(57)【要約】【課題】  融雪スパイラルロッドの融雪性能を向上させる。【解決手段】  磁性線材を螺旋状に成形加工してなる融雪スパイラルロッド１を電線２に螺旋状に巻き付けるとともに、電源装置７により当該電線２に周波数が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの電流を通電する。電線に流れる交流電流で発生する交番磁界により融雪スパイラルロッドに渦電流が流れ発熱するが、その発熱量は、電線に流れる電流の周波数の二乗に比例するので、送電線の融雪スパイラルロッドを巻き付けた部分が特に顕著に発熱する。したがって、送電線の潮流が小さい時でも、効果的に融雪することが可能となる。また、周波数は無線やラジオの周波数より充分低いため電波障害の恐れはない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性線材を螺旋状に成形加工してなる融雪スパイラルロッドを電線に螺旋状に巻き付けるとともに、当該電線に周波数が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ未満の電流を通電することを特徴とする電線の融雪方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、架空送電線の落雪対策に関するものであり、磁性線材を螺旋状に成形加工した融雪スパイラルロッドを電線に螺旋状に巻き付けた融雪電線についての融雪方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架空送電線の落雪対策として、図２に示すように、融雪スパイラルロッド１を電線（架空送電線）２に巻き付けて融雪電線３を構成する方法が実用化されている（特開２００３−１３４６５１号その他）。融雪スパイラルロッド１は、キュリー点が一般的な鋼材よりも低い磁性線材１ａを螺旋状に成形加工した螺旋状線材であり、これを電線２に螺旋状に巻き付けておくと、電線２から発生する交番磁界により融雪スパイラルロッド１が発熱して融雪するというものである。
【０００３】
また、電線に着雪した際、電線に例えば５０ｋＨｚ程度以上の高周波電流を通電し、電流が表皮効果により電線表面に集中して流れ発熱することを利用した融雪方法も考案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３４６５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
融雪スパイラルロッド１を電線に巻き付ける方法は、発熱量が電線に流れる電流に左右されるため、冬場の電流が小さい場合、十分な融雪効果が得られないという欠点があった。
また、高周波電流を通電する方法では、十分な表皮効果を得るために周波数を例えば５０ｋＨｚ程度以上の高周波にする必要があるため、ラジオや無線と干渉する等の電波障害が発生することが問題となっていた。さらに、周波数が高くなるほど送電線のインダクタンスの影響が大きくなり、電流が流れにくくなるため、大型で高価な高周波電源設備が必要であるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、一層確実な落雪対策となるように、融雪スパイラルロッドの融雪性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の電線の融雪方法は、磁性線材を螺旋状に成形加工してなる融雪スパイラルロッドを電線に螺旋状に巻き付けるとともに、当該電線に周波数が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ未満の電流を通電することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
電線に流れる交流電流で発生する交番磁界により、磁性線材である融雪スパイラルロッドに渦電流が発生し、渦電流損及びヒステリシス損により発熱するが、融雪スパイラルロッドの渦電流損及びヒステリシス損による発熱量は、電線に流す電流の周波数の二乗に比例して増大する。
したがって、電線に電線潮流とは別に１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚという周波数の電流を流した時、融雪スパイラルロッドを巻き付けた部分が特に顕著に発熱する。したがって、送電線の潮流が小さい時でも、効果的に融雪することが可能となる。
また、通電する電流の１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚという周波数は無線やラジオの周波数より充分低いため、これらの電波と干渉する電波障害の恐れはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施した電線の融雪方法について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に本発明の一実施例の電線の融雪方法を模式的に示す。同図において、５は鉄塔、６は落雪対策を必要とする線下工作物である。鉄塔５に架設された電線（架空送電線）２の落雪対策を施すべき部分（線下工作物６の上方部分）に、融雪スパイラルロッド１が巻き付けられている。融雪スパイラルロッド１は、キュリー点が一般的な鋼材よりも低い磁性線材１ａを螺旋状に成形加工した螺旋状線材であり、これを図２（イ）あるいは（ロ）のように、電線２に螺旋状に巻き付けておくと、電線２から発生する交番磁界により融雪スパイラルロッド１が発熱して融雪するというものである。図２（イ）は電線２に融雪スパイラルロッド１を隙間が空くように巻き付けた場合、図２（ロ）は密に巻き付けた場合の例である。
【００１０】
本発明では、融雪スパイラルロッド１を設けるだけでなく、さらに、電線２に周波数が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの電流、例えば１０００Ｈｚ、５Ａ（アンペア）程度の電流を通電できる電源装置７を例えば変電所等に設置する。
図示例の電源装置７は３相であり、各相が誘導コイル部分７ａを持ち、各誘導コイル部分７ａが架空送電線の各相を貫通させている構成で、誘導コイル部分７ａによって電線２に交流電流が誘導されるものであり、いわゆる貫通型トランスの原理と同様である。
【００１１】
そして、電線２に着雪が認められた時に、上記の電源装置７により交流電流を通電する。その結果、特に融雪スパイラルロッド１を巻き付けた部分が特に顕著に発熱し、融雪することができる。
すなわち、電線２に流れる交流電流で発生する交番磁界により、磁性線材である融雪スパイラルロッド１に渦電流が発生し、渦電流損及びヒステリシス損により発熱するが、融雪スパイラルロッド１の渦電流損及びヒステリシス損による発熱量は、電線２に流す電流の周波数の二乗に比例して増大する。したがって、電線２に電線潮流とは別に１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚという周波数の電流を流した時、融雪スパイラルロッド１を巻き付けた部分（落雪対策部分）が特に顕著に発熱する。したがって、送電線の潮流が小さい時でも、効果的に融雪することが可能となる。
また、通電する電流の１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚという周波数は無線やラジオの周波数より充分低いため、これらの電波と干渉する電波障害の恐れはない。
また、電源装置７で通電する電流の大きさは数Ａ（アンペア）程度で良く、また、特に融雪スパイラルロッドを巻き付けた部分が効率的に発熱するので、エネルギーロスが小さく、電源装置７も容量の小ささい安価なもので済む。
また、融雪スパイラルロッド１の巻付量が大きい場合、支持物に加わる張力の増大や電線の弛度の増加が問題となるが、本発明によれば融雪スパイラルロッド１の巻付量は従来より少なくても良く、支持物や弛度への影響を小さくできる。
【００１２】
図３は電線サイズ８１０ｍｍ２のＡＣＳＲ（鋼心アルミ撚線）の電線２に、周波数が５０Ｈｚ（商用周波数）、１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚの電流を流した場合について、電流Ａ（アンペア）と融雪スパイラルロッド１の発熱量（渦電流損及びヒステリシス損による発熱量）との関係を計算により求めた結果をグラフ化したものである。なお、融雪スパイラルロッド１は図２（ロ）のように電線２に密に巻いた場合であり、巻付重量が約１ｋｇ／ｍ（0.9546ｋｇ／ｍ）である。
【００１３】
図３を利用して、一例として次の条件、
・電線に流す電流の周波数：１０００Ｈｚ
・気温：−１℃
・風速：３ｍ／ｓ
・降雪強度：６ｍｍ／ｈ（降雨量換算）
・通電電流：１００Ａ
での融雪性能を計算する。
送電線（ＡＣＳＲ８１０ｍｍ２）の潮流（５０Ｈｚの電流）が１００Ａだった場合、融雪スパイラルロッド（巻付重量が約１ｋｇ／ｍ（0.9546ｋｇ／ｍ））１を巻き付けた部分の発熱量は約１７Ｗ／ｍ程度(図３の５０Ｈｚ曲線のｘ座標１００Ａ位置のｙ座標より)である。
ここで降雪強度６ｍｍ／ｈの着雪が発生した場合、確実に融雪するために必要な総熱量は約３６Ｗ／ｍ程度であることから、３６Ｗ／ｍｍ−１７Ｗ／ｍ＝１９Ｗ／ｍの不足となる。そこで、電源装置で１０００Ｈｚの電流を通電すれば、僅か３Ａ程度で約１９Ｗ／ｍ（図３の１０００Ｈｚ曲線のｘ座標３Ａ位置のｙ座標より）の不足分を補うことができる。
なお、図３のグラフを導いた計算、及び前記融雪に必要な総熱量（約３６Ｗ／ｍ）の計算は、電気学会技術報告第６６０号「架空送電線の電流容量」の記載を参考にした（具体的計算式は省略する）。
【００１４】
上記の計算例では電線に周波数１０００Ｈｚの交流電流を流すものとしたが、これに限定されない。電線に流す交流電流は、周波数は高いほど小さな電流で融雪できるが、あまり周波数が高くなると、無線やラジオ等ヘの電波障害の原因となり、また、インダクタンスの影響により電流が流れにくくなることから、１０ｋＨｚ以下にする。また、周波数が低すぎると発熱量が小さくなることから、１００Ｈｚ以上とする。
【実施例２】
【００１５】
電線に商用周波数より高い周波数の電流を流す電源装置の設置個所は、実施例のように変電所に設置する場合に限定されない。本発明では融雪したい径間のみに電流を流せばよいことから、融雪したい径間を挟む鉄塔、あるいはその近傍に設置することもできる。この場合の電源装置への電源供給は別の個所から引いた電線で行うとよいが、発電機を設置することを除外しない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例の電線の融雪方法の模式的な説明図である。
【図２】図１における架空送電線の落雪対策部分である融雪スパイラルロッド巻付け部分の拡大図であり、（イ）は融雪スパイラルロッドを電線に隙間が空くように巻き付けた場合、（ロ）は密に巻き付けた場合を示す。
【図３】実施例の場合の電源周波数と発熱量との関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１７】
１  融雪スパイラルロッド
１ａ  磁性線材
２  電線（架空送電線）
３  融雪電線
７  電源装置
７ａ  誘導コイ部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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