JPH0487212A - 撚合せ電線 - 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、架空送電線の導体として用いられるのに適し
た撚合せ電線の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

架空送電線用の導体は、軽量て熱膨張係数か小さく低弛
度を得ることかてきることか要求されている。

一般に、この種の撚合せ電線は、高い強度を有する中心
線の」二にアルミニウム線の如き導電用金属線を撚合せ
て形成されている。従って中心線として鋼線よりも熱膨
張係数か小さいイン電線（熱膨張係数２．５〜４ｘｌＯ
−６／’Ｃ）を用いたり、軽量であるカーボンファイバ
を用いたりしている（特公昭５６−４０９２２号公報参
照）。

尚、カーボンファイバから成る中心線を用いた′ｉａ線
を開示している特公昭５６．−４０９２２号公報には、
熱膨張係数について直接触れていないか、カーボンファ
イバの熱膨張係数はイン電線に対してそれと同等かそれ
より低く、カーボンファイバを樹脂で複合化したものて
２ｘｌＯ−６／’Ｃ以下てあり、軽微て熱膨張係数か小
さい電線か提供される。

カーボンファイバを用いた中心線は、一般に、次のよう
にして製造されることか考えられる。即ち、カーボンフ
ァイバは、フィラメント径か７〜１０μｍであり、複数
本のカーボンファイバフィラメントをそれぞれに樹脂を
含浸させ、これを撚合せて集合し、ポリエステル等のブ
ラスチックテープてラッピングしてＪｍを、Ｗ、？＋す
る。この素線をそのまままたは撚合せて加熱硬化工程て
樹脂を硬化し、中心線を製造する。

このようにカーボンファイバを樹脂て硬化するのはカー
ボンファイバそのままては機械的強度か弱く、曲げ等を
受けると直ちに折れるからである。

〔発明か解決しようとする課題〕

一般に、送電線は、使用中高温にさらされるか、運転温
度に対しては樹脂の耐熱性を高めることによって対応す
ることかてき、現状ては２４０°Ｃまてには対応するこ
とかできる６送電線か雷撃等によって絶縁か破壊され、
これに続いて電線から大地への逆閃絡時に生ずる交流ア
ークは、通常極めて短時間であるか、１〜数千°Ｃの高
温を発生し、中心線のまわりのアルミニウム線をしばし
ば溶かし、その熱か中心線に及ぶことかある。しかし、
このような高温に耐えることかできる樹脂はなく、この
ため中心線はその周囲の樹脂を部分的に焼失することに
なる。

即ち、カーボンファイバを樹脂で強化して形成された中
心線にアルミニウムｍ？：の導電性金属線を撚合せて形
成された電線は、アークを受けると、カーボンファイバ
フィラメントか残ってもその機械的強度を保つべき樹脂
か焼失し、このため゛電線か直ちにｉ線する事故か発生
する。

従って、従来技術の電線は信頼性か低い欠点かあった。

尚、イン電線を中心線として形成された電線は、重量か
大きく、また高温ての８膨張係数かカーボンファイバを
用いたものに比べて大きく、このため電線の強度か大き
くなるので好ましくない。

本発明の目的は、上記の欠点を回避し、アークを受けて
カーボンファイバ内の樹脂か焼失しても断線を生ずるこ
とかなく、信頼性の高い撚合せ電線を提供することにあ
る。

（課題を解決するための１段〕 本発明は、上記の課題を解決するために、１０〜４０％
の断面積比を有する硬鋼線と残りの断面積比を有するカ
ーボンファイバとを樹脂て複合化して形成された素線ま
たはそれらを撚合せた線を中心線とし、そのｈに導電用
金属線を撚合せて形成された撚合せＩｔ！、線を提供す
るものである。

（作用〕 このように、中心線を硬鋼線とカーボンファイバとの組
み合わせによって構成して樹脂て強化すると、電線かア
ークを受けて樹脂か焼失しても硬鋼線によって張力を受
は持つことかてきるから断線を起すことかなく、また硬
鋼線の断面積比が１０〜４０％であると、軽量化を阻害
したり熱膨張係数か大きくなることかない。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると、第
１図乃至第４図は本発明の異なる実施例による撚合せ電
線ｌＯを示し、これらの撚合せ電線ｌＯは、いずれも１
０〜４０％の断面積比を有する硬鋼線１２と残りの断面
積比を有するカーボンファイバ１４とを樹脂１６て複合
化して形成された素線またはそれらを撚合せた線を中心
線１８とし、そのトに導電用金属線２０を撚合せて形成
されている。

第１１Ｎの実施例では、中心ＭＪ、１８は、樹脂で強化
されたカーボンファイバ１４の中に複数の細い硬鋼線１
２を分散して形成され、第２図の実施例ては、中心線１
８は、１本の硬鋼線のまわりに複数のカーボンファイバ
１４を配ｌして樹脂て強化して形成されている。また、
第３［３１の実施例ては、中心線１８は、樹脂て強化さ
れたカーボンファイバ１４のみの複数の素線と複数の硬
鋼線１２とを撚合せて形成されている。

硬鋼線１２は、亜鉛メツキ特殊鋼線とすることかてきる
。更に、第４図の実施例では、中心線１８は、複数本の
集合された硬鋼線１２のまわりに複数のカーボンファイ
バ１４を配ｌして樹脂で強化して形成されている。

次に、硬鋼線１２とカーボンファイバ１４との断面積比
を硬鋼線１２の断面積比か１０〜４０％とした理由を明
らかにするために、硬鋼線両者の断面積比をパラメータ
として線膨張係数Ｃ（ｘ　１０−６／”Ｃ）と比重Ｇと
の関係を以下の表に掲げる。尚、表においてＣＦはカー
ボンファイバ、Ｈ３は硬鋼線を示す。

表 −１−記の表を基に撚合せ電線を設計して弛度−張力を
計算すると、中心線における硬鋼線の断面積比か４０％
を越えると、中心線の線１１ｆ係数か大きく、且つ比重
か大きくなって後にのべるように、インハ心のアルミニ
ウム撚線と比較して強度低減効果か低くなる。また、中
心線における硬鋼線の断面積比か１０％よりも小さいと
、撚合せ電線てよ〈使われる断面積か１６０〜４１０ｍ
ｍ２のＡＣ３Ｒの破断荷重の１０％程度の強度をもたせ
ることかできない。

従って、カーボンファイバに複合させる硬鋼線の断面積
比は１０〜４０％か適当である。

第５図は本発明の撚合せ電線と従来技術の撚合せ電線と
の温度−強度特性を示す。いずれのＡＣ５Ｒも４１０ｍ
ｍ”の断面積を有する。同図においてａはアルミメツキ
鋼線を中心線としたＡＣＳＲの弛度特性、ｂはイン電線
を中心線としたＡＣＳＲの弛度特性、Ｃは樹脂て強化し
たカーボンファイバを中心線としたＡＣ３Ｒの弛度特性
、ｄは硬鋼線の断面積比を４０％とした中心線を有する
本発明のＡＣ５Ｒの弛度特性及びｅは硬鋼線の断面積比
を１０％とした中心線を有する本ｆｆ１ｌ！＋のＡＣ３
Ｒの弛１■特性を示す。弛度の計算は、ａ間長を３００
ｍとし、最大使用張力を５，０００ｋｇとし、最悪条件
は高温季で１５°Ｃ，１００ｋｇ／ｍ２の風圧かあり低
温季て−１５℃、５０ｋｇ／ｍ２の風圧と６ｍｍ厚て比
重か０．９の被水かあったものとして行なわれた。

この図から解るように、本発明の撚合せ電線の弛度特性
は、インハ心ＡＣ５Ｒとカーボンファイバ心ＡＣ３Ｒと
の間にあって好ましい弛度特性を有し、硬鋼線の断面積
比か４０％を越えると、インハ心ＡＣ３Ｒの弛度低減効
果よりも悪化し、従って硬鋼線の断面積比は最大て４０
％であることか要求される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、Ｌ記のように、中心線を硬鋼線とカー
ボンファイバとの組み合わせによって構成して樹脂て強
化すると、電線かアークを受けて樹脂か焼失しても硬鋼
線によって張力を受は持つことかてきるから断線を起す
ことかなく１　また硬鋼線の断面積比か１０〜４０％で
あると、軽菫化を阻害したり熱膨張係数か大きくなるこ
とかなく、従って電線か悪環境下におかれても所定の強
度を誰持することかてきるから電線の信頼性を損なうこ
とかない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の撚合せ電線の異なる例の断
面図、第５図は本発明の撚合せ１ｉｉ１１と従来の撚合
せ電線との強度特性を比較する曲線図である。 １０−−−一撚合せ電線、１２−−−−一硬銅線、１４
−−−−一カーボンファイハ、１６−樹脂、１８−−−
−一中心線、２０ −−−ｍ−導電用金属線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １０〜４０％の断面積比を有する硬鋼線と残りの断面積
   比を有するカーボンファイバとを樹脂で複合化して形成
   された素線またはそれらを撚合せた線を中心線とし、そ
   の上に導電用金属線を撚合せて形成された撚合せ電線。