JPH11313430A - 電線の風騒音防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄塔強度の余裕が少ない架空送電線にも風騒
音防止対策を施せるようにする。施工性を向上させる。
コストダウンを図る。安定した風騒音防止効果を発揮さ
せる。 【解決手段】 電線１に、ゴム又は樹脂製で絶縁性のテ
ンションメンバーを内蔵する長尺な線状体３を、張力を
かけた状態でらせん状に巻き付け、巻き付けられた線状
体３を所定の間隔ごとに係止部材４により電線１に固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電線の風騒音防止
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】架空送電線路では、電線に吹きつける風
による騒音が問題となることがある。従来、電線の風騒
音を防止する手段としては、電線にアルミ合金製のスパ
イラルロッドを巻き付けて、空気の流れを変化させてや
る方法が公知である（特公昭５３−１４１４６号公報、
特公昭６０−３１１７０号公報）。ここで用いるスパイ
ラルロッドは太さ３〜８mmのアルミ合金線を予めらせん
状に成形したもので、その長さは作業員が手作業で電線
に巻き付けられるように２．５ｍ程度に設定されてい
る。スパイラルロッドのらせんピッチは３００〜５００
mm程度であり、らせん内径は電線を締め付けるように設
定されている。

【０００３】スパイラルロッドは上記のように短い定尺
ものであるため、ある区間に風騒音防止対策を施す場合
には、当該区間の電線に何本ものスパイラルロッドを巻
き継ぐことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の風
騒音防止装置には次のような問題があった。 スパイラルロッドは金属製であるため、これを電線
に巻き付けると、電線の重量が増加して、支持物である
鉄塔に大きな荷重がかかることになり、その結果、鉄塔
強度が不足して、風騒音防止対策を施せない場合が多々
ある。 多数本のスパイラルロッドを不安定な高所で人力に
よって巻き継ぐ必要があるため、施工性がわるく、取り
付け工事に多大な人件費と時間がかかる。 スパイラルロッドは、アルミ合金製であるため材料
費が高く、その上予めらせん状に成形する必要があるた
め加工費が高くつき、価格が高くなる。 定期的な点検のため電線に巻き付けられたスパイラ
ルロッドの上を宙乗器等で走行すると、スパイラルロッ
ドの端部がほぐれ易く、その手直し作業が非常に面倒で
ある。

【０００５】本発明の目的は、以上のような問題点を解
決した電線の風騒音防止装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による電線の風騒音防止装置は、電線にゴム又は
樹脂製の長尺な線状体を張力をかけた状態でらせん状に
巻き付け、巻き付けられた線状体を所定の間隔ごとに係
止部材により電線に固定したことを特徴とするものであ
る。本発明において用いるゴム又は樹脂製の線状体は、
絶縁性のテンションメンバーを内蔵するものであること
が好ましい。

【０００７】線状体の材料としては、ゴムの場合はシリ
コンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アク
リルゴム等の合成ゴムを使用することができ、樹脂の場
合はポリエチレン、ポリアミド、フッ素樹脂などを使用
することができる。また線状体に内蔵させるテンション
メンバーとしては、絶縁性の繊維を撚り合わせたロープ
あるいはＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の線材などを
使用することができる。線状体の長さは、単導体の場合
は特に制限はないが、複導体送電線の場合はスペーサが
あるため２０〜５０ｍの長さとしてスペーサの取付け間
隔毎に巻き付けてもよく、場合によってはスペーサを一
時的に取り外してさらに長尺な線状体を巻き付けるよう
にしてもよい。また線状体を係止部材で電線に固定する
間隔は当該送電線の相間距離の１／２以下、好ましくは
１〜２ｍとするのがよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１および図２は本発明を４
導体送電線に適用した場合の実施形態を示す。図におい
て、１は４導体送電線を構成する電線（素導体）で、通
常はＡＣＳＲ（鋼心アルミニウム撚線）で構成され、そ
の外径は通常２２．４〜５２．８mmである。２は電線１
相互が電磁力や強風などにより接触するのを防止するた
めに２０〜５０ｍ程度の間隔で取り付けられたスペーサ
である。

【０００９】各電線１の外周には、図３に示すような絶
縁性テンションメンバー３Ｔを内蔵するゴム又は樹脂製
の線状体３が所定のピッチでらせん状に巻き付けられて
いる。線状体３の巻き付けは張力をかけた状態で行われ
る。線状体３にはテンションメンバー３Ｔが入っている
ため張力をかけて巻き付けても過大な伸びが発生せず、
電線に効率よくきつく巻き付けることができる。テンシ
ョンメンバー３Ｔとしては、絶縁性の繊維を撚り合わせ
たロープあるいはＦＲＰの線材などが使用される。なお
線状体３がゴム製でテンションメンバーなしの場合は、
１０〜３０％の伸びが生じるような張力で巻き付ける
と、巻き付け後に弛みが生じず好都合である。また線状
体３が伸びの少ない樹脂製でテンションメンバーなしの
場合は、１０〜５０kgf 程度の張力をかけながら巻き付
けると、やはり巻き付け後に弛みが生じず好都合であ
る。

【００１０】線状体３の太さは２〜８mmが好ましく、細
い（太い）電線には細い（太い）線状体が使用される。
線状体１のらせんピッチＰは２００〜５００mmでよい
が、電線の撚りピッチと同一にすると、最外層素線と線
状体との隙間がなくなるのでギャップ放電が起きにく
く、より高電圧の送電線に適している。

【００１１】電線１に巻き付けられた線状体３は所定の
間隔毎にリング状の係止部材４により電線１に固定され
ている。係止部材４としては例えば公知の難着雪リング
と同様な構造のものを使用するとよい。もちろん他の構
造のものを使用することもできる。係止部材４の取り付
け間隔Ｌは、万一線状体３が切断して垂れ下がっても、
他相の電線との間で短絡が生じない間隔、例えば送電線
の相間距離の１／２以下の間隔にすればよい。超高圧送
電線では電圧にもよるが２７５ｋＶ送電線であれば２〜
５ｍ程度の間隔にすればよい。また線状体３はそれ自体
が絶縁物であるので、万一断線して垂れ下がっても短絡
事故を起こす懸念は小さく安全である。また線状体３は
適当な接着剤を用いて電線１に接着してもよい。この場
合、接着が強固であれば係止部材４を省略することもで
きる。

【００１２】上記のようにゴム製又は樹脂製の線状体３
を電線１に巻き付けると、アルミ合金製のスパイラルロ
ッドを巻き付ける場合より、電線の重量増加が少なくて
済むため、鉄塔強度の余裕が少ない架空送電線にも風騒
音防止対策を施すことが可能となる。また長尺な線状体
３はボビンに巻いて電線上を自走する巻き付け機により
自動巻き付けが可能であるため、施工性が大幅に向上す
る。また線状体３は、ゴム製又は樹脂製で材料費が安
く、らせん状に成形する必要もないため、スパイラルロ
ッドより大幅なコストダウンが可能である。

【００１３】また長尺な線状体３を用いているため、線
状体３の端部が径間内に位置することがスパイラルロッ
ドの場合に比べ著しく少なくなり、端部のほぐれの問題
が大幅に減少する。また線状体３は張力をかけて電線１
に巻き付けられ、かつ係止部材４で適当な間隔毎に固定
されているため、電線表面から浮いたりずれたりするこ
とがなく、安定した風騒音防止効果を発揮することがで
きる。また線状体３は電線１より軟質であるため、巻き
付けの際に電線１に傷をつけるおそれがなく、電線のコ
ロナ特性を損ねることがない。

【００１４】線状体３としては通常は断面円形の中実の
線状体が用いられるが、図４（Ａ）〜（Ｄ）のような線
状体を用いることもできる。 （Ａ）の線状体３は中空管状のもので、より軽量化を図
るためには、このような構造が好ましい。 （Ｂ）の線状体３は、長手方向に周期的に太さを変化さ
せたものである。この線状体３は、らせんピッチと関連
付けて、細い部分が電線の側面（風上側、風下側）に位
置するように巻き付ければ、一様な断面を有する線状体
を巻き付ける場合に比べ、より低風圧化、軽量化を図る
ことができる。電線を側方から見て電線の直径の範囲内
に入る線状体は風騒音防止にあまり効果がないので、こ
の範囲に入る線状体は細くしても差し支えない。

【００１５】（Ｃ）の線状体３は板状又は帯状のもの
で、風騒音防止効果を多少犠牲にしてもコロナ騒音特性
を改善したい場合に用いられる。（Ｃ）では断面が長方
形であるが、電線の外周面に合わせて円弧状の断面にす
れば、両側縁が電線外周面から浮き上がることがなく、
ギャップ放電防止などに好都合である。 （Ｄ）の線状体３は電線に接触する側を半導電体５と
し、外面側を絶縁体６としたものである。このような２
層構造の線状体３を使用すれば、電線との間でギャップ
放電が起きるのをより効果的に防止できる。

【００１６】図５は電線１に線状体３を巻き付けた場合
に風圧抵抗が小さくなることを説明する図である。
（Ａ）は線状体が巻き付けられていない断面円形の電線
１に横方向から風Ｖが吹きつける場合であり、この場合
は乱流境界層の剥離点θが７０°〜８０°となり、この
結果風下側の伴流領域７が広くなり、風圧抵抗が大きく
なる。これに対し（Ｂ）は線状体３が巻き付けられた断
面円形の電線１に横方向から風Ｖが吹きつける場合であ
り、この場合は乱流境界層が攪乱される結果、いったん
剥離した乱流境界層が線状体３の後方で再付着し、最終
的な剥離点θは１１０〜１２０°となるため、伴流領域
７が大幅にせまくなり、風圧抵抗が格段に低下する。

【００１７】以上の実施形態では、本発明を架空送電線
に適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、配電線のように絶縁被覆が施されて表
面が平滑な電線にも同様に適用可能である。配電線は表
面が平滑で断面が真円に近いので、風騒音が生じやす
く、風圧荷重も大きい傾向があり、本発明を適用した場
合の効果は一層顕著である。

【００１８】

【実施例】図６は、ＡＣＳＲ３３０mm² （外径２５．３
mm）の電線と、同電線に図２のように直径３．０mm〜
４．５mmの線状体を１本、らせんピッチ３００mmで巻き
付けた場合（本発明）について、風速２０ｍ／秒の風洞
試験で風騒音レベルを測定した結果を示す。測定に供し
た有効電線長は１ｍ、電線からマイクロフォンまでの距
離は１ｍである。

【００１９】図６から分かるように風騒音防止対策を施
してない電線では１７０Hz付近に卓越周波数があり、そ
の騒音レベルは６０dBであるが、本発明を適用した場合
には騒音レベルは３７dBに激減し、ほとんど問題になら
ないレベルになる。また線状体の太さの違いによる風騒
音低減効果は格別な差異が見られず、４５dBを対策目標
レベルとすれば、３mm未満の太さでも目標の騒音レベル
を達成できることを示唆している。

【００２０】図７はＡＣＳＲ８１０mm² （外径３８．４
mm）の電線と、同電線に外径２．５mmのゴム製線状体２
本を１８０°間隔で、らせんピッチ３５０mmで巻き付け
た場合（本発明）の、風圧抵抗係数（抗力係数）Ｃd を
測定した結果を示す。電線の風圧抵抗が問題となるのは
台風などの強風時であり、我が国の送電線の設計では風
速４０ｍ／秒の時の風圧荷重が採用されている。風圧荷
重Ｐw は次式で示される。

【００２１】

【数１】 Ｐw ＝１／２・Ｃd ・Ｄ・Ｖ² ・ρ（ k
gf／ｍ² ）

【００２２】すなわち、風圧荷重Ｐw は、風圧抵抗係数
Ｃd と電線外径Ｄと空気の密度ρに比例し、風速Ｖの２
乗に比例して増加する。したがって風圧抵抗係数Ｃd は
高風速領域で出来るだけ小さいことが望ましい。図７か
ら分かるように、風速４０ｍで比較すると、線状体を巻
き付けない電線ではＣd が０．９８であるが、線状体を
巻き付けた電線ではＣd が０．７９となるので、０．７
９／０．９８＝０．８、すなわちＣd が８０％に低減で
きることになる。

【００２３】また米国などではハリケーンと呼ばれる風
速６０〜８０ｍ／秒の烈風によりしばしば送電線路が被
害を受けているが、こうした強風領域においても本発明
の装置を取り付けた電線はＣd が安定しているので、被
害を最小限にくい止めることができる。例えば風速８０
ｍ／秒ではＣd を１５％低減できる。

【００２４】図８はＡＣＳＲ３３０mm² （外径２５．３
mm）の電線と、同電線に図２のように直径３．０mm〜
４．５mmの線状体を１本らせんピッチ３００mmで巻き付
けた場合（本発明）について、コロナハム音特性を測定
した結果である。コロナハム音は電源周波数の２倍の周
波数の騒音で、ブーンというトランス騒音に似ており、
超低周波数のため減衰が少なく、窓などを閉めていても
小雨時などに耳障りとなるものである。図８によれば、
細い線状体ほど騒音レベルが低くなり、コロナハム音特
性が改善されることが分かる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ゴ
ム製又は樹脂製の線状体を電線に巻き付けるので、巻き
付け後の電線の重量増加が少なく、鉄塔の強度に余裕が
ない架空送電線にも風騒音防止対策を施すことができ
る。また長尺な線状体を使用するので、ラッシングマシ
ン等を利用して効率よく施工でき、施工性が大幅に向上
する。特にテンションメンバー入りの線状体を使用すれ
ば、張力をかけて巻き付けても過大な伸びが発生せず、
電線に効率よくきつく巻き付けることができる。また線
状体は張力をかけて電線に巻き付けられ、かつ係止部材
で適当な間隔毎に固定されるため、線状体のゆるみや浮
きをなくすことができ、線状体のゆるみや浮きに基づく
コロナ騒音をなくすことができると共に、安定した風騒
音防止効果を発揮することができる。また長尺な線状体
を電線に巻き付ける方式であるから、従来のスパイラル
ロッドのように予めらせん状に成形する工程を省略で
き、全体の軽量化と相まって大幅なコストダウンを図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電線の風騒音防止装置の一実施
形態を示す斜視図。

【図２】 図１の実施形態の要部の拡大図。

【図３】 図１の実施形態で使用した線状体の断面図。

【図４】 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ本発明に使用でき
る線状体の種類を示す斜視図。

【図５】 （Ａ）は線状体を巻き付けない電線に、
（Ｂ）は線状体を巻き付けた電線に、風が吹きつけたと
きの風圧抵抗を説明するための図。

【図６】 線状体を巻き付けない電線と、線状体を巻き
付けた電線の、風騒音レベルの測定結果を示すグラフ。

【図７】 同じく風圧抵抗係数（抗力係数）の測定結果
を示すグラフ。

【図８】 同じくコロナハム音レベルの測定結果を示す
グラフ。

【符号の説明】

１：電線 ２：スペーサ ３：線状体 ３Ｔ：テンションメンバー ４：係止部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電線にゴム又は樹脂製の少なくとも２０ｍ
   以上の長さを有する線状体を張力をかけた状態でらせん
   状に巻き付け、巻き付けられた線状体を所定の間隔ごと
   に係止部材により電線に固定したことを特徴とする電線
   の風騒音防止装置。
2. 【請求項２】線状体が絶縁性のテンションメンバーを内
   蔵していることを特徴とする請求項１記載の電線の風騒
   音防止装置。