(57)【要約】【課題】  風騒音を抑制しつつ、水が付着した場合にコロナ放電に起因して生ずるコロナハム音を低減する。【解決手段】  架空送電線１の表面に螺旋状に巻かれる等して装着され当該架空送電線１で生じる風切り音を低減させる架空送電線１用の風騒音低減用装着物２の表面に超親水性処理を施し、ぬれ性を良くして当該表面に付着した水との接触角を小さくすることによりこの水が付着している場合に生じるコロナハム音を低減させる。当該風騒音低減用装着物２の表面に超親水性塗料を塗布する場合、当該超親水性塗料は酸化チタンを含有する超親水性材料からなるものであることが好ましい。【選択図】        図１
2005218279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架空送電線の表面に螺旋状に巻かれる等して装着され当該架空送電線で生じる風切り音を低減させる架空送電線の風騒音低減用装着物において、表面に超親水性処理が施されていることを特徴とする架空送電線の風騒音低減用装着物。
【請求項２】
超親水性塗料が塗布されることによって超親水性の被膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の架空送電線の風騒音低減用装着物。
【請求項３】
前記超親水性塗料が酸化チタンを含有する超親水性材料からなることを特徴とする請求項２記載の架空送電線の風騒音低減用装着物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は架空送電線の風騒音低減用装着物に関する。さらに詳述すると、本発明は風切り音低減用のスパイラル線が巻かれる等してその表面に風騒音低減用装着物が装着された架空送電線において降雨時に発生するコロナハム音を低減させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電系統、特に高圧の送電系統における架空送電線に風が吹き付けると電線の裏側に発生する渦流（カルマン渦）に起因して耳障りな風切り音が生じることがある。従来、このようないわば風騒音を低減するための技術の一つとして、電線表面に風騒音対策用のスパイラル線を巻いて段差を形成するというものがある（特許文献１参照）。この架空送電線の風騒音低減用装着物は例えばアルミニウムを主な材質として長手方向が数十ｃｍ程度の長さに形成された部材であって、電線の表面に螺旋状に巻かれ、場合によっては風騒音を格段に低減することを可能にする。
【０００３】
一方で、降雨時、架空送電線の表面に水滴が付着するとその水滴からコロナ放電が発生してコロナ騒音が生じることがあり、上記のように送電線表面にスパイラル線を巻いて段差を形成している場合にはこの段差部分に水滴が集まりやすくなる結果としてコロナ騒音特性が悪化するという問題がある。つまり、架空送電線用のスパイラル線は風騒音を低減させるという効果を発揮するが、滑らかに形成されている電線表面にスパイラル線が螺旋状に巻かれて突起状になっているという構造上、この突起状部分（スパイラル線）の端部における電界が高くなってコロナ放電が発生しやすくなるという問題がある。特に霧雨のような小雨時にはこのスパイラル線に細かな水滴が付着することでさらに高い突起が形成され、しかもスパイラル線から落下するまでの付着時間が長くなり、そこからコロナ放電が発生して送電線沿線に可聴コロナ騒音問題や電波雑音によるテレビ・ラジオの受信障害を引き起こすことがある。このようなコロナ騒音には約５００Ｈｚから２０ｋＨｚ程度までの可聴騒音のランダム騒音と電源周波数の２倍の周波数のコロナハム音とがあり、後者のコロナハム音は電源周波数が５０Ｈｚの地域では１００Ｈｚ、６０Ｈｚの地域では１２０Ｈｚの音となって発生することになるが、このコロナハム音は自然界にあまり存在しない音質であることから人には騒音として感知されやすく、環境という面においてコロナ騒音の中でも重要課題となっている。
【０００４】
このようなことから従来、コロナハム音を有効に低減すべく架空送電線におけるスパイラル線の本数や巻き方について工夫がなされ、例えばスパイラル線の本数が増加するほどコロナハム音が小さくなるといった傾向に基づき、スパイラル線を２本１組として送電線の周囲に常に対角となるように巻き付けたり、スパイラル線を３本１組として送電線の周囲に互いに等間隔となるように巻き付けたりといった対策が検討されている。さらには、スパイラル線の太さを変えるという対策も検討されている。また、スパイラル線の断面形状を非円形としたり、樹脂被膜の断面形状を幅よりも高さの方が小さい非円形としたりするなどの技術が提案されている（上述の特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平２０００−２７８８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようにスパイラル線の本数を増加した場合にもスパイラル線には当然に水滴が付着することからコロナハム音を有効に抑制するまでには至らず、それどころか、スパイラル線が増加することによって本来の目的である風騒音の低減を妨げる状況にもなりかねない。また、スパイラル線を増加させる以外の対策、例えば上述のように断面形状を変化させるというような対策もコロナハム音を有効に低減するには至っていないのが現状である。しかも、スパイラル線の断面を異形にするという対策を採用するとすれば、これまで使用されてきたあるいはこれから使用される見込みの断面形状が通常（一般には円形）のスパイラル線を有効に用いることが困難になってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、水が付着した場合に生ずるコロナハム音を有効に低減することができる架空送電線の風騒音低減用装着物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】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本発明者は種々の検討と試験とを行い、風騒音を抑制しつつコロナハム音をも低減させる技術を知見するに至った。本発明はかかる知見に基づくものであり、請求項１記載の発明は、架空送電線の表面に螺旋状に巻かれる等して装着され当該架空送電線で生じる風切り音を低減させる架空送電線の風騒音低減用装着物において、表面に超親水性処理が施されているというものである。ここでいう「超親水性処理が施されている」とは、風騒音低減用装着物の表面に対し何らかの超親水性を付与するための処理全般を指す。また、本明細書でいう「風騒音低減用装着物」には、一般的に使用されているスパイラル線のみならず、送電線に対し細線を平行に沿わせるもの、あるいはスパイラル状の線と平行線とを組み合わせるものなど、架空送電線における風騒音を低減するためその表面に装着される物すべてが含まれる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の架空送電線の風騒音低減用装着物において、超親水性塗料が塗布されることによって超親水性の被膜が形成されているというものである。
【００１０】
この場合における親水性塗料は、請求項３に記載のごとく酸化チタンを含有する超親水性材料からなることが好ましい。超親水性という用語は親水性としての特性がより発揮される状態を表現したもので、塗料が例えば鏡面や建築外壁において使用されていることからも分かるように通常よく利用される表現であるが、ここでさらに説明を加えると、表面に水を付着させた場合に当該水が水滴を形成せず一様に表面に広がり完全に表面になじんでしまう状態ないしはそのような特性を意味する。さらに説明を加えるとすれば、親水性と呼ばれる物質の表面における水に対する接触角（液滴の接線と固体面とのなす角）は通常２０〜３０度程度であるのに対し（図５参照）、超親水性の場合にはこの値を大きく下回って場合によっては１０度以下、一般的には０度となる。つまり超親水性の場合には水と十分になじむ結果として付着した水のぬれ性が格段に良くなって流動性がきわめて高くなり、水滴ができずに一様な薄い水膜が形成されることになる。また、超親水性材料に含有されている酸化チタンは光触媒などに活用されている機能性材料であり、このように架空送電線の風騒音低減用装着物の超親水性材料に利用された場合に当該風騒音低減用装着物におけるぬれ性を格段に良くして水の流動性を高める。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明のように超親水性処理が施された場合、風騒音低減用装着物と水との親和力が強くなって当該風騒音低減用装着物の表面におけるぬれ性が良くなり、風騒音低減用装着物の表面に雨水が付着した場合にもこの雨水は水滴とならずにあるいは水滴をほとんど形成せずに風騒音低減用装着物表面を最下点まで滑るように移動し最後にはそこから滑落する（図１、図２参照）。この場合、水が風騒音低減用装着物の表面に付着してから滑落するまでに要する時間つまり水切れに要する時間が従来よりも短く、尚かつ風騒音低減用装着物において大きな水滴を形成することもなくなることからコロナハム音がこのような超親水性処理が施されていない場合に比べて確実に低減することになる。つまり、送電線の表面に突起物が存在するとコロナハム音を誘起する放電（本明細書ではこのようなコロナ放電を特に「コロナハム放電」と表現する場合がある）が生じやすいのであるが、この突起物の既存の状態を保ちつつその表面を親水化処理することにより、風騒音およびコロナハム音の両方を同時に低減することを可能としている。しかも、風騒音低減用装着物の断面を異形とする必要もないことから、これまで使用されてきたあるいはこれから使用される見込みの一般形状の風騒音低減用装着物を有効に用いることができ、コスト面でも有利である。
【００１２】
請求項２記載の発明によると、当該風騒音低減用装着物の表面に塗布された超親水性塗料が超親水性を発揮し、水滴をほとんど形成させないまま付着した水を即座に風騒音低減用装着物から滑落させるよう作用して当該風騒音低減用装着物から発生することのあるコロナハム音を低減させる。また、本発明によればコーティング作業により超親水性を付与することができるため作業が比較的簡単に済む場合が多いという利点もある。
【００１３】
請求項３記載の発明によると、酸化チタンあるいはこの酸化チタンを含有する超親水性材料が風騒音低減用装着物の表面に塗布されていることから、風騒音低減用装着物の表面と水とが十分になじむ結果、当該表面上で水分が水滴とならずに常に膜を張るようになり水滴が形成されにくくなる。したがって付着した水のぬれ性が格段に良くなって流動性がきわめて高くなり、水滴あるいはこれに準じたものが形成され難くなり、コロナ放電に起因して生じるコロナハム音がさらに低減するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図２に本発明の一実施形態を示す。本発明にかかる架空送電線１用の風騒音低減用装着物２は架空送電線１に螺旋状に巻かれる等して装着され当該架空送電線１で生じる風切り音を低減させるもので、本実施形態ではその表面を超親水性の表面としている。例えば、本実施形態の場合、風騒音低減用装着物２の表面に超親水性処理を施すことによって水が均一な膜を張るようにしている。つまり、架空送電線１の表面に何らかの突起物が存在するとそこに集まった水滴からコロナハム放電が生じやすくなるのであるが、この突起物（つまり風騒音低減用装着物２）はそのままにその表面を超親水性処理することによってこの突起物の端部における電界が高くなるのを抑え、コロナハム放電と風騒音との両者を同時にかつ有効に低減することを可能としている。
【００１６】
本実施形態における架空送電線１は特に新規なものではなく、その状態のままで又はその表面に螺旋状等の突起が形成されて風騒音とコロナ放電を生じることのある電線の全てが含まれる。したがって現在において実際に架設され使用されている電線はもちろんのこと、材質や構造が改良され今後出現する新規な電線であっても風騒音とコロナ放電を生じる可能性があり何らかの対策が必要となるものは全て本発明にかかる架空送電線１用の風騒音低減用装着物２の適用対象となりうる。
【００１７】
また、本発明に係る風騒音低減用装着物２は、上述のとおり、架空送電線１に対し細線を平行に沿わせるものあるいはスパイラル状の線と平行線とを組み合わせるものなど、架空送電線１における風騒音を低減するため装着される物すべてを含む概念であるが、以下においては、「風騒音低減用装着物」として一般的に使用されているスパイラル線（以下、「スパイラル線２」とする）に本発明を適用した実施の形態について説明する。
【００１８】
本実施形態におけるスパイラル線２は、架空送電線１の裏側における渦流の発生を一部妨げることによって風騒音を低減させる働きをするものであるが、このスパイラル線２のうち表面を除いた部分の構造は既存のものと変わる必要がない。例えばこのスパイラル線２は、架空送電線１を製作すると同時にその表面に形成される凸状のものでもよいし、あるいは架空送電線１の製作後にその表面にスパイラルロッドなどの部材が後付けされることによって巻き付けられるものでもよく、要は、送電線における風騒音を低減すべく、実際に架設された状態において機能しうるものであれば足りる。なおスパイラル線２を後付けする場合、何十あるいは何百ｍに及ぶ架空送電線１の全体に単一部材の線を順に巻き付けていくという作業は煩雑であるが、線材を例えば２ｍ程度の長さのピースに分けてスパイラルロッドを形成し、これらを順次繋ぎ合わせて架空送電線１の表面に巻いていくようにすれば作業がより容易となる。スパイラル線２の材質としては一般には例えばアルミニウムを主原料とした硬い材料が使用されるがこれ以外にも例えば導電性の低いゴム製とすることが可能である。
【００１９】
本実施形態では、上記のようなスパイラル線２に対し、その表面上において超親水性を発揮し、降雨により当該スパイラル線２の表面に付着した水を留めておくことなくスパイラル線２の最下部にまで即座に移動させて滑落させるという特性が発揮されるべく表面に超親水性処理を施している（図１、図２参照）。超親水性処理を施すとは、上述したようにスパイラル線２の表面に対し何らかの超親水性を付与するための処理全般のことを意味しており、例えば本実施形態においてはスパイラル線２の表面に親水性塗料をコーティングすることによって親水性処理を施すこととしているが本願でいう親水性処理の内容が特にこのようなコーティングに限られることはなく、少なくともスパイラル線２の表面のぬれ性を良くして超親水性を発揮させるものであれば足りる。一例を挙げれば、スパイラル線２の表面にサンドブラストのようなブラスト処理を施すという処理内容はそれによって超親水性塗料のコーティングと同等あるいはそれほどではないにして超親水性を発揮させるものであれば本明細書にいう超親水性処理に該当しうる。
【００２０】
このようにスパイラル線２の表面に超親水性処理を施した場合、表面張力を利用して水滴を極力減らすことが可能となる。つまり、表面張力のはたらきにより、水滴どうしがくっついたときには全体としての表面積が小さくなるように作用する結果、スパイラル線２上における水滴が減少してその表面に水の薄膜が形成されるようになる。この場合、スパイラル線２に新たに付着した水は薄膜に溶け込むように一体化し最下部まで誘導されて排水されるため、スパイラル線２の表面には放電点となる水滴が形成されなくなるかたとえ形成されたとしても問題とならない程度の大きさにしかならない。したがってスパイラル線２の表面においてコロナハム放電に起因して生じるコロナハム音をより低減させることが可能となる。
【００２１】
以上からすればスパイラル線２の表面に形成される水の薄膜はできるだけ一様であることが好ましく、そのためには当該スパイラル線２の表面におけるぬれ性がより良くなっていることが好ましい。この観点からすれば、上記のような超親水性処理はより良いぬれ性を発揮させうる超親水性材料を用いて施されていることが好ましい。こうした場合にはスパイラル線２の表面と水とが更になじみ、付着した水のぬれ性が格段に良くなって流動性がきわめて高くなる。超親水性の表面における水の当該表面上における接触角は、多くの場合はほぼ０度というように極めて小さいものとなり、スパイラル線２の表面において水滴が形成されずに一様な薄い水膜が形成されるようになる（図１、図２参照）。これによれば、スパイラル線２の表面においてコロナ放電に起因して生じるコロナハム音を更に低減させることが可能となる。
【００２２】
ここで、スパイラル線２に超親水性塗料を塗布する場合における当該塗料としては、現時点において超親水性を示すもっとも具体的かつ実用的な材料である酸化チタンを含むものが好ましい。好適な超親水性材料の一例としてはシリコーン樹脂に酸化チタンを組み合わせたコート剤を挙げることができる。これは、有機物分解技術等を含んだ技術のうち、物質の表面に水がなじむ状態つまり超親水状態を形成するという技術に基づくものであり、通常の親水状態よりも親水特性がより強く発揮される超親水性を実現するにあたり現状でもっとも具体的かつ効果的と考えられる酸化チタンを利用したものである。酸化チタンは光触媒材料として多く利用されているもので、この酸化チタンに適当な組成を組み合わせた薄膜は当初こそ水との接触角が数十度となっているが紫外線を当てるとこの接触角が減少し最後にほぼ０度となって全く水を弾かなくなる（超親水化する）という現象を呈する。なぜこのような現象を呈するかを説明するための理由付けの一つとしては、もともと物質表面に吸着している微量の疎水性分子が光触媒作用によって分解され物理吸着水層が非常に薄く生成するためだという考えがある。なお、ここでは現状において最も適当と考えられる酸化チタンを例示して説明したが本願でいう超親水性材料がこの酸化チタンに限られるということではない。
【００２３】
また、架空送電線１用のスパイラル線２の表面を超親水処理するにあたっては「ナノ親水」などと呼ばれている技術を利用することもできる。このナノ親水技術とは、製造工程もしくは後処理によって素材表面に非常に多くのシラノール基（Si-OH）を配することによりナノサイズの水膜を形成させる技術で、この水膜により超親水性を発揮することが可能となる。一般にこのナノ親水を利用した外壁材の表面には大気中の水分子が継続して吸着し常に薄い水膜が形成されるというデータが得られており、加えてこのナノ親水は太陽光の強弱や昼夜や季節の違いなどにも影響されないことからすれば、架空送電線１用のスパイラル線２に用いて好適である。またこのようなナノ親水技術を利用する場合にあっては、例えばナノメートルサイズの超微粒子シリカ液を塗膜の上に均一に塗布し、超親水性を発揮する超微粒子シリカの保水作用によって膜を形成するという技術を利用することもできる。
【００２４】
ここまで説明した本実施形態の架空送電線１用のスパイラル線２によれば、超親水性塗料の材質ないしは超親水性処理の内容にもよるが、超親水性処理が施されていないスパイラル線２に比べて表面におけるぬれ性が少なくとも良くなることになり、当該表面に水が付着した場合に当該水とスパイラル線２の表面とが互いに引き合う性質つまり親和力が強くなる結果、付着した水がスパイラル線２の表面上を膜状に広がりつつ当該スパイラル線２の最下となる位置に向かって伝うようにして流れ、この最下の位置にてスパイラル線２から滑落するようになる（図１、図２参照）。この場合、水が被膜の表面を流れる速さ、水が付着してから滑落するまでの時間といった具体的な数値は上述した超親水性塗料の材質ないしは超親水性処理の内容、経年変化といった因子、さらには架空送電線１の設置環境、天候、時期といった自然的因子によって左右されることになるが、いずれの場合にせよ、スパイラル線２の表面に付着した水は上述したように短時間のうちにこのスパイラル線２から滑落するようになり、スパイラル線２の表面に留まっている時間が確実に短くなる。また、超親水性処理を施すことによって上述のようにぬれ性が良くなることからスパイラル線２上における水の接触角が一般的な親水性状態といえる４度以下程度、一般には０度になり、当該スパイラル線２上で突起状の水滴を形成しなくなるかあるいは形成したとしてもきわめて小さくなだらかなものということになる（図１、図２参照）。加えて、架空送電線１の表面に水の流れやすいスパイラル状の経路が形成されることから、架空送電線１に水が付着した場合にもこの経路に沿って行う排水が助長されるため水切りに優れる。そしてこれらの結果、降雨によりスパイラル線２の表面に水が付着したとしても当該スパイラル線２上におけるコロナハム放電の発生を抑制してコロナハム音を低減することが可能となる。また、いうまでもないが本発明にかかる架空送電線１用のスパイラル線２は本来の目的、すなわち架空送電線１にて発生するいわゆる風騒音を低減するという目的をも達成することができるから、風による騒音とコロナハム音による騒音という二つの問題を同時に解決することが可能となる。
【００２５】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態で対象としたスパイラル線２は架空送電線１に螺旋状に巻かれるというものであったが、ここでいう巻かれるとはこのスパイラル線２のように架空送電線１の所定箇所に事後的に取り付けられる場合に限らず、架空送電線１の表面に巻かれたのと等しい状態になっている場合をも含む。すなわち、架空送電線１の表面に一体的に形成されたスパイラル状の突起も本実施形態のように事後的に取り付けられるスパイラル線２も風騒音を低減させるために形成されているという点では何ら変わるところがなく、したがって本発明に係る技術は一体的に形成されているスパイラル状の突起に対して適用された場合も本実施形態の場合と同様の効果を奏することが可能である。
【００２６】
また、本実施形態では「風騒音低減用装着物」として一般的に使用されているスパイラル線２に本発明を適用した場合について説明したが、上述したとおり、本明細書でいう「風騒音低減用装着物」には架空送電線１に対し細線を平行に沿わせたものやスパイラル状の線と平行線とを組み合わせたものなど架空送電線１における風騒音を低減するため装着される物すべてが含まれるから、適用範囲が上述したようなスパイラル線に限られないことはいうまでもない。
【実施例１】
【００２７】
スパイラル線２の表面に酸化チタンを溶射して超親水性膜を形成し、裸アルミ電線ＡＣＳＲ８１０mm2の表面に超親水性の表面特性を有するこのスパイラル線２を２本密着状態で装着して試験用電線を作製した（図１、図２参照）。そして、スパイラル線２に何ら表面処理が施されていない同タイプの電線（図３、図４参照）との間で水の滑落の様子にどの程度の差異が認められるか確かめた。この結果、スパイラル線２の表面が超親水性である電線（図１、図２）においては、付着した水がスパイラル線２の表面上を膜状に広がりつつ当該スパイラル線２の最下となる位置に向かって伝うようにして流れ、この最下の位置にてスパイラル線２から滑落する様子が確かめられた。つまり、スパイラル線２の表面ひいては送電線の表面に付着した水は表面に長く留まることなく短時間のうちに滑落する結果、スパイラル線２の表面にて大きな水滴が形成されなくなることが分かった。
【００２８】
続いて、コロナ放電に起因して生ずるコロナハム音がどの程度まで低減されたか試験した（図６参照）。図６における横軸は実際の架空送電線１で使用される電線表面の電界レベルをパラメータとしており、縦軸はコロナハム音レベルを示している。また、図中の１４，１５，１６という数値は電界レベル［ｋＶ／ｃｍ］を示している。この試験の結果、スパイラル線２から発生するコロナハム音が、超親水性処理が施されていない通常のスパイラル線の場合よりも低減していることが確認された。
【００２９】
さらに、送電線への注水を停止した後の経過時間とコロナハム音レベルの関係について明らかにすべく試験した（図７参照）。上述のように酸化チタンを溶射して超親水性処理を施したスパイラル線（図１、図２参照）と何ら表面処理が施されていないスパイラル線（図３、図４参照）とに注水し、注水停止した後の電界レベル１６ｋＶ／ｃｍの下でのコロナハム音レベルを測定した。この結果、表面処理が施されていない通常のスパイラル線に比べて超親水性処理を施したスパイラル線の方が水切れが良くコロナハム音レベルがより早く低減することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】架空送電線および超親水性処理が施されたスパイラル線に注水した後の様子を接近して撮影した画像である。
【図２】架空送電線および超親水性処理が施されたスパイラル線に注水した後の様子を撮影した画像である。
【図３】架空送電線および通常のスパイラル線に注水した後の様子を接近して撮影した画像である。
【図４】架空送電線および通常のスパイラル線に注水した後の様子を撮影した画像である。
【図５】スパイラル線の表面に付着した水滴とこのスパイラル線表面との間の接触角を示す概略図である。
【図６】超親水性処理が施されたスパイラル線におけるコロナハム音が通常のスパイラル線と比較してどの程度低減するのか試験した結果を示すグラフである。
【図７】超親水性処理が施されたスパイラル線におけるコロナハム音が通常のスパイラル線と比較してどの程度低減するのか試験した結果を示す、注水後一定時間経過時のコロナハム音レベルの数値とグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１  架空送電線
２  スパイラル線（風騒音低減用装着物）
【図５】
2005218279.tif 000003
【図６】
2005218279.tif 000004
【図７】
2005218279.tif 000005
【図１】
2005218279.tif 000006
【図２】
2005218279.tif 000007
【図３】
2005218279.tif 000008
【図４】
2005218279.tif 000009