JPS6116571Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は応力腐食割れなどの原因により導体を
構成する素線の一部が破断しても素線全体が断線
することなく、かつ素線の一部が破断したことを
容易に検知しうる架空絶縁電線に関するものであ
る。 従来、架空絶縁電線として最も一般的に用いら
れているものに、硬銅より線を導体とするものが
あるが、このような架空絶縁電線はNH^＋ _４，
SO^２− _Ａ，NO⁻ _３，CI^-等を含んだ腐食性溶液と素線に
おける残留応力の存在が要因となつて、いわゆる
応力腐食割れによる断線を生ずることがある。こ
のような断線事故は、それが発生する迄は外観や
架設状況に何ら変つた徴候や異常がみられず、あ
る日突然に発生するため、未然に検知することが
非常に困難である。しかも断線箇所において絶縁
被覆は伸びるが、導体は鋭利な刃物で切つたよう
な状況を呈し、絶縁被覆におおわれた状態で地上
に垂れ下るので、導体が地絡しないことが多い。
そのため、断線箇所の検出に手間どるほか、地上
に垂れ下つた活線が重大な二次災害を招来する危
険性がある。 このような応力腐食に強い電線として、たとえ
ば、硬銅より線導体を再結晶温度以下で加熱して
残留応力を軽減させたものや、硬銅素線の表層部
を高周波加熱により焼鈍し、表層部の腐食感受性
を低くしたものなどが提案されているが、これら
はいずれも耐応力腐食性において従来の硬銅線よ
り改善されたものであるとはいえ、絶体的なもの
ではなく、残留応力軽減後の加工工程や架設時、
および架設後に加わる曲げ荷重によつて再び残留
応力が発生し、応力腐食割れを生ずるおそれがあ
る。また、焼鈍のための加熱工程があらたに必要
となるから、それだけ高価なものになる。 別の考案としても最も応力腐食割れを生じ易い
最外層の素線を軟銅線としたものも提案されてい
る。このような電線においては、内層の硬銅素線
が応力腐食割れによつて断線しても、最外層の軟
銅素線はただちに断線することはない。 しかし、この提案のように軟銅素線を最外層に
配設した電線においては、硬銅素線が破断し、最
外層の軟銅素線に張力が加わると、これが内層の
硬銅線を締めつけ、相互の摩擦力を増大せしめる
ので軟銅線の伸びは硬銅線破断部分周辺のごく短
かい区間に集中する。したがつて、軟銅素線の伸
び量はきわめて小さく、たるみの程度も小さいか
ら、硬銅素線が破断したことを事前に検知するこ
とができないという欠点がある。 本考案の目的はこれらの欠点を解消し、導体を
構成する素線の一部が応力腐食割れなどの原因に
よつて破断しても、素線全体が断線することがな
く、かつ素線の一部が破断したことを容易に検知
し得る架空絶縁電線を提供することにある。その
ため、本考案は銅より線導体の周りに絶縁体を被
覆した架空絶縁電線において、導体の内層を構成
する素線の一部または全部に軟銅を、その他の素
線に硬銅線を用い、かつ軟銅素線の断面積の総和
が全素線の断面積の総和の20乃至40％の範囲内に
入るように構成したことを特徴としている。 ここにおいて、内層とは、７本より構成の場合
の中心層、19本より構成の場合の中心層、第１層
等のように最外層以外のすべての層をいう。ま
た、内層が複数の層からなる場合は、内層のうち
中心層以外の層を中間層という。 以下その実施例を図面にもとづいて説明する。 第１乃至第３図は本考案の実施例を示す横断面
図で、第１図は同係素線19本より構成で内層に軟
銅素線４本を含む銅より線を導体とするもの、第
２図は内層が１層のもので、内外層とも同径の素
線からなり、内層が３本の軟銅線、最外層が９本
の硬銅線からなる銅より線を導体とするもの、第
３図は外層が８本の硬銅素線からなり、内層が前
記最外層を円形により合わせた内径にほぼ等しい
直径の軟銅素線１本からなるものを示す。各図に
おいて、１は導体、１ａは前記導体中の硬銅素線
からなる部分、１ｂは軟銅素線からなる部分、２
は導体の周りに被覆したポリエチレン、架橋ポリ
エチレン、塩化ビニル、エチレンプロピレンゴム
などの絶縁体である。 上記架空絶縁電線の導体を構成する硬銅素線ま
たは軟銅素線にはそれぞれ通常の電気用硬銅線ま
たは電気用軟銅線のほか、それらと同等以上の引
張強さまたは伸びを有する硬質または軟質の銅合
金線も含まれる。 また、第３図のように、導体と絶縁体との間に
半導電層またはセパルータテープ３を設けたもの
も当然本考案に含まれる。 全素線の総断面積中に占める軟銅素線の総断面
積の比率は20％乃至40％であることが好ましい。
この比率が20％より少ないと、応力腐食割れなど
によつて硬銅素線が破断した時、残つた軟銅素線
だけでは全荷重に耐え得ないので断線し易く、ま
た、40％を超えると架空絶縁電線として実用に耐
え得る引張強さが得られず、一方では硬銅素線に
応力腐食割れが生じないからである。 したがつて、本考案には以下のものが含まれ
る。すなわち、第１図のような19本より構成のも
のでは、中心層の１本と中間層の３乃至６本の都
合４乃至７本が軟銅線、その他の15乃至12本が硬
銅線で構成されたもの、第２図に示すように内層
が１層しかないものでは、内層の３乃至５本が軟
銅線、最外層の９乃至11本が硬銅線で構成された
ものであればよい。また、第３図に示すように内
層が１本の軟銅素線からなるものでは、最外層と
構成する線数が８乃至11本で、これを円形により
合わせた時の内径と軟銅素線の直径がほぼ等しい
ものであればよい。このほか37本より構成で中心
層と第１層の素線全部および第２層中の１乃至７
本が軟銅線、その他の素線が硬銅線からなるもの
なども含まれる。 次に、第１表に示す本考案の架空絶縁電線の特
性について、導体断面積の等しい他の構造の架空
絶縁電線と対比して説明する。 第１表の実施例Ａ，Ｂおよび比較例Ｃ，Ｅ，Ｆ
についてそれぞれ有効試験長2.0ｍの試料を用意
し片方のチヤツク部で硬銅素線が破断するように
切り欠きをほどこした後引張式験機にて100mm／
minの速度で荷重一伸び特性を求めたところ、第
４図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆのような曲線が得られ
た。ただし、横軸の伸びの座標は、荷重が導体に
600Kgの張力が加わつた時に軟銅線にかかる値
（たとえば実施例Ａの場合は600Kg×７／１９＝221Kg） に達した時を起点とした。 比較例Ｅ，Ｆのように軟銅線を最外層に配設し
たものは

【表】 それぞれ65mm，30mm程度しか伸びないのに対
し、実施例Ａ，Ｂ、比較例Ｃのように軟銅線を内
層に配設したものでは、それぞれ、645mm、240
mm、180mmとはるかに大きい伸びを示した。（実施
例Ａの荷重−伸び線図の伸び300mm以上の部分の
図示は省略した）このような差異が生ずる原因
は、第５図に示す測定結果から明らかである。す
なわち、第５図は実施例Ａと比較例Ｅの各試料２
ｍについて、あらかじめ軟銅素線に10cmごとに標
点をつけ、引張荷重を加えて破断させた後各標点
区間ごとの伸び量を測定した結果であつて、ｎは
硬銅線破断位置から順に付した標点区間番号、Δ
ｎは第ｎ区間の伸び量を示す。比較例Ｅでは第
７区間迄に伸びが集中しているのに対し、実施例
Ａでは試料全体にわたつてほぼ均一に伸びてい
る。したがつて比較例Ｅのように軟銅素線を最外
層に配設したものでは試料長を長くしても全体の
伸びはほとんどかわらないが、実施例Ａのように
軟銅線を内層に配設したものでは試料長が長いほ
ど全体の伸びも大きくなることが推定される。以
上から明らかなように、硬銅線破断後の軟銅線の
伸びは実際の架線状態の場合、比較例においては
第１表の値とあまりかわらないが、実施例におい
てはもつと大きくなる。 次に、実際の架線状態で硬銅素線部分が破断し
た時の各電線の挙動について説明する。 第４図において曲線ａは、第１表の各電線を、
導体にかかる張力が甲種風圧荷重時において600
Kgになるようなたるみを設けて架設した後、電線
が伸びた場合のその伸びと張力の関係を示す。曲
線ｂは同一条件で架設した場合の無風時における
張力−伸び曲線であり、以下に示す関係式から計
算によつて得られたものである。 すなわち、 ただし Ｔ：電線にかかる張力 （Kg） Ｓ：電線径間 （ｍ） Ｗ_S：電線にかかる荷重 （Kg／ｍ） Ｄ：電線のたるみ （ｍ） Ｄ_O：電線の初期のたるみ （ｍ） ΔＤ：電線のたるみの増加分 （ｍ） ：１径間あたりの電線の実長 （ｍ） _O：１径間あたりの電線の初期の実長 （ｍ） Δ：１径間あたりの電線の実長の伸び（ｍ） 電線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆにおいて硬銅素線が破
断した時、無風状態であれば電線Ｃ以外はほとん
ど顕著な伸びを示さない。しかし、甲種風圧荷重
が加わると、張力−伸び曲線ａは荷重−伸び曲線
Ｆを上廻り、電線Ｆは断線してしまうが、電線
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，はそれぞれＰ_A，Ｐ_B，Ｐ_C，Ｐ_E
まで伸びて張力とバランスする。また、電線Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｅの伸びΔの程度とそれによつて生ず
るたるみの増加分ΔＤを(2)式から計算した値は第
２表に示す通りで、比較例Ｅの場合は３cmのたる
みしか生ぜず、目視で判別し得ないのに対し、実
施例Ａ，Ｂおよび比較例Ｃの場合は目視で判別し
得るほどのたるみを生ずる。

【表】 以上の結果から明らかなように、硬銅素線が破
断しても、残りの軟銅素線が破断せず、しかも目
視で判別し得るほどの伸びを生ずるのは実施例
Ａ，Ｂ，および比較例Ｃであるが、比較例Ｃの場
合は荷重−伸び線図Ｃと甲種風圧荷重Ｆの張力−
伸び線図ａとの交叉角がきわめて小さく、電線張
力と軟銅線破断荷重と差が小さいので軟銅素線に
わずかでも劣化が生じると断線する可能性があ
る。 したがつて、19本より構成の導体で内層に軟銅
素線を配設したものであつても、その本数が３本
以下のものは好ましくない。また、19本より構成
において内層を８本以上にすることは構造上不可
能であるが、仮に可能であるとしても、硬銅線破
断時の伸びと張力のバランス点はＰ_A点より伸び
の小さい側になることは明らかであり、目視での
判別が困難になる。 以上は、19本よりの構成のものについて述べた
が、内層が１層の複数素線からなるもの、内層が
最外層を構成する素線より直径の大きい軟銅素線
からなるものについても同様のことがいえる。 本考案の架空絶縁電線は、上記の通り、導体を
構成する硬銅素線部分が応力腐食割れなどの原因
によつて破断しても、軟銅素線部分が破断しない
ので安全であり、かつ、軟銅素線が荷重に応じて
長く均一に伸びるので、目視で判別し得るほどの
たるみを生じ、事故を容易に検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第３図は本考案の架空絶縁電線の横断
面図、第４図，第５図は本考案の効果を示す説明
図である。 １……導体、１ａ……導体の硬銅素線部分、１
ｂ……導体の軟銅素線部分、２……絶縁体、３…
…セパレータテープ、ａ，ｂ……伸び−張力線
図、Ｔ……電線にかかる張力または荷重、Δ…
…硬銅素線部分が破断した後の電線の伸び、ｎ…
…引張試験試料に、硬銅素線破断位置を起点とし
て10cmごとに順に付した標点区間番号、Δｎ…
…第ｎ番目の標点区間における伸び、Ｓ……径間
長、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ……電線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，の
硬銅素線部分破断後の荷重−伸び線図、Ｐ_A，Ｐ
_B，Ｐ_C，Ｐ_E……電線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅの硬銅素線
部分破断後の伸びと張力のバランス点（Ｓ＝40ｍ
の場合）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 銅より線導体の周りに絶縁体を被覆してなる
   架空絶縁電線において、前記導体の内層を構成
   する素線の一部または全部が軟銅線、その他の
   素線が硬銅線からなり、かつ軟銅素線の断面積
   の総和が全素線の断面積の総和の20乃至40％の
   範囲内にあることを特徴とする架空絶縁電線。 (2) 導体が19本より構成の円形より線からなり、
   内層を構成する素線のうち中間層の素線の３乃
   至６本と中心層の素線１本とが軟銅線からなる
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の架空絶縁電線。 (3) 導体の内層が、最外層を構成する素線と同径
   の３乃至５本の軟銅素線で構成つれる一つの層
   からなることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の架空絶縁電線。 (4) 導体の最外層が８乃至11本の硬銅素線を円形
   により合せてなり、内層が前記最外層に内接す
   る軟銅素線１本からなることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の架空絶縁電
   線。