(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撚線の最外層に突出した素線を撚合わせてなる架空送電線において、前記突出した素線を有機材料で形成し、前記突出した素線はその突出高Ｈが、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする架空送電線。
【請求項２】
突出した素線はその内部に補強心材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の架空送電線。
【請求項３】
突出した素線はその両側面に突部が設けられ、該突部が突部の両側に位置した最外層素線に設けられた凹部と嵌合して、バラケが防止されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の架空送電線。
【請求項４】
突出した素線はその下部両側に突部が設けられ、該突部が両側に位置した最外層素線で押さえられることによって、バラケが防止されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の架空送電線。
【請求項５】
突出した素線は補強材に固着されて、バラケが防止されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の架空送電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、風騒音やコロナ騒音を防止すると共に風圧を低減させた架空送電線（架空地線を含む）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に架設された架空送電線に風が吹きつけると、架空送電線の風下側にカルマン渦が生じて、風騒音が発生する。この風騒音を防止するには、架空送電線の外周に突条を設けてカルマン渦を乱すことが有効である。
【０００３】
このために従来は架空送電線の最外層にアルミ線等で形成した金属性のスパイラルロッドを巻き付けて突条を設け、この突条によってカルマン渦を乱して風騒音を防止していた。
しかしながら架空送電線の最外層に金属性のスパイラルロッドを巻き付けると、降雨時にコロナ騒音が発生しやすいという問題があった。
その原因は、突条表面は電界が強くなっているため、ここに雨が付着し水滴となって落下するときに激しい放電が生じるためである。
【０００４】
上記のようなコロナ騒音を防止するために、スパイラルロッドを半導電性材料と絶縁性材料とで形成したものが知られている（特開平３−２７７１１４号）。このようなスパイラルロッドを使用すると、絶縁性材料は電界分布に影響しないため、降雨時にコロナ騒音を抑制する上で有利である。
しかしながら、架空送電線の最外層にスパイラルロッドを巻き付ける作業は非常に面倒であった。
【０００５】
そこで、架空送電線の最外層に突出した金属素線を撚合わせてなる架空送電線が提案されている（特公平６−４２３２８号）。
このように予め架空送電線の最外層に突出した金属素線を撚合わせておくと、後でスパイラルロッドを巻き付ける必要がなくなるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、架空送電線の最外層に突出した金属素線を撚合わせると、架空送電線の重量が増加し、このために鉄塔や碍子などの電線支持物の強度を増加しなければならないという問題があった。また、架空送電線を把持するスペーサやダンパー等の付属品の把持部を、突出した金属素線に対応させて新規に作成しなければならないという問題があった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、撚線の最外層に突出した素線を撚合わせてなる架空送電線の軽量化を図ると共に従来の付属品の把持部をそのまま使用でき、しかも風騒音やコロナ騒音を有効に防止できる架空送電線を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、撚線の最外層に突出した素線を撚合わせてなる架空送電線において、前記突出した素線を有機材料で形成し、前記突出した素線はその突出高Ｈが、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍの範囲にあることを特徴とするものである（請求項１）。
また、突出した素線はその内部に補強心材が配置されていることを特徴とするものである（請求項２）。
また、突出した素線はその両側面に突部が設けられ、該突部が突部の両側に位置した最外層素線に設けられた凹部と嵌合して、バラケが防止されていることを特徴とするものである（請求項３）。
また、突出した素線はその下部両側に突部が設けられ、該突部が両側に位置した最外層素線で押さえられることによって、バラケが防止されていることを特徴とするものである（請求項４）。
さらに、突出した素線は補強材に固着されて、バラケが防止されていることを特徴とするものである（請求項５）。
【０００９】
【作用】
請求項１の如く、突出した素線を有機材料で形成することにより、架空送電線の重量を軽くすることができる。このために、鉄塔等の電線支持物の強度を増加する必要がなくなり鉄塔等の建設費を安価にすることができる。また、突出した素線の突出高Ｈを、１．５ｍｍ≦Ｈとすることにより風騒音特性を著しく向上させることができると共にＨ≦７．０ｍｍとすることにより有機材料が潰れ易く、このために従来使用していたスペーサやダンパー等の付属品の把持部をそのまま使用することができる。
次に請求項２の如く、突出した素線の内部に補強心材を配置することにより、突出した素線の強度を向上させることができるので、突出した素線の断線を有効に防止することができる。また特に、補強心材として金属を使用すると、突出した素線の線膨張率を撚線を構成する金属素線の線膨張率に近づけることができるので、温度変化が激しい場合でも、電線内に確実に突出した素線を撚り込んだ状態を維持できる。
次に請求項３の如く、突出した素線の両側面に突部を設け、該突部が突部の両側に位置した最外層素線に設けられた凹部と嵌合して、バラケを防止することにより、素線が断線してバラケることによって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
次に請求項４の如く、突出した素線の下部両側に突部を設け、該突部を両側に位置した最外層素線で押さえることによって、バラケを防止しても、素線が断線してバラケることによって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
さらに請求項５の如く、突出した素線を補強材に固着して、バラケを防止しても、素線が断線してバラケることによって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る架空送電線の一実施例を示すもので、鋼心１上に断面丸型のアルミ素線２を２層撚合わせ、その外周に断面扇型のアルミ素線３を撚合わせて構成した架空送電線の最外層のアルミ素線３の一本を突出させ、この突出した素線４を有機材料で形成したものである。有機材料としては、プラスチックやゴム等が使用でき、特にナイロン、ポリエチレン、四フッ化エチレン等が好ましい。有機材料で形成した素線４は、絶縁体とするばかりでなく、半導電体または半導電体と絶縁体の組合せとしてもよい。
上記のように突出した素線４を有機材料で形成すると架空送電線を軽量化することができる。
また、突出した素線４の突出高Ｈは、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍとされている。この理由は後述する。
また、突出した素線４の表面には、サンドブラスト等の物理的手段による親水化処理またはオゾン、紫外線照射、酸等の化学的手段による親水化処理を施しておくことがコロナ騒音防止の観点から好ましい。
【００１１】
図２は本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すもので、有機材料で形成した突出した素線４の内部に断面円形の補強心材５を配置したものである。
補強心材５としては、鉄線、鋼線、銅線、アルミ線、アルミ被覆鋼線、ＦＲＰ線などが使用できる。
このように有機材料で形成した突出した素線４の内部に断面円形の補強心材５を配置しておくことにより、突出した素線の断線を有効に防止することができると共に補強心材５として金属を使用すると、突出した素線４の線膨張率を撚線を構成する金属素線の線膨張率に近づけることができるので、温度変化が激しい場合でも、電線内に確実に突出した素線を撚り込んだ状態を維持できるという利点がある。
【００１２】
図３は本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すもので、有機材料で形成した突出した素線４の内部に断面扇形の補強心材６を配置したものである。断面扇形の補強心材６を使用すると、断面円形の補強心材５よりも強度を向上させることができる利点がある。
【００１３】
図４は本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すもので、有機材料で形成した突出した素線４を、下部に形成した半導電体４ａと上部に形成した絶縁体４ｂとの組合せとし、かつ内部に断面丸形の補強心材５を配置したものである。半導電体４ａは突出した素線４の両側にある最外層の素線３にそれぞれ接しており、突出した素線４によって開放された最外層の素線３間を電気的に接続している。このために、開放された最外層の素線３間でギャプ放電が生じるのを確実に防止することができる。
【００１４】
図５は本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すもので、有機材料で形成した突出した素線４を、２本平行に配置したものである。２本の突出した素線４の隣接部には断面Ｕ字状の切り欠き部７が設けられている。このように２本の突出した素線４の隣接部に断面Ｕ字状の切り欠き部７を設けると、水滴が切り欠き部７に入り易く、このために水滴が突起状にならず、コロナ騒音を有効に防止することができる。
【００１５】
図６は本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すもので、最外層の素線３を断面円形の素線で構成すると共に、有機材料で形成した突出した素線４を、１８０度離れた位置に対向させて配置したものである。
【００１６】
なお、図２ないし図６において、有機材料で形成した突出した素線４の突出高Ｈは、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍとされている点および突出した素線４の表面には、親水化処理を施しておくことがコロナ騒音防止の観点から好ましい点は前記実施例と同じである。
【００１７】
図７ないし図１０は前記実施例に示した架空送電線に、突出した素線４のバラケ防止手段を付与した本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すものである。
図７においては、有機材料で形成した突出した素線４の両側面に突部８を設け、一方この突部８の両側に位置した最外層素線３に凹部９を設け、突部８と凹部９を嵌合させた状態で撚合わせたものである。
このように、突出した素線４の突部８と最外層素線３の凹部９とを嵌合させて撚合わせると、万一突出した素線４が断線しても該素線４が垂れ下がることがないために、素線４が垂れ下がって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
【００１８】
図８においては、有機材料で形成した突出した素線４の下部両側に最外層素線３の幅と同じ幅の突部１０を設け、この突部１０を両側に位置した最外層素線３で押さえるように構成したものである。このように、突出した素線４の下部両側に設けた突部８を最外層素線３で押さえることにより、断線による突出した素線４の垂れ下がりを有効に防止することができる。
【００１９】
図９においては、半導電体４ａと絶縁体４ｂとを組合せた有機材料で形成した突出した素線４の下部両側に最外層素線３の幅より小さな幅の突部１１を設け、この突部１１を両側に位置した最外層素線３で押さえるように構成したものである。これによって突出した素線４の断線による垂れ下がりを有効に防止することができる。
【００２０】
図１０においては、有機材料で形成した２本の突出した素線４の下部両側に最外層素線３の幅より小さな幅の突部１１を設け、この突部１１を両側に位置した最外層素線３で押さえるように構成したものである。
【００２１】
なお、有機材料で形成した突出した素線４の突出高Ｈは、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍとされている点および突出した素線４の表面には、親水化処理を施しておくことがコロナ騒音防止の観点から好ましい点等は前記の実施例と同じである。
【００２２】
図１１ないし図１７は、有機材料で形成した突出した素線４のバラケ防止手段を付与した本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すものである。
図１１においては、有機材料で形成した突出した素線４の下面と両側面を断面コ字型の補強材１５で覆い、突出した素線４を補強材１５に固着したものである。
補強材１５としては、アルミ板、アルミ管、亜鉛メッキ鉄板、複合金属板等が使用できるが、架空送電線を構成する最外層素線３と同一の材料を用いることが電食防止の観点から好ましい。
このように、有機材料で形成した突出した素線４を補強材１５で補強すると、万一突出した素線４が断線しても該素線４が垂れ下がることがないために、素線４が垂れ下がって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
【００２３】
図１２においては、有機材料で形成した突出した素線４の下面に断面山型の補強材１５を固着したものであり、図１３においては、半導電体４ａと絶縁体４ｂとを組合せた有機材料で形成した突出した素線４の下面と両側面に断面コ字型の補強材１５を固着したものであり、図１４は、有機材料で形成した２本の突出した素線４の下面と両側面にそれぞれ補強材１５を固着したものであり、図１５は１８０度離れた位置に対向させて配置した有機材料で形成した突出した素線４の下面および両側面を覆って断面山形の補強材１５を固着したものであり、図１６は二山型の有機材料で形成した突出した素線４の下面と両側面に断面山型の補強材１５を固着したものである。
【００２４】
図１７は、有機材料で形成した突出した素線４と補強材１５の他の実施例を示すもので、（イ）は有機材料で形成した突出した素線４と断面コ字型の補強材１５を一体化したもの、（ロ）は蒲鉾型の有機材料で形成した突出した素線４とくし型の補強材１５を一体化したもの、（ハ）は二山型の有機材料で形成した突出した素線４と断面コ字型の補強材１５を一体化したもの、（ニ）は略レール型の有機材料で形成した突出した素線４と断面コ字型の補強材１５を一体化したものである。
【００２５】
なお、有機材料で形成した突出した素線４と補強材１５の形状は上記の各実施例に限定されるものではない。
また図１１ないし図１７において、有機材料で形成した突出した素線４の突出高Ｈは、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍとされている点および突出した素線４の表面には、親水化処理を施しておくことがコロナ騒音防止の観点から好ましい点等は前記の実施例と同じである。
【００２６】
図１８は本発明に係る架空送電線の他の実施例を示すもので、有機材料で形成した突出した素線４の表面に小さな凹凸１７を多数形成したものである。
有機材料で形成した突出した素線４の表面に小さな凹凸１７を多数形成する手段としては、素線４の成形時にロール等を当てて凹凸１７を形成する方法、成形した素線４に溶かした有機材料を滴下する方法、成形した素線４にロール等を当てて凹凸１７を形成する方法等がある。
【００２７】
なお、図１８において、有機材料で形成した突出した素線４の突出高Ｈは、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍとされている点および突出した素線４の表面には、親水化処理を施しておくことがコロナ騒音防止の観点から好ましい点等は前記の実施例と同じである。
【００２８】
図１９は、有機材料で形成した突出した素線４の表面に形成する小さな凹凸１７の形状を示したものである。
（イ）は丸型凸部１７ａ、（ロ）は丸型凹部１７ｂ、（ハ）はリング型凸部１７ｃと丸型凹部１７ｄの組合せ、（二）はかまぼこ型凸部１７ｅとかまぼこ型凹部１７ｆとの組合せである。
【００２９】
なお、有機材料で形成した突出した素線４の表面に形成する小さな凹凸１７の形状は上記実施例のものに限定されないことは勿論である。
【００３０】
次に、有機材料で形成した突出した素線４の突出高Ｈを、１．５ｍｍ≦Ｈ≦７．０ｍｍの範囲に形成した点について説明する。
図２０は突出した素線４の突出高Ｈの変化による風騒音特性の変化を調べたグラフである。実験は直径が３２ｍｍの架空送電線に風速２０ｍ／ｓの風を当てることにより行った。黒丸印は突起無し、バツ印は突出高１ｍｍ、黒上向き三角印は突出高１．５ｍｍ、黒下向き三角印は突出高３．０ｍｍ、黒四角印は突出高７．０ｍｍである。
グラフから明らかなように、突起無しの場合１２５Ｈｚで風騒音特性が著しく悪化する。これに対して突出高が１ｍｍでは１２５Ｈｚで９ｄＢの低減効果しか得られないが突出高が１．５ｍｍ以上では１５ｄＢ以上の低減効果が得られる。したがって、突出高は１．５ｍｍ以上必要である。
【００３１】
一方、突出高は７．０ｍｍ以上であっても風騒音特性が得られるが、突出高が７．０ｍｍ以上であると従来のスペーサやダンパー等の付属品の把持部がそのまま使用することができなくなるという問題があるために突出高は７．０ｍｍ以下であることが必要である。すなわち、突出高が７．０ｍｍ以上であると架空送電線と付属品の把持部との密着性が悪く、このために把持部の一部分に振動時の応力が集中してしまうので、従来のスペーサやダンパー等の付属品の把持部がそのまま使用することができなくなってしまうものである。
【００３２】
図２１は、鋼心アルミ撚線８１０ｍｍ２  Ａと、鋼心アルミ撚線８１０ｍｍ２  に相当する図２に示した本発明に係る架空送電線（突出高は４．０ｍｍ）Ｂと、鋼心アルミ撚線８１０ｍｍ２  の外周に６ｍｍ２  のスパイラルロッドを巻き付けた従来品Ｃとを用いて単位長さ当たりの風圧荷重を測定した図である。
風速４０ｍ／ｓとし鋼心アルミ撚線８１０ｍｍ２  Ａを１００として示してある。
図２１から明らかなように、本発明に係る架空送電線Ｂは単位長さ当たりの風圧荷重が従来のものに比し低減していることがわかる。
【００３３】
図２２は、鋼心アルミ撚線４１０ｍｍ２ （丸印１）と、鋼心アルミ撚線４１０ｍｍ２  に相当する図２に示した本発明に係る架空送電線（撚りピッチ２９０ｍｍ、突出高は４ｍｍ）（丸印２）と、鋼心アルミ撚線４１０ｍｍ２  の外周に６ｍｍ２  のスパイラルロッドを巻き付けピッチ２５０ｍｍで巻き付けた従来品（丸印３）とを用いて、風騒音低減効果を調べたグラフである。なお風速は２０ｍ／ｓである。
図２２から明らかなように、本発明に係る架空送電線（丸印２）は、周波数１６０Ｈｚにおいて鋼心アルミ撚線４１０ｍｍ２ （丸印１）に比して１７ｄＢの風騒音低減効果が得られる。
【００３４】
さらに、上記と同じ（丸印１）〜（丸印３）の供し品において、電線表面最大電位傾度１５ｋｖ／ｃｍでのコロナ騒音レベルを測定したところ、（丸印１）は３６．０、（丸印２）は３６．５、（丸印３）は３９．０であった。
このように本発明に係る架空送電線は、（丸印３）に比してコロナ騒音が著しく低いことがわかる。
【００３５】
なお、本発明に係る架空送電線は上記各実施例に限定されるものではなく、有機材料で形成した突出した素線の形状、本数、その位置等は任意に選定することができる。例えば有機材料で形成した突出した素線の本数は３本であってもよくまたこの３本を１８０度対向する位置にそれぞれ配置してもよい。
また、架空電線を構成する素線の形状も断面丸型や断面扇型に限られるものではなく、例えば台形型や隣接する素線が嵌合する形状のもの等でもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る架空送電線は、請求項１の如く、突出した素線を有機材料で形成することにより、架空送電線の重量を軽くすることができる。このために、鉄塔等の電線支持物の強度を増加する必要がなくなり鉄塔等の建設費を安価にすることができる。また、有機材料で形成した突出した素線の突出高Ｈを、１．５ｍｍ≦Ｈとすることにより風騒音特性を著しく向上させることができると共にＨ≦７．０ｍｍとすることにより有機材料が潰れ易く、このために従来使用していたスペーサやダンパー等の付属品の把持部をそのまま使用することができる。
また、請求項２の如く、有機材料で形成した突出した素線の内部に補強心材を配置することにより、突出した素線の強度を向上させることができるので、突出した素線の断線を有効に防止することができる。また特に、補強心材として金属を使用すると、突出した素線の線膨張率を撚線を構成する金属素線の線膨張率に近づけることができるので、温度変化が激しい場合でも、電線内に確実に突出した素線を撚り込んだ状態を維持できる。
また、請求項３の如く、有機材料で形成した突出した素線の両側面に突部を設け、該突部が突部の両側に位置した最外層素線に設けられた凹部と嵌合して、バラケを防止することにより、素線が断線してバラケることによって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
また、請求項４の如く、有機材料で形成した突出した素線の下部両側に突部を設け、該突部を両側に位置した最外層素線で押さえることによって、バラケを防止しても、素線が断線してバラケることによって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
さらに請求項５の如く、有機材料で形成した突出した素線を補強材に固着して、バラケを防止しても、素線が断線してバラケることによって生じる相間短絡等の事故を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１３】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１４】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１５】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１６】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図１７】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は本発明で使用する突出した素線の他の実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明の他の実施例を示す概略斜視図である。
【図１９】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は本発明で使用する突出した素線の表面に設ける凹凸の他の実施例を示す平面図および断面図である。
【図２０】本発明の突出した素線４の突出高Ｈの変化による風騒音特性の変化を調べた線図である。
【図２１】本発明と従来の風圧荷重を測定した線図である。
【図２２】本発明と従来の風騒音低減効果を調べた線図である。
【符号の説明】
１                                鋼心
２、３                        アルミ素線
４                                突出した素線
５、６                        補強心材
７                切り欠き部
８、１０、１１        突部
９   凹部
１５                            補強材
１７                            凹凸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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