JP2000243142A - 架空送電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼心から成る心線部と、その外周に配された
アルミまたはアルミ合金素線を撚り合せて成る外層部を
有する架空電線であって、連続許容電流が拡大された電
線を提供する。 【解決手段】 最外層に配される素線の一部または全て
に、外表面側に溝を形成し、且つ内面側に溝断面積補充
部を形成する。これにより、電線外径、断面積を変えず
に許容電流を増加できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、架空送電線（電力
線）に関するものである。さらに詳しくは、本発明は複
数の素線を撚り合せた外層部を有する架空送電線（電力
線）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な架空送電線に使用される導体
は、図３に示されるような、心線（図３には、７本の亜
鉛メッキ鋼線４が心線として示されている）上に円形断
面の素線を複数本撚り合せて外層部（図３には、３層か
ら成る外層部が示されている）を形成し、撚線の包絡外
形をも円形としたものである。

【０００３】近年では、非円形断面の素線を撚り合せた
もの、包絡外形が非円形乃至特種形状のものも開発され
ている。例えば、図５（心線部の外周に３層の外層部が
配されている）に示されるような、最外層に扇型断面の
素線を配し、且つ最外層表面に凸部（図５には、上下の
２個所の凸部が示されている）を設けて、風により発生
する騒音を防止するための電線や、図６（心線部の外周
に３層の外層部が配されている）に示されるような、外
層全般が扇型断面の圧縮素線で構成されるようにした、
送電ロスを低減するための電線がその例である。

【０００４】いずれの図によって示される電線も、その
基本構造はＡＣＳＲと言われ、中心部に心線となる亜鉛
（Ｚｎ）めっき鋼線等を配し、その外周部に外層となる
アルミまたはアルミ合金線を配して撚り合せた構造を有
する。

【０００５】これ等の電線を電力線として使用する場合
における送電容量（許容電流）は、導体部であるアルミ
またはアルミ合金線の許容温度から決定されている。電
流容量は、簡易的に説明するならば、以下の如き熱平衡
式（式１）より求めることができる。

【０００６】 （ジュール発熱）＋（日射発熱）＝（対流放熱）＋（輻射放熱） Ｉ² Ｒ ＋ ＤηＷｓ ＝ πＤθｈｗ＋ πＤθｈｒη ここに、Ｉは電流（Ａ）、Ｒは抵抗（Ω／ｃｍ）、Ｄは
電線外径（ｃｍ）、ηは放照率、Ｗｓは日射量（Ｗ／ｃ
ｍ）、θは上昇温度（℃）、ｈｗは対流放射熱（Ｗ／℃
・ｃｍ）、ｈｒは輻射放射熱（Ｗ／℃・ｃｍ）である。
なお、包絡外形が非円形である場合には、撚りピッチ内
での平均をとって外径としている。現実には、例えばＡ
ＣＳＲの場合には連続許容温度９０℃を、耐熱ＡＣＳＲ
の場合には連続許容温度１５０℃を越えないように許容
電流が決定されている。

【０００７】以上の如き従来の架空送電線は、各種の課
題を抱えているが、特に近年に至って必要となって来た
ことは、送電容量の向上と適正化への対応である。即
ち、従来の電線にあっては、汎用の円形断面素線の撚り
合せ電線においても、あるいは、低風圧化、低振動化等
のために非円形断面成形素線を撚り合せた電線において
も、構造上は、電流容量を増大させることを目的として
工夫されたものではなく上記必要に十分対応できない。
このことは、電流容量の増大を目的として導体部の材質
を耐熱または超耐熱のアルミ合金に変えて許容温度の上
昇を試みた電線においても、構造上は、円形断面素線又
は非円形断面素線を撚り合わせたものでも上記式１によ
る制限を受ける点においては、結局、全く変わるところ
がない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
の素線を撚り合せた外層部を有する架空送電線におい
て、最外層素線の構造を改良することによって電流容量
を増加させた架空送電線（電力線）を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の架空送電線は、
心線部とその外周に配された複数のアルミまたはアルミ
合金素線を撚り合せて成る外層部を有する架空送電線に
おいて、最外層に配されるアルミまたはアルミ合金素線
の一部または全てに、外表面側（外周側）に溝を形成
し、且つ内面側（中心側）周辺に上記溝の形成による断
面積減を補う溝断面積補充部を形成したことを特徴とす
る架空送電線である。

【００１０】本発明における心線部としては、鋼線、例
えば複数の亜鉛メッキ鋼線から成る心線部が挙げられ
る。

【００１１】本発明において、最外層のアルミまたはア
ルミ合金素線に形成される溝としては、当該素線の長軸
に沿った１本または複数本の溝であって、架空送電線の
外周側に位置し、電線の表面積（πＤ）を増加させて対
流放熱量と輻射放熱量を増加し、結果的に許容電流を増
加させるように作用する（上述の式１参照）。但し、単
に溝形成のみを行うと、当該素線の導体断面積が減少
し、また断面積形状が複雑化して、ジュール熱の増加を
もたらしてしまうので所期の目的が達せられない。

【００１２】本発明において、最外層のアルミまたはア
ルミ合金素線であって上記溝を形成された素線に形成さ
れる上記溝断面積補充部としては、上記溝の形成によっ
て減少した当該素線の導体断面積の減少を補うための補
充部であって、例えば当該の素線の内層側（架空送電線
の外周側に面しない部分）のふくらみ部として形成され
る。

【００１３】なお、単に電線表面積増を目的とすれば、
撚線包絡外径を拡大することも出来るが、現実的には風
圧荷重が増大してしまう等の点から、溝形成と補充部形
成をバランスさせて、外径は従来と同等に保ちつつ、通
電容量を増大することが重要である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ、本発
明の実施例、変形例等について説明し、本発明の実施の
形態を明らかにする。

【００１５】図１は、本発明によるＡＣＳＲ ８１０ｍ
ｍ² 架空送電線の一実施例における、溝及び溝断面積補
充部が形成された、最外層のアルミまたはアルミ合金素
線の断面説明図である。

【００１６】図２は、本発明の架空送電線の一実施例の
撚線図である。

【００１７】図３は、図２に示される本発明の架空送電
線の一実施例と同一の断面積及び外径を有する従来のＡ
ＣＳＲ ８１０ｍｍ² 架空送電線の撚線図である。

【００１８】図４は、図２に示される本発明の一実施例
である架空送電線と、図３に示される従来の架空送電線
の連続許容電流の比較試算結果を説明するグラフであ
る。

【００１９】図１に示される如く、本発明によるＡＣＳ
Ｒ ８１０ｍｍ² 架空送電線の一実施例における最外層
の素線は、幅（Ｗ）×深さ（Ｗ／２）の長軸方向の溝２
の４本が外表面側（外周側）に形成され、上記４本の溝
の形成による素線の断面積減分に相当する断面積を有す
る溝断面積補充部３が当該素線の内層側に形成されてい
る。その断面積は、対応する円形断面の素線と変らな
い。即ち、図１中の破線は、標準とする素線の円形断面
を示す（図３参照）が、本発明においては溝形成による
断面積減が溝断面積補充部によって補われるので、その
断面積は破線円の断面積と同等である。

【００２０】図２に示される如く、本発明によるＡＣＳ
Ｒ ８１０ｍｍ² 電線の一実施例は、亜鉛メッキ鋼線４
の７本から成る心線部上に、２層のアルミまたはアルミ
合金素線を配し、さらに最外層に図１に示される形状に
加工されたアルミまたはアルミ合金素線を配して撚り合
せた電線であって、断面積（８１０ｍｍ² ）及び外径
（３８．４ｍｍ）において、図３に示される従来のＡＣ
ＳＲ ８１０ｍｍ² 電線と同等であるが、溝形成によっ
て表面積については約１４４％に拡大されている。よっ
て、電線の放熱量が効果的に増加し、連続許容電流量が
向上した。なお、図３の電線に対し、線径が著しく異な
る素線を組合せて最外層に配して、表面に段差を形成し
て表面積を増加させる方法もあるが、表面積の増加は最
大でも１０〜２０％程度であり、有効ではない。

【００２１】連続許容電流量の向上を検証するべく、本
発明の電線と従来の電線を、ＡＣＳＲ ８１０ｍｍ² 電
線の場合について試算した結果は、図４に示される如く
であって、従来電線の連続許容電流が１２３８Ａである
のに対して、本発明による電線においては７％増（１０
７％）の連続許容電流となることが示される。なお、連
続許容温度は、何れも９０℃とした。

【００２２】以上の本発明の実施の形態においては、最
外層に配せられ、溝及び溝断面積補充部が形成される素
線が円形面を基準として説明される場合についてのもの
であるが、非円形断面の素線に溝及び溝断面積補充部を
形成して最外層とすることも、本発明の範囲にある。ま
た同様に、以上の本発明の実施の形態は、電線の包絡外
形が円形である場合のものであるが、包絡外形が非円形
の電線についても本発明の範囲に含まれる。

【００２３】本発明の架空送電線においては、対応する
従来のＡＣＳＲ電線類と同一断面積、同一外径のものと
することが出来るので、線路設計に変更を加えることな
く、電流容量を増加することが可能であり、総合的なコ
ストメリットが大きい。

【００２４】また、最外層素線に溝断面積補充部と合せ
て設けられる溝の微小の程度によっては、表面粗度に起
因する風圧荷重の低減が図られ、結果的に鉄塔部材及び
基礎縮少によるコストメリットも発生する。

【００２５】さらにまた、溝の微小の程度によってはエ
ージング（表面粗化）と同じ原理に基づくコロナ騒音の
抑制が行なわれ、結果的に環境調和に効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上要するに、本発明によれば、構造面
から電流容量（許容電流）が増加した架空送電線（電力
線）を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の架空送電線の一実施例における最外層
に配された、溝及び溝断面補充部を設けた素線の断面説
明図である。

【図２】本発明の架空送電線の一実施例における撚線説
明図である。

【図３】従来の架空送電線の一例における撚線説明図で
ある。

【図４】本発明による電線の連続許容電流増加を説明す
るグラフである。

【図５】従来の架空送電線の一例における撚線説明図で
ある。

【図６】従来の架空送電線の一例における撚線説明図で
ある。

【符号の説明】

１ アルミまたはアルミ合金線 ２ 溝 ３ 溝断面積補充部 ４ 亜鉛メッキ鋼線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 伸明 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 Ｆターム(参考） 5G307 EA03 EA08 EE01 EF10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心線部と、その外周に配された複数のア
   ルミまたはアルミ合金素線を撚り合せて成る外層部を有
   する架空送電線において、最外層に配される素線の一部
   または全てに、外表面側に溝を形成し、且つ内面側周辺
   に上記溝の形成による断面積減を補う溝断面積補充部を
   形成したこを特徴とする架空送電線。