JPH09190718A

JPH09190718A - き電吊架線

Info

Publication number: JPH09190718A
Application number: JP321896A
Authority: JP
Inventors: Teruichi Honda; 照一本田; Koichi Hosokawa; 浩一細川; Tomohiko Muto; 智彦武藤
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】狭小トンネル内でも架設して用いることがで
き、引張強度、耐腐食性、とくに導電性に優れたき電吊
架線を提供する。【解決手段】クロム０．１〜１重量％、ジルコニウム
０．０１〜０．３重量％、ケイ素０．００６〜０．１重
量％および不可避不純物を含む銅合金からなる銅合金線
と硬銅線とを撚り合わす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、き電吊架線に関す
る。さらに詳しくは、本発明はトロリー線などのき電吊
架線として用いることができ、とくに狭小トンネル内な
どにおいて好適に用いられうる。

【０００２】

【従来の技術】従来、直流電化区間の狭小トンネル内な
どでは、空頭に余裕がないためにき電吊架方式架線が架
設されて用いられている。

【０００３】前記き電吊架方式架線とは、トロリ線に送
電するためのき電線（すなわち、送電線）と、トロリ線
を吊架するための吊架線との両方の機能を合せ持つき電
吊架線を有する架線である。すなわち、き電吊架方式架
線では、送電線、トロリ線およびトロリ線を吊るための
吊架線からなる３本系の架線方式とは異なり、送電線と
吊架線との機能を一体化したき電吊架線とトロリ線との
２本系の架線方式としているので、前記狭小トンネル内
などにおける架線としてはコンパクト化が図れるという
メリットがある。

【０００４】前記き電吊架線には、き電線としての役
割、すなわち導電性に優れていることが、また吊架線と
しての役割、すなわち引張強度が大きいことがいずれも
要求される。

【０００５】しかし、前記き電線として通常用いられて
いる、たとえばアルミ被覆鋼線をき電吊架線として用い
ようとしても、導電率が低いうえに、異種金属が接して
いることにより生じる電位差を原因とする腐食、海岸の
近くに架設されたときの海水による腐食、トンネル内に
架設されたときの漏水による腐食が起こるという問題が
ある。

【０００６】また、前記吊架線として用いることが提案
されている、たとえば特公昭６３−２３０１５号公報記
載の銅被覆亜鉛めっき鋼線をき電吊架線として用いよう
としても、導電率が低く、また前記電位差による腐食が
起こるという問題がある。

【０００７】また、導電率を高めるために、き電吊架線
として硬銅線を用いることも提案されているが、機械的
強度（引張強度）が充分ではなかった。すなわち、硬銅
線をき電吊架線として用いたばあい、機械的強度が充分
でないために、該き電吊架線をトンネル内天井などに留
めるための支持点を多く設けなければならず、その結
果、電車の走行時、パンタグラフが離線しやすくなると
いった問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記の
ような問題に鑑み鋭意検討の結果、特定の銅合金線と硬
銅線とを組み合わせて用いることにより、前記問題を解
決できることを見出した。

【０００９】すなわち、本発明の目的は、狭小トンネル
内などで架設して用いることができ、引張強度、耐腐食
性、とくに導電性に優れたき電吊架線を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、銅合金線と銅
線とが撚り合わされているき電吊架線であって、該銅合
金線が、クロム０．１〜１重量％、ジルコニウム０．０
１〜０．３重量％、ケイ素０．００６〜０．１重量％お
よび不可避不純物を含む銅合金からなり、かつ該銅線が
硬銅線であることを特徴とするき電吊架線に関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のき電吊架線は、特定の銅
合金線と硬銅線とが撚り合わされていることに最大の特
徴がある。

【００１２】前記特定の銅合金線は、特開平６−１５４
８３８号公報に記載されている銅合金トロリ線・吊架線
の製造法によりえられる銅合金線である。

【００１３】すなわち、その製造法の骨子は、つぎのと
おりである。クロム０．１〜１％（重量％、以下同
様）、ジルコニウム０．０１〜０．３％、ケイ素０．０
０６〜０．１％を含有し、残りが銅および不可避不純物
からなる組成の銅合金ビレットを、（１）温度８６０〜
１０００℃、加工率９０％以上の条件で熱間加工したの
ち、ただちに急冷して素線を製造し、この素線に少なく
とも１回の冷間加工を施したのち時効処理を施す製造
法、（２）温度８６０〜１０００℃、加工率９０％以上
の条件で熱間加工したのち、ただちに急冷して素線を製
造し、この素線に、冷間加工と時効処理を２回以上施す
製造法、（３）温度８６０〜１０００℃、加工率９０％
以上の条件で熱間加工したのち放冷し、さらに温度８６
０〜１０００℃に加熱したのち急冷の溶体化処理を施し
て素線を製造し、この素線に少なくとも１回の冷間加工
を施したのち時効処理を施す製造法または（４）温度８
６０〜１０００℃、加工率９０％以上の条件で熱間加工
したのち放冷し、さらに温度８６０〜１０００℃に加熱
したのち急冷の溶体化処理を施して素線を製造し、この
素線に、冷間加工したのち時効処理する操作を２回以上
施す製造法である。

【００１４】より具体的には、通常のカソード銅を溶解
してえられた溶銅に所定量のクロムを添加し、さらに所
定量のジルコニウムおよびケイ素を添加したのち鋳造し
て円柱または角柱状のビレットを製造する。

【００１５】ついで、このビレットを好ましくは還元性
雰囲気下で８６０〜１０００℃に加熱し、一回の加工率
が９０％以上の熱間加工を施して素線を製造し、この素
線が８６０℃以下に冷却しないうちにただちに水冷もし
くはガスで急冷し、または熱間加工したのち放冷し、再
び８６０〜１０００℃、０．１〜６時間に加熱保持した
のち急冷の溶体化処理を施し、さらに冷間加工を繰り返
したのち時効処理するかまたは冷間加工および時効処理
を繰り返すことにより所定の断面寸法の銅合金線がえら
れる。

【００１６】本発明において、クロムの含有率が前記範
囲内であれば、引張強度に優れるが、０．２〜０．８％
であればさらに好ましい。

【００１７】また、ジルコニウムの含有率が前記範囲内
であれば、引張強度に優れるが、０．０５〜０．２％で
あればさらに好ましい。

【００１８】また、ケイ素の含有率が前記範囲内であれ
ば、引張強度に優れるが、０．０１〜０．０８％であれ
ばさらに好ましい。

【００１９】また、本発明においてリンを含有させても
よく、リンの含有率が０．００６〜０．１％であれば、
引張強度に優れる。

【００２０】本発明において不可避不純物は、たとえば
Ａｇ、硫黄（Ｓ）などがあげられるが、これらの含有率
は、引張強度、導電性、耐腐食性などに悪影響を与えな
い程度であればよく、たとえば０．００１％以下である
ことが好ましい。

【００２１】本発明で用いられる銅合金は引張強度の点
から無酸素状態のものが好ましい。たとえば銅合金中の
溶存酸素が１０ｐｐｍ以下のものである。

【００２２】本発明において、このような特定の銅合金
線を用いることにより、引張強度が大きく、耐腐食性、
導電性のよいき電吊架線がえられる。

【００２３】前記硬銅線は、たとえばＪＩＳＣ３１０
１において規定されている性質のものがあげられ、たと
えば純銅から冷間加工、必要に応じて熱処理などの工程
を含む通常の製法によりえられるものである。このよう
な硬銅線と前記特定の銅合金線とを撚り合わせて用いる
ことにより、またとくに硬銅線を前記特定の銅合金線の
まわりに撚り合せて用いることによりえられるき電吊架
線は、引張強度、耐腐食性が向上し、とくに導電性にさ
らに優れるとともに、海水などによる腐食が起こらず、
また同種の金属同士が接触しているので、前記のような
電位差を原因とする腐食が起こらない。

【００２４】本発明のき電吊架線の外周の直径は、２０
〜１００ｍｍ、好ましくは３０〜８０ｍｍであり、これ
を構成する特定の銅合金線の素線の直径は、０．５〜
５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜４．０ｍｍであり、硬
銅線の素線の直径は、０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは
１．０〜４．０ｍｍである。

【００２５】本発明のき電吊架線は、該架線や各素線の
直径が前記各範囲内に入るように、前記特定の銅合金線
の素線５〜２０本、好ましくは７〜１９本のまわりに、
通常の方法により、前記硬銅線の素線４０〜５５本、好
ましくは４２〜５４本を撚り合わせてえられる。

【００２６】特定の銅合金線の素線の本数を前記範囲内
とすることにより、引張強度、導電性が向上し、硬銅線
の素線の本数を前記範囲内とすることにより、引張強
度、とくに導電性が向上する。

【００２７】本発明のき電吊架線は、引張強度が４０〜
６０ｋｇｆ／ｍｍ²、好ましくは４５〜５５ｋｇｆ／ｍ
ｍ²であり、導電率が７０〜９９．９％ＩＡＣＳ、好ま
しくは８０〜９５％ＩＡＣＳであるので、たとえば狭小
トンネル内において、トロリー線のき電吊架線として架
設されても、通常要求される引張強度および導電率をク
リアーしている。

【００２８】本発明のき電吊架線では、き電吊架線を留
めるための支持点を多く設ける必要がないので、トロリ
ー線の摩耗の程度が減少し、トロリー線の張り替え回数
が大幅に減少する。

【００２９】なお、前記トロリー線やこれとき電吊架線
とを電気的に接続するドロッパー線にも前記特定の銅合
金線を用いることができる。

【００３０】本発明のき電吊架線において、各素線の本
数としては、たとえばつぎのようなものがあげられる。
なお、これらの例において、総撚り線数は６１本、総断
面積（各素線の断面積の合計）は４００ｍｍ²であり、
引張強度および導電率は後記する方法により測定した。

【００３１】（１）特定の銅合金線の素線１本と硬銅線
の素線６０本とからなるばあい引張強度：４４．１ｋｇｆ／ｍｍ²、導電率：９６．６
％ＩＡＣＳ（２）特定の銅合金線の素線１９本と硬銅線の素線４２
本とからなるばあい引張強度：４７．２ｋｇｆ／ｍｍ²、導電率：９０．４
％ＩＡＣＳ（３）特定の銅合金線の素線３７本と硬銅線の素線２４
本とからなるばあい引張強度：５０．４ｋｇｆ／ｍｍ²、導電率：８４．２
％ＩＡＣＳ（４）特定の銅合金線の素線６０本と硬銅線の素線１本
とからなるばあい引張強度：５４．５ｋｇｆ／ｍｍ²、導電率：７６．３
％ＩＡＣＳ（５）特定の銅合金線の素線４２本と硬銅線の素線１９
本とからなるばあい引張強度：５１．３ｋｇｆ／ｍｍ²、導電率：８２．５
％ＩＡＣＳ（６）特定の銅合金線の素線２４本と硬銅線の素線３７
本とからなるばあい引張強度：４８．１ｋｇｆ／ｍｍ²、導電率：８８．６
％ＩＡＣＳこれらのうち、引張強度および導電率がともに大きいと
いう点から（３）または（５）のばあいが好ましい。

【００３２】本発明のき電吊架線としては、たとえばつ
ぎのようなものが、好ましくあげられる。

【００３３】（Ａ）特定の銅合金線クロム０．１〜１％ジルコニウム０．０１〜０．３％ケイ素０．００６〜０．１％不可避不純物（Ｂ）硬銅線このき電吊架線は、導電性、引張強度、耐腐食性の点で
有利である。

【００３４】より好ましくは、（Ａ１）特定の銅合金線クロム０．２〜０．８％ジルコニウム０．０５〜０．２％ケイ素０．０１〜０．０８％不可避不純物（Ｂ）硬銅線このき電吊架線は、導電性、引張強度、耐蝕性の点で優
れている。

【００３５】さらに好ましくは、（Ａ２）特定の銅合金線クロム０．３〜０．６％ジルコニウム０．１〜０．１５％ケイ素０．０１〜０．０５％不可避不純物素線の数７〜１９本（Ｂ１）硬銅線素線の数４２〜５４本このき電吊架線は、導電性、引張強度、耐蝕性の点でさ
らに優れている。

【００３６】

【実施例】つぎに、本発明のき電吊架線を実験例に基づ
いてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらのみに
限定されるものではない。

【００３７】実験例１図１は、実験例１でえられるき電吊架線を説明するため
の断面の模式図である。図１において、１はき電吊架
線、２は前記特定の銅合金線の素線、３は該銅合金線の
まわりに撚り合わされている前記硬銅線の素線を示して
いる。

【００３８】特定の銅合金線の素線２は、前記製法によ
りえられるものであり、クロム０．４％、ジルコニウム
０．１％、ケイ素０．０６％、不可避不純物（Ｓ、Ａｇ
など）０．００１％を含む銅合金からなり、該素線２の
直径は２．７ｍｍである。

【００３９】硬銅線の素線３は、前記製法によりえられ
るものであり、該素線の直径は２．９ｍｍである。

【００４０】前記き電吊架線１は、まず中心線として特
定の銅合金線の素線２を７本撚り合せ、さらにこのまわ
りに硬銅線の素線３を５４本撚り合せることによりえら
れる。えられたき電吊架線１について、つぎの試験を行
なった。

【００４１】引張強度：各種類の素線１本について引張
強度（ｋｇｆ／ｍｍ²）をＪＩＳＺ２２０１に準じ
て、島津製作所（株）製ＡＧ−５０００Ｄを用いて銅合
金線および硬銅線を素線の状態で測定し、次式によりき
電吊架線の引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ²）を算出した。

【００４２】（引張強度）＝［（特定の銅合金線の素線
の引張強度）×（特定の銅合金線が占める断面積）＋
（硬銅線の素線の引張強度）×（硬銅線が占める断面
積）］／（特定の合金線および硬銅線が占める総断面
積）導電率：ＪＩＳＨ５０５０に準じて、横河電機
（株）製ダブルブリッジを用いて銅合金線および硬銅線
を素線の状態で測定し、次式によりき電吊架線の導電率
（％ＩＡＣＳ）を算出した。

【００４３】（導電率）＝［（特定の銅合金線の素線の
導電率）×（特定の銅合金線が占める断面積）＋（硬銅
線の素線の導電率）×（硬銅線が占める断面積）］／
（特定の合金線および硬銅線が占める総断面積）耐腐食性：ＪＩＳＺ２３７１に準じて、室容積が
０．２ｍ³以上、気圧が０．０９８±０．０１０ＭＰａ
および室内温度が３５℃±２℃の暴露帯室内にき電吊架
線を鉛直線に対し２０°±５°とし、塩濃度５±０．５
％（ｐＨ６．５〜７．２、３５℃での比重１．０２５９
〜１．０３２９）の水溶液をき電吊架線に直接当たらな
いように３ケ月間連続して噴霧したのち、き電吊架線の
表面状態を光学顕微鏡（倍率５０倍）を用いて観察し、
試験開始前の表面状態と変わらないときを○とし、孔食
が発生しているときを×として評価した。

【００４４】結果を表１に示す。

【００４５】実験例２実験例１において、特定の銅合金線の素線１本および硬
銅線の素線６０本を用いたこと以外は、実験例１と同様
にしてき電吊架線をえ、実験例１と同様にして試験を行
なった。結果を表１に示す。

【００４６】実験例３実験例１において、特定の銅合金線の素線１９本および
硬銅線の素線４２本を用いたこと以外は、実験例１と同
様にしてき電吊架線をえ、実験例１と同様にして試験を
行なった。結果を表１に示す。

【００４７】実験例４実験例１において、特定の銅合金線の素線３７本および
硬銅線の素線２４本を用いたこと以外は、実験例１と同
様にしてき電吊架線をえ、実験例１と同様にして試験を
行なった。結果を表１に示す。

【００４８】実験例５実験例１において、特定の銅合金線の素線６０本および
硬銅線の素線１本を用いたこと以外は、実験例１と同様
にしてき電吊架線をえ、実験例１と同様にして試験を行
なった。結果を表１に示す。

【００４９】実験例６実験例１において、特定の銅合金線の素線４２本および
硬銅線の素線１９本を用いたこと以外は、実験例１と同
様にしてき電吊架線をえ、実験例１と同様にして試験を
行なった。結果を表１に示す。

【００５０】実験例７実験例１において、特定の銅合金線の素線２４本および
硬銅線の素線３７本を用いたこと以外は、実験例１と同
様にしてき電吊架線をえ、実験例１と同様にして試験を
行なった。結果を表１に示す。

【００５１】実験例８図２は実験例８でえられるき電吊架線を説明するための
断面の模式図である。図２において、４はき電吊架線、
５は圧縮型アルミ被覆鋼線の素線、６は鋼線の素線、７
は圧縮型アルミ被覆層、８は該圧縮型アルミ被覆鋼線の
まわりに撚り合されている耐熱アルミ線の素線を示して
いる。

【００５２】前記き電吊架線４は、まず中心線として圧
縮型アルミ被覆鋼線の素線５を７本束ね、さらにこのま
わりに耐熱アルミ線の素線８を４１本撚り合せることに
よりえられる。えられたき電吊架線４について、実験例
１と同様にして試験を行なった。ただし、引張強度と導
電率は次式により算出した。

【００５３】（引張強度）＝［（圧縮型アルミ被覆鋼線
の素線の引張強度）×（圧縮型アルミ被覆鋼線が占める
断面積）＋（アルミ素線の引張強度）×（アルミ素線が
占める断面積）］／（圧縮型アルミ被覆鋼線およびアル
ミ素線が占める総断面積）（導電率）＝［（圧縮型アルミ被覆鋼線の素線の導電
率）×（圧縮型アルミ被覆鋼線が占める断面積）＋（ア
ルミ素線の導電率）×（アルミ素線が占める断面積）］
／（圧縮型アルミ被覆鋼線およびアルミ素線が占める総
断面積）結果を表１に示す。

【００５４】実験例９図３は実験例９でえられるき電線を説明するための断面
の模式図である。図３において、９はき電線、１０は純
アルミ線の素線を示している。

【００５５】前記き電線９は、純アルミ線の素線（直径
４．２ｍｍ）１０を３７本束ねてえられる。えられたき
電線９について実験例１と同様にして試験を行なった。
ただし、引張強度は次式により算出した。

【００５６】（引張強度）＝（純アルミ線の素線の引張
強度）×（純アルミ線が占める総断面積）／（純アルミ
線が占める総断面積）（導電率）＝（純アルミの素線の導電率）結果を表１に示す。

【００５７】実験例１０図４は実験例１０でえられるき電吊架線を説明するため
の断面の模式図である。図４において、１１はき電吊架
線、１２は１種硬銅線の素線を示している。

【００５８】前記き電吊架線１１は、１種硬銅線の素線
（直径２．６ｍｍ）１２を６１本束ねてえられる。えら
れたき電吊架線１１について実験例１と同様にして試験
を行なった。ただし、引張強度は次式により算出した。

【００５９】（引張強度）＝（１種硬銅線の素線の引張
強度）×（１種硬銅線が占める総断面積）／（１種硬銅
線が占める総断面積）（導電率）＝（硬銅線の素線の導電率）結果を表１に示す。

【００６０】実験例１１図５は実験例１１でえられる吊架線を説明するための断
面の模式図である。図５において、１３は吊架線、１４
は前記特定の銅合金（合金の組成は実験例１と同じ）線
の素線を示している。

【００６１】前記吊架線１３は、特定の銅合金線の素線
（直径２．６ｍｍ）１４を６１本束ねてえられる。えら
れた吊架線１３について実験例１と同様にして試験を行
なった。ただし、引張強度は次式により算出した。

【００６２】（引張強度）＝（特定の銅合金線の素線の
引張強度）×（特定の銅合金線が占める総断面積）／
（特定の銅合金線が占める総断面積）（導電率）＝（特定の銅合金線の素線の導電率）結果を表１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１の結果から明らかなように、本発明の
き電吊架線は、引張強度、耐腐食性に優れ、とくに導電
性に優れている。前記き電吊架線は従来のき電線および
吊架線のふたつに要求される性質をあわせて有してお
り、たとえば狭小トンネル内にコンパクト化して架設す
ることができ、また海岸付近や漏水の多いトンネル内に
架設しても腐食しにくい。さらに中心線とそのまわりに
撚り合わされている線は、同種の金属（銅）であるの
で、異種金属が接したときのような電位差を原因とする
腐食が起こりにくい。

【００６５】

【発明の効果】本発明のき電吊架線は、引張強度、耐腐
食性、とくに導電性に優れたものであり、たとえば狭小
トンネル内のき電吊架線に好適に使用されうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験例１でえられるき電吊架線を説明するため
の断面の模式図である。

【図２】実験例８でえられるき電吊架線を説明するため
の断面の模式図である。

【図３】実験例９でえられるき電線を説明するための断
面の模式図である。

【図４】実験例１０でえられるき電吊架線を説明するた
めの断面の模式図である。

【図５】実験例１１でえられる吊架線を説明するための
断面の模式図である。

【符号の説明】

１き電吊架線２特定の銅合金線の素線３硬銅線の素線４き電吊架線５圧縮型アルミ被覆鋼線の素線６鋼線の素線７圧縮型アルミ被覆層８アルミ線９き電線１０純アルミ線１１き電吊架線１２１種硬銅線の素線１３吊架線１４特定の銅合金線の素線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅合金線と銅線とが撚り合わされている
き電吊架線であって、該銅合金線が、クロム０．１〜１
重量％、ジルコニウム０．０１〜０．３重量％、ケイ素
０．００６〜０．１重量％および不可避不純物を含む銅
合金からなり、かつ該銅線が硬銅線であることを特徴と
するき電吊架線。
【請求項２】銅合金線のまわりに銅線が撚り合わされ
ている請求項１記載のき電吊架線。
【請求項３】引張強度が４０〜６０ｋｇｆ／ｍｍ²で
あり、かつ導電率が７０〜９９．９％ＩＡＣＳである請
求項１または２記載のき電吊架線。
【請求項４】銅合金線の素線５〜２０本のまわりに銅
線の素線４０〜５５本が撚り合わされており、かつ架線
の外周の直径が２０〜１００ｍｍである請求項１〜３の
いずれかに記載のき電吊架線。