JP2017517836A

JP2017517836A - 特に中‐高温の熱的限界および高い電気負荷における低膨張のための、露出した架空電線路用の導体

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Publication number: JP2017517836A
Application number: JP2016560453A
Authority: JP
Inventors: サルチ、ギアコモ; ペロニ、ダヴィデ; メルザリ、エンリコ; ミグリアレシ、クローディオ
Original assignee: デアンゲリプロドッチエス．アール．エル．
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2017-06-29
Also published as: CN106415738A; KR20160145090A; EP3129991A1; WO2015155728A1; EP3129991B1; US20170117695A1

Abstract

複数の電線路のための導体が記載され、導体は、電気エネルギー輸送のための伝導手段が上に配置された耐荷コアを備え、上記耐荷コア（４）は、１または複数のシース（２）で包み込まれた１または複数のロープを画定する複数の整列したアラミド繊維を含むという点で特徴付けられる。

Description

本発明は、電線路用の導体に関し、特に、高い電気負荷における限定された膨張および中‐高温の熱的限界のための、特に高電力のための架空電線路用の導体に関する。

架空電力線は、銅、金および銀等の電力の適用に適した他のあり得る複数の導体と比較して、それらの良好な導電性、低費用および低い重量のせいで、一般にアルミニウム導体から成る。しかしながら、導体は、アルミニウムの劣った機械的特性が原因で、それらの取り付けを可能にする複数の鋼線を用いて通常内部で補強される。最近の複数の必要条件は、例えば導体の断面を増加させることで、存在する複数の線を介して送信される電力を次第に増加させるに至った。従って、十分な機械的特性を保つ一方で、システムをより軽くすることが必要になった。

電線路導体の種類の選択は、導体自体の操作の複数の最終的条件、特に耐用年数、複数の機械的応力および複数の環境状況によって決定される。実際に、文献において広く実証されているように、架空電線がさらされる最も重要な環境攻撃は、持続的な機械的応力の印加と同時に生じる、温度、湿度、ＵＶ‐可視光放射、および攻撃性のある化学剤への長時間にわたる暴露である。

複数の国際的規格、例えばイタリアのＣＥＩ１１−４（１９９８−０９）規格、「Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎｏｆｏｕｔｄｏｏｒｏｖｅｒｈｅａｄｅｌｅｃｔｒｉｃｌｉｎｅｓ」によると、屋外の架空電線路は「陸上で野外に設置される、それぞれの絶縁体、支持体および付属品を有する複数の露出した導体から成る複数の線」として定義される。この規格はまた、ＥＤＳ（ＥｖｅｒｙＤａｙＳｔｒｅｓｓ）条件において導体の許容可能な応力が、固定された導線の場合、その破壊荷重の２５％、固定されていない導線（すなわち、張力段階の間にある）の場合３０％を超えるべきではないことも要求する。これらの条件は、導体の耐用年数全体にわたって満たされなければいけなく、それは、導体のニーズが置き換えられる前の４０〜５０年よりも長いと推定される。導体は、従って、その経時的な機械的および疲労強度特性を、限定されたクリープ伸長と共に保持しなければいけない。

電力の架空送電に適切な複数の導電体の中で、アルミニウム導体が最も広範囲にわたるものである。架空送電用の複数の導体は、均質導体および非均質導体へと一般に分類される。前者は、アルミニウム合金（ＡＡＡＣ）のみを含み、電流伝導用および複数の支持物質としての両方で使用される一方、後者は、導体の重量に耐えるのに適切な補強材料のコアを含む。補強として使用される物質に応じて、４つのカテゴリが特定され得る、すなわち、（ＡＳＣＲ、ＡＣＳＳおよびＧＡＰＴＹＰＥとして周知である）鋼心を含む、導体補強用の特殊金属合金（Ｆｅ−Ｎｉ合金、インバー）を含む、金属複合材（長いアルミナ繊維を有するＡｌ‐Ｚｒ合金、ＡＣＣＲ）を含む、および最後に、（ＡＣＣＣとして周知であり、エポキシ樹脂におけるカーボンファイバーの内側層およびガラス繊維の外側層）ポリマー・マトリクス化合物を含む。

複数の電線路から要求される電力は、常に増加している。従って、複数の新しいシステムが、過度な要求の問題を克服すべく、ならびに電気ケーブルの損失を低減すべく、開発された。過度な温度のため、複数の電線路の衰弱を制限するように試み、それらの電流容量を増加させることが非常に重要である。最初に開発された解決策は、高温の有効性を高めるために後に更に改良された、複数の鋼線（ＡＣＳＲ）から成る内部支持体を使用すること、複数の内部のワイヤのプレテンション（ＧＡＰ‐ＴＹＰＥ）、または台形の形状（ＡＣＳＳ／ＴＷ）を有するアニールされた複数のアルミ線を使用することを要した。この代替手段は、鋼補強が原因でより良い機械的特性を提供するが、それは、線の衰弱問題を取り除かない、過度な線形膨張係数の問題に苦しむ。

上述のタイプの導体は、比較的低い「輸送電力‐重量毎メートル」の比を有し、その原因は、電気エネルギーを輸送するのに効果的に寄与せずに重量を大幅に増加させる鋼に起因し、結果として、電気エネルギーを実際に輸送する断面がちょうど複数のアルミ線の断面であることも発見された。

生成物の発達は、いくつかの合金要素だけを有するアニールされたアルミニウム合金を導体として使用することが可能であるように、補強コアに導体の重量をより支持させる必要性により導かれ、加工で硬化された、または熱処理および析出により硬化されたより頑丈な等価物を使用する場合よりも少ない電気負荷損失をもたらす。増加した電力が導体により輸送されること、従ってより高い温度に向けて常に増大する傾向は、過度な伸長現象にさらされる伝統的な鋼以外の複数の物質を使用することを必要にした。従って、鋼心を、類似の機械的特性を有するがより低い熱膨張係数および（複数のアルミナ繊維または複数のポリマー・マトリクス化合物で補強された複数の光アルミニウム合金のような）より低い比重を有する複数の物質と置き換えることが（高温の適用に使用されるインバー合金の場合のように）考えられた。

その全耐用年数の間、導体は、温度、湿度および化学的攻撃性の観点から潜在的に深刻な環境状況にさらされるであろう。複数の導体が、複数の密な産業用エリアもしくは主要な都心のはずれの近くまたは海の近くの領域に配置されるべきであるか、あるいはいずれにしても海洋風に露出される場合、高濃度の塩、窒化酸素、二酸化硫黄および大気粒子状物質が（ＳＯ_４ ⁻⁻、ＮＯ_３ ⁻イオンの存在、ＳＯ_２の堆積、ＨＮＯ_３の堆積による酸性度）があり得る。温度および湿度の効果の組み合わせて、そのような複数の化学剤の存在は、補強材として使用される複数の物質の耐用年数および性能を危険にさらし得る。

一般的にカーボンファイバーおよびエポキシ樹脂から成る、複合材料で作成された耐荷要素を含む複数の導体が、市場で表れ始めている。しかしながら、そのような溶液は、２つの欠点を有する。一方は、物質の高い費用に関連する欠点、および他方はアルミニウムと炭素との間のガルバニック腐食の問題に関連する欠点である。

ＷＯ２０１２／１４２１２９−Ａ１は、外部絶縁被覆を有し、ケーブルコアおよびケーブルコアの周りを囲む複数の導電要素を含む電気ケーブルを記載する。ケーブルコアは、複合材料で作成されている。

周知であるように、電気ケーブルと導電体との間に実質的な相違がある。「ケーブル」は、外部絶縁被覆を備えている電気エネルギー伝送のための手段を指す。「導体」は、その適用および動作が外部で絶縁される必要のない電気エネルギー伝送のための手段を指す。

特定の動作電圧値の上では、適切なケーブル絶縁を保証するのに必要な物質の層は、ケーブルを取り付け難くするほど厚くならなければいけない。従って、「露出した」架空電線、すなわち外部の絶縁なしの架空電線に関するＷＯ２０１２／１４２１２９−Ａ１に記載されたケーブルは、本発明の範囲内の使用に適切ではない。

ＷＯ２０１２／１４２１２９−Ａ１で述べられたもの等の複数の複合材料は、複数の元の物質の複合材料と比較して新しいまたは向上した複数の特性を得るべく、複数の異なるクラスの物質を組み合わせることにより得られる。複合材は、従って、互いから分離され得る区別できる複数の段階から作成される不均一物質である。最も単純なバージョンにおいて、それは、連続的な段階（母材）へと散乱される非連続的な段階（補強）から成る。母材の役割は、補強材を、その元の位置に保持して保護し支持することであり、いずれの外部応力もそれに均等に伝送することである。補強材は従って、その物理的かつ機械的特性を表し得、それにより母材の特性を向上させる。母材と支持との間のこの相乗的効果が十分に発達するためには、補強材を母材に注入するプロセスを通して、良好な接触がそこで間に確立される必要があり、そのような接触は、高い外部の機械的応力の存在においてさえ保持される必要がある。この後者の必要条件は、複数の段階の間で良好な接着として表され得る。

ＷＯ２０１２／１４２１２９−Ａ１のように、複合コアを有する複数の導体は、カーボンファイバーの補強材およびエポキシ樹脂の母材（ＡＣＣＣ）が提供される。しかしながら、母材は、これらのケーブルが本発明の枠内の使用には適切でないように、可撓性、熱膨張、動作温度、および導体の重量における増加に関していくつかの制約を示唆する。

ＫＲ２０１２−００１８４７３−Ａは、アラミド補強材を有する導電体を記載する。アラミド補強材のシースは、水および湿気がアラミド補強材の繊維に損傷を与えることを防止する機能のみを実行する。この特許によって未解決のままで残された問題は、ＵＶ光線がアラミド繊維に当たることを防止することであり、アラミド繊維は、周知であるように、そのような放射に露出された場合にかなりの劣化を受ける。

ＫＲ２０１２−００１８８７２−Ａは、マルチワイヤコアを有する導電体を記載しており、上記コアの全ての単一のワイヤは、アルミニウムチューブで被覆され、その厚さは０．０５ｍｍから０．２５ｍｍまでの間にある。そのような薄いチューブは、後に続く複数の処理工程の間、および導体の取り付けの間に容易に損傷し得る。他方で、より厚いチューブがこの問題を克服すべく利用された場合、これは、チューブの熱膨張による高いひずみを示唆し、それは、アラミド繊維の負の熱膨張係数と比較した場合に繊維に対してチューブの追加の長さを示唆する。それは、通常の導体の長さが２、３百メートルから数キロメートルまでの範囲にあると考慮する場合、全く無視できるものではないので、従って導体全体の熱膨張特性を悪化させる。さらに、金属被覆は、疲労の機械的現象への不十分な抵抗ならびに低い弾性を提供する。

本発明は、従って、上記の複数の欠点を克服し、要求される物理的‐機械的特性を有する、複数の露出した架空電線路用の導体を提供することを目的とする。

特に、同一のサイズ（すなわち、外側の直径）および同一の全質量の複数の従来の導体と比較して、高い電力を輸送し得る露出した架空電線路用の導体を提供することが本発明の一目的である。

本発明は、更に、複数の露出した架空電線路用の、適切な物理的かつ機械的特性を有する導体であり、
適切な剛性、従って取り付け中および動作中に過度な変形を経験せず、過度なプレテンションを必要としない、剛性と、
初期のプレテンションに耐え、その寿命全体にわたって導体の重量を支持することが可能であるような良好な破壊強度と、
複数の電気損失により引き起こされる複数の熱サイクルに耐えることが可能なように、静的かつ動的の両方である良好な熱抵抗と、
動作中に減少した伸長をもたらし、導体の寿命全体にわたって１％未満であるべきである非常に良好なクリープ抵抗と、
動作温度が上昇する場合にケーブルの伸長を制限するための低い熱膨張係数と、
風により引き起こされる複数の振動のせいで、良好な疲労強度、等の特性を有する導体を提供することを目的とする。これは、断面の形状がこの目的のために特別に設計されていなかった場合に特に重要である。

本発明の基本的な着想は、複数のアラミド繊維を有する耐荷コアを有する複数の電線路のための導体を、長い間、周知であったが未だに効果的に解決されて来なかった上記の複数の問題への解決策として提供することである。

請求項１で明記されるように、本発明は、電気エネルギー輸送のための伝導手段が上に配置された耐荷コアを備える、複数の露出した架空電線路用の導体であって、上記耐荷コアは、１または複数のシースで包まれた１または複数のロープを画定する複数の整列したアラミド繊維を含むという点で特徴付けられる、導体に関する。望ましくは、アラミド繊維は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）またはＴｗａｒｏｎ（登録商標）、またはＺｙｌｏｎ（登録商標）で作成される。望ましくは、シースは、熱可塑性材料で作成される。

本発明は、導体の重量を増加させない一方で、可撓性、熱膨張、動作温度に関して導電体の複数の従来技術の解決策が経験した複数の問題を解決する。加えて、本発明の導体のアラミド繊維は、それらが疲労で苦しまないことから支持母材を必要とせずに使用され得る。それにより、複合材料の補強材が装着された複数の導体がさらされる複数の制約を排除する。

本発明は、ＵＶ光線がアラミド繊維に当たることを防止するという点で、複数の従来技術の解決策が経験した問題を更に解決する。アラミド繊維は、そうでない場合、そのような放射に露出された場合にかなりの劣化を経験する。

本発明は、使用中の様々な物質層の間での複数の異なる熱膨張によって引き起こされるひずみに関する複数の従来技術の解決策が経験した問題を更に解決する。

本発明はまた、複数の電線路用の導体の端子部分を電線路パイロンに結合させるための結合端子に関する。

本発明は、本明細書の不可欠部分でもある特許請求の範囲においてより良く明記されているように、特に高電力用の、高い電気負荷で中‐高温の熱的限界および限定された膨張のための、複数の露出した架空電線路用の導体を提供することを特定の目的とする。本発明の更なる特徴および利点は、本明細書において添付された図１ａ、図１ｂ、図２、図３、図４ｉ、図４ｉｉ、図４ｉｉｉ、図４ｉｖ、図５、および図６を参照して非限定的な例として提供される、本発明に係る導体の望ましいが非限定的な実施形態の説明に照らしてより明らかになるであろう。

本発明に係る導体の断面の２つの変異形を示す。本発明に係る導体の断面の２つの変異形を示す。いくつかの繊維性および金属性物質ならびにＫｅｖｌａｒ（登録商標）の耐化学性を示す表を示す。カーボンファイバー、ガラス繊維、アルミニウムおよびアラミド繊維ベースの複合材料についての比較の応力‐ひずみグラフを示す。酸（図４ｉ）、塩基（図４ｉｉ）、生理食塩水溶液および他の複数の物質（図４ｉｉｉ）、有機溶媒（図４ｉｖ）等の複数の物質と比較して、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）の耐化学性特性に関するいくつかの比較表を示す。酸（図４ｉ）、塩基（図４ｉｉ）、生理食塩水溶液および他の複数の物質（図４ｉｉｉ）、有機溶媒（図４ｉｖ）等の複数の物質と比較して、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）の耐化学性特性に関するいくつかの比較表を示す。酸（図４ｉ）、塩基（図４ｉｉ）、生理食塩水溶液および他の複数の物質（図４ｉｉｉ）、有機溶媒（図４ｉｖ）等の複数の物質と比較して、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）の耐化学性特性に関するいくつかの比較表を示す。酸（図４ｉ）、塩基（図４ｉｉ）、生理食塩水溶液および他の複数の物質（図４ｉｉｉ）、有機溶媒（図４ｉｖ）等の複数の物質と比較して、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）の耐化学性特性に関するいくつかの比較表を示す。アラミド繊維で作成された耐荷コアを有する導体のための結合端子の例を示す。高張力鋼のワイヤ、ＡＣＩ２０ＳＡ（アルミニウムクラッドインバー）のワイヤおよびアラミド繊維のいくつかの特性に関する比較表を示す。図１ａ、図１ｂ、図２、図３、図４ｉ、図４ｉｉ、図４ｉｉｉ、図４ｉｖ、図５、および図６において、同一の参照番号および文字は、同一のアイテムまたはコンポーネントを特定する。

本発明による複数の露出した架空電線路用の導体は、特に１２０℃までの動作範囲について、かつ１５０℃までのピークについてのアラミド性質の繊維補強材を採用するという点で特徴付けられる。

非限定的な例として、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）アラミド繊維が本明細書において考慮されるであろう。図２に示される表から理解され得るように、複数の架空電線路用の導体を補強するのに使用され得る複数の他の物質と比較して、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維は、（炭素の比破壊係数より７０％高い）高い比破壊係数、および（鋼の比弾性率の３倍よりも高い）高い比弾性率を有する。典型的な補強材料である鋼と比較して、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維は５倍軽く、３０％より高い破壊荷重を有し、これは、約７倍高い比破壊係数を決定する。架空電線のための補強材としても使用される最良のアルミニウム合金と比較した場合、アラミド繊維は、それぞれ８６％および４５０％より高い弾性率および破壊荷重を有し、それらは、それらの密度と組み合わせて、３倍より高い比弾性率および２倍高い比破壊係数を提供する。

カーボンファイバー、ガラス、アルミニウムおよびアラミド繊維ベースの複合材料についての比較の応力‐ひずみグラフを示す図３において理解され得るように、（非限定的な例として、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）等の）アラミド繊維は、複数の架空電線路用の導体を補強するのに使用される複数の他の周知の物質と比較して、破壊前に多くのエネルギーを吸収し、従って事実上、延性の補強材になる。一方で、グラファイトをベースとする補強材が高い弾性率および破壊荷重を有する場合、他方では、脆弱な引張挙動は、保管および処理段階の両方の間に多くの注意が払われる必要がある。アラミド補強の挙動は、一方、破壊様相の観点から金属の挙動に類似しており、それは、処理中の扱いが非常に容易であることを保証する。

一定の負荷（クリープ）の作用のもとでのアラミド繊維の挙動を考えると、破壊荷重の１０％でアラミド糸は湿度に苦しまず、約１２０℃の温度でさえ非常に限定されたクリープ速度を保つことが発見された。複数の補強段階を考えると、カーボンファイバーは、６００℃を超える高温で酸化を除いてはいずれの劣化も経験しないものの、アルミニウムでのガルバニック腐食を誘導し得る。

図４ｉおよび図４ｉｉにおいて列挙されるように、アラミド繊維は、導体がその寿命の過程で接触する可能性があるであろう複数の化学物質への暴露には苦しまない。それらは、有機溶媒（例えば、アセトンおよびケロシン）および海水への暴露には苦しまないことを指摘しなければいけない。特に、アラミド繊維は、９９℃で、１０％の濃度の硫酸に１００時間接触することに苦しまず、１０％の濃度の塩化ナトリウムに１００時間接触することに苦しまないことが理解され得る。アラミド繊維は、温度、湿度および腐食に関して不利な環境に苦しむことはないことが知られているが、約４０年という耐用年数を考慮して、アラミド繊維補強材の周りを包み込む保護シースを利用することが望ましい。

長期では、実際に、（複数のベンゼン環を含む複数のポリマー物質において典型的な）ＵＶ放射、強い酸および塩基への（１００℃の酢酸および安息香酸、塩酸、硝酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸、苛性ソーダおよび漂白剤）への暴露、およびいくつかの濃縮塩（１００℃の硫酸銅、リン酸ナトリウムおよび塩化鉄、ならびに１２０℃超の塩化ナトリウム）に対して敏感な懸念事項として、複数の問題が発生し得る。

アラミド糸は、せん断および疲労に対して広く知られているように非常に抵抗力があるとしても、それらの長い耐用年数および動的負荷、熱負荷およびそれらがさらされる相対摩擦は、また、アラミド繊維補強糸を、それらが十分に保護されない限り、時間と共に繊維毎に損傷し得る。

その結果として、シースは、アラミド繊維を導体の上側の複数の層との接触から絶縁することによって、大気から出る溶媒／酸／塩基／塩の局所的に累積された濃度に対して化学的にかつ物理的の両方でアラミド繊維補強糸を保護する機能を実行する。シースはまた、複数の糸を閉じ込められ圧縮された状態に保ち、アラミド繊維をＵＶ放射への暴露から保護するための要素としても有用であろう。

本明細書において、非限定的な例として、１５０℃までの温度に耐性があるＨｙｔｒｅｌ（登録商標）（ポリエステル系熱可塑性エラストマー）またはＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）等の、エラストマーポリマー材料で作成されたシースの使用が考慮されるであろう。非限定的な例として、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）等の複数の添加剤、顔料およびスタビライザと適切にブレンドされる場合、それは、紫外線放射、湿度、有機溶媒、極性溶媒および希釈された酸性および塩基性溶液により引き起こされる環境攻撃性に抵抗し得る。

図１ａ、図１ｂを参照すると、全体として参照番号１で指定される複数の電線路のための導体が示される。導体１は、電気エネルギー輸送のための複数の導体３が上に配置された耐荷コア４を含む。

コア２‐４は、熱可塑性シース内に包まれた複数のアラミド繊維のワイヤの１または複数のロープ４で作成される。

望ましくは、アラミド繊維は、１から１００ミクロンまでの間の直径を有する。望ましくは、コアは、１から１００ミリメートルまでの間の直径を有する。アラミド繊維は、スチール製の耐荷要素を有する通常の導体の寿命に対応する時間、高温に耐えることが可能な格納シースを用いて組立てられる。ロープ４の周りを囲む熱可塑性シース２は、高圧塑性押出しによって加えられる。

熱可塑性シース２は、前に記載されたように、アラミド繊維を含有すべく、また、それらがＵＶ太陽光線によって損傷を受けることを防止すべく、アラミド繊維のロープ４上に押し出される。非限定的な例として、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）またはＴＰＵで作成される上記シースは、１５０℃の温度ピークに耐性を有し、１２０℃の動作温度で４０年間まで作動し得る。

さらに、導体１は、コア２‐４の周りで円形クラウンを画定するように、コア２‐４上に並べられた（螺旋パターンで巻かれた）複数の導線３を含む。しかしながら、他の複数の例において、互いの上に同心で配置された複数の導線３の１より多くの円形クラウンがあってもよく、有利にも、複数の導線３の重なり合った円形クラウンは、５個まで多数であってもよい。

導線３は円形断面を有し、または代替として円形クラウンセクタ（ｃｒｏｗｎｓｅｃｔｏｒ）のように形作られてもよい。それらは、電気エネルギー伝送の枠内で導体１の適用に対応する任意の他の断面を有してもよい。導線３は、９９．５％より高い純度を有するアニールされたアルミニウムまたはＡｌ‐Ｍｇ‐ＳｉまたはＡｌ‐ＭｎまたはＡｌ‐Ｚｒ合金または電気使用のための他のアルミニウム合金で作成される。望ましいが非限定的な実施形態において、アラミド繊維は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）またはＴｗａｒｏｎ（登録商標）またはＺｙｌｏｎ（登録商標）で作成され、コア２のシース２ａは、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）またはＴＰＵポリエステル系熱可塑性エラストマーで作成され、伝導スカートは、Ａｌ‐Ｚｒ合金で作成された複数の導線３によって形成される。

本発明に係る導体１の動作は、上記の記載および添付された複数の図に照らして明らかであり、実質的に次の通りである。

導体１が取り付けられる場合、（アラミド繊維のロープ４およびシース２を有する）コア２‐４は導体１を支持する一方、複数の導線または３は特に、エネルギー輸送専用である。

動作中の場合、径間架設（ｓｐａｎｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ）後、導体の温度は上昇し、特定の予め決定された値（応力変移点またはニーポイント（ｋｎｅｅ‐ｐｏｉｎｔ））を超え、（ロープ４およびシース２を有する）コアと複数の導線３のクラウンとの間において、それらの異なる熱膨張が原因で脱離が発生するであろう。

次に、温度が更に増加すると、導体１は、（極めて小さい）コアの膨張係数に従って、かつ全体として導体１の平均膨張係数（複数の導線３を含み、より高い割合のアルミニウムまたはそれらの合金のせいではるかに高い）に従わずに、膨張するであろう。

これは、複数の径間ズレ（ｓｐａｎｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を高温（＞１００℃）にもかかわらず複数の安全規則に対応したままにするであろう。

上記の記載から、本発明の導電体は９０℃を超える動作温度での使用に適し、１８×１０^−６／℃より小さい熱膨張係数を有する複数の応用に適切であることが明らかである。

従って現在の複数の導体の置き換えとして複数の現在の電線路における取り付けのために考え出された導体は、適切な端子結合を必要とする。最適な解決策は、円錐状のインサート上で生じた摩擦に基づいた構成である。

負荷は、それぞれのインサート上の複数の繊維の１つだけの層に押し付ける円錐体のおかげで複数の繊維に均等に分配される。引っ張られると、繊維は、摩擦により円錐体を引きずり、それにより複数の繊維を圧縮により引き締めるであろう。

図５は、導電体の端子部分を電線路パイロンに結合させるように適合された結合端子の実施形態の例を示す。

結合端子は、基本的に以下の複数の要素、
‐パイロンに結合されるべきであるピン５２を一方の側に含み、ねじ式開口５３を他方の側に含む端部キャップ５１と、
‐先端が切られた円錐形状を有する中空終端体５４であって、そのより大きい側において、ねじ式開口５３内にねじ込まれるように適合されたねじ山５５を有する中空終端体５４と、
‐導体の端子部分の上記複数のアラミド繊維を中空終端体５４の中へ締め付けるように中空終端体５４の中へ挿入されるように適合された締め付け円錐体５６と、を有し、
‐望ましくは、中空終端体を密封するガスケット５７もある。

まず第１に、外部のガスケットの第１の部分を締め付け円錐体５６の長さに等しい分だけ除去した後、ロープ５８は、望ましくはアルミニウム合金（または鋼）で作成された中空終端体５４の中へ挿入されなければいけないであろう。次に、ガスケットにより解放された全ての繊維は、適切に配置されなければいけないであろう。実際に、糸は、中央に対して開いていなければいけないであろう。繊維は、互いから適切に分離され、１つだけの層に均等に分配されなければいけないであろう。最後に、円錐体５６は、その先端をロープの中央部分へ向けて挿入されなければいけないであろう。そうすることで、複数の繊維は、その斜面上に位置することになる。

端子を閉める前の最後の動作は、工具または小型ハンマーの援助で端子５４の内部へ向けて円錐体を押すことにより、くさび５６をその台座へと位置付けるであろう。使用前、何らかの張力が２つの主要な理由のために加えられなければいけないであろう。第１の理由は、くさび‐繊維連結は、据え付けによる動作中におけるいかなる望ましくない伸長も引き起こさないように、安定させなければいけないからである。第２の理由は、コイルとして保管される間に生じる湾曲によってもたらされるロープ内の繊維のいずれのあり得る不整列も排除されなければいけないからである。

毛管現象によりロープに入る湿度に対する良好な絶縁を保証すべく、シリコーンベースの密封材または加硫テープ等の可撓性のあるガスケット５７が端子において使用され得る。本発明の応用から導き出される利点は明らかである。スチール製の耐荷要素を有する従来の導体と比較して、アラミド繊維は、自身の軽さおよび高い破壊荷重により、１００℃を超える動作温度において同一のズレで作動し得る複数の導体を形成することを可能にする。

導体は、スチール製の耐荷ロープを有する均等な従来の導体よりもおよそ２０％高められた導電性を可能にする。実際に、本発明による複数の導体は、導体の質量および寸法が等しければ、それらの動作温度に関して５０‐７０％大きい電力を輸送することを可能にする複数の架空線を形成することを可能にする。

アラミド繊維のワイヤが中‐高温の熱的限界および高い電気負荷で減少した膨張を有する複数の導体において、ＡＣＩ（アルミニウムクラッドインバー）ワイヤの置き換えとして使用され得、相当な質量軽減をもたらす。そうすることで、その差分は、導体の全質量を増加させずに伝導物質（アルミニウムまたはその合金）の質量を増加させるのに利用され得る。

アラミド繊維のゼロに近い膨張係数のおかげで、高熱的限度のための複数の導体は、１２０℃で鋼またはインバー（Ｆｅ−Ｎｉ合金）耐荷要素を有するワイヤのズレに等しいかまたはそれより低いズレで生産され得、従って、パイロン過負荷およびスパンズレに関連する複数の問題を排除する。

実施形態の上述の例は、本発明の保護範囲から逸脱せずに、当業者に周知の全ての均等な設計を含む複数の変更がされてもよい。

様々な望ましい実施形態に示される複数の要素および特徴が共に組み合わされてもよいが、しかしながら、本発明の保護範囲から逸脱せずに共に組み合わされてよい。

上記の記載から、当業者らは、いずれの更なる構造詳細を導入せずに本発明の対象物を生産することが可能であろう。

Claims

電気エネルギー輸送用の伝導手段が上に配置された耐荷コアを備える、複数の露出した架空電線路用の導電体であって、前記耐荷コアは、１または複数のシースで包まれた１または複数のロープを画定する複数の整列したアラミド繊維を有するという点で特徴付けられ、前記導電体は、１８×１０^−６／℃より低い熱膨張係数を有し、９０℃超の動作温度での応用に適合されるという点で特徴付けられる、
導電体。
複数の前記アラミド繊維は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）またはＴｗａｒｏｎ（登録商標）またはＺｙｌｏｎ（登録商標）で作成されるという点で特徴付けられる、請求項１に記載の導電体。
複数の前記アラミド繊維は、１ミクロンから１００ミクロンまでの範囲にある直径を有するという点で特徴付けられる、請求項１または２に記載の導電体。
前記コアは、１ミリメートルから１００ミリメートルまでの範囲の直径を有するという点で特徴付けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の導電体。
前記１または複数のシースは、熱可塑性材料で作成されるという点で特徴付けられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の導電体。
前記熱可塑性材料は、エラストマーポリマー材料であり、望ましくは複数の添加剤、複数の顔料および複数のスタビライザとブレンドされた、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）または熱可塑性ポリウレタン、つまりＴＰＵであるという点で特徴付けられる、請求項５に記載の導電体。
前記複数のスタビライザは、複数のヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）であるという点で特徴付けられる、請求項６に記載の導電体。
前記伝導手段は、前記コアの上に配置された円形またはプロファイル付けされた複数の導線を有し、前記複数の導線は、少なくとも１つの円形クラウンを前記コア上で画定するという点で特徴付けられる、請求項１から７のいずれか一項に記載の導電体。