JPH0448514A - 偏心金属複合線の製造方法 - 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］ 本発明は落雷による架空地線の断線事故等を防止するた
めに使用される耐雷素線等に好適の偏心金属複合線の製
造方法に関する。

［従来の技術］ 金属線の周囲を異種金属の被覆材により被覆した金属複
合線は、従来、以下に示す方法により製造している。

先ず、芯材となる金属線を中心として、被覆材となる平
板吠の金属帯を円管状に成形する。その後、この金属帯
の幅方向の両端部をつき合わせた後、溶接して複合線を
得る。

次いで、この複合線に対して伸線加工を施し、芯材及び
被覆材を相互に強固に接合させる。

このようにして製造された金属複合線は、芯材の周囲が
均一な厚さの被覆材で覆われている。

ところで、近時、落雷による架空地線等の断線を防止す
るために、架空地線等の周囲に耐雷素線を配置すること
により、架空地線等を耐雷化することが行なわれている
。

第５図は耐雷素線を備えた従来の光ファイバー入り架空
地線（ＯＰＧＷ）を示す断面図である。

複数本の光ファイバーにより構成された光フアイバーケ
ーブル２１はアルミニウム管２２内に配設されており、
このアルミニウム管２２の周囲に複数本（図では６本）
の耐雷素線２３が撚り合わされて配置されている。耐雷
素線２３は、鋼線からなる芯材２４の周囲にアルミニウ
ム被覆材２５が被覆された金属複合線である。

このように構成された架空地線において、落雷が発生し
た場合は、耐雷素線ら３の被覆材２５が優先的に溶融す
るため、架空地線の断線が防止できると共に、耐雷素線
２３の芯材２４の溶融も防止でき、耐雷素線２３の断線
も回避できる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の耐雷素線２３はアルミニウム被覆
材２５が薄いため、比較的落雷エネルギーが小さい場合
には良好な耐雷効果が得られるものの、エネルギーが大
きな冬季雷が頻発するような地域においては耐雷性が不
十分となり、しばしば落雷時の溶損による断線事故が発
生してしまう。

一方、耐雷性を向上させるために、耐雷素線２３のアル
ミニウム被覆材２５の厚さをより厚くすることが考えら
れるが、撚線（架空地線）外径の増大及び強度の低下を
招来するという問題点がある。また、実開昭ＧＯ−１３
６４２３に示されているように、撚線の全外周を覆うよ
うにしてアルミニウム等の金属条を撚線に巻き付けるこ
とも考えられるが、この場合も撚線外径の増大及び重量
の増加を招来す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、
重量増加をもたらすことなく、十分な強度を有し、耐雷
素線として好適の偏心金ｒＩｔ複合線を製造することが
できる偏心金属複合線の製造方法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］ 本発明に係る偏心金属複合線の製造方法は、幅方向につ
いて厚さが不均一な金属帯を芯材の周りに管状に成形す
る成形工程と、前記金属帯の幅方向の両端部を相互に接
合する接合工程とを有することを特徴とする。

［作用コ 本願発明者等は、軽量であり、且つ耐雷素線として十分
な強度を有する金属複合線を得るべく種々実験研究を重
ねた。その結果、雷撃を受ける撚線の外層として配置す
る耐雷素線として、撚線中心部側の被覆層の厚さを薄ク
シ、落雷によるエネルギーを受けやすい外側部分の被覆
材の厚さを厚くした偏心金属複合線を使用することによ
り、撚線の耐雷性を大幅に向上させ得ることを見い出し
た。この偏心金属複合線は、ｉえば、アルミニウム又は
アルミニウム合金からなる被覆材中に鋼からなる芯材を
偏心させて配置したアルミニウム又はアルミニウム合金
被覆鋼線である。

この偏心金属複合線においては、光ファイバー等の周り
に撚り合わされた場合に、光ファイバー等が配置される
中心部側となる部分の被覆材が薄く形成され、外側部分
、即ち波音する部分の被覆材が厚く形成されており、こ
の厚内部分におけるアルミニウムの溶融潜熱が大きいた
め、芯材の温度上昇を抑制することができ、落雷時のア
ーク熱による前記芯材の溶断を防止することができる。

また、前記芯材を偏心させて配置することにより、前記
被覆材の厚内部分を形成するため、前記芯材の断面積率
を高めることができ、耐雷素線として十分な強度を得る
ことができる。

しかしながら、このような偏心金属複合線を製造する場
合に、前述した金属複合線の製造方法においては、前記
伸線加工により芯材の周囲の比較的軟らかい被覆材が優
先的に変形して均一の厚さになりやすいため、耐雷素線
として好適の偏心金属複合線を製造することができない
。

そこで、本発明においては、幅方向に対して厚さが不均
一な金属帯を管状に成形すると共に、この管の内側に芯
材を配置する。そして、金属帯の幅方向の端部を溶接等
により接合する。これにより、耐雷素線として使用可能
な偏心金ｆｊｊ４複合線が得られる。

この場合に、前記金属帯を管状に成形する成形工程及び
接合工程を不活性ガス又は還元ガス等の非酸化性ガス雰
囲気中で行なうことにより、芯材及び被覆材の表面酸化
が防止でき、両者の接合を強固にすることができる。こ
のため、前記金属帯を管状に成形する成形工程及び接合
工程は不活性ガス又は還元ガス等の非酸化性ガス雰囲気
中で行なうことが好ましい。

このようにして製造した偏心金属複合線に対して、加熱
したロールにより加熱及び加圧処理を施すと、芯材及び
被覆材の構成成分が相互に拡散して、両者の間の接合強
度が向上する。このため、上述の如く製造した偏心金属
複合材に対して、加熱したロールにより加熱及び加圧処
理を施すことが好ましい。また、この場合に、芯材に通
電してこの芯材を抵抗発熱させることにより、芯材及び
被覆材の接合強度をより一層向上させることができる。

なお、芯材と被覆材との接合強度を向上させるためには
、上述したロールによる加圧処理に替えて、伸線加工を
施すことも考えられる。しかし、この場合は、第４図（
ａ）に示すように、芯材１１及び被覆材１２からなる偏
心ロッドに対して伸線加工を施すと、第４図（ｂ）に示
すように、芯材１１が所定の位置からずれてしまうため
、所望の偏心金属複合材を得ることが困難である。特に
、被覆材１２がアルミニウム等の軟質の金属の場合は、
伸線加工による芯材１１の位置ずれが顕著に発生する。

このため、芯材と被覆材との接合強度を向上させるため
には、上述の如く、加熱したロールにより複合線に対し
て加熱及び加圧処理を施すことが好ましい。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図（ａ）乃至（Ｃ）は本発明の第１の実施例に係る
偏心金属複合線の製造方法を工程順に示す断面図である
。

先ず、第１図（ａ）に示すように、断面が略台形の芯材
１及びその上面が平坦であり下面が凸状に膨らんだ金属
帯２を用意する。この芯材１及び金属帯２は、両者の界
面に異物が混入しないようにブラシ又はブラスト等によ
り表面を十分に研磨しておく。

次に、第１図（ｂ）に示すように、複数組の成形ロール
間を通過させることにより、金属帯２を芯材１の周囲に
管状に成形する。

次いで、第１図（Ｃ）に示すように、金属帯２の両端が
略接触した時点で、この両端部を溶接する。これにより
、芯材ｌを被覆材３で被覆した偏心金属複合線が得られ
る。

本実施例により製造した偏心金属複合線は、伸線加工し
ないので、芯材１と′被覆材３との接合強度が比較的低
いものの、耐雷素線としては十分な接合強度を有してい
る。

第２図は本発明の第２の実施例方法を示す模式先ず、第
１の実施例と同様にして、複数組の成形ロール４間に金
属帯２を通過させることにより、金属帯２を芯材の周囲
に管状に成形し、その後溶接機５で金属帯２の幅方向の
両端部を相互に溶接して複合線を得る。

次に、この複合線に対して、複合線の断面形状に倣った
形状のカリバーを有する１対の回転加圧ロール６により
、例えば１０００気圧以上の圧力で加圧処理を施す。こ
のとき、ロール６を加熱することにより、複合線に対し
て加熱処理も行なう。このときの複合線の加Ｍ温度は、
例えば芯材が鋼であり、被覆材がアルミニウムの場合は
、４００乃至５００°Ｃである。これにより、芯材及び
被覆材の構成成分の相互拡散が促進され、両者の接合強
度が向上する。

本実施例においては、回転加圧ロール６により複合線に
対して加熱及び加圧処理を施すため、第１の実施例に比
して、芯材及び被覆材間の接合強度が向上する。なお、
回転加圧ロール６の段数及び１パス当りの減面率を適正
に選択することにより、芯材と被覆材との接合強度を所
望の強度にすることができる。この場合に、加圧ロール
６の１パス当りの減面率は芯材及び被覆材の材質により
異なるが、０乃至５％程度が適当である。例えば、芯材
が鋼であり被覆材がアルミニウムの場合は、１パス当り
の減面率は約２％とする。

また、加圧ロール６からの加熱のみでは芯材及び被覆材
の接合が十分でない場合は、芯材を通電して、芯材を抵
抗発熱させてもよい。更に、電磁誘導又はガス加熱等に
より複合線を加熱しつつ、加圧処理を施してもよい。更
にまた、加熱時には芯材及び被覆材間にトラップされた
酸素番こより芯材又は被覆材が酸化する虞れがある。こ
の酸化を防止するため、成形ロール４及び溶接機５をチ
ャンバー７内に設置し、このチャンバー７内をＨ２及び
ＣＯ等の還元ガス又はｍｌ及びＡｒ等の不活性ガス雰囲
気にして、この還元ガス又は不活性ガス雰囲気中で被覆
材の管状成形及び溶接を施すことが好ましい。−船釣に
は、不活性ガス雰囲気中で成形及び溶接を行なった場合
に比して、還元ガス雰囲気中で成形及び溶接を行なった
場合の方が芯材と被覆材との接合強度が高い。しかし、
例えばＴｉのように容易にＨＱを吸収して脆化するもの
もあるので、還元ガス及び不活性ガスは芯材及び被覆材
の材質により、適切なものを選択する必要がある。

次に、本実施例方法により実際に偏心金属複合線を製造
し、その特性を調べた結果について説明する。

芯材として鋼線を使用し、被覆材としてその幅方向に対
して厚さが不均一なアルミニウム金属帯を使用して、偏
心金属複合線を製造した。そして、この複合線に対して
、１対のロールにより下記第１表に示すロール減面率で
加圧処理を施した。このときのロールの温度、芯材の温
度及び成形雰囲気も第１表に併せて示した。このように
して、第３図に示す偏心金属複合線を製造した。即ち、
これらの偏心金属複合線の芯材１の直径ｄ、は３１であ
り、被覆材３の最も薄い部分の厚さｄ２は０．４−　　
であり、最も厚い部分の厚さｄ３は１．２腸鳳である。

これらの偏心金属複合線に対して圧潰特性を調べた。即
ち、各複合線から長さが３０鵬腸の供試体を切り出して
、この供試体を直径方向から加圧し、芯材と被覆材との
剥離が発生した時点の圧力を調べた。その結果も第１表
に併せて示した。

第１表 この第１表から明らかなよ′うに、還元ガス雰囲気又は
不活性ガス雰囲気中において成形及び溶接を行い、その
後ロール及び芯線を加熱しつつ、複合線に対して加圧処
理を行なうことにより、芯線及び被覆材が強固に接合す
る。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、幅方向に対して厚
さが不均一の金属帯を連続的に管状に成形すると共に、
この管の内側に芯材を配置し、前記金属帯の幅方向の端
部を相互に接合するから、耐雷素線として好適の偏心金
属複合線を容易に形成することができる。また、この偏
心金８複合線に加圧処理及び加熱処理を施すことにより
、芯材と被覆材との接合強度を向上させることも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（Ｃ）は本発明の第１の実施例に係る
偏心金属複合線の製造方法を工程順に示す断面図、第２
図は本発明の第２の実施例方法を示す模式図、第３図は
第２の実施例方法により製造した偏心金属複合線を示す
断面図、第４図（ａ）及び（ｂ）は芯材と被覆材との接
合強度を伸線加工により向上させた場合の不都合を示す
断面図、第５図は従来の耐雷素線を備えた０ＰＧＷを示
す断面図である。 １．１１．２４；芯材、２；金属帯、３．１２゜２５；
被覆材、４；成形ロール、５；溶接機、６；加圧ロール
、７；チャンバー、２１；光フアイバーケーブル、２２
；アルミニウム管、２３；耐雷素線 （ａ） 第２図 第 ３図 （ＣＩ） （ｂ） 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）幅方向について厚さが不均一な金属帯を芯材の周
   りに管状に成形する成形工程と、前記金属帯の幅方向の
   両端部を相互に接合する接合工程とを有することを特徴
   とする偏心金属複合線の製造方法。
2. （２）前記成形工程及び接合工程は非酸化性ガス雰囲気
   中で実施することを特徴とする請求項１に記載の偏心金
   属複合線の製造方法。
3. （３）前記接合工程により得られた複合線を加熱ロール
   により加熱及び加圧する加熱加圧工程を有することを特
   徴とする請求項１又は２に記載の偏心金属複合線の製造
   方法。
4. （４）前記加熱加圧工程は、前記芯材を通電により抵抗
   発熱させつつ行なうことを特徴とする請求項３に記載の
   偏心金属複合線の製造方法。