(57)【要約】【課題】  鉄塔構成材のサイズが大きくても風音を低減でき、軽量で施工が簡単な風音低減鉄塔を提供する。【解決手段】  鉄塔３４の主柱３６やアーム３７などの鉄塔構成材１１に風音低減材を巻き付けて風音を低減する風音低減鉄塔１において、風音低減材として、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗２を用い、その寒冷紗２を鉄塔構成材１１に巻き付け固定したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄塔の主柱やアームなどの鉄塔構成材に風音低減材を巻き付けて風音を低減する風音低減鉄塔において、上記風音低減材として、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗を用い、その寒冷紗を上記鉄塔構成材に巻き付け固定したことを特徴とする風音低減鉄塔。
【請求項２】
鉄塔の主柱やアームなどの鉄塔構成材に風音低減材を巻き付けて風音を低減する方法において、上記風音低減材として、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗を用い、その寒冷紗を上記鉄塔構成材に巻き付け、巻き付けた寒冷紗を結束手段で上記鉄塔構成材に結束することを特徴とする鉄塔の風音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強風時に鉄塔で発生する風音を低減する風音低減鉄塔及び鉄塔の風音低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電線路の風音対策として、例えば、送電線にスパイラルロッドを巻き付けて風音を低減することが広く行われているが、強風時に鉄塔自体が風音を発生するため、近年、鉄塔の風音対策が行われるようになってきている。通常、市街地周辺や５０万Ｖ未満の送電線路に設置される鉄塔では、その高さが低く、風音の問題は少ない。
【０００３】
鉄塔の風音対策としては、図７に示すように、鉄塔構成材である山形鋼（アングル材、Ｌ形鋼）７１に、ビニールで円筒状に形成された風音低減材７２を取り付け、山形鋼７１を円筒形化することが基本形である。図８に示すように、山形鋼７１にビニールシートからなる風音低減材８２を円筒状に巻き付けたものもある。
【０００４】
また、山形鋼にスパイラルを加えた円筒状の風音低減材を取り付け、より風音低減効果を得るものや、風音低減材の横断面を楕円状にし、風圧の低減化を図ったものがある。鉄塔の付帯設備である梯子を構成する部材（形鋼）をねじり、風音を低減するものもある。
【０００５】
ところで、鉄塔構成材としては、山形鋼７１の他、円筒状の鋼管材（パイプ材）も用いられる。鋼管材を用いた鉄塔の風音対策として、鋼管材に風音低減材として細径のスパイラル線を巻き付けることで、風音を低減するものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６８００３号公報
【特許文献２】特開２００２−１５９１２９号公報
【特許文献３】特開２００２−１５９１２８号公報
【特許文献４】特開平９−１７０３５６号公報
【特許文献５】特開２０００−１６０９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、山間部や５０万Ｖ以上の送電線路に設置される鉄塔は、その高さが１００ｍ程度あり、かつその周囲が静かなので、鉄塔から発生する風音を低減することが重要になってきている。
【０００８】
すなわち、山間部や５０万Ｖ以上の送電線路に設置される鉄塔は、主にφ１００ｍｍ以上の太径の鋼管材で組み立てられるので、強風時に低周波の風音（ゴーという音）が発生するという問題がある。
【０００９】
風音はエオルス音とも呼ばれている。エオルス音の周波数は、風速に比例し、風音源となる鋼管材の径に反比例する。つまり、鋼管材の径が大きくなると、強風時に鋼管材からより低周波の風音が発生しやすくなる。
【００１０】
この低周波の風音は従来のスパイラル線ではあまり低減できない。スパイラル線は、細径の鋼管材では風音を低減するが、太径の鋼管材では、周波数帯によって逆に風音を増大する（ざわめき音が増加し、オールパスの値が上昇する）。風音低減材７２，８２の径が太い場合も同様である。
【００１１】
また、風音低減材７２，８２や、スパイラル線などの施工材料は、かさばり、その重量もあるため、既存の鉄塔に施工しにくいという問題もある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、鉄塔構成材のサイズが大きくても風音を低減でき、軽量で施工が簡単な風音低減鉄塔及び鉄塔の風音低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、鉄塔の主柱やアームなどの鉄塔構成材に風音低減材を巻き付けて風音を低減する風音低減鉄塔において、上記風音低減材として、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗を用い、その寒冷紗を上記鉄塔構成材に巻き付け固定した風音低減鉄塔である。
【００１４】
請求項２の発明は、鉄塔の主柱やアームなどの鉄塔構成材に風音低減材を巻き付けて風音を低減する方法において、上記風音低減材として、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗を用い、その寒冷紗を上記鉄塔構成材に巻き付け、巻き付けた寒冷紗を結束手段で上記鉄塔構成材に結束する鉄塔の風音低減方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００１６】
（１）鉄塔構成材のサイズが大きくても、鉄塔から発生する風音を低減できる。
【００１７】
（２）軽い材料で簡便に施工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
まず、本発明者は、鉄塔風音の周波数特性を把握するために、実際の送電線路において、鉄塔風音が発生しているときにフィールド観測を行った。観測は、鉄塔直下、鉄塔直下より５０ｍ地点、鉄塔直下より１００ｍ地点で行った。
【００１９】
その結果、鉄塔風音は、１２５〜５００Ｈｚの周波数帯において風音レベルが高く、問題となっていることがわかった。本発明者は、問題となっている１２５〜５００Ｈｚの周波数帯に着目し、少なくともこの周波数帯の鉄塔風音を低減することを目標とした。
【００２０】
次に、本発明者は、フィールド観測では、風速、鉄塔構成材の種類・サイズが異なる場合の観測が困難なので、風洞試験により、鉄塔構成材、特に問題となっている鋼管材から発生する風音の周波数特性を調べた。
【００２１】
風洞試験は、慣用の風洞実験設備において、径が種々に異なる各鋼管材に、その長さ方向に垂直となるように、風速を１０〜２０ｍ／ｓの範囲で変えた風をそれぞれ吹き付け、各鋼管材から発生する風音を慣用の測定システムで測定し、その風音スペクトルを求めることで行った。
【００２２】
風洞実験設備は、外部から騒音が入らないように密閉された構造で、形式が変形ゲッチンゲン型回流式風洞であるものを使用した。鋼管材の径は、φ４２．７，６０．５，８９．１，１０１．６，１３９．２，１９０．７ｍｍの６種類とした。測定システムは、マイクロホン、騒音計（ＮＡ−２７）、Ａ／Ｄ変換器（ＮＲ−２０００）、１／３オクターブフィルタ（ＳＡ−３０）、ＦＦＴアナライザ（９２１１Ｂ）、ＤＡＴレコーダ（ＲＤ−１２０）、パソコンで構成されるものを使用した。
【００２３】
その結果、鋼管材の風音スペクトルは、φ１００ｍｍ未満の細径の鋼管材の場合、１００Ｈｚ以下の低周波音の帯域において、卓越周波数（風音レベルが極値をとる周波数）が認められた。風速が増加すると、卓越周波数、風音レベルともに増加した。また、φ１００ｍｍ以上の太径の鋼管材の場合、１００Ｈｚ以下の周波数帯において、鋭い卓越した周波数は見られないが、低周波の風音（ゴーという音）が発生することがわかった。
【００２４】
これは、上述したように、風音（エオルス音）の周波数が、風速に比例し、風音源となる鋼管材の径に反比例するからである。風音は、鋼管材の外周面の近くに形成された境界層（速度勾配の大きい部分）が、風速が大きくなったときに鋼管材の外周面から剥がれることで、鋼管材の風下に交互に生じる一様なカルマン渦によって発生する。
【００２５】
そこで、本発明者は、境界層が剥がれる位置を鋼管材の外周面の両側端からずらせば、低周波（１２５〜５００Ｈｚの周波数帯）の風音を低減できると考え、風音低減材の材料を種々検討した結果、風音低減材として、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗を用いることが最適であることを見出し、本発明をなすに至った。
【００２６】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２７】
まず、図３で送電線路の全体構成を説明する。図３に示すように、送電線路３１は、架空送電線３２、架空地線３３、架空送電線３２と架空地線３３を支持する鉄塔３４、架空送電線３２と鉄塔３４を絶縁する碍子連３５で主に構成される。
【００２８】
鉄塔３４は、主柱３６やアーム（腕金）３７などを構成する鉄塔構成材で組み立てられる。鉄塔構成材としては、山形鋼や円筒状の鋼管材（パイプ材）が用いられる。鉄塔３４は、山形鋼で組み立てられたものや、鋼管材で組み立てられたもの、もしくは山形鋼と鋼管材を複合して組み立てられたものがある。５０万Ｖ以上の送電線路３１の鉄塔は、高さが約１００ｍと高いので、主にφ１００ｍｍ以上の太径の鋼管材で組み立てられる。
【００２９】
さて、本実施の形態に係る風音低減鉄塔１は、既存の鉄塔３４の主柱３６やアーム３７などの鉄塔構成材に、鉄塔３４から発生する風音を低減する風音低減材として、図１に示すように、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗２を用い、その寒冷紗２を鉄塔構成材の外周面を覆うように、螺旋状に巻き付け固定したものである。
【００３０】
寒冷紗２は、例えば、高強力ポリエステル糸からなる縦糸と横糸とを用いてメッシュ（網目）状に平織りして形成されたものであり、目が細かく、柔軟性に富んでおり、軽くて（数十ｇ／ｍ2 ）極めて薄い（数百μｍ）ことが特徴である。
【００３１】
寒冷紗２としては、例えば、縦糸と横糸がそれぞれ１７７．２デニール以下であり、かつ縦糸と横糸との１インチ（２．５４ｃｍ）当たりの本数（打込本数）がそれぞれ２０本以上であるものを使用する。
【００３２】
寒冷紗２は、図３に示すように、鉄塔３４の上部の方が風の影響が強いため、例えば、ベンドより上部（図３中の一点鎖線ａより上方）となる鉄塔３４の主柱３６やアーム３７などの鉄塔構成材に巻き付け固定される。
【００３３】
図１は、本発明の好適実施の形態である風音低減鉄塔を構成する鋼管材の側面図である。
【００３４】
図１に示すように、鉄塔構成材として鋼管材１１を用いる場合、鋼管材１１への寒冷紗２の好ましい巻き付け方法として、鋼管材１１の外周に寒冷紗２を螺旋状に巻き付け、巻き付けた寒冷紗２を所定の間隔Ｌごとに、寒冷紗２の緩みを防止する結束手段としての結束バンド（インシュロック）３で鋼管材１１に結束して行う。
【００３５】
寒冷紗２としては、高所における作業員の作業を容易にするため、好ましくはリール１２に所定の幅ｗで長尺の寒冷紗２が巻き付けられたものを使用する。本実施の形態では、幅ｗが１５０ｍｍの帯状の寒冷紗２を用い、間隔Ｌを１〜１．５ｍにした。
【００３６】
巻き付けた寒冷紗２の鋼管材１１への結束には、高所における作業員の作業を容易にするため、リールに長尺の結束バンド３が巻かれ、所望長さの結束バンド３を、ある程度の張力をかけた状態で結束できる市販のハンディタイプの工具を使用する。
【００３７】
図２に示すように、寒冷紗２の巻き付けピッチは、好ましくは寒冷紗２の幅ｗの約半分であるｗ／２となるようにするとよい。本実施の形態では、幅ｗを１５０ｍｍにしたので、寒冷紗２の巻き付けピッチを７５ｍｍにした。
【００３８】
本実施の形態の作用を説明する。
【００３９】
風音低減鉄塔１は、鉄塔３４の主柱３６やアーム３７などを構成する鋼管材１１に、メッシュ状に形成され、かつ可撓性を有する寒冷紗２を巻き付け固定することで、いわば鋼管材１１の外周面が一様でなくなり、全体的に細かく荒れた状態となる。
【００４０】
このため、寒冷紗２を巻き付けた鋼管材１１の外周面の近くに形成された境界層（速度勾配の大きな部分）の位置が、寒冷紗２を巻き付けない鋼管材１１の外周面の近くに形成された境界層の位置から変化し（ズレ）、鋼管材１１の風下で発生するカルマン渦が一様でなくなると考えられる。これは、巻き付けた寒冷紗２の風上側の外周面に当たった風が、寒冷紗２に沿って流れる間に乱されることも原因であると考えられる。
【００４１】
したがって、風音低減鉄塔１は、鋼管材１１のサイズが大きくなっても、従来のスパイラル線ではあまり低減できなかった鋼管材１１（鉄塔３４）から発生する低周波（１２５〜５００Ｈｚの周波数帯）の風音の風音レベルを、巻き付けた寒冷紗２によって低減できる。
【００４２】
また、寒冷紗２は、目が細かいメッシュ状に形成されるので、ゴミや埃が付着しやすく、既存の鉄塔３４に施工後、時間が経過するほど巻き付けた寒冷紗２の外周面がより一様でなくなり、荒れた状態になる。このため、鋼管材１１（鉄塔３４）が自然物の状態に近づき、鉄塔３４から発生する風音の風音レベルをさらに低減できる。
【００４３】
さらに、寒冷紗２は、従来のビニールやビニールシートからなる風音低減材に比べ、可撓性を有し、柔軟性に富んでいるので、鋼管材１１に容易に密着させることができ、しかも軽くて（数十ｇ／ｍ2 ）極めて薄い（数百μｍ）ので、既存の鉄塔３４に簡単に施工できるという利点がある。
【００４４】
鋼管材１１に寒冷紗２を螺旋状に巻き付け、かつ巻き付けピッチが寒冷紗２の幅ｗの約半分となるように巻き付けることで、鋼管材１１の外周面を寒冷紗２で確実に覆うことができる。
【００４５】
また、本実施の形態に係る鉄塔の風音低減方法によれば、鋼管材１１に寒冷紗２を巻き付け、巻き付けた寒冷紗２を結束バンド３で鋼管材１１に結束することで、鋼管材１１に寒冷紗２を緩むことなく密着させて確実に固定でき、既存の鉄塔３４に簡単な施工で風音低減鉄塔１が得られる。
【００４６】
次に、第２の実施の形態を説明する。
【００４７】
図５に示すように、鉄塔構成材として山形鋼７１を用いる場合も、山形鋼７１への寒冷紗２の巻き付けは、図１および図２で説明した鋼管材１１と同様にして行う。ただし、山形鋼７１は横断面がＬ字状なので、図６（ａ）の三角巻き、あるいは図６（ｂ）のＬ巻きとする。
【００４８】
三角巻きは、図６（ａ）に示すように、山形鋼７１の外表面７１ｏのみを覆い、内表面７１ｉと寒冷紗２間には空間ｓが区画形成されるように、山形鋼７１に寒冷紗２を所定の張力を加えながら巻き付ける方法である。Ｌ巻きは、図６（ｂ）に示すように、山形鋼７１の外表面７１ｏと内表面７１ｉの両方を覆うように、山形鋼７１に寒冷紗２を巻き付ける方法である。この場合、山形鋼の外表面７１ｏと内表面７１ｉ、あるいは寒冷紗２の一方の面に、予め接着剤などを塗布しておくとよい。
【００４９】
鉄塔を構成する山形鋼７１に寒冷紗２を巻き付け固定した風音低減鉄塔によっても、上述と同様の作用効果が得られる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、鉄塔構成材として鋼管材１１と山形鋼７１の例で説明したが、鉄塔３４には、主柱３６やアーム３７の他にも、鋼板材で構成される部分があるので、このような鋼板材に寒冷紗２を巻き付け固定してもよい。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
φ１３９．８ｍｍの鋼管材１１に幅１５０ｍｍの寒冷紗２を、巻き付け角度４５°、巻き付けピッチ７５ｍｍで螺旋状に巻き付け、巻き付けた寒冷紗２を結束バンド３で結束した試料を作製した。寒冷紗２には、縦糸と横糸が１７７．２デニール、打込本数（縦糸×横糸）／インチ（２．５４ｃｍ）が３５×３５／インチ（２．５４ｃｍ）、重量が６７．６ｇ／ｍ2 、厚さが３００μｍ、目の一辺が０．５ｍｍのものを用いた。
【００５２】
（実施例２）
寒冷紗２に、縦糸と横糸が１７７．２デニール、打込本数（縦糸×横糸）／インチ（２．５４ｃｍ）が２４×２０／インチ（２．５４ｃｍ）、重量が４０．３ｇ／ｍ2 、厚さが３２０μｍ、目の一辺が１ｍｍのものを用いる以外は、実施例１と同様にして試料を作製した。
【００５３】
（従来例１）
φ１３９．８ｍｍの鋼管材１１にφ１２ｍｍのスパイラル線２条を巻き付けた試料を作製した。
【００５４】
（従来例２）
φ１３９．８ｍｍの鋼管材１１で風音対策をしないものを試料とした。
【００５５】
上述した風洞試験設備と測定システムを用いて、実施例１，２、従来例１，２の各試料から発生する風音の周波数特性を求めた。ただし、風速Ｖは２０ｍ／ｓとした。その結果を図４に示す。
【００５６】
図４では、横軸を１／３オクターブ周波数（Ｈｚ）にとり、縦軸を騒音レベル（ｄＢＡ）にとって、実施例１を細線（三角）、実施例２を太線（白丸）、従来例１を一点鎖線（ひし形）、従来例２を点線（黒丸）で示した。
【００５７】
図４に示すように、実施例１，２は、巻き付けた寒冷紗２で約１２５〜１０ｋＨｚもの広い周波数帯の騒音（風音）レベルを、従来例１に比べて最大で約７ｄＢ、従来例２に比べて最大で約５ｄＢ低減できた。すなわち、実施例１，２は、現場（フィールド観測）で問題だった１２５〜５００Ｈｚの周波数帯を含む周波数帯で、風音が低下している。
【００５８】
これに対して、風音無対策の従来例２は、約１００〜６．５ｋＨｚの周波数帯で騒音レベルが実施例１，２よりも高かった。従来例１は、スパイラル線を用いたにもかかわらず、約３１５〜１２．５ｋＨｚの周波数帯で従来例２よりも騒音レベルが高くなった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の好適実施の形態である風音低減鉄塔を構成する鉄塔構成材（鋼管材）の側面図である。
【図２】図１に示した鋼管材への寒冷紗の巻き付けピッチを説明する側面図である。
【図３】風音低減鉄塔の全体図である。
【図４】実施例における各試料の周波数特性を示す図である。
【図５】第２の実施の形態である風音低減鉄塔を構成する鉄塔構成材（山形鋼）の側面図である。
【図６】図６（ａ）は山形鋼への寒冷紗の巻き付け方法の一例を示す横断面図、図６（ｂ）は山形鋼への寒冷紗の巻き付け方法の一例を示す横断面図である。
【図７】背景技術の風音低減材の一例を示す斜視図である。
【図８】背景技術の風音低減材の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  風音低減鉄塔
２  寒冷紗
３  結束バンド（結束手段）
１１  鋼管材（鉄塔構成材）
３４  鉄塔
３６  主柱
３７  アーム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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