JPH04308609A - 架空送電線 - Google Patents
架空送電線Info
- Publication number
- JPH04308609A JPH04308609A JP7185591A JP7185591A JPH04308609A JP H04308609 A JPH04308609 A JP H04308609A JP 7185591 A JP7185591 A JP 7185591A JP 7185591 A JP7185591 A JP 7185591A JP H04308609 A JPH04308609 A JP H04308609A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- transmission line
- wire
- carbon fiber
- overhead power
- Prior art date
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- Wire Processing (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、架空送電線に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】架空送電線に使用される電線としては、
硬銅撚線、鋼心アルミ撚線およびアルミニウム合金撚線
などが知られている。中でも、鋼心アルミ撚線（ＡＣＳ
Ｒ）は、軽量であるために、高圧送電線に広く用いられ
ている。
硬銅撚線、鋼心アルミ撚線およびアルミニウム合金撚線
などが知られている。中でも、鋼心アルミ撚線（ＡＣＳ
Ｒ）は、軽量であるために、高圧送電線に広く用いられ
ている。
【０００３】鋼心アルミ撚線は、中心に亜鉛メッキ鋼線
をより合わせ、その外側に硬アルミニウム線をより合わ
せた電線が一般的である。導体として用いられるアルミ
ニウム線の導電率は、銅線の約６０％であるが、重量は
銅の約３分の１であるため、銅線と同じ電流を流すため
に断面積を大きくしても銅線を用いるよりも軽くするこ
とができる。また、中心部には亜鉛メッキ鋼線などの補
強部材が配置されているため、引張り強さも大きい。
をより合わせ、その外側に硬アルミニウム線をより合わ
せた電線が一般的である。導体として用いられるアルミ
ニウム線の導電率は、銅線の約６０％であるが、重量は
銅の約３分の１であるため、銅線と同じ電流を流すため
に断面積を大きくしても銅線を用いるよりも軽くするこ
とができる。また、中心部には亜鉛メッキ鋼線などの補
強部材が配置されているため、引張り強さも大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のＡＣ
ＳＲにおいて、大電流が流れると、ジュール熱が発生し
、これによって電線が熱膨張し、弛度が増加して地上と
の絶縁距離が低下した。このため、従来のＡＣＳＲの電
流容量は、このような弛度によっても決定されていた。 弛度の増加を抑制する方法として、低熱膨張係数の材料
である炭素繊維との複合化が考えられる。特開昭６２−
８６６０６号公報は、屋内配線用などの導体素線に関す
るものであるが、銅またはアルミニウムに炭素繊維を分
散させて強化する技術を開示している。
ＳＲにおいて、大電流が流れると、ジュール熱が発生し
、これによって電線が熱膨張し、弛度が増加して地上と
の絶縁距離が低下した。このため、従来のＡＣＳＲの電
流容量は、このような弛度によっても決定されていた。 弛度の増加を抑制する方法として、低熱膨張係数の材料
である炭素繊維との複合化が考えられる。特開昭６２−
８６６０６号公報は、屋内配線用などの導体素線に関す
るものであるが、銅またはアルミニウムに炭素繊維を分
散させて強化する技術を開示している。
【０００５】しかしながら、このような技術を架空送電
線の導体素線に適用すると、炭素繊維とアルミニウムま
たはアルミニウム合金との界面が腐食しやすいことから
、耐食性が著しく低下してしまう。
線の導体素線に適用すると、炭素繊維とアルミニウムま
たはアルミニウム合金との界面が腐食しやすいことから
、耐食性が著しく低下してしまう。
【０００６】また、より大きな電流容量とするためには
、より太い径の電線を使用すればよいが、より太い径の
電線を使用すると重量が増加し、鉄塔への負担が大きく
なる。
、より太い径の電線を使用すればよいが、より太い径の
電線を使用すると重量が増加し、鉄塔への負担が大きく
なる。
【０００７】この発明の目的は、耐食性を有し、軽量で
、弛度が小さく、かつ電流容量を増大することのできる
架空送電線を提供することにある。
、弛度が小さく、かつ電流容量を増大することのできる
架空送電線を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の架空送電線は
、炭素繊維の集合体にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を被覆して形成される導体素線を複数本集合して構
成されることを特徴としている。
、炭素繊維の集合体にアルミニウムまたはアルミニウム
合金を被覆して形成される導体素線を複数本集合して構
成されることを特徴としている。
【０００９】この発明において、炭素繊維の集合体は、
アルミニウムまたはアルミニウム合金により集合させる
ことが好ましい。たとえば、炭素繊維の周りにアルミニ
ウム膜を蒸着させ、圧縮および／または加熱などをして
集合状態にすることができる。導体素線の炭素繊維の体
積割合は、１〜５０％の範囲であることが好ましい。
アルミニウムまたはアルミニウム合金により集合させる
ことが好ましい。たとえば、炭素繊維の周りにアルミニ
ウム膜を蒸着させ、圧縮および／または加熱などをして
集合状態にすることができる。導体素線の炭素繊維の体
積割合は、１〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００１０】
【作用】この発明の架空送電線は、炭素繊維の集合体に
アルミニウムまたはアルミニウム合金を被覆して形成さ
れる導体素線を複数本集合して構成されることを特徴と
している。炭素繊維は高強度を有するため、架線張力を
上げ弛度を小さくできる。また低熱膨張係数であるため
、通電の際の弛度の増加が少ない。また、炭素繊維は軽
量であるため、架設した際の鉄塔への負担を軽減するこ
とができ、同じ鉄塔でもより太い径の電線を架線するこ
とができる。
アルミニウムまたはアルミニウム合金を被覆して形成さ
れる導体素線を複数本集合して構成されることを特徴と
している。炭素繊維は高強度を有するため、架線張力を
上げ弛度を小さくできる。また低熱膨張係数であるため
、通電の際の弛度の増加が少ない。また、炭素繊維は軽
量であるため、架設した際の鉄塔への負担を軽減するこ
とができ、同じ鉄塔でもより太い径の電線を架線するこ
とができる。
【００１１】また、この発明の架空送電線では、炭素繊
維の集合体のまわりにアルミニウムまたはアルミニウム
合金を被覆しているので、炭素繊維との界面は少なく、
耐食性が低下することはない。
維の集合体のまわりにアルミニウムまたはアルミニウム
合金を被覆しているので、炭素繊維との界面は少なく、
耐食性が低下することはない。
【００１２】また炭素繊維は高温強度および耐熱性に優
れるため、熱的に耐えることができ、電流容量を高める
ことができる。
れるため、熱的に耐えることができ、電流容量を高める
ことができる。
【００１３】この発明において炭素繊維を集合体として
用いるのは、工業的に得られる炭素繊維が数μｍ〜１０
μｍ程度であり、十分な強度を得るためには集合体とす
る必要がある。
用いるのは、工業的に得られる炭素繊維が数μｍ〜１０
μｍ程度であり、十分な強度を得るためには集合体とす
る必要がある。
【００１４】この発明においては、炭素繊維の集合体を
アルミニウムまたはアルミニウム合金で被覆している。 この被覆により、補助的に炭素繊維を集合させている。 また炭素繊維集合体の周囲に設けられる被覆としては、
被覆自身が導体である必要があり、一般にアルミニウム
またはアルミニウム合金が用いられるが、これらの被覆
の耐食性を確保する意味からもアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の被覆が好ましい。また、アルミニウムま
たはアルミニウム合金を用いることにより、軽量にする
ことができる。
アルミニウムまたはアルミニウム合金で被覆している。 この被覆により、補助的に炭素繊維を集合させている。 また炭素繊維集合体の周囲に設けられる被覆としては、
被覆自身が導体である必要があり、一般にアルミニウム
またはアルミニウム合金が用いられるが、これらの被覆
の耐食性を確保する意味からもアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の被覆が好ましい。また、アルミニウムま
たはアルミニウム合金を用いることにより、軽量にする
ことができる。
【００１５】この発明において、炭素繊維は集合体とし
て用いられるが、集合体とするために、蒸着などにより
各炭素繊維の表面をアルミニウムまたはアルミニウム合
金で被覆し、これに圧力および／または熱を加えてもよ
いし、アルミニウムまたはアルミニウム合金溶液中に炭
素繊維を浸漬してもよい。
て用いられるが、集合体とするために、蒸着などにより
各炭素繊維の表面をアルミニウムまたはアルミニウム合
金で被覆し、これに圧力および／または熱を加えてもよ
いし、アルミニウムまたはアルミニウム合金溶液中に炭
素繊維を浸漬してもよい。
【００１６】この発明において、導体素線の線材におけ
る炭素繊維の体積割合は上述のように１〜５０％が好ま
しい。体積割合が１％未満であると、十分に高い強度を
得ることができず、低い熱膨張係数にすることが困難に
なる。また体積割合が５０％を越えると、導電率を確保
できなくなる。
る炭素繊維の体積割合は上述のように１〜５０％が好ま
しい。体積割合が１％未満であると、十分に高い強度を
得ることができず、低い熱膨張係数にすることが困難に
なる。また体積割合が５０％を越えると、導電率を確保
できなくなる。
【００１７】
【実施例】ＰＡＮ系高強度炭素繊維（引張強さ４５０ｋ
ｇｆ／ｍｍ２ ）を束ね、これの表面にアルミニウムを
蒸着し集合体とした。その集合体の周りをＡｌ−０．２
７％Ｚｒ合金テープで覆い、長手方向に継目を溶接した
。 これをダイス引きして線径３．０ｍｍの導体素線とした
。
ｇｆ／ｍｍ２ ）を束ね、これの表面にアルミニウムを
蒸着し集合体とした。その集合体の周りをＡｌ−０．２
７％Ｚｒ合金テープで覆い、長手方向に継目を溶接した
。 これをダイス引きして線径３．０ｍｍの導体素線とした
。
【００１８】図１は、このようにして得られた導体素線
を示す断面図である。図１を参照して、炭素繊維集合体
１の周りには、アルミニウム合金層２が形成されており
、導体素線３を構成している。表１に導体素線単体の比
重、引張強さおよび熱膨張係数を示した。
を示す断面図である。図１を参照して、炭素繊維集合体
１の周りには、アルミニウム合金層２が形成されており
、導体素線３を構成している。表１に導体素線単体の比
重、引張強さおよび熱膨張係数を示した。
【００１９】この導体素線を図２に示すような配置関係
でより合わせて、架空送電線を作製した。図２を参照し
て、導体素線３を複数本より合わせて架空送電線４を形
成している。表１に架空送電線とした場合の引張強さ（
合成引張強さ）および架空送電線とした場合の室温から
３００℃までの熱膨張係数（合成熱膨張係数）を示した
。また、比較として鋼心を用いた従来のＡＣＳＲの値も
示した。
でより合わせて、架空送電線を作製した。図２を参照し
て、導体素線３を複数本より合わせて架空送電線４を形
成している。表１に架空送電線とした場合の引張強さ（
合成引張強さ）および架空送電線とした場合の室温から
３００℃までの熱膨張係数（合成熱膨張係数）を示した
。また、比較として鋼心を用いた従来のＡＣＳＲの値も
示した。
【００２０】表１において弛度は架空送電線を２０ｍの
間隔で試験的に架空した際の弛度を従来のＡＣＳＲの弛
度を１として相対評価した値である。また弛度の増加は
、架空送電線に大容量を送電し、ジュール熱により２４
０℃となった際の弛度の増加を従来のＡＣＳＲのそれを
１として相対評価した値である。従来のＡＣＳＲとして
は、鋼線の占める割合が多く高強度かつ低熱膨張である
が導電率の低いもの（ＡＣＳＲ Ａ）と、鋼線の占め
る割合が少なくＡに比較して低強度かつ高熱膨張である
が導電率の高いもの（ＡＣＳＲ Ｂ）とを示した。
間隔で試験的に架空した際の弛度を従来のＡＣＳＲの弛
度を１として相対評価した値である。また弛度の増加は
、架空送電線に大容量を送電し、ジュール熱により２４
０℃となった際の弛度の増加を従来のＡＣＳＲのそれを
１として相対評価した値である。従来のＡＣＳＲとして
は、鋼線の占める割合が多く高強度かつ低熱膨張である
が導電率の低いもの（ＡＣＳＲ Ａ）と、鋼線の占め
る割合が少なくＡに比較して低強度かつ高熱膨張である
が導電率の高いもの（ＡＣＳＲ Ｂ）とを示した。
【００２１】
【表１】
【００２２】この発明に従う架空送電線は、炭素繊維量
が少ないときにはＡＣＳＲ Ｂより優れ、炭素繊維量
が多いときにはＡＣＳＲ Ａよりも優れている。
が少ないときにはＡＣＳＲ Ｂより優れ、炭素繊維量
が多いときにはＡＣＳＲ Ａよりも優れている。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の架空送
電線によれば、軽量で弛度が小さく、かつ電流容量を増
大させることのできる架空送電線を得ることができる。
電線によれば、軽量で弛度が小さく、かつ電流容量を増
大させることのできる架空送電線を得ることができる。
【図１】この発明の一実施例の導体素線を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】この発明の一実施例を示す断面図である。
１ 炭素繊維集合体
２ アルミニウム合金層
３ 導体素線
４ 架空送電線
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素繊維の集合体にアルミニウムまた
はアルミニウム合金を被覆して形成される導体素線を複
数本集合して構成される、架空送電線。 - 【請求項２】 前記炭素繊維の集合体が、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金により集合される、請求項１
に記載の架空送電線。 - 【請求項３】 前記導体素線の前記線材における炭素
繊維の割合が１〜５０％である、請求項１に記載の架空
送電線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7185591A JPH04308609A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 架空送電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7185591A JPH04308609A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 架空送電線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308609A true JPH04308609A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=13472566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7185591A Pending JPH04308609A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 架空送電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04308609A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6180232B1 (en) | 1995-06-21 | 2001-01-30 | 3M Innovative Properties Company | Overhead high power transmission cable comprising fiber reinforced aluminum matrix composite wire |
| WO2002006552A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| WO2002006549A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP7185591A patent/JPH04308609A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6180232B1 (en) | 1995-06-21 | 2001-01-30 | 3M Innovative Properties Company | Overhead high power transmission cable comprising fiber reinforced aluminum matrix composite wire |
| US6245425B1 (en) | 1995-06-21 | 2001-06-12 | 3M Innovative Properties Company | Fiber reinforced aluminum matrix composite wire |
| US6336495B1 (en) | 1995-06-21 | 2002-01-08 | 3M Innovative Properties Company | Method of making fiber reinforced aluminum matrix composite wire |
| US6447927B1 (en) | 1995-06-21 | 2002-09-10 | 3M Innovative Properties Company | Fiber reinforced aluminum matrix composite |
| US6460597B1 (en) | 1995-06-21 | 2002-10-08 | 3M Innovative Properties Company | Method of making fiber reinforced aluminum matrix composite |
| US6544645B1 (en) | 1995-06-21 | 2003-04-08 | 3M Innovative Properties Company | Fiber reinforced aluminum matrix composite wire |
| WO2002006552A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| WO2002006549A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | 3M Innovative Properties Company | Metal matrix composite wires, cables, and method |
| KR100770817B1 (ko) * | 2000-07-14 | 2007-10-26 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 | 금속 기지 복합 와이어, 케이블 및 방법 |
| KR100780975B1 (ko) * | 2000-07-14 | 2007-11-29 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 | 금속 기지 복합 와이어, 케이블 및 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000321 |