(57)【要約】【課題】光ファイバが収納される架空地線の耐雷性能を向上する。【解決手段】内部に光ファイバ１５が収納されるステンレス鋼管１４と、当該ステンレス鋼管１４と共に撚り合わされる亜鉛めっき鋼線１２とを備えた架空地線であって、亜鉛めっき鋼線１２の亜鉛被覆層１８の厚さは０．０３ｍｍよりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光ファイバが収納されるステンレス管と、当該ステンレス管と共に撚り合わされる亜鉛被覆鋼線とを備えた架空地線であって、
前記亜鉛被覆鋼線の亜鉛被覆層の厚さは０．０３ｍｍよりも大きいことを特徴とする架空地線。
【請求項２】
前記亜鉛被覆層の厚さは０．０５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の架空地線。
【請求項３】
前記亜鉛被覆鋼線と前記ステンレス管との隙間には、防食剤が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の架空地線。
【請求項４】
前記防食剤はポリマー材料からなることを特徴とする請求項３記載の架空地線。
【請求項５】
前記ステンレス管の肉厚は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の架空地線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空地線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送電線の架空地線に光ファイバを組み合わせた光ファイバ複合架空地線が知られている。光ファイバ複合架空地線としては、例えば、光ファイバを保護パイプとしての管に収納し、この管の周囲に、アルミ被覆鋼線を複数本撚り合わせたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ステンレス鋼管内に収納される複数本の光ファイバと、ステンレス鋼管内の空隙部に光ファイバ相互の間隙を埋めるように充填されるジェリーコンパウンドとを有するルースチューブ型の光ファイバユニットに、複数本のアルミ被覆鋼線又は亜鉛めっき鋼線を撚り合わせた光ファイバ複合架空地線が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２９７８０４号公報
【特許文献２】特開２００７−００５３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の光ファイバ複合架空地線は、上記管の周囲に撚り合わされたアルミ被覆鋼線の外周面に亜鉛被覆層を形成して耐雷性能の向上を図っているが、更なる耐雷性能の向上が望まれている。上記特許文献２の光ファイバ複合架空地線では、更なる耐食性能の向上が望まれている。本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバが収納される架空地線の耐雷性能および耐食性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、内部に光ファイバが収納されるステンレス管と、当該ステンレス管と共に撚り合わされる亜鉛被覆鋼線とを備えた架空地線であって、前記亜鉛被覆鋼線の亜鉛被覆層の厚さは０．０３ｍｍよりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、光ファイバが収納される管を強度が高いステンレス管とすることでステンレス管を小径にでき、その分だけ亜鉛被覆鋼線のサイズを大きくすることが可能なため、耐雷性能を高めることができる。さらに、亜鉛被覆層の厚さが０．０３ｍｍよりも厚いため、高い耐雷性能や耐食性が得られる。
【０００６】
また、上記構成において、前記亜鉛被覆層の厚さは０．０５ｍｍ以上である構成としても良い。
この場合、亜鉛被覆層の厚さが厚いため、より高い耐雷性能が得られる。
また、上記構成において、前記亜鉛被覆鋼線と前記ステンレス管との隙間には、防食剤が設けられている構成としても良い。
この場合、防食剤によって亜鉛被覆鋼線とステンレス管との間の電食を防止できる。
【０００７】
さらに、前記防食剤はポリマー材料からなっていても良い。この場合、防食剤により水等の侵入を効果的に防ぐことができ、電食を防止できる。
また、前記ステンレス管の肉厚は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍである構成であっても良い。この場合、ステンレス管の強度を確保しながら、ステンレス管が占めるスペースを減少させることができる。このため、亜鉛被覆鋼線のサイズを大きくして耐雷性能を向上できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る架空地線では、光ファイバが収納される架空地線の耐雷性能および耐食性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る架空地線の断面図である。
【図２】架空地線の耐食性の試験結果を示す図表である。
【図３】第２の実施の形態に係る架空地線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る架空地線の半径方向の断面図である。
架空地線１０は、通信用の光ファイバと、送電線の架空地線とを一体化した光ファイバ複合架空地線（ＯＰｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｇｒｏｕｎｄ  Ｗｉｒｅ；ＯＰＧＷ）であり、架空送電線（不図示）を落雷から保護するために架空送電線の上方に架設される。
架空地線１０は、線状の光ファイバユニット１１と、光ファイバユニット１１の外周に複数本の亜鉛めっき鋼線１２（亜鉛被覆鋼線）をより合わせて形成される素線部１３とを備える。
【００１１】
光ファイバユニット１１は、断面略円形のステンレス鋼管１４の内部に、ルースに（緩く）複数本の光ファイバ１５を収納した構成となっている。各々の光ファイバ１５は、ガラスや合成樹脂からなる通信用の光ファイバであって、樹脂製の被覆層で覆われている。ステンレス鋼管１４内には、ステンレス鋼管１４の内壁と光ファイバ１５との間の隙間を埋めるジェリーコンパウンド１６が充填される。ジェリーコンパウンド１６は、防水性及び応力緩和特性に優れた、例えば、シリコン系樹脂やポリブデン系樹脂が用いられる。
【００１２】
亜鉛めっき鋼線１２は、断面略円形の鋼線１７表面を、全周にわたって亜鉛被覆層１８により被覆した構成を有する。亜鉛被覆層１８は、亜鉛または亜鉛合金で構成され、電気めっきや溶融亜鉛めっき等の手法により鋼線１７の表面に形成される。
本実施形態において、亜鉛めっき鋼線１２及びステンレス鋼管１４の外径はほぼ等しい。なお図１では、理解の便宜のため、亜鉛被覆層１８を実物よりも厚く図示している。
【００１３】
図１に示す構成では、１本の光ファイバユニット１１を中心にして、６本の亜鉛めっき鋼線１２が光ファイバユニット１１を囲むように配置されている。亜鉛めっき鋼線１２は、架空地線１０の長手方向においては、光ファイバユニット１１の周囲にらせん状に配置される。亜鉛めっき鋼線１２はステンレス鋼管１４の外周面に接するとともに、隣接する亜鉛めっき鋼線１２同士が接するように密に配置される。これにより、隣接する亜鉛めっき鋼線１２、１２とステンレス鋼管１４の外周面との間には、断面視で略三角形の閉じた空間Ｓ（隙間）がそれぞれ形成される。この空間Ｓには、防食剤１９が充填されている。防食剤１９は、架空地線１０の外部からの水の侵入を防ぎ、ステンレス鋼管１４の表面に水分を付着させない効果がある。防食剤１９を配置したことで、ステンレス鋼管１４と亜鉛めっき鋼線１２との接触部に水分が侵入しないため、異種金属腐食を防止できる。防食剤１９には、耐水性の樹脂や油脂を用いることができ、例えば、ポリマー性のグリースを用いることができる。また、耐水性の樹脂や油脂を基剤とする防食剤１９に、ステンレス鋼管１４の酸化還元反応を抑制する添加剤や、防食剤１９の柔軟性や疎水性の維持に寄与する添加剤等を混合してもよい。また、水分を吸着及び／又は除去する材料を防食剤１９に混合してもよい。
【００１４】
このように構成される架空地線１０が雷撃を受けると、亜鉛めっき鋼線１２に電流が流れる。亜鉛めっき鋼線１２は鋼線１７及び亜鉛被覆層１８のいずれも導体であるため雷撃の電流がよく流れる。また、強い雷撃を受けて大電流が流れても、雷撃により鋼線１７に熱的なダメージが加わる前に、亜鉛被覆層１８の亜鉛が主として蒸発して蒸発熱を奪うので、鋼線１７の破断等を回避できる。また、亜鉛被覆層１８の被覆厚が厚ければ、亜鉛被覆層１８の断熱作用により、鋼線１７がより破断しにくくなる。従って、架空地線１０は亜鉛めっき鋼線１２を採用したことにより、耐雷性能が高いものとなっている。また、通常の亜鉛めっき鋼線よりもめっき厚さが厚いものを使用することで耐食性にも優れる。
【００１５】
さらに、架空地線１０は、光ファイバ１５を収容する管として強度が高いステンレス鋼管１４を用いている。このため、例えばアルミ管に光ファイバ１５を収容する構成と比べ、ステンレス鋼管１４の外径を小さくすることができる。例えば、ステンレス鋼管１４の外径が３．５ｍｍである場合、ステンレス鋼管１４の肉厚を０．２〜０．４ｍｍにすると、十分な強度が得られる。ステンレス鋼管１４が細い分、亜鉛めっき鋼線１２のサイズを大きくできるから、架空地線１０の外径を増すことなく、亜鉛めっき鋼線１２のサイズを大きくできる。
このように、架空地線１０の外径を増大させないことから、架空地線１０に作用する風圧荷重が増加しないため、架空地線１０を支持する鉄塔を大型にする必要が無いという利点がある。また、亜鉛めっき鋼線１２のサイズを大きくすれば、架空地線１０の外周面を緩やかな曲面にすることができるので、架空地線１０の表面からのコロナ放電を抑制できる。また、亜鉛被覆層１８は、自然に溶け込むような色相を有するため、鉄塔に架空地線１０を設けた状態の美観が良い。
【００１６】
そして、架空地線１０の外径を増すことなく、亜鉛めっき鋼線１２のサイズを大きくできるため、架空地線１０の外径の増加による風圧荷重の増加を生じることなく、耐雷性能を向上できるという、主要な利点がある。
本発明者らは、本実施形態の架空地線１０の耐雷性能について検討を行った。
【００１７】
架空地線１０の耐雷性能の評価は、アーク放電試験により行った。
このアーク放電試験では、架空地線１０に直流アーク放電を行い、溶損によって素線部１３の破断が発生したときの電気量を調べた。比較例として、被覆層の材質、及び、亜鉛被覆層１８の被覆厚を変更した試験体についても同様にアーク放電試験を実施した。
【００１８】
実施例で用いた架空地線１０は、図１に示した通り、光ファイバユニット１１は、肉厚０．３ｍｍのステンレス鋼管１４内に２４本の光ファイバ１５をルースに収め、光ファイバ１５の周囲の空隙部を埋めるようにジェリーコンパウンドを充填した構成である。この光ファイバユニット１１に、外径３．５ｍｍ、亜鉛被覆層１８の被覆厚を０．０５ｍｍとした亜鉛めっき鋼線１２を６本、撚り合わせて光ファイバ複合架空地線を作製した。この光ファイバ複合架空地線において亜鉛めっき鋼線１２と光ファイバユニット１１のステンレス鋼管１４との隙間は、防食剤１９であるポリマーグリースで満たした。
【００１９】
これに対し、比較例１の架空地線は、実施例の架空地線において被覆層の材質のみを変更したものである。すなわち、亜鉛めっき鋼線１２に代えて、アルミめっきされたアルミ被覆鋼線を用いた。このアルミ被覆鋼線のアルミ被覆層の被覆厚は０．０５ｍｍであった。
比較例２の架空地線は、実施例の架空地線において被覆層の被覆厚のみを変更したものである。すなわち、亜鉛めっき鋼線１２の亜鉛被覆層１８の被覆層を、実施例では０．０５ｍｍとしたのに対し、比較例２では亜鉛被覆層１８の被覆層を０．０３ｍｍとした。
これら実施例、比較例１、及び比較例２のアーク放電試験の結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に示したように、実施例の架空地線１０は、アーク放電試験の電気量が３００クーロンを超えた場合であっても亜鉛めっき鋼線１２の破断は生じなかった。
これに対し、比較例１の架空地線は、アーク放電試験の電気量が１００クーロンに達するとアルミ被覆鋼線に破断が生じた。また、比較例２の架空地線は、電気量が１５０クーロンに達すると亜鉛めっき鋼線に切断が生じた。
【００２２】
一般に、夏季に発生する負極性の落雷の最大電荷量は、約２００クーロンと想定される。従って、架空地線の耐雷性能としては、アーク放電試験において２００クーロンの電気量に耐え、鋼線に破断を生じないことが一つの目安となる。
表１に示す実施例の結果によれば、２００クーロンを超える耐雷性が得られた。一方、比較例１及び２では、十分な耐雷性は得られなかったということができる。この結果から、鋼線の被覆層としては亜鉛被覆層が好ましく、この亜鉛被覆層の被覆厚は、０．０３ｍｍを超えることが好ましく、より好ましくは０．０５ｍｍ以上である。
【００２３】
次いで、本発明者らは、架空地線１０の耐食性について検討を行った。
図２は、架空地線１０の耐食性の試験結果を示す図表である。
この図２には、上記の実施例の構成を有する架空地線１０に対し、塩水噴霧試験により耐食性を評価した。また、比較例として、実施例の架空地線１０から防食剤１９を除いた構成（比較例３）に対しても同様に耐食性を評価した。比較例３は防食剤１９を備えない点を除き、上記実施例と同一の構成である。
塩水噴霧試験では、所定濃度の塩水を噴霧し、２ヶ月経過後、４ヶ月経過後、及び６ヶ月経過後の亜鉛被覆層１８の表面の孔食の深さを測定した。測定結果を図２に示す。図２中、（１）は実施例の結果を示し、（２）は比較例３の結果を示す。
【００２４】
図２に示すように、比較例３では、時間の経過とともに孔食の深さがほぼ線形に増加し、６カ月後には孔食の深さは１８μｍとなった。
一方、実施例では、６カ月経過後も孔食は発生しなかった。従って、ステンレス鋼管１４と亜鉛めっき鋼線１２との間に生じる空間Ｓを防食剤１９で満たすことにより、ステンレス鋼管１４と亜鉛被覆層１８との間の異種金属間腐食を防止できることが飽きたかになった。防食剤１９としては、ポリマーグリースが好ましいことも明らかになった。
【００２５】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、架空地線１０は、内部に光ファイバ１５が収納されるステンレス鋼管１４と、ステンレス鋼管１４と共に撚り合わされる亜鉛めっき鋼線１２とを備え、亜鉛めっき鋼線１２の亜鉛被覆層１８の厚さは０．０３ｍｍよりも大きい。この構成によれば、光ファイバ１５が収納される管を強度が高いステンレス鋼管１４とすることでステンレス鋼管１４を小径にでき、その分だけ亜鉛被覆層１８のサイズを大きくして耐雷性能を向上できる。さらに、亜鉛被覆層１８の厚さが０．０３ｍｍよりも厚いため、亜鉛被覆層１８の断熱作用によって高い耐雷性能が得られるとともに高い耐食性が得られる。
【００２６】
また、亜鉛被覆層１８の厚さは０．０５ｍｍ以上であり厚いため、高い耐雷性能が得られる。また、亜鉛めっき鋼線１２とステンレス鋼管１４との隙間の空間Ｓには、防食剤１９が設けられているため、亜鉛めっき鋼線１２とステンレス鋼管１４との間の電食を防止できる。さらに、防食剤１９はポリマーであるため、水等の侵入を効果的に防いで電食を防止できる。
また、光ファイバ１５を収容する管として耐食性の高いステンレス鋼管１４を用いたので、架空地線１０の耐食性をより一層向上できる。
また、ステンレス鋼管１４の肉厚は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであるため、ステンレス鋼管１４の強度を確保しながら、ステンレス鋼管１４が占めるスペースを減少させることができる。このため、亜鉛めっき鋼線１２のサイズを大きくして耐雷性能を向上できる。
【００２７】
なお、上記第１の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記第１の実施の形態に限定されるものではない。
上記第１の実施の形態では、亜鉛被覆層１８は、電気めっきにより形成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。亜鉛被覆層１８は、溶射、溶融めっき、化学めっき、浸透めっき、及び、蒸着等のいずれの方法によって形成されても良く、或いは、押し出し等の機械的な方法により形成されても良い。
また、上記第１の実施の形態では、鋼線１７は断面略円形であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、断面を異形にしても良い。例えば、内周面よりも外周面側が長い断面略台形状の鋼線を用い、この鋼線に亜鉛被覆層を形成したものを、ステンレス鋼管１４に撚り合わせても良い。
【００２８】
また、上記第１の実施の形態では、亜鉛めっき鋼線１２は、１本のステンレス鋼管１４を中心にしてステンレス鋼管１４を囲うように設けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されない。この点について、別の例を第２の実施の形態として示す。
【００２９】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る架空地線１１０の断面図である。図３において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
架空地線１１０は、複数の光ファイバユニット１１を、複数の内側亜鉛めっき鋼線１３０とともに撚り合わせて形成される撚線コア１３１を有する。撚線コア１３１の外周には、複数の亜鉛めっき鋼線１１２をより合わせて形成される素線部１１３が配されている。
【００３０】
内側亜鉛めっき鋼線１３０は、断面略円形の鋼線１３２に、鋼線１３２の表面を全周にわたって被覆した亜鉛被覆層１３３を設けたものである。亜鉛被覆層１３３の被覆厚は、上記第１の実施の形態における亜鉛被覆層１８に準じ、例えば０．０５ｍｍである。また、内側亜鉛めっき鋼線１３０の外径は、光ファイバユニット１１の外径とほぼ等しい。
また、亜鉛めっき鋼線１１２は、断面略円形の鋼線１１７に、鋼線１１７の表面を全周にわたって被覆した亜鉛被覆層１１８を設けたものである。亜鉛被覆層１１８の被覆厚は、上記第１の実施の形態における亜鉛被覆層１８に準じ、例えば０．０５ｍｍである。亜鉛めっき鋼線１１２は、隣接する各亜鉛めっき鋼線１１２が互いに周方向に密着するように撚り合わされている。これら複数の亜鉛めっき鋼線１１２は、架空地線１１０の長手方向において、らせん状に、撚線コア１３１の周囲を巻いている。
【００３１】
この架空地線１１０において、撚線コア１３１には、光ファイバユニット１１のステンレス鋼管１４と内側亜鉛めっき鋼線１３０との間に空間（隙間）Ｓ１が生じる。この空間Ｓ１には防食剤１９が充填される。また、素線部１１３と撚線コア１３１との間には空間（隙間）Ｓ２が形成される。この空間Ｓ２にも防食剤１９が充填されている。このため、架空地線１１０の内部に形成される空間は防食剤１９で満たされるため、水分が素線部１１３の内側に侵入しない。このため、架空地線１１０を構成する亜鉛めっき鋼線１１２、内側亜鉛めっき鋼線１３０、及びステンレス鋼管１４の腐食を防止できる。
【００３２】
この図３に示した架空地線１１０は、光ファイバユニット１１が軸中心を通らず、内側亜鉛めっき鋼線１３０と撚り合わされた構成となっているが、本発明を適用したことにより、外径を太くすることなく高い耐雷性能を有し、耐食性においても優れている。
このほか、本発明を適用する架空地線における鋼線の数や光ファイバの数等の細部構成については、任意に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１１０  架空地線
１２、１１２  亜鉛めっき鋼線（亜鉛被覆鋼線）
１４  ステンレス鋼管(ステンレス管)
１５  光ファイバ
１８、１１８  亜鉛被覆層
１９  防食剤
Ｓ  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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