JPH0315110A - 多導体用低風音電線 - Google Patents
多導体用低風音電線Info
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- JPH0315110A JPH0315110A JP1228795A JP22879589A JPH0315110A JP H0315110 A JPH0315110 A JP H0315110A JP 1228795 A JP1228795 A JP 1228795A JP 22879589 A JP22879589 A JP 22879589A JP H0315110 A JPH0315110 A JP H0315110A
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Landscapes
- Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、スパイラルロッド等の別部材を巻回すること
なく、電線外周の構成を特定な範囲に選定することによ
り風騒音や風圧あるいはコロナ騒#(以下ANという)
の発生等を低減し得る低風音電線に関し、とくに多導体
送電線における特有のmlSi音発生のメカニズムに適
確に対応して当該風騒音を低減しまたANをも低減し得
る多導体用低風音電線に関ずるものである. [従来の技術] 風圧によって電線から発生する風騒音を低減させ得る低
風音電線として出願人らによって初めて提案され効果の
実証された電線の梢戒は、第6図に示すように電線30
の外周に1本又は複数本のスパイラルロッド31を巻凹
するものである.しかし、このスパイラルロッド巻四方
式の低騒音電線は、架線後にスパイラルロッドを巻回ず
る面倒な工事が必要であり、また電線の投影面積が増大
するために風圧荷重が増加しまた電線重量も増加するた
めに鉄塔補強が必要になり、また自重の増大した分につ
いて弛度調整が必要となるなど、付帯工事が随(’f’
Lてくる面倒がある.そこで、出願人は先に、第4図
に示すように、電線の最外層撚線層を、断面ほぼ扇形よ
りなりかつ電線半径方向の肉f1が異なる2種類の素線
1,1および2,2により梢成し、電線の最外周に平滑
なスパイラル状の段差表面1. 0 − aおよび10
−bを形成してなる低風音電線lO−について提案した
.(特開昭59−96603)これは、第5図に示すよ
うに、大径段差部io−aの中心角をθ、大径段差表面
10−aの外径をD1、小径段差部10−bの外径をD
2、その高低差をh、大径段差部10゛aのピッチをP
とした場合のそれぞれの最適条件を規定し、従来広く採
用されている前記スパイラルロッドなどのような別部材
巻同’H式によらず、電線の外周形状を特定なものに選
ぶことにより電線より発生ずる風U音を低減せしめるも
のである, [発明が解決しようとする課題] 既提案の上記低風音電線のM騒音防止効果は、単導体と
して架線された場合に顕著であるが、多樺体として架線
された場合には必ずしも期待するような効果を得られな
いことがその後次第に明らかになってきた. 単導体の場合には非常に有効でありながら、多導体の場
合にその効果が大巾に低減されてしまうのは、多導体に
特有の導体配列が関与するためである。すなわち、多導
体送電線の場合には、第2図に示すように導体が横方向
に平行配列となり、風が図中白抜矢印のように吹き付け
た場合に上流測導体10lと下流側導体102という配
列関係が生ずる. 第2図のように導体10lおよび102が間隔Lをもっ
て平行配列されている多導体送電線に風が吹き付けると
、上流開導体101の風下曲の空気の流れに乱流域が生
じ、この乱流域での空気は乱流化によって後方への移動
が遅れるのに対し、当該乱流域の外側の空気は風本来の
一定速度をもって円滑に流れることになるために、その
界面に空気の剥離剪断NJSが生ずる. この剥離剪断層Sが多導体における風騒音の元凶をつく
るものであり5間隔Lだけ離れた下流測導体10zにこ
の剥離剪断層Sが突き当ることにより特有の空気振動が
生じ、高い風3i音を発生させる原因となる.従って、
風騒音発生のメカニズムは単導体の場合とは明らかに異
なっており、導体の外形構成もかかるメカニズムに対応
可能な特有な構成に選定する必要が生ずることになる。
なく、電線外周の構成を特定な範囲に選定することによ
り風騒音や風圧あるいはコロナ騒#(以下ANという)
の発生等を低減し得る低風音電線に関し、とくに多導体
送電線における特有のmlSi音発生のメカニズムに適
確に対応して当該風騒音を低減しまたANをも低減し得
る多導体用低風音電線に関ずるものである. [従来の技術] 風圧によって電線から発生する風騒音を低減させ得る低
風音電線として出願人らによって初めて提案され効果の
実証された電線の梢戒は、第6図に示すように電線30
の外周に1本又は複数本のスパイラルロッド31を巻凹
するものである.しかし、このスパイラルロッド巻四方
式の低騒音電線は、架線後にスパイラルロッドを巻回ず
る面倒な工事が必要であり、また電線の投影面積が増大
するために風圧荷重が増加しまた電線重量も増加するた
めに鉄塔補強が必要になり、また自重の増大した分につ
いて弛度調整が必要となるなど、付帯工事が随(’f’
Lてくる面倒がある.そこで、出願人は先に、第4図
に示すように、電線の最外層撚線層を、断面ほぼ扇形よ
りなりかつ電線半径方向の肉f1が異なる2種類の素線
1,1および2,2により梢成し、電線の最外周に平滑
なスパイラル状の段差表面1. 0 − aおよび10
−bを形成してなる低風音電線lO−について提案した
.(特開昭59−96603)これは、第5図に示すよ
うに、大径段差部io−aの中心角をθ、大径段差表面
10−aの外径をD1、小径段差部10−bの外径をD
2、その高低差をh、大径段差部10゛aのピッチをP
とした場合のそれぞれの最適条件を規定し、従来広く採
用されている前記スパイラルロッドなどのような別部材
巻同’H式によらず、電線の外周形状を特定なものに選
ぶことにより電線より発生ずる風U音を低減せしめるも
のである, [発明が解決しようとする課題] 既提案の上記低風音電線のM騒音防止効果は、単導体と
して架線された場合に顕著であるが、多樺体として架線
された場合には必ずしも期待するような効果を得られな
いことがその後次第に明らかになってきた. 単導体の場合には非常に有効でありながら、多導体の場
合にその効果が大巾に低減されてしまうのは、多導体に
特有の導体配列が関与するためである。すなわち、多導
体送電線の場合には、第2図に示すように導体が横方向
に平行配列となり、風が図中白抜矢印のように吹き付け
た場合に上流測導体10lと下流側導体102という配
列関係が生ずる. 第2図のように導体10lおよび102が間隔Lをもっ
て平行配列されている多導体送電線に風が吹き付けると
、上流開導体101の風下曲の空気の流れに乱流域が生
じ、この乱流域での空気は乱流化によって後方への移動
が遅れるのに対し、当該乱流域の外側の空気は風本来の
一定速度をもって円滑に流れることになるために、その
界面に空気の剥離剪断NJSが生ずる. この剥離剪断層Sが多導体における風騒音の元凶をつく
るものであり5間隔Lだけ離れた下流測導体10zにこ
の剥離剪断層Sが突き当ることにより特有の空気振動が
生じ、高い風3i音を発生させる原因となる.従って、
風騒音発生のメカニズムは単導体の場合とは明らかに異
なっており、導体の外形構成もかかるメカニズムに対応
可能な特有な構成に選定する必要が生ずることになる。
また、上記のように電線の外表面にスパイラル状の高低
段差が存在すると、その段差部が雨水を集めて下面に向
って案内流下させる作用が生じ、下側となった大径段差
表面に第12および13図に示すように水滴20が成長
し易くなり、大粒化することにより電位傾度が上昇し前
記したANが発生し易くなるという問題もある2 このような水滴によるA N発生の問題については、前
記スパイラルロツド巻回方式においては、第6図に示す
ようにスパイラル口ツド31.31を2条密着巻させ表
面に微細凹凸を形成することにより解決できることが判
明しているが5(特許第1235450号)、前述した
段差表面を形成する方式の低m@電線においては、未だ
十分な解決策が見出されていないのが実情である.本発
明の目的は、上記したような実情にかんがみ、とくに多
導体用として有効な電線外周面構成のi1′iM条件を
見出し、それによって多導体送電線として架線した場合
に適確に風騒音を低減し得る一方、ANについても十分
に低減することが可能な新規な多導体用低風音電線を提
供しようとするものである。
段差が存在すると、その段差部が雨水を集めて下面に向
って案内流下させる作用が生じ、下側となった大径段差
表面に第12および13図に示すように水滴20が成長
し易くなり、大粒化することにより電位傾度が上昇し前
記したANが発生し易くなるという問題もある2 このような水滴によるA N発生の問題については、前
記スパイラルロツド巻回方式においては、第6図に示す
ようにスパイラル口ツド31.31を2条密着巻させ表
面に微細凹凸を形成することにより解決できることが判
明しているが5(特許第1235450号)、前述した
段差表面を形成する方式の低m@電線においては、未だ
十分な解決策が見出されていないのが実情である.本発
明の目的は、上記したような実情にかんがみ、とくに多
導体用として有効な電線外周面構成のi1′iM条件を
見出し、それによって多導体送電線として架線した場合
に適確に風騒音を低減し得る一方、ANについても十分
に低減することが可能な新規な多導体用低風音電線を提
供しようとするものである。
[課題を解決するための千段]
本発明Gよ、撚線の最外層撚線層を断面ほぼ扇形よりな
る厚肉素線と薄肉素線をもって栖或し、それによって撚
線外周面に段差表面をスパイラル状に形成してなる電線
において、大径段差部の実表面がつくる中心角をθ0、
大径段差表面と小径段差表面の高低差をh、前記大径段
差部の実表面の端縁と電線の中心を結ぶ仮想線上に円弧
中心を有し当該実表面の端縁より大径段差部の両側縁に
形成される@部円弧面の曲率半径をRとしたとき、20
@ ≦ θe ≦ 60° 2 ≦ h ≦ 3 (俳) 1. 5≦ 几 ≦ 3 (柑)となるように横
成することを第1の要旨とし、上記横成において、厚肉
素線のX軸における断面二次モーメントをI×1、YI
IIIにおける斯而二次モーメントをIyl、また薄肉
素線のX軸における断面二次モーメントをlx2 、Y
軸における断面二次モーメントを1v2、両素線のX軸
における断湘二次モーメントの比lxz/lxlをη×
、両素線のY軸における断面二次モーメントの比ly2
/ IY1をηyとするとき、 0.5 ≦ ηX ≦ 1.5 0.5 ≦ ηy ≦ 1.5 となるように素線分割することを第2の要旨とすると共
に、電線の大径段差表面を形成ずるための厚肉素線を隣
接した2本の素線をもって構成し、該素線の隣接界面に
外に開くほぼV字状の凹所を形成し、凹所開口端の巾を
t、その深さをトIとしたとき、 t ≧ 1 . 5 (帥) トI ≧ 1 . 0 ( 閣 )と
なるように構成することを第3の要旨とするものである
. [作用] L記規定範囲となるようにθe.hおよびλを設定ずる
と、多導体において特有な空気流の剥離剪11Ji層に
起囚する風騒音の発生を顕著に低減させることができる
」二、大径段差角部でのコロナ騒音の発生をも大iJに
抑制することが可能となる.また、ηXおよびηyが上
記範囲となるようにすれば、上記横威よりなる撚線を極
めて容易かつIIJ滑に撚線ずることが可能となり、撚
線表面で素線の乱れが生ずるおそれら解消される. さらに、電線の大径段差表面を形成するための厚肉素線
を隣接した2本の素裸をもって楢成し、該素線の隣接界
面に外に開くほぼV字状の凹所を1一記条rトにおいて
形成すれば、恰も既に解決をみているスパイラルロッド
の密着2条巻と類似の効果が生じ、AN値を大巾に低減
させることができる. [実施例] 以下に、本発明について実施例を参照し説”Jlずる。
る厚肉素線と薄肉素線をもって栖或し、それによって撚
線外周面に段差表面をスパイラル状に形成してなる電線
において、大径段差部の実表面がつくる中心角をθ0、
大径段差表面と小径段差表面の高低差をh、前記大径段
差部の実表面の端縁と電線の中心を結ぶ仮想線上に円弧
中心を有し当該実表面の端縁より大径段差部の両側縁に
形成される@部円弧面の曲率半径をRとしたとき、20
@ ≦ θe ≦ 60° 2 ≦ h ≦ 3 (俳) 1. 5≦ 几 ≦ 3 (柑)となるように横
成することを第1の要旨とし、上記横成において、厚肉
素線のX軸における断面二次モーメントをI×1、YI
IIIにおける斯而二次モーメントをIyl、また薄肉
素線のX軸における断面二次モーメントをlx2 、Y
軸における断面二次モーメントを1v2、両素線のX軸
における断湘二次モーメントの比lxz/lxlをη×
、両素線のY軸における断面二次モーメントの比ly2
/ IY1をηyとするとき、 0.5 ≦ ηX ≦ 1.5 0.5 ≦ ηy ≦ 1.5 となるように素線分割することを第2の要旨とすると共
に、電線の大径段差表面を形成ずるための厚肉素線を隣
接した2本の素線をもって構成し、該素線の隣接界面に
外に開くほぼV字状の凹所を形成し、凹所開口端の巾を
t、その深さをトIとしたとき、 t ≧ 1 . 5 (帥) トI ≧ 1 . 0 ( 閣 )と
なるように構成することを第3の要旨とするものである
. [作用] L記規定範囲となるようにθe.hおよびλを設定ずる
と、多導体において特有な空気流の剥離剪11Ji層に
起囚する風騒音の発生を顕著に低減させることができる
」二、大径段差角部でのコロナ騒音の発生をも大iJに
抑制することが可能となる.また、ηXおよびηyが上
記範囲となるようにすれば、上記横威よりなる撚線を極
めて容易かつIIJ滑に撚線ずることが可能となり、撚
線表面で素線の乱れが生ずるおそれら解消される. さらに、電線の大径段差表面を形成するための厚肉素線
を隣接した2本の素裸をもって楢成し、該素線の隣接界
面に外に開くほぼV字状の凹所を1一記条rトにおいて
形成すれば、恰も既に解決をみているスパイラルロッド
の密着2条巻と類似の効果が生じ、AN値を大巾に低減
させることができる. [実施例] 以下に、本発明について実施例を参照し説”Jlずる。
第1図は、本発明に係る低風音電線10の具体的梢或を
示す断面図であり、前記第4図と同一符号は同一構成を
示す。すなわち,lは断面扇形よりなりかつ電線の半径
方向に肉厚の大きい厚白票線であり、2は同じく半径方
向において肉厚の小さい薄肉素線であって、最外層にこ
れらのl7肉素線1.1および薄肉索線2.2が図のよ
うに撚合わされることにより、大径段差表面10aと小
径段差表面10bがスパイラル状に形成される.本実施
例においては扇形素線を最外層のみに配しているが、最
外層をこのような素線で構成すればよいのであり、第4
図に示すように内層まで扇形素線で構成するかあるいは
第1図のように内層を九線で梢或するかは、強度や占積
率など必要とされる条件により適宜選択すればよいもの
である4しかして、先に説明した既提案の低風音電線に
おいては、厚肉素ml,1の撚合せ素線群の最醐端と電
線の中心Bがつくる中心角 θ(=−jcBc−)に着目し最適範囲を規定した.中
心角θによるに規定であるが故に、厚肉素線群によって
つくられる大径段差表面10aの両側端部の円弧の有無
はとくに規定されなかった.すなわち、第1図における
R=0を含むものである.R=Oの場合には、m騒音に
対する効果はむしろ良くなるものと考えられるが、コロ
ナ発生に起因するオーディブルノイズ(すなわちAN)
にとっては悪影響がある.本来、送電線を多導体化する
そもそもの理由は、送電電圧が超高圧化されると単導体
では電線外表面の電位傾度が過大となりANが余りにも
大きくなるために、多導体化することでコロナ発生を抑
制しようとすることにある.低風音電線でI)っても多
導体用導体として使用される以上、このAN低減対策を
同時に講じ得るものでなければならないのは当然である
.第3図は、第2図に示すような並列2導体を用い電線
外径D = 4 0 IIm,導体間隔L= 5 0
0aum、第1図に示した端部角部のR = O ta
xs、風速V=15m/sなる条件において、段差表面
の高低差hを1.0mから4.0III1まで様々に変
え、風洞実験により音圧レベルを測定した結果を示す線
図である. 第3図から明らかなように、hが小さい場合には風騒音
低減効果が小さく、hが大きくなるに従い効果は大きく
なっている.I1!提案の単導体の場合には、hが1m
1以上あれば効果があったことと比較すると 前述した
剥離剪断層Sの影響から多導体用の場合にはhをある程
度以上に大きくしなければならないということを、この
第3図から結論づけ得る. 風騒音がどの程度低下すれば風騒音低減に効果ありと判
定ずべきかについて特別の基準が存在するわけではない
が、これまでの数多くの経験によれば10dB前後の低
下をもって目安とするのが妥当である. これよりすれば、第3図におけるh=2.oaue以上
が必要条件となり、かつθを20゛〜60゜の範囲とな
るように規定する必要のあることがわかる. 因みに、このh=2.0m+なる臨界値については電線
の外径Dの大小により変るのではないかとの疑問が生ず
ることが考えられる.しかし、よく知られるように、流
れの中に物体を置く場合の流れの状態はレイノルズ数に
より特徴づけられるのであり、このレイノルズ数は物体
の長さによって定まる無次元の数であり、流体に抗して
存在する物体の長さ(ここではh)だけが関係してくる
ことになるのである.もつとも、外径Dが小さくなった
場合、h=2.OIIIIを雑持しようとしてもかかる
撚線を行なうことはできなくなる.多導体送電線におい
ては、素導体の外径と導体の数およびバンドルの外径に
よってコロナ発生電圧の条件が定まるのであり、多導体
用として使用することが前提となる場合、その素導体の
外径を極端に変え得るものではない. 一方、hの」二限について考えると、第3図からわかる
ようにhは大きいほど風巧柔音低減効果は大きい.しか
し、hが大きくなれば、必然的に電気特性が悪くなる上
、撚線することが困難となり、さらに架線することも困
難であるし、架線した後の風圧荷重の増大が顕著になる
. 多導体用専体を対象に考慮すれば、hの上限は3.On
+mが限度である.すなちわ、多導体用電線が対象とな
る場合、2.0≦h≦3.0(nm)となるのである. 送電線を多導体梢成とするそもそもの理由は、送電電流
の超高圧化に対処するためであることを先に述べた.従
って、多導体用として使用する゛ことが前提となる以上
、風音特性の改善にのみ止まらず、その電気特性が改善
されていることが必要条件となる. 電気特性を改善するには、厚肉素線1,1により構成さ
れる大径段差部10aの側端に角部(極端な場合が前記
したR − O am )を形成しないようにすること
が望まれるが、この角部のRが余りに大きくなれば風音
特性の方が必然的に低下する.いま、第1図において、
大径段差部10aのつくる実表面の両端縁をA,A一と
し、当該AA一間の円弧表面がつくる中心角をθeとす
る。
示す断面図であり、前記第4図と同一符号は同一構成を
示す。すなわち,lは断面扇形よりなりかつ電線の半径
方向に肉厚の大きい厚白票線であり、2は同じく半径方
向において肉厚の小さい薄肉素線であって、最外層にこ
れらのl7肉素線1.1および薄肉索線2.2が図のよ
うに撚合わされることにより、大径段差表面10aと小
径段差表面10bがスパイラル状に形成される.本実施
例においては扇形素線を最外層のみに配しているが、最
外層をこのような素線で構成すればよいのであり、第4
図に示すように内層まで扇形素線で構成するかあるいは
第1図のように内層を九線で梢或するかは、強度や占積
率など必要とされる条件により適宜選択すればよいもの
である4しかして、先に説明した既提案の低風音電線に
おいては、厚肉素ml,1の撚合せ素線群の最醐端と電
線の中心Bがつくる中心角 θ(=−jcBc−)に着目し最適範囲を規定した.中
心角θによるに規定であるが故に、厚肉素線群によって
つくられる大径段差表面10aの両側端部の円弧の有無
はとくに規定されなかった.すなわち、第1図における
R=0を含むものである.R=Oの場合には、m騒音に
対する効果はむしろ良くなるものと考えられるが、コロ
ナ発生に起因するオーディブルノイズ(すなわちAN)
にとっては悪影響がある.本来、送電線を多導体化する
そもそもの理由は、送電電圧が超高圧化されると単導体
では電線外表面の電位傾度が過大となりANが余りにも
大きくなるために、多導体化することでコロナ発生を抑
制しようとすることにある.低風音電線でI)っても多
導体用導体として使用される以上、このAN低減対策を
同時に講じ得るものでなければならないのは当然である
.第3図は、第2図に示すような並列2導体を用い電線
外径D = 4 0 IIm,導体間隔L= 5 0
0aum、第1図に示した端部角部のR = O ta
xs、風速V=15m/sなる条件において、段差表面
の高低差hを1.0mから4.0III1まで様々に変
え、風洞実験により音圧レベルを測定した結果を示す線
図である. 第3図から明らかなように、hが小さい場合には風騒音
低減効果が小さく、hが大きくなるに従い効果は大きく
なっている.I1!提案の単導体の場合には、hが1m
1以上あれば効果があったことと比較すると 前述した
剥離剪断層Sの影響から多導体用の場合にはhをある程
度以上に大きくしなければならないということを、この
第3図から結論づけ得る. 風騒音がどの程度低下すれば風騒音低減に効果ありと判
定ずべきかについて特別の基準が存在するわけではない
が、これまでの数多くの経験によれば10dB前後の低
下をもって目安とするのが妥当である. これよりすれば、第3図におけるh=2.oaue以上
が必要条件となり、かつθを20゛〜60゜の範囲とな
るように規定する必要のあることがわかる. 因みに、このh=2.0m+なる臨界値については電線
の外径Dの大小により変るのではないかとの疑問が生ず
ることが考えられる.しかし、よく知られるように、流
れの中に物体を置く場合の流れの状態はレイノルズ数に
より特徴づけられるのであり、このレイノルズ数は物体
の長さによって定まる無次元の数であり、流体に抗して
存在する物体の長さ(ここではh)だけが関係してくる
ことになるのである.もつとも、外径Dが小さくなった
場合、h=2.OIIIIを雑持しようとしてもかかる
撚線を行なうことはできなくなる.多導体送電線におい
ては、素導体の外径と導体の数およびバンドルの外径に
よってコロナ発生電圧の条件が定まるのであり、多導体
用として使用することが前提となる場合、その素導体の
外径を極端に変え得るものではない. 一方、hの」二限について考えると、第3図からわかる
ようにhは大きいほど風巧柔音低減効果は大きい.しか
し、hが大きくなれば、必然的に電気特性が悪くなる上
、撚線することが困難となり、さらに架線することも困
難であるし、架線した後の風圧荷重の増大が顕著になる
. 多導体用専体を対象に考慮すれば、hの上限は3.On
+mが限度である.すなちわ、多導体用電線が対象とな
る場合、2.0≦h≦3.0(nm)となるのである. 送電線を多導体梢成とするそもそもの理由は、送電電流
の超高圧化に対処するためであることを先に述べた.従
って、多導体用として使用する゛ことが前提となる以上
、風音特性の改善にのみ止まらず、その電気特性が改善
されていることが必要条件となる. 電気特性を改善するには、厚肉素線1,1により構成さ
れる大径段差部10aの側端に角部(極端な場合が前記
したR − O am )を形成しないようにすること
が望まれるが、この角部のRが余りに大きくなれば風音
特性の方が必然的に低下する.いま、第1図において、
大径段差部10aのつくる実表面の両端縁をA,A一と
し、当該AA一間の円弧表面がつくる中心角をθeとす
る。
本発明者らは、第3図におけるθに代えて上記θeをパ
ラメータとし、当該θeの外聞に第1図に示すように曲
率半径Rなる端部円弧面を形成することにより上記した
電気特性の改首を図り得ることを見出した. 第3図における供試材はR=OIIIlであったから、
結局第1図におけるθ=θeの場合に該当し、前記第3
図より得られた臨界値条件は結局20゛≦θe≦60゜
となる. R = O rmではなく、Rに数値を与えるというこ
とは、第1図に示すようにθeにl:A B Cおよび
ZA − FI C一が付加されることであるが、この
付加はt&通ずるようにRが規定されるために上記θe
の臨界条件に悪い影響を及ばずことはない.ここにおい
て、前記した大径段差部の実表面の端縁AおよびA−と
電線の中心Bとを結ぶ仮想線ABおよびA−Bを考え、
当該仮想線上に曲率半径Rの中心O.O−を有し端縁A
,A″より両側縁に向う第1図に示すような端部円弧面
の形成を考える. 第1表は、上記のようにして形戒される大径段差部端縁
の円弧面の曲率半径Rを様々に変えた場合のAN特性の
測定結果を示したものであり、O印は従来の通常電線と
比較してそれと同等以上である場合、Δ印はその比較で
ANの増加が3dB未満に止まっている場合、×印は3
dB以上となった場合をそれぞれ示す. 条件として、θe = 2 0 ’ h = 3 +
mを用いたが、これらの値は先に得たθ0およびhの臨
界条件のうちでθeがもっとも狭くhがもっとも大きい
場合であり、電気特性上からみて最悪条件となる場合を
対象として選択したものである.また、第2表は、曲率
半径Rによる風音特性への影響を測定した結果を示すも
のであり、この場合はθe=60゜ h = 2 Uす
なわち先に得た臨界条件のうちで風音特性に対して最悪
条件となる場合が測定対象として選択されている.なお
、第2表中の○、Δ、X印の意味は上記第1表における
と同じである. 第1および2表から、風音特性およびAN特性がともに
良好な範囲は1.5≦R≦3(市)であることがわかる
. 第 2 表 (風音特性) 第 1 表 (AN特性) GlaX = 1 5 kv /am θe =20’ h=3− 以上によって多導体用低風音電線としての最適条件を得
ることができるが、このような条件を満足するような電
線をどのようにして撚線するかということは別問題であ
り、つぎの課題である.本発明において最外層素線に扇
形素線を用いるのは、電線の外表面を平滑とし、平滑な
段差表面を形成するためであるが、素線分割を誤ると素
線間の凹凸が大きくなり平滑表面に撚合せることができ
なくなって、上記した諸特性を満足するような電線を得
ることはできない. 従来は、厚肉素線1および薄肉素線2の素線分割は、素
線の引張強さのみで決定されていた.しかし、それでは
撚線時の素線のプレフォームを均一にすることが困難で
あり、所望の撚線を得ることが困雉となる. 本発明は、撚線を製造する際の素線の曲げ剛性や捩れ剛
性を支配する物理的定数として、扇形素線それぞれの断
面二次モーメントに着目するものである. いまここに、厚肉素線のX軸における断面二次モーメン
トをlxt , Y軸における断面二次モーメントを1
v1、そして薄肉素線のX軸における断面二次モーメン
トをlXz 、Y軸における断面二次モーメントを1v
2、両素線のX軸における断而二次モーメントの比lx
2/lxIをη×、両案線のY軸における断面二次モー
メントの比ly’z/lyxをηyとずる. 第 3 表 第3表は、上記ηXおよびηyをパラメータとして電線
の撚線後の形状をa察評価した結果を示すものである. 第3表から、本発明に係る電線において求める諸特性の
改善を可能とするように撚線するには、0.5 ≦ η
X ≦ 1.5 0.5 ≦ ηy ≦ 1.5 なる条件が満足されるようにそれぞれの素線分割を行な
うことが適当であることがわかる.上記は先に説明した
ように、送電線が超高圧化されるに従い単線では電線表
面の電位傾度が高くなりすぎ、電線自体のわずかな突起
よりコロナが発生するようになるのを防止する意味から
多導体化し、その際の低風音化に必要な段差形成とその
段差角部の対策について説明したものであり、降雨があ
った場合に電線下部に付着した水滴によって発上ずるA
Nを防止することとは別である。このような水滴に対し
ては当然別個の対策が必要となる. 電線にトt着した水滴の低AN化を達戊するためには、
電線の長手方向に対して電線下面に付着する水滴個数を
減らすこと、及び下面に形成される水滴の藺率を大きく
かつ水滴の高さを小さくすること、の2点がキーポイン
トとなる. 水滴の曲率を大きくしその高さを小さくするには、雨水
が集まって付着し第12あるいは13図のような水滴2
0の形成される大径段差表面10aに第7あるいは8図
に示すようなややV字状の凹所11を形成することで解
決できることを発明者らは見出した.このような凹所1
1を形成すると、その凹所が水滴を吸引ないし捕捉し、
その吸引ないし捕捉作用によって水滴の表面張力に影響
を及ぼして水滴は扁平化するようになり、水滴での電位
傾度が低下し、ANの発生は低減される. しかし、容易に理解できるように、■字状凹所11(こ
れは第7図のように側面が水平曲であっても、第8図の
ように多少の曲率R2を有する曲率面であっても、いず
れであっても差支えはない)の開口端の巾tが狭ずぎて
も、また、その深さHが浅すぎても十分な効果は期待で
きない.第9図は、810ll11”相当の電線を川い
開口巾tを3.0一とし、深さ}[を0.5〜2.OI
uIまで変化させた場合の人工降雨実験におけるANの
相対レベルを1ロットした線図であり、また、第10図
は、その場合の水滴の高さを実測した結果をプロットし
た線図である. これらの図より深さHは1.0一以上、すなわちH≧1
.0am(図中PおよびQ)が楕成条件となることかわ
かる. また、第11図は、深さHを2.0關とし、開口「11
tを0.5〜3間まで変化させた場合における水滴高さ
を測定した結果をプロットした線図である. 図よりし≧1.5aI1(図中W)が椙成条件となるこ
とがわかる. このHおよびtについては、対象となる電線サイズを変
えかつ上記以タロに幾つかの数値を設定し同様な実験を
行なったが、上記したそれぞれの条件が充足されること
が要件となることが明らかになった. 第14図は、第7図に示すように大径段差部10aを対
に2個所形成し、当該段差部を梢成する素線のrl+を
変えることにより、当該大径段差部10aを1〜5本の
素線で構成し人工降雨実験を行なった場合の素線本数と
ANviの関係を117・yトした線図であり、第16
図は大径段差部10aを対に形成せず第8図に示すよう
に1個所のみ形成した場合における上記同様の実験結果
を示した線図である. 大径段差部が1個所でも対称位置に対に形成されても、
素線本数を2本で構成した場合にAN&J[は最小値を
示すことをこれらの実験結果が歴然と示している. これは、このように2本の構成とすることにより、第6
図に示したスパイラルロツドの2本密着巻と類似した挙
動が生じ、AN値を大きく低減させる結果となったもの
と推定することができる.従って、AN#.減の見地よ
りすれば、電線の大径段差表面を形成するための厚肉素
線を隣接した2本の素線をもって楕戒し、該素線の隣接
界面に外に開くほぼV字状の聞所を形成し、凹所I¥P
1[1端のriをt、その深さをHとしたとき、 t ≧ 1.5(−) H ≧ 1.0(IM+) となるように楕成することが最善であることがよくわか
る. 素線が1本では凹所を切削加工で形成することとなり、
素線間における毛管現象が存在しないために水滴は逆に
大粒化すると考えられるし、2本以上多数本となると、
第13図に示すように水滴20が各素線間に形成され、
前述したキーポイントのうちの水滴の数を減らすことに
逆行する結果となってANの増大へとつながるものと考
えられる。
ラメータとし、当該θeの外聞に第1図に示すように曲
率半径Rなる端部円弧面を形成することにより上記した
電気特性の改首を図り得ることを見出した. 第3図における供試材はR=OIIIlであったから、
結局第1図におけるθ=θeの場合に該当し、前記第3
図より得られた臨界値条件は結局20゛≦θe≦60゜
となる. R = O rmではなく、Rに数値を与えるというこ
とは、第1図に示すようにθeにl:A B Cおよび
ZA − FI C一が付加されることであるが、この
付加はt&通ずるようにRが規定されるために上記θe
の臨界条件に悪い影響を及ばずことはない.ここにおい
て、前記した大径段差部の実表面の端縁AおよびA−と
電線の中心Bとを結ぶ仮想線ABおよびA−Bを考え、
当該仮想線上に曲率半径Rの中心O.O−を有し端縁A
,A″より両側縁に向う第1図に示すような端部円弧面
の形成を考える. 第1表は、上記のようにして形戒される大径段差部端縁
の円弧面の曲率半径Rを様々に変えた場合のAN特性の
測定結果を示したものであり、O印は従来の通常電線と
比較してそれと同等以上である場合、Δ印はその比較で
ANの増加が3dB未満に止まっている場合、×印は3
dB以上となった場合をそれぞれ示す. 条件として、θe = 2 0 ’ h = 3 +
mを用いたが、これらの値は先に得たθ0およびhの臨
界条件のうちでθeがもっとも狭くhがもっとも大きい
場合であり、電気特性上からみて最悪条件となる場合を
対象として選択したものである.また、第2表は、曲率
半径Rによる風音特性への影響を測定した結果を示すも
のであり、この場合はθe=60゜ h = 2 Uす
なわち先に得た臨界条件のうちで風音特性に対して最悪
条件となる場合が測定対象として選択されている.なお
、第2表中の○、Δ、X印の意味は上記第1表における
と同じである. 第1および2表から、風音特性およびAN特性がともに
良好な範囲は1.5≦R≦3(市)であることがわかる
. 第 2 表 (風音特性) 第 1 表 (AN特性) GlaX = 1 5 kv /am θe =20’ h=3− 以上によって多導体用低風音電線としての最適条件を得
ることができるが、このような条件を満足するような電
線をどのようにして撚線するかということは別問題であ
り、つぎの課題である.本発明において最外層素線に扇
形素線を用いるのは、電線の外表面を平滑とし、平滑な
段差表面を形成するためであるが、素線分割を誤ると素
線間の凹凸が大きくなり平滑表面に撚合せることができ
なくなって、上記した諸特性を満足するような電線を得
ることはできない. 従来は、厚肉素線1および薄肉素線2の素線分割は、素
線の引張強さのみで決定されていた.しかし、それでは
撚線時の素線のプレフォームを均一にすることが困難で
あり、所望の撚線を得ることが困雉となる. 本発明は、撚線を製造する際の素線の曲げ剛性や捩れ剛
性を支配する物理的定数として、扇形素線それぞれの断
面二次モーメントに着目するものである. いまここに、厚肉素線のX軸における断面二次モーメン
トをlxt , Y軸における断面二次モーメントを1
v1、そして薄肉素線のX軸における断面二次モーメン
トをlXz 、Y軸における断面二次モーメントを1v
2、両素線のX軸における断而二次モーメントの比lx
2/lxIをη×、両案線のY軸における断面二次モー
メントの比ly’z/lyxをηyとずる. 第 3 表 第3表は、上記ηXおよびηyをパラメータとして電線
の撚線後の形状をa察評価した結果を示すものである. 第3表から、本発明に係る電線において求める諸特性の
改善を可能とするように撚線するには、0.5 ≦ η
X ≦ 1.5 0.5 ≦ ηy ≦ 1.5 なる条件が満足されるようにそれぞれの素線分割を行な
うことが適当であることがわかる.上記は先に説明した
ように、送電線が超高圧化されるに従い単線では電線表
面の電位傾度が高くなりすぎ、電線自体のわずかな突起
よりコロナが発生するようになるのを防止する意味から
多導体化し、その際の低風音化に必要な段差形成とその
段差角部の対策について説明したものであり、降雨があ
った場合に電線下部に付着した水滴によって発上ずるA
Nを防止することとは別である。このような水滴に対し
ては当然別個の対策が必要となる. 電線にトt着した水滴の低AN化を達戊するためには、
電線の長手方向に対して電線下面に付着する水滴個数を
減らすこと、及び下面に形成される水滴の藺率を大きく
かつ水滴の高さを小さくすること、の2点がキーポイン
トとなる. 水滴の曲率を大きくしその高さを小さくするには、雨水
が集まって付着し第12あるいは13図のような水滴2
0の形成される大径段差表面10aに第7あるいは8図
に示すようなややV字状の凹所11を形成することで解
決できることを発明者らは見出した.このような凹所1
1を形成すると、その凹所が水滴を吸引ないし捕捉し、
その吸引ないし捕捉作用によって水滴の表面張力に影響
を及ぼして水滴は扁平化するようになり、水滴での電位
傾度が低下し、ANの発生は低減される. しかし、容易に理解できるように、■字状凹所11(こ
れは第7図のように側面が水平曲であっても、第8図の
ように多少の曲率R2を有する曲率面であっても、いず
れであっても差支えはない)の開口端の巾tが狭ずぎて
も、また、その深さHが浅すぎても十分な効果は期待で
きない.第9図は、810ll11”相当の電線を川い
開口巾tを3.0一とし、深さ}[を0.5〜2.OI
uIまで変化させた場合の人工降雨実験におけるANの
相対レベルを1ロットした線図であり、また、第10図
は、その場合の水滴の高さを実測した結果をプロットし
た線図である. これらの図より深さHは1.0一以上、すなわちH≧1
.0am(図中PおよびQ)が楕成条件となることかわ
かる. また、第11図は、深さHを2.0關とし、開口「11
tを0.5〜3間まで変化させた場合における水滴高さ
を測定した結果をプロットした線図である. 図よりし≧1.5aI1(図中W)が椙成条件となるこ
とがわかる. このHおよびtについては、対象となる電線サイズを変
えかつ上記以タロに幾つかの数値を設定し同様な実験を
行なったが、上記したそれぞれの条件が充足されること
が要件となることが明らかになった. 第14図は、第7図に示すように大径段差部10aを対
に2個所形成し、当該段差部を梢成する素線のrl+を
変えることにより、当該大径段差部10aを1〜5本の
素線で構成し人工降雨実験を行なった場合の素線本数と
ANviの関係を117・yトした線図であり、第16
図は大径段差部10aを対に形成せず第8図に示すよう
に1個所のみ形成した場合における上記同様の実験結果
を示した線図である. 大径段差部が1個所でも対称位置に対に形成されても、
素線本数を2本で構成した場合にAN&J[は最小値を
示すことをこれらの実験結果が歴然と示している. これは、このように2本の構成とすることにより、第6
図に示したスパイラルロツドの2本密着巻と類似した挙
動が生じ、AN値を大きく低減させる結果となったもの
と推定することができる.従って、AN#.減の見地よ
りすれば、電線の大径段差表面を形成するための厚肉素
線を隣接した2本の素線をもって楕戒し、該素線の隣接
界面に外に開くほぼV字状の聞所を形成し、凹所I¥P
1[1端のriをt、その深さをHとしたとき、 t ≧ 1.5(−) H ≧ 1.0(IM+) となるように楕成することが最善であることがよくわか
る. 素線が1本では凹所を切削加工で形成することとなり、
素線間における毛管現象が存在しないために水滴は逆に
大粒化すると考えられるし、2本以上多数本となると、
第13図に示すように水滴20が各素線間に形成され、
前述したキーポイントのうちの水滴の数を減らすことに
逆行する結果となってANの増大へとつながるものと考
えられる。
第15図は、厚肉素線2本を用いH==1.5間、t=
1、5IIjIのV字凹所を形成させた上記本発明に係
る楕成を有ずる大径段差部1個所を有する810emz
相当導体を2本並列させ、風速V = 2 0 m /
sでの風音レベル測定を行なった結果を示す線図であ
るが、段差hについての2≦h≦3(叩)なる条件には
V字状凹所の形成が影響を及ぼさないことがこの図から
よくわかる.[発明の効果] 以上の通り、本発明に係る電線によれば、特に多導体用
として風音特性および水滴に起因する場合も含めAN特
性に優れた電線を安定して!I8!I遺し、斯界に広く
供給できるものであり、今後の架空送電線の超々高圧化
およびそれに伴う多導体化に適切に対応し得る意義は極
めて大きい.
1、5IIjIのV字凹所を形成させた上記本発明に係
る楕成を有ずる大径段差部1個所を有する810emz
相当導体を2本並列させ、風速V = 2 0 m /
sでの風音レベル測定を行なった結果を示す線図であ
るが、段差hについての2≦h≦3(叩)なる条件には
V字状凹所の形成が影響を及ぼさないことがこの図から
よくわかる.[発明の効果] 以上の通り、本発明に係る電線によれば、特に多導体用
として風音特性および水滴に起因する場合も含めAN特
性に優れた電線を安定して!I8!I遺し、斯界に広く
供給できるものであり、今後の架空送電線の超々高圧化
およびそれに伴う多導体化に適切に対応し得る意義は極
めて大きい.
第1図は本発明に係る電線の構戒を示す断面図、第2図
は並列2導体に風が吹き付けた状況を示す説明図、第3
図は電線表面の高低段差hと音圧レベルの関係をプロッ
トした線図、第4図は従来の単導体用低風音電線の断面
図、は第5図はそのディメンションを示す説明図、第6
図はスパイラル1コッド巻回方式の場合の見取図、第7
および8図はとくに水滴に起因するAN対策を考慮した
本発明に係る2様の実施飼を示す説明断面図、第9図は
凹所深さとANの関係を、第10図は凹所深さと水滴高
さの関係を、また第l1図は開口tlと水滴高さの関係
をそれぞれプロットした線図、第12および13図は水
滴の形成状況を示す説明図、第14および16図は大径
段差部を形成する素線の本数とANの関係を示す線図、
第15図は並列2導体での段差高さと風音レベルの関係
を示す線図である. 1:JllE肉素線、 2 :薄肉素線、 10:低風音電線、 10a :大径段差表面、 10b :小径段差表面、 1 l :凹所、 20:水滴,
は並列2導体に風が吹き付けた状況を示す説明図、第3
図は電線表面の高低段差hと音圧レベルの関係をプロッ
トした線図、第4図は従来の単導体用低風音電線の断面
図、は第5図はそのディメンションを示す説明図、第6
図はスパイラル1コッド巻回方式の場合の見取図、第7
および8図はとくに水滴に起因するAN対策を考慮した
本発明に係る2様の実施飼を示す説明断面図、第9図は
凹所深さとANの関係を、第10図は凹所深さと水滴高
さの関係を、また第l1図は開口tlと水滴高さの関係
をそれぞれプロットした線図、第12および13図は水
滴の形成状況を示す説明図、第14および16図は大径
段差部を形成する素線の本数とANの関係を示す線図、
第15図は並列2導体での段差高さと風音レベルの関係
を示す線図である. 1:JllE肉素線、 2 :薄肉素線、 10:低風音電線、 10a :大径段差表面、 10b :小径段差表面、 1 l :凹所、 20:水滴,
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)撚線の最外層撚線層を断面ほぼ扇形よりなる厚肉
素線と薄肉素線をもつて構成し、それによつて撚線外周
面に段差表面をスパイラル状に形成してなる電線におい
て、大径段差部の実表面がつくる中心角をθc、大径段
差表面と小径段差表面の高低差をh、前記大径段差部の
実表面の端縁と電線の中心を結ぶ仮想線上に円弧中心を
有し当該実表面の端縁より大径段差部の両側縁に形成さ
れる端部円弧面の曲率半径をRとしたとき、 20゜≦θe≦60゜ 2≦h≦3(mm) 1.5≦R≦3(mm) となるように構成してなる多導体用低風音電線。 (2)厚肉素線のX軸における断面二次モーメントをl
x_1、Y軸における断面二次モーメントをly_1、
また薄肉素線のX軸における断面二次モーメントをlx
_2、Y軸における断面二次モーメントをly_2、両
素線のX軸における断面二次モーメントの比lx_2/
lx_1をηx、両素線のY軸における断面二次モーメ
ントの比ly_2/lY_1をηyとするとき、 0.5≦ηx≦1.5 0.5≦ηy≦1.5 となるように素線分割がなされてなる請求項1記載の多
導体用低風音電線。 (3)請求項1記載の電線の大径段差表面を形成するた
めの厚肉素線を隣接した2本の素線をもつて構成し、該
素線の隣接界面に外に開くほぼV字状の凹所を形成し、
凹所開口端の巾をt、その深さをHとしたとき、 t≧1.5(mm) H≧1.0(mm) となるように構成してなる多導体用低風音電線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228795A JP2508854B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-09-04 | 多導体用低風音電線 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7941789 | 1989-03-30 | ||
| JP1-79417 | 1989-03-30 | ||
| JP1228795A JP2508854B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-09-04 | 多導体用低風音電線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315110A true JPH0315110A (ja) | 1991-01-23 |
| JP2508854B2 JP2508854B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=26420438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1228795A Expired - Lifetime JP2508854B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-09-04 | 多導体用低風音電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508854B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012256454A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Kyushu Electric Power Co Inc | 架空送電線 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW388031B (en) * | 1997-09-29 | 2000-04-21 | Furukawa Electric Co Ltd | Overhead wire |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1228795A patent/JP2508854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012256454A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Kyushu Electric Power Co Inc | 架空送電線 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2508854B2 (ja) | 1996-06-19 |
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