(57)【要約】【課題】  鋼心の周囲に素線が巻回された電線において、電線わらいの程度を考慮して改修の要否を判断することが可能な電線の改修判断方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかる電線１００の改修判断方法の構成は、鋼心１１０の周囲に素線１２０・１３０が巻回された電線１００の改修判断方法であって、素線１２０・１３０の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所について、素線１２０・１３０の曲率半径に基づいて改修の要否を判断することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼心の周囲に素線が巻回された電線の改修判断方法であって、
前記素線の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所について、該素線の曲率半径に基づいて改修の要否を判断することを特徴とする電線の改修判断方法。
【請求項２】
前記曲率半径が４０ｍｍ未満であったら、前記電線は改修の必要があると判断することを特徴とする請求項１に記載の電線の改修判断方法。
【請求項３】
鋼心の周囲に素線が巻回された電線の改修判断方法であって、
健全な箇所の外径と、前記素線の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所の外径との比に基づいて改修の要否を判断することを特徴とする電線の改修判断方法。
【請求項４】
前記健全な箇所の外径をｄ、前記わらいが発生している箇所の外径をＤとしたとき、Ｄ＞３ｄであったら、前記電線は改修の必要があると判断することを特徴とする請求項３に記載の電線の改修判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼心の周囲に素線が巻回された電線の改修判断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気事業者の発電所で発電され変電所で変電された電気は、鉄塔に張架されている架空送電線（以下、単に電線と称する）を通じて需要家に供給される。電線は、経時使用によって腐食や劣化が生じた場合には交換等の改修が必要となる。そこで、電線の腐食や劣化を判断するための方法として、例えば特許文献１に架空送電線の寿命判定方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、実線路から撤去した電線から得られたデータ、および加速劣化試験により得られたマスターカーブに基づいて架空送電線の寿命を判定している。特許文献１によれば、架空送電線の改修時期の判断や架空送電線点検時期を従来よりも合理的に判断することができるため、膨大な架空送電線の点検時期や張替時期を計画することが可能となるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１４９８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
架空送電線として用いられる電線の１つとして鋼心アルミより線がよく知られている。鋼心アルミより線は、電線張力を担う鋼心を中心とし、その周囲に送電能力を担うアルミより線（素線）をより合わせたものを巻き付けている。このような電線では、電線わらいや素線の屈曲が生じることがある。
【０００６】
詳細には、電線の圧縮部および付帯設備の把持部において電線を圧縮作業で押し出す際に、素線のより（縒り）が鋼心から離れる方向、すなわち外側に向かって押し出されることにより、素線が弧を描くように電線わらい（素線の屈曲）が生じる。すると、電線わらいが生じた箇所において素線が熱伸縮によって疲労破断し、破断が進行すると、電流分担が少ない鋼心に電流が集中することにより発熱が生じ、引張強度が低下するおそれがある。
【０００７】
このため、電線を改修する際には電線わらいの程度についても考慮する必要があるが、特許文献１の架空送電線の寿命判定方法では、それについては全く考慮されていない。したがって、特許文献１の架空送電線の寿命判定方法には更なる改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み、鋼心の周囲に素線が巻回された電線において、電線わらいの程度を考慮して改修の要否を判断することが可能な電線の改修判断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる電線の改修判断方法の代表的な構成は、鋼心の周囲に素線が巻回された電線の改修判断方法であって、素線の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所について、素線の曲率半径に基づいて改修の要否を判断することを特徴とする。
【００１０】
上記構成では、素線の曲率半径に基づいて改修の要否を判断する。外観から観察可能な電線のわらいの進行の程度に応じてより現状に即した電線の改修の要否を判断するため、迅速に要否判断をすることが可能となる。また本発明において特に肝要なのは、改修をしなければいけないことを知ることではなく、まだ改修をしなくても良いことを知ることである。すなわち本発明によれば、改修の要不要について適切に（過不足なく）判断し、改修作業の最適化を図ることが可能となる。
【００１１】
上記曲率半径が４０ｍｍ未満であったら、電線は改修の必要があると判断するとよい。かかる構成によれば、上述した素線の曲率半径に基づいた改修の要否の基準を明確化することができ、改修の要否をより正確に判断することができる。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる電線の改修判断方法の他の構成は、鋼心の周囲に素線が巻回された電線の改修判断方法であって、健全な箇所の外径と、素線の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所の外径との比に基づいて改修の要否を判断することを特徴とする。
【００１３】
上記構成では、素線の健全な箇所の外径とわらいが発生している箇所の外径との比に基づいて改修の要否を判断する。したがって、電線のわらいの進行の程度に応じてより現状に即した電線の改修の要否を判断することが可能となる。
【００１４】
上記健全な箇所の外径をｄ、わらいが発生している箇所の外径をＤとしたとき、Ｄ＞３ｄであったら、電線は改修の必要があると判断するとよい。かかる構成によれば、上述した外径の比に基づいた改修の要否の基準を明確化することができ、改修の要否をより正確に判断することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、鋼心の周囲に素線が巻回された電線において、電線わらいの程度を考慮して改修の要否を判断することが可能な電線の改修判断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態にかかる電線の改修判断方法を適用する電線を例示する図である。
【図２】電線わらいを説明する図である。
【図３】本実施形態にかかる改修判断方法を説明するフローチャートである。
【図４】電線の疲労破断試験結果を示す図である。
【図５】電線の引張強度試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態にかかる電線の改修判断方法（以下、改修判断方法と称する）を適用する電線１００を例示する図である。図１（ａ）は、電線１００の外観図であり、理解を容易にするために、後述する素線１２０・１３０の内側の鋼心１１０を一部露出させた状態を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面図である。
【００１９】
本実施形態の改修判断方法では、図１（ａ）および（ｂ）に示す電線１００における改修の要否を判断する。本実施形態では、電線１００として鋼心アルミより線（ＡＣＳＲ：Aluminium Conductors Steel Reinforced）を例示するが、これに限定するものではなく、鋼心の周囲に素線が巻回される電線であれば、他の電線においても本実施形態の改修判断方法を適用することが可能である。
【００２０】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、電線１００の中心には、鋼心１１０が配置されている。本実施形態では、鋼心１１０は複数の鋼線１１２（本実施形態では７本）をより合わせて構成されている。鋼心１１０としては、例えば亜鉛メッキ鋼線を用いることができるが、これに限定するものではなく、亜鉛メッキ鋼線以外にも他の既知の材料を用いることができる。また本実施形態では、複数の鋼線１１２をより合わせた鋼心１１０を例示したが、これにおいても限定されず、１本の芯材からなる鋼心１１０を用いてもよい。
【００２１】
上述した鋼心１１０の周囲には、２層の素線１２０・１３０が巻き回されている。詳細には、１層目は、複数の素線１２０が鋼心１１０に対して半時計回りにより合されながら巻き回されている。２層目は、複数の素線１３０が１層目の素線とは反対の方向、すなわち時計回りにより合されながら巻き回されている。すなわち、１層目の素線１２０と２層目の素線１３０とは巻き方向を変えながら交互に巻き回されている。
【００２２】
素線１２０・１３０としては、硬アルミ線を好適に用いることができる。ただし、これに限定するものではなく、他の既知の材料を用いることも可能である。本実施形態では、説明の便宜上、１層目の素線１２０と２層目の素線１３０に異なる符号を付したが、これらには同一の材料が用いられている。また図１では鋼心１１０に対して２層の素線１２０・１３０が巻き回されている電線１００を例示したが、これにおいても限定されず、１層や３層以上の素線が巻き回されている電線においても本実施形態の改修判断方法を適用することが可能である。
【００２３】
図２は、電線わらいを説明する図である。電線１００には、その圧縮部および付帯設備の把持部（不図示）において電線１００を圧縮作業で押し出す際、図２（ａ）に示すように、素線のよりが外側に向かって押し出されて弧を描いたような形状になることがある。そして、その現象が進行すると、図２（ｂ）に示すように、電線１００において、素線が屈曲した電線わらいが生じる。
【００２４】
図３は、本実施形態にかかる改修判断方法を説明するフローチャートである。本実施形態の改修判断方法では、上述した電線わらいに基づいて電線１００の改修の要否を判断する。詳細には、まず図３に示すように、電線１００に外観上の変形が生じているか否かを確認する（ステップＳ２０２）。確認方法としては、目視によって確認してもよいし、例えば高所や作業員の立ち入りが困難な場所に設置されている場合にはドローン等によって電線の写真を撮影し、その写真を参照して確認してもよい。
【００２５】
外観上の変形が確認されない場合（ステップＳ２０２のＮＯ）には電線わらいは生じていないため、電線１００の改修の必要はないと判断する（ステップＳ２０４）。一方、外観上の変形が確認された場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、健全な箇所の外径と、素線の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所の外径との比（以下、外径比と称する）が第１閾値を超えているかを判断する（ステップＳ２０６）。
【００２６】
詳細には、電線わらいは素線の縒りの緩みであるため、電線１００のうち、電線わらいが生じている箇所は、健全な箇所よりも外径が大きくなる。したがって、外径比を参照することにより、電線わらいの進行の程度を推定することができる。
【００２７】
外径比が第１閾値以下であった場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、電線わらいは軽度なものである。一方、外径比が第１閾値を超えていた場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、電線わらいが進行しているため、電線１００を改修する必要があると判断する（ステップＳ２１２）。このように、健全な箇所とわらいが発生している箇所との外径比を改修の要否の判断基準とすることにより、電線１００のわらいの進行の程度に応じて電線の改修の要否を適切に判断することが可能となる。
【００２８】
より好ましくは、健全な箇所の外径をｄ、わらいが発生している箇所の外径をＤとしたとき、Ｄ＞３ｄであったら、電線１００は改修の必要があると判断するとよい。すなわち、第１閾値を３とするとよい。これにより、改修の要否の基準を明確化することができ、改修の要否をより正確に判断することが可能となる。
【００２９】
次に、電線１００において素線の縒りの緩みであるわらいが発生している箇所について、素線の曲率半径が第２閾値未満であるかを判断する（ステップＳ２０８）。詳細には、電線わらいが進行すると、膨らんだ素線は徐々に屈曲していくため、素線の曲率半径は小さくなる。したがって、曲率半径を参照することにより、電線わらいの進行の程度を推定することができる。
【００３０】
曲率半径が第２閾値以上であった場合（ステップＳ２０８のＮＯ）、電線わらいは軽度なものである。一方、曲率半径が第２閾値未満であった場合（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、電線わらいが進行しているため、電線を改修する必要があると判断する（ステップＳ２１２）。このように、わらいが発生している箇所の曲率半径を改修の要否の判断基準とすることにより、電線のわらいの進行の程度に応じて電線の改修の要否を適切に判断することが可能となる。
【００３１】
より好ましくは、曲率半径が４０ｍｍ未満であったら、電線１００は改修の必要があると判断するとよい。すなわち第２閾値を４０ｍｍとするとよい。これにより、改修の要否の基準を明確化することができ、改修の要否をより正確に判断することが可能となる。
【００３２】
更に本実施形態の改修判断方法では、早急に改修する必要はないが、経過を観察すべきわらいについても判定する。具体的には外径比が第１閾値以下であり、曲率半径が第２閾値以上であった電線１００、すなわち電線わらいが軽微であった電線１００の外径比が第３閾値未満であるかを判断する（ステップＳ２１０）。外径比が第３閾値未満であった場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、電線１００は、外観上若干の変形が生じているものの、電線わらいはほとんど進行していないと推定される。この場合、電線の改修は必要ないと判断する。
【００３３】
一方、外径比が第３閾値以上であった場合（ステップＳ２１０のＮＯ）、その電線わらいが生じている電線１００を計画改修候補の対象とする（ステップＳ２１４）。
【００３４】
なお、健全な箇所の外径をｄ、わらいが発生している箇所の外径をＤとしたとき、Ｄ＞１．５ｄであったら計画改修候補とするとよい。すなわち、第３閾値を１．５とするとよい。
【００３５】
図４は、電線１００の疲労破断試験結果を示す図であり、曲率半径についての試験結果を説明する図である。曲率半径についての疲労破断試験では、図４（ａ）に示すように、曲率半径Ｒを５ｍｍ〜８０ｍｍの間で異ならせた電線の素線を試験片として作製した。素線には、ＵＴＡＬ（Φ４．５ｍｍ）、ＴＡＬ（Φ３．８ｍｍ）の２種類を用いた。そして、変位量６ｍｍで伸縮サイクルを行い、亀裂の有無を判断した。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、曲率半径Ｒが５ｍｍ〜２０ｍｍの素線では、伸縮サイクル１００万回までの間に亀裂が生じる。これに対し、曲率半径Ｒが４０ｍｍの素線では、伸縮サイクルを１００万回繰り返しても亀裂が生じなかった。このことから、曲率半径Ｒの閾値である第２閾値を４０ｍｍとし、曲率半径が４０ｍｍ未満の電線を改修の対象とすれば、電線わらいの進行による断線を好適に防ぐことが可能であることが理解できる。
【００３７】
図５は、電線１００の引張強度試験結果を示す図であり、外径比についての試験結果を説明する図である。外径比についての引張強度試験結果では、図５（ａ）に示すように、健全な状態箇所の外径に対して１〜３倍の外径比の電線について引張強度試験を行った。なお、健全な状態、すなわち外径比が１の電線は引張強度が１１０％あるため、１１０％を初期値とし、規格値の引張強度を１００％とした。
【００３８】
図５（ｂ）に示すように、引張強度は、電線１００の外径比が大きくなるにしたがって低下する傾向にあることがわかる。そして、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、外径比が３倍となると、引張強度が規格値を下回る。このことから、外径比の閾値である第１閾値を３、すなわちＤ＞３ｄとして電線の改修の判断をすることにより、電線わらいの進行による断線を好適に防ぐことが可能であることがわかる。
【００３９】
更に、図５（ａ）に示すように、外径比が１．６以上であると引張強度の低下が生じているが、外径比が１．６を下回ると引張強度の低下は生じない。したがって、外径比の閾値である第３閾値を１．５とすることにより、計画改修候補の対象となる電線を容易に判断することが可能となる。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、鋼心の周囲に素線が巻回された電線の改修判断方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１００…電線、１１０…鋼心、１１２…鋼線、１２０…素線、１３０…素線
【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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