JPH0362410A - 耐雷電線用素線 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は架空地線等として架設される耐雷電線用の素線
に関し、特に、落雷時のアーク熱により表面が溶融する
ことを防止して、耐雷性を向上させた耐雷電線用素線に
関する。

［従来の技術］ 高圧、中圧又は低圧の架空送電系統には、その最上部に
接地電位に保持されたグランドワイヤ（架空地線）が架
線されている。このグランドワイヤは、従来、鋼線を芯
材としこの鋼線の周囲にアルミニウムを被覆したアルミ
ニウム被覆鋼線又はアルミニウム合金線を素線とし、こ
の素線を複数本撚り合わせた撚線が一般的に使用されて
いる。

しかしながら、従来の架空送電系統のグランドワイヤは
落雷による被害を受けやすいという問題点がある。つま
り、グランドワイヤには落雷が発生しやすく、落雷を受
けた場合は、アークの衝撃力により素線が断線し、又は
その熱により素線のアルミニウム被覆鋼線又はアルミニ
ウム合金線が溶断する溶断事故が発生する。そして、極
端な場合には、断線又は溶断した素線の本数が多数であ
るために、電線の張り替えを余儀なくされる場合がある
。このような、グランドワイヤの素線の溶断事故による
被害は山岳地域において甚大である。

ところで、素線の断線は前述のごとくアークの衝撃力及
びその電流による素線の溶断によって発生するので、こ
れらの要因による断線を解消するために、アルミニウム
又はアルミニウム合金等からなる芯線の表面に高融点及
び高強度の材料、例えば鉄系の材料を被覆した素線が提
案されている。

なお、この鉄系材料としては、従来、常温でフェライト
系である鉄−炭素鋼又は常温でオーステナイト系である
５ＵＳ３０４ステンレス鋼等の鋼材を使用している。ま
た、送電線に使用する場合には、他の構成素線との接触
腐食及び大気中における耐食性を考慮する必要があるた
め、前記鉄系被覆材の表面に更にアルミニウム又は亜鉛
等の層をめっき形成して、耐食性を高めている。

この場合に、素線の製造時には、前述の鉄ニツケル系合
金被覆材を芯線に縦添えし、被覆材を芯線の周りに曲げ
加工してパイプ状に成形し、その端部を芯線の長手方向
に沿って溶接固定する。これにより、芯線は被覆材で被
覆される。次いで、縮径加工及び熱処理を行う工程と、
被覆材の表面にアルミニウム若しくはアルミニウム合金
層又は亜鉛若しくは亜鉛合金層を形成する工程とを経て
耐雷電線用素線が製造される。

このため、耐雷性を向上させるために設けられる鉄系被
覆材には、以下に示す特性を具備することが要求される
。先ず、■被覆材は、その溶接部も含めて、冷間加工性
が優れていることが必要である。次に、■３００乃至６
００℃の温度に加熱する熱処理を受けても、被覆材は冷
間加工性及び靭性が損なわれないことが必要である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の耐雷性電線に使用される素線の被
覆材は、鉄−炭素鋼又はステンレス鋼により形成されて
いるため、前述の■及び■の特性が不十分である。この
ため、耐雷電線用素線を工業的に大量に製造すると、欠
陥が多く存在したり、断線が発生したりして、生産性が
低いという欠点がある。また、素線を撚り合わせて撚り
線を製造する場合に、この撚り線工程にて素線に割れ等
の不良が発生しやすく、この割れが発生すると使用不能
になるという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
冷間加工性が優れていると共に、製造時に熱処理を受け
てもその冷間加工性及び靭性が損なわれることがなく、
生産性及び品質の安定性が優れた耐雷電線用素線を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る耐雷電線用素線は、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、銅又は銅合金からなる芯材と、この芯材の
周囲に５乃至５０％の断面面積比率で被覆形成された鉄
−ニッケル系合金からなる被覆材とを有し、前記鉄−ニ
ッケル系合金は、鉄及びニッケルの合計含有量が９０重
量％以上であって、ニッケル含有量が２乃至６５重量％
であることを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、アルミニウム、アルミニウム合金、
銅又は銅合金を芯材とし、この芯材の周りに鉄−ニッケ
ル系合金からなる被覆材を被覆しである。この鉄−ニッ
ケル系合金被覆材は、耐雷性が優れている鉄系素材の中
で、前述の冷間加工性が優れていると共に、熱処理によ
り特性が劣化することもないという利点を有する。

このような優れた特性を具備するためには、この被覆材
は鉄とニッケルとの合計含有量を８０重量％以上にする
必要がある。この鉄−ニッケル系合金には、耐食性向上
の観点からクロムを添加し、強度向上の観点からマンガ
ン、コバルト又はモリブデンを添加することがある。し
かしながら、これらの添加元素は鉄−ニッケル系合金の
加工性を劣化させることがある。このため、十分な加工
性を確保する必要上、これらの元素の添加量を１０重量
％未満にして、鉄とニッケルとの合計含有量を９０重量
％以上にする必要がある。

また、ニッケルの添加量は２乃至６５重量％にする。被
覆材の加工性を高めるためには、ニッケルを２重量％以
上添加する必要がある。ニッケルの含有量が２重量％未
満であると、他の第３元素として同じくオーステナイト
化元素であるマンガン等を添加しても、靭性等について
十分な特性が得られない。

更に、ニッケルを６５重量％を超えて添加しても、その
添加に見合う加工性の向上効果が得られないのに加え、
耐雷電線用素線として製造コストがいたずらに高くなり
、無駄である。このような理由で、ニッケルの含有量を
２乃至６５重量％に設定する。

更にまた、鉄−ニッケル合金被覆材の被覆率は芯材と被
覆材とからなる全体の断面積に対する断面面積比率で、
５乃至５０％にする。通常、この素線は芯材のアルミニ
ウム若しくはその合金又は銅若しくはその合金からなる
線材に、被覆材を構成する素材からなるテープを縦添え
し、前記テープを連続的にパイプ状に成形すると共に、
その接合端部を溶接固定することにより製造される。な
お、この複合線は、前述の溶接固定後、所定の径に縮径
加工して被覆材と芯材とを一体化すると共に、適切な条
件で熱処理する。このように、被覆材は通常パイプ状に
成形加工した後、溶接するので、鉄−ニッケル系合金被
覆材の断面面積比率が５％未満となるような厚さのテー
プを使用すると、このテープの厚さが薄すぎるので、溶
接が困難になる。また、鉄−ニッケル系合金被覆材の厚
さが薄すぎると、被覆材本来の耐雷効果を具備すること
ができない。一方、鉄−ニッケル系合金被覆材の厚さが
断面面積比率で５０％を超えると、テープ厚さが厚くな
り過ぎてパイプ状への成形が困難になる。このため、被
覆材の断面面積比率は５乃至５０％に設定する。

更にまた、鉄−ニッケル系合金被覆材の他の構成素線と
の間の接触腐食及び大気中における腐食を回避するため
に、前記被覆材の表面にアルミニウム又はアルミニウム
合金の層を形成する場合は、その厚さを１．０ｍｍ以下
にする。一方、前記被覆材の表面に亜鉛又は亜鉛合金の
層を形成する場合は、その厚さを０．５ｍｎ＋以下にす
る。これは、この素線最外層のアルミニウム若しくは亜
鉛又はその合金が本質的に素線の耐雷性を劣化させるも
のであるため、十分に薄く形成する必要があるからであ
る。

このため、耐雷性を劣化させない範囲として、防食用最
外層の厚さをその材質に応じて上記範囲に設定する。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について、その比較例と比較して
説明する。

下記第１表に組成を示す各種のテープ（厚さ０．６ｍｍ
　）　ヲ、直径が９．５■のアルミニウム素線の上に被
覆した。次いで、この複合線を８０％縮径加工した後に
、４００℃に１時間熱処理し、その後頁に縮径加工して
ロッドからの加工度を計９０％とした。

そして、８０％縮径加工後、熱処理後、及び９０％縮径
加工後に、夫々線径の２倍の径に巻き付は加工し、所謂
２倍径巻き付は試験を実施して素線の破断の有無を調べ
ることにより、靭性を評価した。

その結果を下記第２表に示す。

第１表 第２表 この第２表から明らかなように、実施例１乃至５の場合
には、いずれの段階においても破断が発生せず、極めて
優れた加工性及び靭性を示した。

これに対し、比較例１は８０％加工後の巻き付は試験で
破断し、また熱処理後も靭性の回復は見られなかった。

更に、比較例２，３の場合は８０％加工するまでに素線
が断線し、その後の加工が不能となった。

一方、９０％縮径加工が可能であった実施例１乃至５の
素線に対し、０．１ｍｍの厚さに亜鉛めっきを施し、そ
の後、線径の２倍径に巻き付は加工して、靭性を評価し
た。その結果、割れ等の発生は認められなかった。

［発明の効果コ 本発明によれば、所定組成の鉄−ニッケル系合金を被覆
材とし、この被覆材を所定の被覆率で芯材に被覆したか
ら、この素線は耐雷性が優れていると共に、加工性及び
靭性も優れており、生産性が向上すると共に、撚り線で
ある耐雷電線としての信頼性を向上させることができる
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金
   からなる芯材と、この芯材の周囲に５乃至５０％の断面
   面積比率で被覆形成された鉄−ニッケル系合金からなる
   被覆材とを有し、前記鉄−ニッケル系合金は、鉄及びニ
   ッケルの合計含有量が９０重量％以上であって、ニッケ
   ル含有量が２乃至６５重量％であることを特徴とする耐
   雷電線用素線。
2. （２）前記被覆材上に、厚さが０．５ｍｍ以下の亜鉛又
   は亜鉛合金層を形成してあることを特徴とする請求項１
   に記載の耐雷電線用素線。
3. （３）前記被覆材上に、厚さが１．０ｍｍ以下のアルミ
   ニウム又はアルミニウム合金層を形成してあることを特
   徴とする請求項１に記載の耐雷電線用素線。