(57)【要約】【課題】低風音特性を損なわず、コロナハム音の低減を図った架空送電線を提供する。【解決手段】架空送電線は、鋼鉄製の中心線と、前記中心線にアルミニウムを被覆したアルミ覆鋼線を７本撚り合わせたコアと、前記コアの周囲に撚り合わされ、断面が円形でアルミニウム製の複数の第１素線と、前記複数の第１素線の周囲に撚り合わされ、低風音構造を構築する二対の低風音化構造用素線と、前記二対の低風音化構造用素線とともに前記複数の第１素線の周囲に撚り合わされる複数の第２素線であって、前記二対の低風音化構造用素線が中心軸に対して対称な位置に配置されるように、前記二対の低風音化構造用素線とともに前記複数の第１素線の周囲に配列される、複数の第２素線とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼鉄製の中心線と、前記中心線にアルミニウムを被覆したアルミ覆鋼線を７本撚り合わせたコアと、
前記コアの周囲に撚り合わされ、断面が円形でアルミニウム製の複数の第１素線と、
前記複数の第１素線の周囲に撚り合わされ、低風音化構造を構築する二対の低風音化構造用素線と、
前記二対の低風音化構造用素線とともに前記複数の第１素線の周囲に撚り合わされる複数の第２素線であって、前記二対の低風音化構造用素線が中心軸に対して対称な位置に配置されるように、前記二対の低風音化構造用素線とともに前記複数の第１素線の周囲に配列される、複数の第２素線とを含む、架空送電線。
【請求項２】
等価軽雨時におけるコロナハム音の電線表面の最大電位傾度に対する特性が、１５ｋＶ／ｃｍにおいて３５ｄＢＡ以下、１６ｋＶ／ｃｍにおいて３８ｄＢＡ以下、１７ｋＶ／ｃｍにおいて４２ｄＢＡ以下、１８ｋＶ／ｃｍにおいて４８ｄＢＡ以下である、請求項１記載の架空送電線。
【請求項３】
前記第１素線は、前記コアの周囲に二重に撚り合わされる、請求項１又は２記載の架空送電線。
【請求項４】
前記アルミ覆鋼線の直径は、２．５ｍｍから３．１ｍｍである、請求項１乃至３のいずれか一項記載の架空送電線。
【請求項５】
前記第１素線の直径は、３．４ｍｍから４．５ｍｍである、請求項１乃至４のいずれか一項記載の架空送電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空送電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アルミニウム被覆鋼線の鋼心部と、その鋼心部の外周にセグメント形状の複数本のアルミニウム素線をスパイラル状に撚り合せた内層及び最外層の導体部とから構成され、その導体部の最外層は外側に突出した突起部及び平滑部から形成され、その突起部は隣り合う２本の素線により形成されてその突起部間に溝部を備え、前記突起部は、最外層に１箇所のみ設けるものとし、前記平滑部の素線の角は、丸く形成され、その曲率半径Ｒを、１．５〜２．３ｍｍとし、前記導体部は、内層及び最外層の全てを異型成型導体とし、前記最外層の素線の数は、９〜１２本とし、前記突起部の前記平滑部の素線の外周面からの突起高さｈは、１〜２ｍｍとし、前記溝部の溝深さｄは、２〜３ｍｍとし、前記溝部の開き角αは、１２°〜２０°とし、前記導体部の表面は、親水性処理が施されたことにより、低風騒音・低コロナ騒音・低風圧荷重・低ロス・耐腐食などの各特性を有していることを特徴とする架空送電線がある（例えば、特許文献１の図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５６４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、架空送電線の低風圧化は、電線外径を小さくすることが有利であるために、断面が略扇状の異型素線を導体部の内層及び外層として用いている。
【０００５】
しかしながら、用途によっては、電線外径を小さくするとコロナ騒音、特に特定周波数によるコロナハム音が増大する傾向にある。コロナハム音は、電源周波数の２倍の周波数成分による騒音レベルを表す。
【０００６】
そこで、低風音特性を損なわず、コロナハム音の低減を図った架空送電線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態の架空送電線は、鋼鉄製の中心線と、前記中心線にアルミニウムを被覆したアルミ覆鋼線を７本撚り合わせたコアと、前記コアの周囲に撚り合わされ、断面が円形でアルミニウム製の複数の第１素線と、前記複数の第１素線の周囲に撚り合わされ、低風音化構造を構築する二対の低風音化構造用素線と、前記二対の低風音化構造用素線とともに前記複数の第１素線の周囲に撚り合わされる複数の第２素線であって、前記二対の低風音化構造用素線が中心軸に対して対称な位置に配置されるように、前記二対の低風音化構造用素線とともに前記複数の第１素線の周囲に配列される、複数の第２素線とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
低風音特性を損なわず、コロナハム音の低減を図った架空送電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態の架空送電線１００を示す斜視図である。
【図２】実施の形態の架空送電線１００を示す断面図である。
【図３】等価軽雨時におけるコロナハム音の電線表面最大電位傾度(Gmax[kv/cm])に対する特性を示す図である。
【図４】比較用の架空送電線１０の断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の架空送電線を適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の架空送電線１００を示す斜視図である。図２は、実施の形態の架空送電線１００を示す断面図である。以下では、各部の例示的な寸法を示すが、各寸法は一例に過ぎず、用途や利用する環境等に応じて適宜変更できるものである。
【００１２】
架空送電線１００は、コア１１０、導体１２０、及び導体１３０を含む。図１には、架空送電線１００の構成を分かり易くするために、導体１２０をコア１１０に対して段階的に除去した状態を示す。
【００１３】
コア１１０は、７本のアルミ覆鋼線１１１を撚り合わせた構成を有する。７本のアルミ覆鋼線１１１は、すべて同様の構成を有し、中心に位置する１本のアルミ覆鋼線１１１の周りに、６本のアルミ覆鋼線１１１を撚り合わせることによって作製される。
【００１４】
アルミ覆鋼線１１１は、中心線１１２と被覆部１１３とを有し、中心線１１２の外周を長手方向に沿って被覆部１１３で覆った構成を有する。中心線１１２は、鋼鉄製であり、被覆部１１３はアルミニウム製である。アルミ覆鋼線１１１の直径は、２．５ｍｍから３．１ｍｍであり、２．６４ｍｍが好ましい。
【００１５】
導体１２０は、コア１１０の外周を覆う素線１２１と、素線１２１の外周を覆う素線１２２とを有する。素線１２１及び１２２は、第１素線の一例である。
【００１６】
素線１２１及び１２２は、互いに同一の構成を有し、ともに断面が円形で、硬アルミニウム製の素線である。なお、素線１２１及び１２２は、硬アルミニウム製の素線に限らず、耐熱アルミニウム合金線等であってもよい。
【００１７】
素線１２１は、８から１０本（９本が好ましい）であり、素線１２２は、１３本から１８本（１５本が好ましい）である。素線１２１は、コア１１０の外周に隙間なく撚り合わされている。各素線１２１は、コア１１０の６本の１１１とは逆方向で螺旋状にコア１１０の外周に巻回されており、８から１０本（９本が好ましい）の素線１２１がコア１１０の外周を隙間なく覆っている。
【００１８】
また、素線１２２は、８から１０本（９本が好ましい）の素線１２１の外周に隙間なく撚り合わされている。各素線１２２は、素線１２１とは逆方向で螺旋状に素線１２１の外周に巻回されている。１３本から１８本（１５本が好ましい）の素線１２２は、素線１２１の外周を隙間なく覆っている。
【００１９】
素線１２１と１２２とにより、コア１１０の外周には二重に硬アルミニウム製の素線が撚り合わされている。なお、素線１２１の直径は、３．４ｍｍから４ｍｍ(３．９６ｍｍが好ましい)であり、素線１２２の直径は、３．４ｍｍから４．５ｍｍ（３．９６ｍｍが好ましい）である。
【００２０】
導体１３０は、１３本から１８本（１５本が好ましい）の素線１２２の外周を覆っており、低風音化構造用素線１３１、低コロナ騒音化構造用素線１３２、その他素線１３３を有する。低風音化構造用素線１３１は４本あり、低コロナ騒音化構造用素線１３２は２本あり、素線１３３は１０本ある。素線１３３は、第２素線の一例である。
【００２１】
なお、低風音化構造用素線１３１が４本あるのは、低風音化と低コロナ騒音化のためで、２本（一対）では両特性を低減するのは不十分であるためである。４本（二対）あるのは、風音特性を損なわないために必要であり、また、電線表面の電位傾度の観点から、低風音化構造用素線１３１による突起部は電界が局所的に上がり、４本（二対）あるのは、不利な方向ではあるが、水切れ性がよくなり、水滴が付着しにくいため、コロナ騒音が低減される。
【００２２】
低風音化構造用素線１３１は、硬アルミニウム製であり、断面形状は略扇形である。低風音化構造用素線１３１は、架空送電線１００から発生する風音を抑制するための低風音化構造を構築するために設けられており、低コロナ騒音化構造用素線１３２及び素線１３３よりも径方向の厚さが厚くされている。このため、低風音化構造用素線１３１は、低コロナ騒音化構造用素線１３２、その他素線１３３よりも径方向外側に突出している。
【００２３】
４本の低風音化構造用素線１３１は、２本ずつの対になっており、各対の間に低コロナ騒音化構造用素線１３２が配置される。
【００２４】
低風音化構造用素線１３１は、素線１３３よりも径方向の厚さが２ｍｍ厚い。このため、低風音化構造用素線１３１は、素線１３３よりも２ｍｍ高くなっている。低風音化構造用素線１３１の角の曲率半径ｒ１は１．０ｍｍ以上２ｍｍ以下で、１．８ｍｍが好ましい。曲率半径ｒ２は０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下で１．１ｍｍが好ましい。曲率半径ｒ１は素線１３３側に位置する角部の曲率半径であり、曲率半径ｒ２は低コロナ騒音化構造用素線１３２側に位置する角部の曲率半径である。
【００２５】
低コロナ騒音化構造用素線１３２は、硬アルミニウム製であり、断面形状は半円形である。低コロナ騒音化構造用素線１３２は、２本の低風音化構造用素線１３１の間に配設されている。低コロナ騒音化構造用素線１３２の径方向の厚さは、低風音化構造用素線１３１の約１／２である。低コロナ騒音化構造用素線１３２は、両側に位置する２本の低風音化構造用素線１３１とともに低コロナ騒音化構造を構築する。低コロナ騒音化構造用素線１３２の角の曲率半径ｒ３は、１．５ｍｍから２ｍｍで、１．８ｍｍが好ましい。
【００２６】
一対の低風音化構造用素線１３１の間に低コロナ騒音化構造用素線１３２を設けて窪みを設けているのは、水滴付着により水滴が電線表面から突出すると、そこからコロナ放電（コロナ騒音）が発生し易くなるため、低コロナ騒音化構造用素線１３２で窪ませて、水滴の突出を抑制するためである。
【００２７】
素線１３３は、硬アルミニウム製であり、断面形状は略扇形である。低コロナ騒音化構造用素線１３２の径方向の厚さは、低風音化構造用素線１３１の約１／２である。素線１３３は、５つずつの２組に分けられて配列されており、円環を周方向において分断したような略扇形の断面形状を有する。このため、周方向に連続して配列される５本の素線１３３の外周は、略連続的な円周を構築する。
【００２８】
素線１３３の角の曲率半径ｒ４は０．５ｍｍである。なお、曲率半径ｒ４が０．５ｍｍ以下であると、１０本の素線１３３の外表面が略連続的になり、好ましい。
【００２９】
以上のような導体１３０では、２本の低風音化構造用素線１３１と低コロナ騒音化構造用の１本の低コロナ騒音化構造用素線１３２との組が、中心軸に対して点対称な位置に配置されており、２本の低風音化構造用素線１３１と１本の低コロナ騒音化構造用素線１３２との組同士の間に、５本ずつの素線１３３が配置されている。
【００３０】
なお、素線１３３と低コロナ騒音化構造用素線１３２は、低騒音化（低風音化＋低コロナ騒音化）構造用素線を構築する。
【００３１】
このような４本の低風音化構造用素線１３１、２本の低コロナ騒音化構造用素線１３２、及び１０本の素線１３３は、上述のような順番で円周上に配列され、１３本から１８本（１５本が好ましい）の素線１２２の外周を隙間なく覆うように素線１２２とは逆方向で螺旋状に素線１２２の外周に撚り合わされている。
【００３２】
また、以上のような架空送電線１００の素線１３３の部分の電線外径φ１は、２９．０５ｍｍであり、低風音化構造用素線１３１の部分の電線外径φ２は、３３．０５ｍｍである。なお、架空送電線１００の表面（導体部１３０の表面）は、親水性処理を施すものとする。
【００３３】
次に、等価軽雨時におけるコロナハム音の電線表面の最大電位傾度(Gmax[kv/cm])に対する特性について説明する。
【００３４】
図３は、等価軽雨時におけるコロナハム音の電線表面の最大電位傾度(Gmax[kv/cm])に対する特性を示す図である。
【００３５】
等価軽雨時とは、雨量の強度が、自然軽雨時(おおよそ０．５ｍｍ／ｈ)と等価とされるレベルに電線が晒された状況を模擬し、ここでは、電力中央研究所が規定する等価軽雨時の条件を用いている。
【００３６】
また、図３では、比較用の架空送電線による測定結果を示す。図４（Ａ）に示す比較用の架空送電線１０Ａは、コア１１０Ａの周りに、導体２０Ａ及び３０Ａを撚り合わせた構成を有する。コア１１０Ａに含まれる７本のアルミ覆鋼線の直径は２．７ｍｍである。導体２０Ａは断面が略扇状の８本の素線を有する。導体３０Ａは、実施の形態の架空送電線１００の導体１３０と同様の構成を有する。導体２０Ａ及び３０Ａは、図４（Ａ）に示すように、隙間が殆どなく円筒状に密着するような断面形状を有する。
【００３７】
架空送電線１０Ａの導体部の断面積は、約５２０ｍｍ２であり、実施の形態の架空送電線１００の電線外径φ１と同様の電線外径は、２７．１ｍｍであり、低風音化構造用素線の部分の電線外径（φ２と同様）は、３１．５ｍｍである。なお、導体２０Ａ及び３０Ａに含まれるすべての素線の断面積の合計値は、実施の形態の架空送電線１００の導体１２０及び１３０に含まれる素線１２１、１２２、低風音化構造用素線１３１、低コロナ騒音化構造用素線１３２、及び素線１３３のすべての断面積の合計値に等しい。
【００３８】
図４（Ｂ）に示す比較用の架空送電線１０Ｂの導体部の断面積は、約４１０ｍｍ２であり、コア１１０Ｂの周りに、導体２０Ｂを撚り合わせた構成を有する。コア１１０Ｂに含まれる７本のアルミ覆鋼線の直径は３．５ｍｍである。導体２０Ｂは内側の１０本の素線と外側の１６本の素線とを有し、２６本の素線の直径は４．５ｍｍである。架空送電線１０Ｂの電線外径は、２８．５ｍｍである。
【００３９】
図４（Ｃ）に示す比較用の架空送電線１０Ｃの導体部の断面積は、約４１０ｍｍ２であり、コア１１０Ｃの周りに、導体２０Ｃ及び３０Ｃを撚り合わせた構成を有する。コア１１０Ｃに含まれる７本のアルミ覆鋼線の直径は３．５ｍｍである。導体２０Ｃは断面が略扇状の１０本の素線を有する。導体３０Ｃは、実施の形態の架空送電線１００の導体１３０と同様に低風音化構造を有するが、低風音化構造用素線以外の部分は円形の素線である。架空送電線１０Ｃでは、実施の形態の架空送電線１００の電線外径φ１と同様の電線外径は、２６．３ｍｍであり、低風音化構造用素線の部分の電線外径（φ２と同様）は、３０．７ｍｍである。
【００４０】
図４（Ｄ）に示す比較用の架空送電線１０Ｄは、コア１１０Ｄの周りに、導体２０Ｄを撚り合わせた構成を有する。コア１１０Ｄに含まれる７本のアルミ覆鋼線の直径は３．５ｍｍである。導体２０Ｄは内側の１０本の素線と外側の１６本の素線とを有し、２６本の素線の直径は４．５ｍｍである。架空送電線１０Ｄの電線外径は、２８．５ｍｍである。また、架空送電線１０Ｄでは、１６本の素線の外側に、風音抑制用の２本のＳＰロッド（スパイラルロッド）３０Ｄが螺旋状に巻付けられている。ＳＰロッド３０Ｄの直径は、６．０ｍｍである。
【００４１】
架空送電線１０Ｂの低騒音（低風音＋低コロナ騒音電線）電線として従来は、架空送電線１０Ｃが存在する。架空送電線１０Ｂと１０Ｃは、電線重量と等価風圧外径が同じである。しかしこの電線は、標準４１０ｍｍ２相当の低騒音電線としては、コロナ騒音特性がしばしば不十分である場合がある。
【００４２】
元来、架空送電線１０Ｂの風音対策として、架空送電線１０ＤのようにＳＰロッド３０Ｄを装着する対策が実施される。従って、本実施の形態では、ＳＰロッドを装着した１０Ｄと電線重量が等価という新たな条件を設け、この条件を満足する、低風音特性を損なわず、低コロナ騒音の電線が架空送電線１００である。
【００４３】
ところで、比較用の架空送電線１０Ｂは当サイズの標準電線を、１０Ｃは１０Ｂと同等サイズの従来型低騒音電線であり、また架空送電線１０Ａは、架空送電線１００の開発に至る過程で、試作・開発されたものである。
【００４４】
図３に示すように、実施の形態の架空送電線１００では、等価軽雨時におけるコロナハム音の電線表面の最大電位傾度（Ｇｍａｘ（ｋＶ／ｃｍ））に対する特性が、１５ｋＶ／ｃｍにおいて約３５ｄＢＡ、１６ｋＶ／ｃｍにおいて約３８ｄＢＡ、１７ｋＶ／ｃｍにおいて約４２ｄＢＡ、１８ｋＶ／ｃｍにおいて約４８ｄＢＡである。
【００４５】
これに対して、比較用の架空送電線１０Ａでは、１５ｋＶ／ｃｍにおいて約３４ｄＢＡ、１６ｋＶ／ｃｍにおいて約３９ｄＢＡ、１７ｋＶ／ｃｍにおいて約４６ｄＢＡ、１８ｋＶ／ｃｍにおいて約５１ｄＢＡである。
【００４６】
また、比較用の架空送電線１０Ｂでは、１５ｋＶ／ｃｍにおいて約３５ｄＢＡ、１６ｋＶ／ｃｍにおいて約４３ｄＢＡである。
【００４７】
また、比較用の架空送電線１０Ｃでは、１５ｋＶ／ｃｍにおいて約４６ｄＢＡ、１６ｋＶ／ｃｍにおいて約５０ｄＢＡ、１７ｋＶ／ｃｍにおいて約５３ｄＢＡ、１８ｋＶ／ｃｍにおいて約５４ｄＢＡである。
【００４８】
このように、実施の形態の架空送電線１００では、１５ｋＶ／ｃｍにおいて３５ｄＢＡ以下、１６ｋＶ／ｃｍにおいて３８ｄＢＡ以下、１７ｋＶ／ｃｍにおいて４２ｄＢＡ以下、１８ｋＶ／ｃｍにおいて４８ｄＢＡ以下の特性が得られており、いずれも比較用の架空送電線１０Ａに比べ改善されている。
【００４９】
このように電線外径が増大したことにより、比較用の架空送電線１０Ａと比べて架空送電線１００の表面における電位傾度が小さくなったため、コロナハム音が低減されたものと考えられる。また、実施の形態の架空送電線１００は、比較用の架空送電線１０Ｂ、１０Ｃと比べても、コロナハム音が大幅に低減されている。
【００５０】
架空送電線１０Ｂ、１０Ｃは、最外層素線すべて、あるいは一部円形の素線で構成されているため、円形の素線が突起として作用し、局所的に電位傾度が上昇する傾向にある。一方架空送電線１００は、扇形素線（素線１３３）を電線表面に使用しているため、局所的に電位傾度が上昇することはなく、表面の電界強度の観点からも有利な構造である。
【００５１】
また、架空送電線１００は、外層素線に、扇形素線（素線１３３）を使用しているため、降雨時に電線表面に付着する水滴が鉛直下向きに滑りやすく、それが低風音化構造用素線１３１による突起部に衝突することで、水滴が切れ易くなる。すなわち水切れ性に優れており、水滴によるコロナ放電（騒音）が発生しにくい構造である。
【００５２】
以上より、実施の形態によれば、コロナハム音の低減を図った架空送電線１００を提供することができる。
【００５３】
また、実施の形態の架空送電線１００は、比較用の架空送電線１０Ａと比べてアルミ覆鋼線１１１の直径を細くしたため、コア線１１２の鋼鉄の量が減り、軽量化されている。
【００５４】
最外層素線は、前述の電位傾度緩和と水切れ性の観点から、扇形素線としている。しかし扇形素線にする場合、円形の素線に比べ、隙間を有しないため、ある程度、空間を占有してしまい、重量が重くなる傾向にある。従い、アルミ覆鋼線１１１を出きるだけ細くし、その軽くなった分、最外層に、占有率の高い扇形素線（素線１３３）が適用可能となる。
【００５５】
最外層素線を除いた１２２が配置される層の直径とコアの直径間のドーナツ状の断面積において、素線１２１及び１２２のように円形の素線を２層分、配置させる場合、アルミ覆鋼線１１１の直径を細くした方が、円形の素線（素線１２１及び１２２）の直径が太くなっても、電線重量は軽くすることができる。
【００５６】
実施の形態の架空送電線１００は、架空送電線１０Ｂと電線強度（最小引張荷重）と同等で、ＳＰロッド３０Ｄを２条分巻いた架空送電線１０Ｄと電線重量が同等以下という制約条件で、風音特性を損なわず、コロナ特性が最も良好な低騒音電線である。
【００５７】
電線サイズを大きくし、電線外径が大きくなれば、電線表面の電位傾度が緩和されるのは、周知の如くであり、サイズが大きくなれば、重量も大きくなる。また、コアのアルミ覆鋼線を適用せず、硬アルミニウム線を適用すれば、その分、軽くなり、アルミ導体部分の外径（電線外径）をもっと大きくできるが、それでは、強度が不足する。従って、架空送電線１００が、上述の制約条件を満足する中で、最も風音及びコロナ騒音特性が良好である低騒音電線である。
【００５８】
以上、本発明の例示的な実施の形態の架空送電線について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  架空送電線
１１０  コア
１１１  アルミ覆鋼線
１１２  コア線
１１３  被覆部
１２０  導体
１２１  素線
１２２  素線
１３０  導体
１３１  低風音化構造用素線
１３２  低コロナ騒音化構造用素線
１３３  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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