JPH0417209A - コロナ騒音対策電線およびその製造方法 - 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］ この出願の発明は、架空送電線等においてコロナ騒音の
発生防止の対策がなされたコロナ騒音対策電線およびそ
の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 製造してから間もない電線の表面は種水性であるため、
自然降雨によりビード状の水滴が電線に付着して水滴表
面の電位勾配が大きくなり、そこからコロナが発生する
。このとき直接空間に放出される可聴音がコロナ騒音で
あり、「ジージー」あるいは「ジージー」と聞こえる不
規則音と、「ジージ」と聞こえる変圧器者に似た純音（
周波数は電源周波数の２倍）の２成分が含まれている。

不規則音の成分はコロナ放電によってエネルギが瞬間的
に放出されるために生ずる一種の爆発音で、広い周波数
帯域を有しており「ランダム騒音」と呼ばれている。

一方、純音の成分はコロナ放電によって生成されたイオ
ン群が電線周囲の商用周波数電界によって励振され、さ
らに中性分子との衝突によって空気中に伝播されるもの
と推定されている。波形はほとんど正弦波であり、「コ
ロナハム音」と呼ばれている。

このようなコロナ騒音を防止する方法、すなわちコロナ
放電を防止する方法としては、従来より以下のような方
法が採用され、あるいは検討されている。

（ａ）　　電位勾配を抑える方法 ■　導体径を大きくする。（大サイズ化または多導体化
を図る。） ■　エージングが進むまで低い電圧で用いる。

■　多導体の下方の電線を大サイズ化する。

■　多導体の下方の電線配列を密にする。

■　多導体の下方に一条添架する。

■　電線表面を半導体や誘導体で覆う。

（ｂ）　　電線自体を処理する方法（水滴の発生を抑制
する方法） ■　表面処理（人口エージングを含めて）を行なう。

■　吸水材を電線内に配置する。

■　細線を巻付けたりあるいは突起を設ける。

以上の方法のうち、（ａ）の−条添架方式や（ｂ）の表
面処理、法などが一部実用化されている。

［発明が解決しようとする課題］ 中でも、表面処理法によりコロナ騒音防止がなされた電
線は、構造が普通の電線と同一であり、断面積、外径、
および質量なども同一の仕様とすることができるので、
電気的および機械的特性を変化させることなく製造でき
有利である。

具体的な表面処理方法としては、親水性塗料の塗布、ア
ルマイト処理、ベーマイト処理、および弱アルカリ性溶
液処理などがある。

しかしながら、これらの処理では、親水効果が小さいか
、あるいは大きな親水性を示したとしても３０日程度放
置しておくと、その効果が低下し、水滴が発生してしま
うという問題があった。また、特にベーマイト処理にお
いては、電線を１００〜１６０℃の蒸気雰囲気中で長時
間処理するため、機械的特性、特に引っ張り強さが劣化
するという問題もあった。

この出願に係る発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、親水性効果が大きくかつ長期にわたりその効
果を持続することのできるコロナ騒音対策電線およびそ
の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］この出願に係
る発明のコロナ騒音対策電線は、少なくとも最外層部が
Ｍｇを含むＡｌ合金からなる単線の外周に親水性多孔質
皮膜を形成し、この単線を素線の少なくとも一部として
含む撚線から構成されていることを特徴としている。

また、この出願に係る発明の製造方法の１つは、少なく
とも最外層部がＭｇを含むＡｌ合金からなる単線を脱脂
するステップと、脱脂した単線の外周に親水性多孔質皮
膜を形成するステップと、親水性多孔質皮膜を形成した
単線を素線の少なくとも一部となるように撚線加工する
ステップとを備えている。

またこの出願に係る発明の製造方法のもう１つは、少な
くとも最外層部がＭｇを含むＡｌ合金からなる単線を素
線の少なくとも一部となるように撚線加工して撚線とす
るステップと、撚線を脱脂するステップと、脱脂した撚
線の外周に親水性多孔質皮膜を形成するステップとを備
えている。

少なくとも最外層部がＭｇを含むＡｌ合金からなる単線
には、全体がＭｇを含むＡｌ合金からなるＡｌ合金線や
、最外層部のみがＭｇを含むＡｌ合金層からなる単線等
が含まれる。したがって、芯線の周りにＭｇを含むＡｌ
合金パイプを嵌合、すなわちクラッドして形成されるク
ラッド線も含まれる。この場合、芯線として導電性の高
い導体を用いることにより、導電率の低下を補うことが
できる。

この出願に係る発明において、Ａｌ合金は、Ｍｇを０．
０００１〜５重量％含むことが好ましい。

Ｍｇを０．０００１重量％以上含むことにより、Ａｌ合
金からなる最外層部の上に均一な皮膜を形成することが
容易になる。たとえば親水性多孔質皮膜を形成するのに
珪酸アルカリ水溶液を用いる場合には、Ｍｇの含有量が
０．０００１重量％未満になると珪酸アルカリ水溶液と
の反応が起こりにくく不均一な皮膜となる。したがって
、Ｍｇの含有量が多いほど短い処理時間で親水効果の大
きな皮膜を得ることができる。しかしながら、Ｍｇの含
有量か多くなりすぎると、導電率の低下や加工性の面が
問題となる。このため、Ｍｇの含有量は、５重量％以下
であることが好ましい。

最外層部にＡｌ合金層を備えたクラッド線の場合には、
Ｍｇの含有量が５重量％以下のものとして日本工業規格
（Ｊ　Ｉ　Ｓ）の１０５０Ａｌパイプが容易に入手する
ことができ、これを用いることができる。

この日本工業規格の１０５０Ａｌパイプは、Ｍｇを０．
０５重量％以下含有し、不純物が合計で０．５重量％未
満のＡｌ合金である。

この出願に係る発明において、親水性多孔質皮膜は酸化
アルミニウムおよび酸化珪素を主成分とし、酸化アルミ
ニウムを７０〜１００重量％、酸化珪素を０〜３０重量
％含むものであることが好ましい。

また、親水性多孔質皮膜の厚さは、１０〜１００μｍが
好ましい。厚さが１０μｍ以上になると親水効果が大き
くなり、さらに厚くすると親水効果の大きさは飽和して
いく。厚さが１００μｍを超えると、導体部所面積の減
少等が問題となるので、１００μｍ以下が好ましい。

また親水性多孔質皮膜の表面粗さは、日本工業規格に規
定されているＲａ値で０．５〜５μｍ程度が好ましい。

１０μｍ以上の親水性多孔質皮膜を密着性よく形成させ
るためには、Ｍｇを含むＡｌ合金からなる最外層部は１
５μｍ以上であることが好ましい。

親水性多孔質皮膜は、たとえば珪酸アルカリ水溶液を用
いることにより、Ｍｇを含むＡｌ合金からなる最外層部
の表面に形成することができる。

このような処理溶液としては、ＳｉＯ２として２０〜６
０ｇ／ｌ含む珪酸アルカリ水溶液を用いることが好まし
い。２０ｇ／１未満ではＡＩとの反応か起こりにくく、
また含有量を多くしても反応は飽和してしまうので、６
０ｇ／ｌ以下で十分である。

処理する単線または撚線は、この処理溶液中に数分間浸
漬される。処理溶液の温度は４０〜１２０°Ｃか好まし
い。４０℃より低温になると反応が鈍くなり、１２０℃
より高温になるとＡＩの軟化か問題となるからである。

処理時間に関しては、長くなれば低温でも処理すること
ができるが、生産速度か低下してしまうので好ましくな
い。したがって、処理時間は１〜３０分程度が好ましい
。

親水性多孔質皮膜の形成は、上述のように撚線を構成す
る素線である単線に対して行なった後に撚線加工しても
よいし、撚線加工後の撚線の表面に処理してもよい。

このような親水性多孔質皮膜の形成は、バッチ処理で行
なってもよいし、また処理する線材を連続供給しながら
各処理工程に連続して送り処理してもよい。

この発明に従い、最外層部の外周に親水性多孔質皮膜が
形成された電線では、雨滴が付着すると、表面の親水性
多孔質皮膜にこの雨滴が吸収され、平滑化されるのでコ
ロナ放電が起こらず、コロナ騒音を防止することができ
る。また、この出願に係る発明による親水性多孔質皮膜
は、長期にわたっても親水効果を失うことがなく、コロ
ナ騒音防止の効果を持続することができる。

［実施例］ 第１図は、この出願の発明の電線の一実施例を示す断面
図である。第１図を参照して、この実施例には中心部に
アルミ覆鋼線３が束ねられており、このアルミ覆鋼線３
の周りにアルミ素線２が設けられ撚線加工されて、アル
ミ覆鋼心アルミ撚線１が構成されている。

第２図は、第１図の実施例のアルミ素線を示す断面図で
ある。第２図に示されるように、アルミ素線２は、アル
ミ線部２１の周りに親水性多孔質皮膜２２を形成するこ
とにより構成されている。

第３図は、第１図の実施例のアルミ覆鋼線を示す断面図
である。第３図に示されるように、アルミ覆鋼線３は、
中心の鋼心３１の周りにアルミ層３２を形成したアルミ
覆鋼線の周りに親水性多孔質皮膜３３を形成することに
より構成されている。

以上のように、第１図に示すアルミ覆鋼心アルミ撚線で
は、アルミ素線およびアルミ覆鋼線のそれぞれに親水性
多孔質皮膜を形成した後に、これらを撚り合わせて撚線
としている。

第４図は、この出願の発明の電線の他の実施例を示す断
面図である。第４図を参照して、この実施例では、アル
ミ覆鋼線４３の周りにアルミ素線４４を配置しこれを撚
線加工したアルミ覆鋼心アルミ撚線４１の周りに親水性
多孔質皮膜４２が形成されている。このように、撚線加
工後のアルミ撚線の周りに親水性多孔質皮膜を形成して
も同様の効果を得ることができる。

第５図は、この出願の発明の製造方法の一例を説明する
ための模式図である。素線または撚線である被処理線５
０は供給部５１に巻付けられており、この被処理線５０
はまず有機溶剤脱脂槽５２に供給され脱脂される。次に
、珪酸アルカリ処理槽５３に供給され、ここで珪酸アル
カリ溶液中に被処理線５０が浸漬されて表面に珪酸アル
カリ溶液が付着する。次に被処理線５０は予備洗浄槽５
４に送られ予備洗浄された後、さらに本洗浄槽５５に送
られて洗浄される。洗浄後の被処理線５０は、乾燥機５
６に送られて乾燥され、この乾燥によって親水性多孔質
皮膜が形成され、巻取機５７により巻取られる。

以上のようにこの出願の発明の製造方法は、バッチ処理
以外に連続的に各処理工程に被処理線を供給して連続的
に製造することもできる以下に、より具体的な実施例に
基づいてこの出願に係る発明を説明する。

実施例１ 耐熱アルミ合金線の周りに日本工業規格の１０５０Ａｌ
のパイプを嵌め合わせ、最外層部のＡｌ合金層が０．６
４ｍｍの厚さである、外径４．５ｍｍの単線を４５本作
製した。これをまずトリクレンを用いて脱脂した後、８
０℃に保った珪酸アルカリ水溶液（Ｓｉ０２として３０
ｇ／ｌ、Ｌｉとして８．５ｇ／ｌ、Ｎａとして７０ｇ／
ｌを含む）中で５分間浸漬処理した。さらに４０℃の温
水で５分間予備洗浄した後、８０℃の熱水で３０分間洗
浄した。最後に７０℃の温風で十分に乾燥させた。

以上のようにして処理された単線の表面を観察すると、
親水性多孔質皮膜が形成されていた。この皮膜の厚さは
２０μｍであり、表面粗さは日本工業規格に規定される
Ｒａ値で２〜３μｍであった。

外径３．２ｍｍのアルミ覆鋼心線を７本用意し、このア
ルミ覆鋼心線の周りに親水性多孔質皮膜を形成した単線
を配置して撚線加工し、表１に示す構造のアルミ覆鋼心
アルミ撚線を製造した。

実施例２ 耐熱アルミ合金線の周りに、日本工業規格の１０５０Ａ
Ｉのパイプを嵌め合わせてクラッド線とし、最外層部の
クラッド部の厚みが０．６４ｍｍである、外径４．５ｍ
ｍの線を４５本作製した。

またアルミ覆鋼心線のまわりに、同じく日本工業規格１
０５０Ａｌのパイプを嵌め合わせてクラッド線としクラ
ッド層の厚みが０．４３ｍｍである、外径３．２ｍｍの
線を７本作製した。このアルミ覆鋼心線の周りにアルミ
素線を配置して撚線加工し、表１に示す構造のアルミ覆
鋼心アルミ撚線を製造した。

この撚線をトリクレンを用いて脱脂した後、８０℃に保
った珪酸アルカリ水溶液（Ｓ１０２として３５ｇ／１Ｘ
Ｌｉとして８．５ｇ／ｌ、Ｎａとして７０ｇ／ｌ含む）
中で５分間浸漬処理した。

さらに４０℃の温水で１５分間予備洗浄した後、８０℃
の熱水で３０分間洗浄し、最後に７０℃の温風で乾燥さ
せた。

以上のようにして処理した撚線の表面を観察すると、表
面には親水性多孔質皮膜が形成されていた。この皮膜の
厚さは２０μｍであり、表面粗さは日本工業規格に規定
されるＲａ値で２〜３μｍであった。

実施例３ 耐熱アルミ合金線の周りに日本工業規格１０５ＯＡＩの
パイプを嵌めてクラッド線とし、クラッド層の厚みを０
．６４ｍｍとした、外径４．５ｍｍの単線を４５本作製
した。またアルミ覆鋼心線の周りに日本工業規格１０５
０Ａｌのパイプを嵌め合わせクラッド線とし、クラッド
層の厚みを０゜４３ｍｍとした、外径３．２ｍｍの線を
７本作製した。このアルミ覆鋼心線の周りにアルミ単線
を配置して撚り合せ、表１に示す構造のアルミ覆鋼心ア
ルミ撚線を製造した。

この撚線を、第５図に示すような装置を用いて連続的に
処理した。撚線は５０ｃｍ／分の速さで連続的に有機溶
剤脱脂槽に供給し、トリクレンを用いて脱脂した。続い
て８０℃に保った珪酸アルカリ水溶液（Ｓｉ０２として
３５ｇ／ｌ、Ｌｉとして８．５ｇ／ｌ、Ｎａとして７０
ｇ／ｌ含む）を貯めた処理槽に導入して浸漬処理を行な
った。

さらに、４０℃の温水で予備洗浄した後、８０℃の熱水
で洗浄した。最後に７０℃の温風で乾燥を行ない連続し
てリールに巻取った。

以上のようにして得られた撚線の表面を観察すると、表
面には親水性多孔質皮膜が形成されていた。この皮膜の
厚さは２０μｍであり、表面厚さは日本工業規格に規定
されるＲａ値で２〜３μｍであった。

（以下余白） 表１ 比較例として従来のベーマイト処理した同様の撚線と、
何も処理していない撚線を用意し、これらと実施例１と
を■コロナ特性、■親水性、■耐腐食性で評価した。

コロナ特性は、軽雨時に表面電位傾き１４ｋＶ７ｃｍの
ときのハム音レベル、ランダム音レベルをそれぞれ測定
し、表２に示した。

また耐腐食性については、日本工業規格Ｈ８６０１に準
拠して、アルカリ滴下試験で測定し、その秒数を表２に
併せて示した。

表２ ００日以上放置しても水滴が生じることはなかった。

ベーマイト処理 濡れ性は極めてよく、上面、側面、および下面ともに水
滴は生じなかったが、３０日間放置した後には側面に多
数の小さな水滴が生じた。

未処理 上面、側面、および下面ともに水滴が生じた。

なお親水性については以下のような結果であった。

実施例１ 濡れ性は極めてよく、上面、側面、および下面のすべて
において水滴の発生はなかった。また１上記および表２
の結果から明らかなように、この出願に係る発明に従う
電線は、親木効果が大きく、コロナ放電が起こらないの
で、コロナ騒音を防止することができる。また長期にわ
たり親水性多孔質皮膜の親水効果は消失することがない
ので、その効果を持続することができる。

なお、実施例２および３についてもコロナ特性、親水性
、および耐腐食性を測定したところ、実施例１と同様の
結果が得られた。

［発明の効果コ 以上説明したように、この出願に係る発明のコロナ騒音
対策電線では、素線または撚線の表面に親水性多孔質皮
膜が形成されており、この親水性多孔質皮膜により表面
の親木効果が高められ、表面に水滴を発生することがな
い。このため、コロナ放電が起こらず、コロナ騒音を防
止することができる。また親水性多孔質皮膜は長期にわ
たり親水効果が消失しないので、コロナ騒音防止効果を
長期にわたって持続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この出願の発明の電線の一実施例を示す断面
図である。 第２図は、第１図に実施例のアルミ素線を示す断面図で
ある。 第３図は、第１図の実施例のアルミ覆鋼線を示す断面図
である。 第４図は、この出願の発明の電線の他の実施例を示す断
面図である。 第５図は、この出願の発明の製造方法の一例を説明する
ための模式図である。 図において、１はアルミ覆鋼心アルミ撚線、２はアルミ
素線、３はアルミ覆鋼線、２１はアルミ線部、２２は親
水性多孔質皮膜、３１は鋼心、３２はアルミ層、３３は
親水性多孔質皮膜、４１はアルミ覆鋼心アルミ撚線、４
２は親水性多孔質皮膜、４３はアルミ覆鋼線、４４はア
ルミ素線を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも最外層部がＭｇを含むＡｌ合金からな
   る単線の外周に親水性多孔質皮膜を形成し、この単線を
   素線の少なくとも一部として含む撚線から構成されてい
   ることを特徴とする、コロナ騒音対策電線。
2. （２）前記Ａｌ合金がＭｇを０．０００１〜５重量％含
   む、請求項１に記載のコロナ騒音対策電線。
3. （３）前記親水性多孔質皮膜が酸化アルミニウムおよび
   酸化珪素を主成分とし、酸化アルミニウムを７０〜１０
   ０重量％、酸化珪素を０〜３０重量％含む、請求項１に
   記載のコロナ騒音対策電線。
4. （４）前記親水性多孔質皮膜の厚さが１０〜１００μｍ
   であり、表面粗さが日本工業規格に規定されているＲａ
   値で０．５〜５μｍである、請求項１に記載のコロナ騒
   音対策電線。
5. （５）少なくとも最外層部がＭｇを含むＡｌ合金からな
   る単線を脱脂するステップと、 前記脱脂した単線の外周に親水性多孔質皮膜を形成する
   ステップと、 前記親水性多孔質皮膜を形成した単線を素線の少なくと
   も一部となるように撚線加工するステップとを備える、
   コロナ騒音対策電線の製造方法。
6. （６）少なくとも最外層部がＭｇを含むＡｌからなる単
   線を素線の少なくとも一部となるように撚線加工して撚
   線とするステップと、 前記撚線を脱脂するステップと、 前記脱脂した撚線の外周に親水性多孔質皮膜を形成する
   ステップとを備える、請求項５に記載のコロナ騒音対策
   電線の製造方法。
7. （７）前記親水性多孔質皮膜を形成するステップが、Ｓ
   ｉＯ＿２として２０〜６０ｇ／ｌ含み４０〜１２０℃に
   保たれた珪酸アルカリ水溶液中へ単線または撚線を浸漬
   して処理するステップを含む、請求項５または６に記載
   のコロナ騒音対策電線の製造方法。