JPH07322457A

JPH07322457A - 融雪電線

Info

Publication number: JPH07322457A
Application number: JP6165942A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Uejima; 徳夫上島; Yoshio Furuto; 義雄古戸; Naoyoshi Hase; 尚良長谷
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1995-12-08
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JP2779317B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低電流通電時にも高い融雪効果を有し、過度
の温度上昇が抑えられ、且つ架線工事が容易に行える融
雪電線を提供する。【構成】本発明の融雪電線は、架空電線５に磁性線材
６を螺旋状に巻付けたもので、螺旋状に巻付けた磁性線
材６の間隙にアルミ線材のスペーサー７を介在させて金
車通過時の磁性線材６のずれを防止し、磁性線材６に低
磁界における渦電流発熱の大きい磁性線材６を用いて融
雪効果を高め、磁性線材６の高磁界における過度の発熱
を、前記磁性線材６をスペーサー７より突出させて巻付
けてそのフィン冷却効果により抑え、磁性線材６にＡｌ
材層８を被覆して架空電線５との電食を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミ架空電線に磁性
線材を巻付け、前記磁性線材に生じる渦電流と履歴損失
による発熱でアルミ架空電線上の着雪・着氷を解かすよ
うにした融雪電線で、低電流通電時にも高い融雪効果を
有し、過度の温度上昇が抑えられ、且つ架線工事が容易
に行えるものである。

【０００２】

【従来の技術】架空電線に雪や氷が付着すると、この雪
や氷は架空電線の撚溝に沿って回転しながら発達し、遂
には巨大な筒雪や氷塊となる。その結果、架空電線に多
大の荷重がかかり、架空電線の断線や鉄塔の倒壊事故に
至る。この対策として、架空電線の外周に複数の難着雪
リングを間隔を空けて取付けて、撚溝に沿って回転する
着雪や着氷をこの難着雪リングで止め、巨大化する前に
落下させる方法が実用化された。しかし、この方法では
架空電線直下にあるビニルハウスや自動車等が、落雪や
落氷を受けて損傷する問題があった。そこで、架空電線
に磁性線材を巻付け、架空電線を流れる交流電流の交番
磁界により前記磁性線材に渦電流と履歴損失を発生さ
せ、そのときの発熱で架空電線上の着雪や着氷を解かす
方法が提案された（特開昭58-44609）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記磁性線材を巻付け
た融雪電線では、送電量が多い昼間は、磁性線材の渦電
流や履歴損失による発熱（以下渦電流発熱と略記する）
が大きく、これに架空電線自体の抵抗発熱が加わって着
雪や着氷は起き難いが、逆に、架空電線が許容温度以上
に昇温して送電量を落とさざるを得ない事態が起きた。
この事態解決の為に、磁性線材の組成を変えてキュリー
温度を下げ、所定温度以上では渦電流発熱が生じないよ
うにしたが、キュリー温度の低い磁性線材は、一般に低
磁界下での磁束密度が低く、早朝の送電量の少ない肝心
なときに十分な渦電流発熱が得られなかった。又磁性線
材によっては、架空電線との間で電食が起きて、架空電
線の断面積が実質的に減少した。又架空電線を金車を通
して架線する際に架空電線に巻付けた磁性線材がずれ、
その間隔が変動して当初の融雪効果が得られないという
問題があった。プリフォームした磁性線材を架線後装着
する方法は工事に多大の労力を要した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような中
で鋭意研究を行いなされたもので、その目的とするとこ
ろは、送電量が少ないときも十分に発熱して、付着する
雪や氷を速やかに解かし、送電量が多いときは過度に発
熱せず、電食を起こさず、架線工事が容易に行える融雪
電線を提供することにある。即ち、請求項１の発明は、
アルミ架空電線の最外層に、磁性線材が螺旋状に巻付け
られた融雪電線において、磁性線材が、Ｎｉを40〜60wt
％含有し残部Ｆｅからなる合金磁性線材であり、前記磁
性線材にアルミ材が10〜60μｍの厚さ被覆されており、
前記螺旋状に巻付けられたアルミ材被覆磁性線材の間隙
に、アルミ線材が、前記アルミ材被覆磁性線材の間隔を
一定に保持するスペーサーとして巻付けられており、前
記アルミ材被覆磁性線材が、前記アルミ線材巻付け体か
ら突出していることを特徴とするものである。

【０００５】この請求項１の発明は、架空電線に磁性線
材を螺旋状に巻付けた融雪電線で、金車通過時の磁性線材のずれを磁性線材間にスペーサ
ーを介在させて防止し、磁性線材に、低磁界における渦電流発熱の大きい磁性
線材を用いて融雪効果を高め、磁性線材の高磁界にお
ける過度の発熱を、前記磁性線材をスペーサーより突出
させて巻付けてそのフィン冷却効果により抑え、磁性
線材にアルミ材を被覆して架空電線との電食を防止した
ものである。

【０００６】架空電線には、そこを流れる交流電流によ
り交番磁界が生じ、この交番磁界により架空電線に巻付
けられた磁性線材に渦電流損失と履歴損失が発生して前
記磁性線材が発熱する。この発熱量は前記磁性線材の飽
和磁束密度と透磁率に左右される。断面円形状の軟磁性
線材の軸方向に交番磁界が掛かっているときの磁性線材
における損失は、殆どが渦電流損失である。この渦電流
損失は、低磁界下では磁束密度の２乗に比例し、高磁界
下では磁束密度の 1.6乗に比例する。いずれにしろ飽和
磁束密度の高い磁性線材程、発熱量が大きい。例えば純
鉄は22,000Ｇの飽和磁束密度を有していて、高磁界での
発熱量は大きいが低磁界ではそれ程でもない。融雪電線
には、低磁界での磁束密度が高く発熱量の大きい磁性線
材が好ましく、本発明では、前記条件を満たすＦｅ−Ｎ
ｉ系の磁性合金に着目した。Ｆｅの飽和磁束密度は、前
述の通り 22000Ｇである。このＦｅにＮｉを添加してい
くと、Ｎｉ30％で飽和磁束密度は4000Ｇと最低になり、
Ｎｉが30％を超えると飽和磁束密度は再び高くなり、Ｎ
ｉ45wt％で極大値を示す。透磁率はＮｉ78％で極大を示
す。そして、Ｎｉが40〜60wt％のＦｅ−Ｎｉ系合金は低
磁界における飽和磁束密度が14,000Ｇ以上と高く、又透
磁率も比較的高い。従って融雪電線用磁性線材として有
利である。このようなことから、本発明では、Ｎｉを40
〜60wt％含有し残部Ｆｅからなる合金磁性線材を選択し
た。Ｎｉの含有量を40〜60wt％に限定したのは、Ｎｉが
40wt％未満では透磁率と低磁界での磁束密度が低下し、
Ｎｉが60wt％を超えると低磁界での磁束密度が低下し
て、いずれも融雪に必要な発熱量が得られなくなる為で
ある。

【０００７】請求項１の発明において、磁性線材に被覆
するアルミ材は、架空電線（アルミ導体）との電位差に
よる電食を防止する。この磁性線材にアルミ材を被覆し
た場合、磁束が飽和しない低磁界においては、アルミ被
覆層に流れる外部磁界を打ち消そうとする渦電流によっ
て磁性線材の磁束がシールドされて発熱量が低下する。
磁束が飽和する高磁界においては、磁性線材及びアルミ
被覆層に流れる渦電流により逆に発熱量が増大する。従
って飽和磁束密度が高く角型比の高い磁性材料を磁性線
材に使用すれば、アルミ材を被覆しても低磁界での発熱
量を高くできる。

【０００８】請求項１の発明において、アルミ材には、
純アルミ又はアルミ合金が適用される。磁性線材にアル
ミ材を被覆するには、溶融浸漬法、電気めっき法、アル
ミ管を磁性線材に被せ引抜加工するアルミ管被着法等任
意の方法が用いられる。アルミ材の被覆厚さは、10μｍ
未満では十分な防食効果が得られず、60μｍを超えると
磁性線材にＦｅ−40〜60wt％Ｎｉ合金を用いたときに、
その渦電流発熱量が低下する。又アルミ材を溶融浸漬法
で60μｍを超えて被覆するのは困難である。又電気めっ
き法はめっき厚さが60μｍを超えると、めっき表面が荒
れ、前述のアルミ被覆による発熱改善効果が減少する。
従って表面研磨が必要となりコスト高になる。このよう
なことから、アルミ材の被覆厚さは10〜60μｍが好まし
い。

【０００９】請求項１の発明において、螺旋状に巻付け
られた磁性線材の間隙に巻付けられるアルミ線材は、前
記アルミ被覆磁性線材の間隔を一定に保持するスペーサ
ーとしての役目を担い、架空電線の金車通過時に磁性線
材のずれを防止するもので、その形状は断面円形、角形
等任意である。このアルミ線材は磁性線材のフィン冷却
効果を邪魔しないように、アルミ材被覆磁性線材を前記
アルミ線材巻付け体から突出させる。こうすることによ
り、許容最大通電時の磁性線材の発熱は、自らのフィン
冷却効果により除去され、磁性線材を巻付けない架空電
線の温度以上には上昇しない。このスペーサー用アルミ
線材は、磁性線材と並べて一緒に架空電線上に巻付けら
れる。

【００１０】請求項２の発明は、アルミ架空電線の最外
層に、磁性線材が螺旋状に巻付けられた融雪電線におい
て、磁性線材が、Ｎｉを40〜60wt％含有し残部Ｆｅから
なる合金磁性線材であり、前記磁性線材に亜鉛材が10〜
60μｍの厚さ被覆されており、前記螺旋状に巻付けられ
たアルミ材被覆磁性線材の間隙に、アルミ線材が、前記
アルミ材被覆磁性線材の間隔を一定に保持するスペーサ
ーとして巻付けられており、前記アルミ材被覆磁性線材
が、前記アルミ線材巻付け体から突出していることを特
徴とする融雪電線である。

【００１１】請求項１及び請求項２の発明の融雪電線に
巻付けられる磁性線材は、Ｎｉを40〜60wt％含有するＦ
ｅ−Ｎｉ系合金である。この合金は、前述の通り、低磁
界における飽和磁束密度が14,000Ｇ以上と高く、又透磁
率も比較的高い。従って融雪電線用磁性線材として有用
である。しかし、本発明者等は、ＦｅにＮｉを３〜78wt
％含有させた合金は、磁歪が正となり、この磁性線材に
引張応力を残留させると磁気特性が改善され、発熱量が
向上することを見出し、更に研究を重ねて、融雪電線用
としてのＦｅ−Ｎｉ系磁性線材の特性改善に成功した。

【００１２】即ち、請求項３の発明は、アルミ架空電線
の最外層に、磁性線材が螺旋状に巻付けられた融雪電線
において、磁性線材が、Ｎｉを３〜28wt％又は35〜65wt
％、Ｃｏを０〜10wt％未満、Ａｌを０〜９wt％、Ｓｉを
０〜7.5 wt％、Ｖを０〜４wt％、Ｃｒを０〜９wt％含有
し残部Ｆｅからなる合金、又はＮｉを３〜65wt％、Ｃｏ
を10wt％〜65wt％、Ａｌを０〜９wt％、Ｓｉを０〜7.5
wt％、Ｖを０〜４wt％、Ｃｒを０〜９wt％含有し残部Ｆ
ｅからなる合金のいずれかからなり、前記磁性線材の表
面に10〜120 μｍ厚さのＡｌ、Ａｌ合金、Ｚｎ、又はＺ
ｎ合金のいずれかの金属が被覆されており、前記金属被
覆磁性線材に、送電中引張応力が残留するように巻付け
られていることを特徴とする融雪電線である。

【００１３】請求項３の発明では、Ｎｉを３〜28wt％又
は35〜65wt％、Ｃｏを10wt％未満、Ａｌを０〜９wt％、
Ｓｉを０〜7.5 wt％、Ｖを０〜４wt％、Ｃｒを０〜９wt
％含有し残部Ｆｅからなる合金、又はＮｉを３〜60wt
％、Ｃｏを10〜65wt％、Ａｌを０〜９wt％、Ｓｉを０〜
7.5 wt％、Ｖを０〜４wt％、Ｃｒを０〜９wt％含有し残
部Ｆｅからなる合金を磁性線材に用いる。

【００１４】この合金元素の限定理由は、先ずＮｉとＣ
ｏはＦｅ系材料の磁気特性を高める合金元素であり、前
者の合金では、Ｃｏが10wt％未満の為、Ｎｉが３wt％
未満では、十分な正磁歪が得られず磁性線材に引張応力
を残留させても磁気特性が改善されない。28wt％を超え
35wt％未満の範囲でも、又65wt％を超えても、磁性線の
磁束密度が低下して融雪に必要な発熱量が得られない。
又後者の合金では、Ｃｏが10〜65wt％と多量に含有さ
れる為、Ｎｉの含有量が28wt％を超え35wt％未満の範囲
でも融雪に必要な発熱量が得られる磁束密度が得られ、
Ｎｉは３〜65wt％の広い組成範囲で良好な磁気特性が達
成される。次にＡｌとＳｉは磁束密度を高める作用を有
する。その含有量がそれぞれ 9wt％、 7.5wt％を超える
と磁束密度が却って減少する。又Ｖは冷間加工性を改善
する。その含有量が４wt％を超えると硬くなりすぎて、
逆に加工性が悪くなる。又Ｃｒは磁性線材の耐食性を改
善する。その含有量が９wt％を超えると磁性線材の磁束
密度が低下して融雪に必要な発熱量が得られなくなる。

【００１５】請求項３の発明の融雪電線は、前記合金組
成の磁性線材にアルミ材を被覆し、このアルミ被覆磁性
線材に引張応力が残留するようにアルミ架空電線に巻付
けた融雪電線である。アルミ材を被覆するのは、アルミ
架空電線との間で電食を起こさないようにする為であ
る。又磁性線材に引張応力を残留させるのは、本発明の
磁性線材の磁歪は正であり、磁歪が正の磁性線材に引張
応力が残留していると、磁気特性が改善され発熱量が向
上する為である。送電中、磁性線材に引張応力を残留さ
せるには、磁性線材を架空電線に室温以下の温度で溶
接、又はろう付け、又は機械的固定により行うこともで
きるが、張力を掛けながら磁性線材をアルミ架空電線に
巻付け固定する方法が発熱量を大幅に改善できる。溶
接、ろう付け、又は機械的固定は磁性線材の両端でのみ
行うようにしても良い。磁性線材を架空電線に固定する
ことにより、金車通過時の磁性線材のずれを、スペーサ
ーを用いずに防止できる。

【００１６】請求項４の発明は、螺旋状に巻付けた磁性
線材の間隙にアルミ線条体をスペーサーとして、前記金
属被覆磁性線材の高さ未満に巻付けたことを特徴とする
請求項３記載の発明の融雪電線である。融雪電線の金車
通過時の磁性線材のずれがなく、又磁性線材がアルミ線
材から突出している為、磁性線材のフィン冷却効果によ
り大電流送電時にも過度の温度上昇が防止される。

【００１７】請求項５の発明は、螺旋状に巻付けた磁性
線材の間隙にアルミ線条体をスペーサーとして、前記金
属被覆磁性線材の高さの半分以下の高さに巻付けたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４記載の融雪電線であ
る。アルミ材被覆磁性線材がその径の半分以上をスペー
サー（アルミ線材巻付け体）から突出しているので、フ
ィン冷却効果が大きくなり、最高使用温度での許容電流
を大きくできる。

【００１８】請求項６の発明は、磁性線材の断面が長方
形、正方形、又は扇形であることを特徴とする請求項１
乃至請求項５記載の融雪電線である。磁性線材の断面形
状を長方形、正方形または扇形とすることにより、断面
円形の電線より、架空電線との接触面積が大きくなり、
その融雪効果を高めることができる。

【００１９】請求項７の発明は、架空電線の所要部分の
みに磁性線材、又は磁性線材とスペーサーを巻付けたこ
とを特徴とする請求項１及至請求項６記載の融雪電線で
ある。融雪対策が必要な個所だけに磁性線材を巻くの
で、エネルギー損失ばかりでなく、布設コストも低減で
きる。

【００２０】

【作用】請求項１の発明では、アルミ架空電線の最外層
に、アルミ被覆した磁性線材が螺旋状に巻付けられ、前
記螺旋状に巻付けられた磁性線材の間隙に、アルミ線材
が、前記アルミ被覆磁性線材の間隙を一定に保持するス
ペーサーとして巻付けられているので、架線の際の金車
通過時に、前記磁性線材がずれることがなく所定の良好
な融雪効果が得られる。又前記アルミ被覆磁性線材は、
その径の半分以上を前記スペーサー用のアルミ線材巻付
体から突出させているので、自らのフィン冷却効果によ
り冷却されて、渦電流発熱による温度上昇は阻止され
る。このように磁性線材はフィン冷却効果により冷却さ
れるので、磁性線材に、キュリー温度が高いものを使用
することができ、従って磁性線材は、低磁界での磁束密
度の高い材料を選択できる。フィン冷却効果は、磁性線
材をスペーサー用アルミ線材巻付体から少しでも突出さ
せることにより得ることができる。又磁性線材にアルミ
材が被覆されているので、磁性線が架空電線との間で電
食を起こすようなことがない。請求項２の発明は、磁性
線材に亜鉛材を被覆するもので、アルミ材を被覆する場
合と同様の電食防止効果が得られる。亜鉛材には純亜鉛
の他、亜鉛合金も適用できる。

【００２１】又請求項３の発明で用いる磁性線材は正磁
歪であり、この磁性線材をアルミ架空電線の最外層に、
送電中引張応力が残留するように螺旋状に巻付けるの
で、磁性線材の磁気特性が向上して融雪効果が改善され
る。磁性線材にアルミ材が被覆されているので架空電線
との電食が防止される。送電中磁性線材に引張応力を残
留させる為に磁性線材を架空電線に固定すると、金車通
過時の磁性線材のずれが防止される。金車通過時の磁性
線材のずれは磁性線材間にスペーサーを介在させること
によっても防止される。磁性線材をスペーサーより突出
させることにより、磁性線材にフィン冷却効果を持たせ
ることができる。磁性線材の高さの半分以上をスペーサ
ーから突出させることにより磁性線材のフィン冷却効果
を更に高めることができる。

【００２２】請求項１乃至請求項３の融雪電線に共通す
ることとして、磁性線材の断面を長方形、正方形、又は
扇形にすることにより、磁性線材を架空電線に密着させ
ることができる。又融雪対策が必要な個所だけに磁性線
材を巻くことにより、エネルギー損失及び布設コストの
低減が計れる。

【００２３】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。（実施例１）架空電線に、磁性線材を、前記磁性線材間
にアルミ線材をスペーサーとして介在させて巻付けて、
融雪電線を製造した。架空電線には、アルミを0.45mm厚
さ被覆した 4.4mmφのインバー線の７本撚線に、断面扇
形の特別耐熱アルミ合金線を３層撚合わせたＸＴＡＣＩ
Ｒ650mm²（インバー線断面積106mm²、特別耐熱アルミ合
金線の断面積653.4mm²、外径33.150mmφ）の送電線を用
いた。この送電線は、送電線１ｍ当たり１Kgの磁性線材
を巻付けても荷重に耐えられる。前記送電線に巻付ける
磁性線材には、表１に示す、純鉄、Ｆｅ−Ｎｉ系合金７
種、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ系合金１種を用いた。前記
９種の磁性線材に純アルミ、アルミ合金、又は亜鉛を、
溶融浸漬法、電気めっき法、アルミ管被着法のいずれか
の方法により被覆した。アルミ管被着法は10mmφの磁性
線材にアルミパイプを被覆し、これを磁性線材の径が
2.6mmφになるよう伸線して行った。このアルミ材等を
被覆した磁性線材を、前記のインバー補強送電線にスペ
ーサーを介して螺旋状に巻付けた。スペーサーには、特
別耐熱アルミ製の条又は線を用いた。融雪電線のスペー
サーを巻付けたアルミ導体部の外径は約34.3mmφであっ
た。

【００２４】得られた融雪電線の実施例を図を参照して
具体的に説明する。図１イ、ロは本発明の融雪電線の実
施例を示すそれぞれ横断面図及び側面図である。Ａｌ層
１を被覆したインバー線２のインバー撚線３の外周に、
断面扇形の特別耐熱アルミ合金線４を３層に撚合わせて
架空電線５を構成し、この架空電線５の外周に磁性線材
６とスペーサー７が、１対５の本数比で撚合わされてい
る。磁性線材６はスペーサー７より突出して巻付けられ
ておりフィン冷却効果が維持されている。磁性線材６に
は電食防止の為Ａｌ材層８が被覆されている。

【００２５】次に、前記磁性線材の製造方法をＦｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｒ−Ｓｉ系合金に例をとって説明する。先ず、純
度99.9％の電解鉄、同99.9％の電解ニッケル、同99％の
電解クロム、同99.999％のシリコンを原料に用い、各々
を所定量配合して真空溶解し鋳造してインゴットとなし
た。次にこのインゴットを 950℃48時間ソーキングした
のち、熱間圧延、引抜加工、伸線加工を順次施して 2.6
mmφの線材となした。次にこれを水素中で1050℃３時間
焼鈍し炉冷した。他の材料についても同様にして 2.0、
2.6、又は 4.0mmφの線材に加工した。これらの磁性線
材の磁気特性を測定した。磁気特性のうち、飽和磁束密
度とキュリー温度は 2.6mmφ×５mmの試料について、振
動試料型磁力計を用い10 Oe の磁界強度下で測定した。
磁束密度は、0.65mmφのエナメル線を 327ターン巻付け
た励磁コイルの中心に、25ターンの磁束検出用コイルを
配置し、この検出用コイルの中に 2.6mmφ×1000mmの磁
性線材を入れ、Ｂ−Ｈカーブトレーサーで測定した。磁
界強度は40、20、10 Oe に変えた。結果を、０℃におけ
る比抵抗を併記して表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から明らかなように、本発明の融雪電
線で使用した磁性線材用合金ａ〜ｅの10 Oe における磁
束密度Ｂ₁₀は比較例品(No.ｆ、ｇ、ｈ、ｉ）と比べても
高く、また本発明の磁性線材用合金の20 Oe 、40 Oe に
おける磁束密度Ｂ₂₀、Ｂ₄₀と比べても差が小さく磁束密
度の飽和特性が良いことが分かる。本発明のＢ₁₀は従来
融雪電線で使用されている合金ｈの磁束密度と比較する
と２倍近く高い。

【００２８】前記磁性線材を巻付けた融雪電線につい
て、塩水噴霧試験を行って耐食性を調査した。又融雪電
線に91Ａ通電時（電線表面磁界10 Oe)の送電線１ｍあた
りの発熱量、及び許容最大電流の2300Ａ通電時の電線温
度を測定した。結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２より明らかなように、本発明例品（N
o.1〜13) の耐食性は、磁性線材のアルミ被覆厚さを20
μｍ以上にすると3000時間の塩水噴霧試験に耐えられる
ようになる。10μｍでも2000時間の塩水噴霧に耐えら
れ、実用上問題ない。Ａｌ−20wt％Ｍｎ合金を電気めっ
きした磁性線材を使用したもの(No.4)も純アルミを被覆
したときと同様の高い耐食性を示した。

【００３１】本発明例品 (No.1〜14) の91Ａ通電時の発
熱量は、比較例品(No.21〜23）に較べてかなり高い。本
発明の融雪電線で使用した磁性合金ａ〜ｅの飽和磁束密
度は純鉄ｉより5000Ｇ以上低いにも関わらず、本発明の
融雪電線(No.1 〜14）の発熱量が、純鉄の磁性線材を用
いた融雪電線（No.24)より高いのは、Ｂ₁₀（10 Oe にお
ける磁束密度) が高い為である。Ｎｉの含有量が50wt％
のとき、91Ａ通電時の発熱量が最大になる。Ｎｉが40wt
％又は60wt％のもの(No.1,9)の発熱量は幾分低下した
が、部分融雪に必要な発熱量は得られた。尚、毎時５mm
の降雪量（降水量換算値）における完全融雪に必要な発
熱量は15.9w/ｍ、部分融雪に必要な発熱量は12.5w/ｍで
ある。

【００３２】本発明例品の2300Ａ通電時の電線温度は、
磁性線材を巻付けないものの温度（No.25, 230℃) を下
回った。本発明で用いた磁性線材は、いずれもＮｉ含有
量が多くキュ−リー温度が高いものであり、2300Ａ通電
時には、かなり発熱するのであるが、自らのフィン冷却
効果により発熱が抑えられた。このことから、キュリー
温度の低い磁性線材を使用しなくても、磁性線材にフィ
ン冷却効果を持たせることにより、最大許容電流通電下
で、電線温度の上昇を十分抑えられることが判る。本発
明例品のうち、No.7は電線温度が 220℃と比較的上昇し
た。これはスペーサーの条の厚さが1.0 mmφと厚かった
為磁性線材のフィン冷却効果がやや低下した為である。
No.12 はスペーサーに 1.0mmφの線材を用いたもので、
やはり 218℃と比較的高温になった。線材(No.12) の方
が隙間が多い分、熱が逃げ易く条材(No.7)より温度が若
干低下した。

【００３３】比較例品の耐食性は、塩水噴霧2000時間未
満で、めっきなしのもの（No.16)と、アルミめっきが５
μｍと薄いもの（No.17)に腐食が見られた。

【００３４】比較例品の91Ａ通電時の発熱量は、No.15,
18,20 〜24,25 が低かった。これは表１より明らかなよ
うに、用いた磁性合金の低磁界下の磁束密度Ｂ₁₀が低い
為である。No.15 はＮｉ含有量が36％と少ない磁性合金
ａを用いたもので、この合金ａはＢ₄₀、Ｂ₂₀に比べてＢ
₁₀が急激に低下し、91Ａ通電時の発熱量は本発明の融雪
電線(No.1 〜13）の半分程度である。Ｎｉ含有量が60％
を越える磁性合金ｂを用いたNo.20 の発熱量は、部分的
に融雪効果が得られる発熱量12.5w/m 未満で融雪電線用
には不適当である。

【００３５】比較例品の2300Ａ通電時の電線温度は、 N
o.19,24 が、磁性線材を巻付けないNo.25 の電線温度を
上回った。No.19 はスペーサーの厚さが磁性線材の直径
の半分以上で、磁性線材のフィン冷却効果が十分に得ら
れず 232℃に上昇した。No.2,4はキュリー温度の高い純
鉄を使用したもので、許容電流での温度は磁性線材を巻
付けない電線(No.25) の温度上昇より高くなる。No.8
は、Ｎｉの含有量が60％を超えてキュリー温度が 600℃
以上になったものであるが、温度上昇はあまり見られな
い。これは許容電流での磁性線材発熱量より磁性線材の
フィン冷却効果による放熱の方が大きくなる為である。

【００３６】次に磁性線材に被覆するアルミ材の被覆厚
さについて説明する。No.21 〜23は、従来の融雪電線に
使用されている比抵抗が 120μΩcmと高い磁性合金ｈの
線材にアルミを種々の厚さ被覆した融雪電線で、91Ａ通
電時の発熱量はアルミ被覆厚さが 150μｍで最大にな
る。他方、比抵抗が32μΩcmと低い Fe-50wt％Ni合金ｃ
の磁性線材にアルミを 5,10,20,60 及び80μｍ電気めっ
きした磁性線材を巻付けた融雪電線(No.17,5,6,13,18)
の発熱量は20μｍ(No.6)で最大となり、めっき厚さが80
μｍに厚くなると融雪可能な発熱量が得られなくなる。
めっき厚さが厚いと、めっき後研磨を必要とし、コスト
高になる。従って最適めっき厚さは20μｍ前後である。

【００３７】91Ａ通電時の発熱量に及ぼす磁性線材のア
ルミ被覆方法の影響をNo.3（溶融めっき) とNo.6（電気
めっき) について見てみると前者の方が発熱量が小さ
い。アルミの溶融めっきは磁性線材の磁気特性を低下さ
せるものと考えられる。同じく91Ａ通電時の発熱量に及
ぼす磁性線材の線径の影響を No.10(2.0mmφ), No.6
(2.6mmφ), No.11(4.0mmφ) について見てみると、線径
は大きい程発熱量が増加する傾向が見られる。

【００３８】（実施例２）表３に示した合金組成の磁性
線材を下記方法により製造した。純度99.9％の電解鉄、
同99.9％の電解ニッケル、同99.5％のコバルト、同99.9
9 ％のアルミ、同99％の電解クロム、同99.999％のシリ
コン、同99.7％のバナジウムを原料に用い、各々を所定
量配合して真空溶解し鋳造してインゴットとなした。次
にこのインゴットを 950℃48時間ソーキングした後、熱
間圧延、引抜加工、伸線加工を順次施して 2.6mmφの線
材となした。次にこれを水素中で1050℃３時間焼鈍し炉
冷した。得られた磁性線材の磁気特性を測定した。磁気
特性のうち、飽和磁束密度とキュリー温度は 2.6mmφ×
５mmの試料について、振動試料型磁力計を用い10kOe の
磁界強度下で測定した。磁束密度は、0.65mmφのエナメ
ル線を 327ターン巻付けた励磁コイルの中心に、25ター
ンの磁束検出用コイルを配置し、この検出用コイルの中
に 2.6mmφ×1000mmの磁性線材を入れ、Ｂ−Ｈカーブト
レーサーで測定した。磁界強度は40、10 Oe に変えた。
結果を、０℃における比抵抗を併記して表３に示す。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３から明らかなように、本発明磁性合金
のＢ₁₀（10 Oe における磁束密度）は高いものも低いも
のもある。合金 No.ｋ、ｌ、ｍ、ｏ、ｐ、ｔは従来用い
られている合金 No.ｈよりＢ₁₀が低い。

【００４１】表３に示した磁性線材を、架空電線に張力
をかけて巻付け固定することにより、磁性線材に引張応
力を残留させて融雪電線を製造した。架空電線には、ア
ルミを被覆した4.4 mmφのインバー線の７本撚線に、断
面扇形の特別耐熱アルミ合金線を３層撚合わせたＸＴＡ
ＣＩＲ650mm²（インバー線断面積106mm²、特別耐熱アル
ミ合金線の断面積653.4mm²、外径33.150mmφ）の送電線
の 4.4mmφインバー線を 5.3mmφと太くし、送電線１ｍ
当たり１Kgの磁性線材を巻付けても荷重に耐えられるよ
うにした。磁性線材間にアルミ線材をスペーサーとして
介在させたものも製造した。磁性線材には、純Ａｌを、
溶融浸漬法、電気めっき法、アルミ管被着法のいずれか
の方法により被覆した。アルミ管被着法は10mmφの磁性
線材にＡｌパイプを被覆し、これを磁性線材の径が 2.6
mmφになるよう伸線して行った。スペーサーには、特別
耐熱アルミ製の条又は線を用いた。融雪電線のスペーサ
ーを巻付けたアルミ導体部の外径は約34.3mmφであっ
た。

【００４２】得られた融雪電線の形状は、磁性線材を架
空電線に固定してスペーサーを用いないものの、横断面
図及び側面図を図２イ、ロにそれぞれ示す。Ａｌ層１を
被覆したインバー線２のインバー撚線３の外周に、断面
扇形の特別耐熱アルミ合金線４を３層に撚合わせて架空
電線５を構成し、この架空電線５の外周に磁性線材６が
巻付けられている。磁性線材６には電食防止の為Ａｌ材
層８が被覆されている。架空電線５と磁性線材６とはシ
ーム溶接されている。スペーサーを用いたものの形状は
図１と同じである。

【００４３】前記磁性線材を巻付けた融雪電線につい
て、塩水噴霧試験を行って耐食性を調査した。又融雪電
線に91Ａ通電時（電線表面磁界10 Oe)の送電線１ｍあた
りの発熱量、及び許容最大電流の2300Ａ通電時の電線温
度を測定した。結果を表４〜表５に示す。

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】表４より明らかなように、本発明例品(No.
26〜45) は、磁性線材のアルミ被覆厚さが20μｍ以上な
ので3000時間の塩水噴霧試験に耐えられた。本発明例品
(No.26〜45) はいずれも、91Ａ通電時の発熱量が、比較
例品(No.43〜61) に較べて高い。電線No.34 〜36から判
るように、残留させる引張応力が大きい程発熱量が増大
する。特にＢ₁₀が低い合金ｋ，ｌ，ｍの磁性線材を用
い、引張応力を残留させない比較例品47,48,49の発熱量
は低いが、引張応力を残留させた本発明の融雪電線(No.
27,28,29) の発熱量は著しく改善されている。その他の
本発明の磁性合金でも張力をかけることにより発熱量が
改善されている。尚、毎時５mmの降雪量（降水量換算
値）における完全融雪に必要な発熱量は15.9w/ｍ、部分
融雪に必要な発熱量は12.5w/ｍである。

【００４７】本発明例品の2300Ａ通電時の電線温度は、
磁性線材を巻付けないものの温度（No.61, 230℃) を下
回った。本発明で用いた磁性線材は、ｈを除いていずれ
もキュリー温度が 230℃より高いものであり、2300Ａ通
電時には、かなり発熱するのであるが、自らのフィン冷
却効果により発熱が抑えられた。このことから、キュリ
ー温度の低い磁性線材を使用しなくても、磁性線材にフ
ィン冷却効果を持たせることにより、最大許容電流通電
下で、電線温度の上昇を十分抑えられることが判る。23
00A 通電時の電線温度はスペーサーのないNo.30 が、N
o.33,34に較べて213℃と比較的低くなっている。スペー
サーを用いた中では、厚さの厚いNo.33の温度上昇が大
きい。

【００４８】Fe-50%Ni合金の鉄を3%Crと1%Siで置換した
合金ｎを用い、引張応力を残留させたNo.31,32は完全融
雪効果が得られる。引張応力を残留させない場合は表５
のNo.56,57から判る通り部分融雪効果も得られない。合
金ｎの電線温度上昇は比較的低いが、これはキュリー温
度が低い為である。

【００４９】比較例で張力をかけた融雪電線（電線No.5
8,59) は、Ｎｉの含有量が請求項２の発明のＮｉ含有量
を外れた為、十分な融雪効果が得られる発熱量が得られ
なかった。又純鉄の磁性線材に張力をかけた融雪電線
（電線No.60)の発熱量は低下した、これは純鉄の磁歪が
負の為である。

【００５０】

【効果】以上述べたように、本発明の融雪電線は、架空
電線に磁性線材を螺旋状に巻付けたもので、磁性線材
に、低磁界における渦電流発熱の大きい磁性線材を用い
ているので低電流通電時にも高い融雪効果を有し、又金
車通過時の磁性線材のずれを磁性線材間にスペーサーを
介在させて防止し、又磁性線材の高磁界における過度の
発熱を前記磁性線材をスペーサーより突出させそのフィ
ン冷却効果により抑え、又磁性線材にアルミ材を被覆し
て架空電線との電食を防止したものである。又架空電線
に磁性線材を引張応力を残留させて巻付けることによ
り、低磁界における渦電流発熱を向上させ、更に引張応
力の残留を、磁性線材を架空電線に固定して行うことに
より金車通過時の磁性線材のズレを防止したものであ
る。依って、工業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の融雪電線の実施例を示す横断面図及び
側面図である。

【図２】本発明の融雪電線の他の実施例を示す横断面図
及び側面図である。

【符号の説明】

１Ａｌ被覆層２インバー線３アルミ被覆インバー線の撚線４断面扇形の特別耐熱アルミ合金線５架空電線６磁性線材７スペーサー８Ａｌ材層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミ架空電線の最外層に、磁性線材が
螺旋状に巻付けられた融雪電線において、磁性線材が、
Ｎｉを40〜60wt％含有し残部Ｆｅからなる合金磁性線材
であり、前記磁性線材にアルミ材が10〜60μｍの厚さ被
覆されており、前記螺旋状に巻付けられたアルミ材被覆
磁性線材の間隙に、アルミ線材が、前記アルミ材被覆磁
性線材の間隔を一定に保持するスペーサーとして巻付け
られており、前記アルミ材被覆磁性線材が、前記アルミ
線材巻付け体から突出していることを特徴とする融雪電
線。
【請求項２】アルミ架空電線の最外層に、磁性線材が
螺旋状に巻付けられた融雪電線において、磁性線材が、
Ｎｉを40〜60wt％含有し残部Ｆｅからなる合金磁性線材
であり、前記磁性線材に亜鉛材が10〜60μｍの厚さ被覆
されており、前記螺旋状に巻付けられたアルミ材被覆磁
性線材の間隙に、アルミ線材が、前記アルミ材被覆磁性
線材の間隔を一定に保持するスペーサーとして巻付けら
れており、前記アルミ材被覆磁性線材が、前記アルミ線
材巻付け体から突出していることを特徴とする融雪電
線。
【請求項３】アルミ架空電線の最外層に、磁性線材が
螺旋状に巻付けられた融雪電線において、磁性線材が、
Ｎｉを３〜28wt％又は35〜65wt％、Ｃｏを０〜10wt％未
満、Ａｌを０〜９wt％、Ｓｉを０〜7.5 wt％、Ｖを０〜
４wt％、Ｃｒを０〜９wt％含有し残部Ｆｅからなる合
金、又はＮｉを３〜60wt％、Ｃｏを10wt％〜65wt％、Ａ
ｌを０〜９wt％、Ｓｉを０〜7.5 wt％、Ｖを０〜４wt
％、Ｃｒを０〜９wt％含有し残部Ｆｅからなる合金のい
ずれかからなり、前記磁性線材の表面に10〜120 μｍ厚
さのＡｌ、Ａｌ合金、Ｚｎ、又はＺｎ合金のいずれかの
金属が被覆されており、前記金属被覆磁性線材に、送電
中引張応力が残留するように巻付けられていることを特
徴とする融雪電線。
【請求項４】螺旋状に巻付けた磁性線材の間隙にアル
ミ線条体をスペーサーとして、前記金属被覆磁性線材の
高さ未満に巻付けたことを特徴とする請求項３記載の融
雪電線。
【請求項５】螺旋状に巻付けた磁性線材の間隙にアル
ミ線条体をスペーサーとして、前記金属被覆磁性線材の
高さの半分以下の高さに巻付けたことを特徴とする請求
項１乃至請求項４記載の融雪電線。
【請求項６】磁性線材の断面が長方形、正方形、又は
扇形であることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載
の融雪電線。
【請求項７】架空電線の所要部分のみに磁性線材、又
は磁性線材とスペーサーを巻付けたことを特徴とする請
求項１及至請求項６記載の融雪電線。