
の円周方向長さが大きな送電線であつても、撚り合わせ
が容易となり、容易に製造できる利点があるＯ以上のよ
うに、この発明は、最外層が外周表面の平滑な複数の分
割導体を撚り合わせた層からなりかつ複数の分割導体の
一定数毎の隣接する両分割導体の外側の角に曲率半径ｒ
（ｍ）の円弧からなる複数の溝を形成し、曲率半径ｒ（
ｍ）と電線の直径Ｄ（ｍ）と開き角θ（度）との関係を
、１０・も＋ＩＯｇθ〉２．５５に選ぶことによつて、
送電線の風音を著しく軽減でき、低風音化された送電線
を実現し得るなどの特有の効果が奏される。

なお、本願出願人は、本願の発明者と同一の発明者によ
つてなされた発明であつて、本願発明と目的を異にする
低風圧化された送電線を特願昭５４−１４７４７８号と
して既に出願している。本願発明と先に出願した発明と
は、その一部において構造を同一にする部分がある。そ
こで、本願では、その対象として、「風速をＶ（ｍ／Ｓ
ｅｃ）としたとき、の関係になる曲率半径ｒの円弧が分
割導体６外餌−の角に形成された送電線」を含まない送
電線とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は周波数の帯域別に送電線の風音の音圧レベルを
測定した特件図である。 第２Ａ図はこの発明の一実施例の送電線１０の断面図を
示し、第２Ｂ図は送電線１０の分割導体の拡大断面図を
示す。第３図は従来の送電線とこの実施例の送電線１０
の周波数帯域別における風音の最大音圧レベル差を示す
図である。第４図は第２Ａ図に示す実施例の送電線１０
の形状係数Ｋと最大音圧レベル差ΔＬとの関係を風速別
に示す図である。第５図はこの発明の他の実施例の断面
図である。図において、１０および２０はこの発明の送
電線、１１，１２，２１，２２は内層、１３，２３は最
外層、１３１〜１３ｎ，２３１〜２３ｎは分割導体、２
３ａ〜２３ｈは分割導体群を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電線の最外層が、断面から見てリング形状でありか
   つその外周表面が平滑な導体を放射状に分割して複数の
   分割導体にされ、複数の分割導体を長手方向に撚り合わ
   せた層からなり、前記複数の分割導体の一定数ごとの隣
   接する両分割導体の外側の角に曲率半径ｒ（ｍ）の円弧
   を形成し、前記電線の直径をＤ（ｍ）とし、となりあう
   溝の中心に対する角度をθ（度）としたとき、１０・ｒ
   ／Ｄ＋ｌｏｇθ＞２．５５の関係になる曲率半径ｒ（ｍ
   ）の２つの円弧（但し、風速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）とした
   とき、▲数式、化学式、表等があります▼ の関係になる曲率半径ｒの円弧を除く）を突き合わせて
   なる複数本の溝を有することを特徴とする送電線。