(57)【要約】【課題】  大気中あるいはトンネル内で使用され、雨水やトンネル内漏水等に晒されても優れた耐久性を発揮し、長期に亘ってメンテナンスフリーで使用できるアルミ製ケーブルの防食方法を提供することにある。【解決手段】  アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材を用いたアルミ製ケーブルには、このアルミ製ケーブルを支持する支持点間に、アルミ製ケーブルを形成するアルミニウム材より電気化学的に卑な金属からなる防食金具を犠牲陽極として取り付ける、アルミ製ケーブルの防食方法である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材を用いたアルミ製ケーブルには、このアルミ製ケーブルを支持する支持点間に、アルミ製ケーブルを形成するアルミニウム材より電気化学的に卑な金属からなる防食金具を犠牲陽極として取り付けることを特徴とするアルミ製ケーブルの防食方法。
【請求項２】
アルミ製ケーブルが、アルミニウム材で形成されたアルミ素線、アルミ撚線、及びアルミ被覆材から選ばれた１種又は２種以上を用いて形成されている請求項１に記載のアルミ製ケーブルの防食方法。
【請求項３】
防食金具を形成する金属が、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム及びこれらの合金から選ばれた１種又は２種以上の金属である請求項１又は２に記載のアルミ製ケーブルの防食方法。
【請求項４】
防食金具を形成する金属が、アルミ製ケーブルの水中における自然電位より３０mV以上卑な金属である請求項１〜３のいずれかに記載のアルミ製ケーブルの防食方法。
【請求項５】
防食金具は、複数に分割された被覆部とこれら被覆部を互いに連結するためのフランジ部とを有する複数の金具部材で構成されており、アルミ製ケーブルの所定位置にその外周全周を覆うように着脱可能に取り付けられる請求項１〜４のいずれかに記載のアルミ製ケーブルの防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材を用いて製造された種々のアルミ製ケーブルの防食方法に係り、特に、アルミ素線、アルミ撚線及びアルミ被覆材等の１種又は２種以上用いて形成された架空送電線、鉄道用き電線、光ファイバ複合架空地線、架空配電路線（配電線）等のアルミ製ケーブルの防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄塔間に架設される架空送電線や鉄道用き電線等は、鉄塔及びその他の設備の建設コスト低減するために軽量であることが要求されており、鋼心や炭素繊維集合体からなる中心抗張力体の周囲にアルミ素線を撚り合わせて形成した鋼心アルミ撚線や、更に増容量化を目的に開発された高温使用が可能なアルミ被覆インバ心特別耐熱アルミニウム合金撚線等が用いられており（特開平07-254,309号、特開平07-272,538号、特開2001-23,436号、特開2001-76,538号、特開2001-291,429号及び特開2002-338,981号の各公報参照）、また、光ファイバ複合架空地線について光ファイバケーブルを収納して保護するパイプ状のアルミ被覆材（特開平07-220,537号、特開平08-47,150号及び特開2001-291,429号の各公報参照）が用いられている。
【０００３】
そして、このようなアルミ製ケーブルにおいては、従来より腐食に対する種々の対策が採られてきており、例えば、アルミ素線自体を耐食性に優れた材質にする方法（特開2001-23,436号公報参照）、線間相互の隙間に樹脂ベースの水密性混和物を充填する方法（特開2001-76,538号公報参照）、鋼撚線とその周囲の導電線撚合わせ層との間に合成樹脂材等の難腐食性部材を介在させる方法（特開平07-272,538号公報参照）、防食グリースを介在させ、充填し、あるいは、塗布する方法（特開平08-47,150号、特開2001-291,429号及び特開2002-338,981号の各公報参照）、少なくとも鋼撚線を鋼材に対し犠牲陽極となり得る低電極電位金属材製の難腐食性金属管で被包する方法（特開平07-254,309号公報参照）、パイプ状のアルミ被覆材の表面にこの保護パイプより低融点で腐食防止効果を有する亜鉛又はその合金からなる防食層を設ける方法（特開平07-220,537号公報参照）等が提案されている。
【０００４】
ところで、このようなアルミ製ケーブルにおいては、その表面にアルミニウム材の機能に影響を及ぼす塩素イオンや硫酸イオン等の腐食性物質が付着することは避け難く、また、例えば架空送電線の場合には、通常は送電鉄塔間の間隔が広くて電線中央部が弧状に垂れ下り、その弧状に垂れ下がった最下部付近（弧底部）にこれら付着した電解質が溜まって腐食を引き起こし、自重に耐えきれなくなって破断する虞がある。また、鉄道用き電線の場合には、電車のパンタグラフと銅電線との摺動によって生じた多量の銅粉等が大気中に浮遊した後、この電線の上に堆積し、降雨やトンネル内の漏水等によって垂れ下がった弧底部にこの銅粉が堆積し、電気化学的な作用によって腐食が進行し、ひいては破損する虞がある。
【０００５】
しかも、上述したいずれの方法も、アルミ製ケーブルの全長に亘って防食処理を施すものであるが、上述したアルミ製ケーブルの弧底部に集中的に腐食が進行し、たとえアルミ製ケーブルの全長に亘って防食処理を施してもこの弧底部の腐食の進行によりアルミ製ケーブルそれ自体の寿命が決まってしまうという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平07-220,537号公報
【特許文献２】特開平07-254,309号公報
【特許文献３】特開平07-272,538号公報
【特許文献４】特開平08-47,150号公報
【特許文献５】特開2001-23,436号公報
【特許文献６】特開2001-76,538号公報
【特許文献７】特開2001-291,429号公報
【特許文献８】特開2002-338,981号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者は、アルミニウム材を用いた種々のアルミ製ケーブルについて、長期に亘ってメンテナンスフリーで防食を行うことができる方法について鋭意検討した結果、アルミ製ケーブルを支持する支持点間にこのアルミ製ケーブルを形成するアルミニウム材より電気化学的に卑な金属を犠牲陽極として取り付けることにより、たとえ自重で垂れ下がった弧底部に雨水等と共に塩素イオンや硫酸イオン等の腐食性物質が付着して腐食し易い環境が生じても、この犠牲陽極が腐食により消失するまでアルミ製ケーブルの腐食を長期に亘ってメンテナンスフリーで防止できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
従って、本発明の目的は、大気中あるいはトンネル内で使用され、雨水やトンネル内漏水等に晒されても優れた耐久性を発揮し、長期に亘ってメンテナンスフリーで使用できるアルミ製ケーブルの防食方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材を用いたアルミ製ケーブルには、このアルミ製ケーブルを支持する支持点間に、アルミ製ケーブルを形成するアルミニウム材より電気化学的に卑な金属からなる防食金具を犠牲陽極として取り付ける、アルミ製ケーブルの防食方法である。
【００１０】
本発明において、アルミ製ケーブルとしては、アルミニウム材で形成されたアルミ素線、アルミ撚線、及びアルミ被覆材から選ばれた１種又は２種以上を用いて形成された、例えば架空送電線、鉄道用き電線、光ファイバ複合架空地線、架空配電路線（配電線）等を挙げることができ、これらはそれ自体が種々の方法、例えば、アルミ素線自体を耐食性に優れた材質にする方法、線間相互の隙間に樹脂ベースの水密性混和物を充填する方法、鋼撚線とその周囲の導電線撚合わせ層との間に合成樹脂材等の難腐食性部材を介在させる方法、防食グリースを介在させ、充填し、あるいは、塗布する方法、少なくとも鋼撚線を鋼材に対し犠牲陽極となり得る低電極電位金属材製の難腐食性金属管で被包する方法、パイプ状のアルミ被覆材の表面にこの保護パイプより低融点で腐食防止効果を有する亜鉛又はその合金からなる防食層を設ける方法等により、予め防食処理されているものであってもよい。
【００１１】
また、本発明において、アルミ製ケーブルを支持する支持点間に犠牲陽極として設けられる防食金具は、アルミ製ケーブルを形成するアルミニウム材より電気化学的に卑な金属で形成されていればよく、このアルミニウム材の種類によって適宜選択できるものであり、具体的には、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム及びこれらの合金から選ばれた１種又は２種以上の金属を挙げることができる。
【００１２】
そして、この防食金具を形成する金属を選択するに際しては、好ましくはアルミ製ケーブルの雨水や結露水中における自然電位より３０mV以上、より好ましくは５０mV以上卑な金属を選択するのがよく、アルミ製ケーブルの雨水や結露水中における自然電位より３０mV以上卑な金属であれば、雨水やトンネル内漏水等に晒される腐食し易い環境下でも優れた防食性能を発揮することができる。
【００１３】
更に、上記防食金具は、好ましくは、複数に分割された被覆部とこれら被覆部を互いに連結するためのフランジ部とを有する複数の被覆部材で構成され、アルミ製ケーブルの所定位置にその外周全周を覆うように着脱可能に取り付けることができるように設計されているのがよい。この防食金具がアルミ製ケーブルに対して着脱可能に取り付けられていれば、防食金具が消耗して犠牲陽極としての機能が低下した際にこの防食金具を容易に交換して再び優れた防食性能を発揮せしめることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法によれば、大気中あるいはトンネル内で使用され、また、雨水やトンネル内漏水等に晒されても、優れた耐食性が発揮され、その結果として、優れた耐久性が発揮され、アルミ製ケーブルを長期に亘ってメンテナンスフリーで使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に示す実施例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図３において、本発明の実施の一例に係る送電線１の防食方法が示されている。ここで用いられている送電線１は、鋼心の周囲にアルミ素線を撚り合わせて形成された鋼心アルミ撚線からなり、図示外の鉄塔間に懸垂碍子２を介して架設されて架空送電線や鉄道用き電線として利用されるものである。
【００１７】
この実施例において、懸垂碍子２の間（すなわち、鉄塔間）には、送電線１においてその中央部が弧状に垂れ下り、その弧状に垂れ下がった最下部付近（弧底部）に犠牲陽極としての防食金具３が取り付けられている。
【００１８】
上記の防食金具３は、図２及び図３に拡大して示されているように、２つに分割された被覆部4a,4bとこれら被覆部4a,4bを互いに連結するためのフランジ部5a,5bとを有する２つの金具部材3a,3bで構成されており、送電線１の弧底部において電線の外周全周を筒状に取り巻くように配置され、フランジ部5a,5bの間をボルト6aとナット6bとからなる締結部材６により着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
防食金具３を構成する各金具部材3a,3bは、送電線１が雨水やトンネル内漏水に晒されるような場合には、その鋼心アルミ撚線の水中における自然電位より３０mV以上、好ましくは５０mV以上卑な金属で形成されているのがよく、また、各金具部材3a,3bを構成する被覆部4a,4b及びフランジ部5a,5bの全てが犠牲陽極となる金属で形成されているのがよく、更に、線間相互の隙間に樹脂ベースの水密性混和物が充填されている場合、銅撚線とその周囲の導電性撚り合わせ層との間に合成樹脂等の難腐食性部材が介在されている場合、防食グリースを介在させ、充填し、あるいは、塗布する方法等の有機絶縁材が存在する場合等のように送電線に絶縁処理がされている場合には、送電線の絶縁処理部分を取り除いて防食金具と電気的に十分に接触させるのがよい。
【００２０】
ここで、アルミニウム材で形成された送電線１の腐食の進行は、その表面における濡れ時間と海塩粒子や硫酸根等の腐食性物質の付着量の多寡に依存する。そして、装着した防食金具３は、これら金属腐食性環境で犠牲陽極として腐食・消耗することにより、送電線１本体の腐食を抑制する。また送電線１の腐食にとって最も悪影響を与える電車線軌道上の銅架線とパンタグラフの摺動によって生じる銅粉末は、送電線１上に堆積し、雨水や漏水によって弧底部に集中して堆積し、すると銅粉と送電線１との間に局部電池が形成され、送電線１がその外周部より腐食し始める。銅粉の堆積は電位差の大きい金属表面に選択的に起こるため、送電線１よりも電位の低い防食金具３の表面に選択的に集中するようになり、この際に防食金具３の電位が送電線１の電位より３０mV以上卑であると、銅粉集中部に導電性を損なわない防食金具３が腐食性環境に対するカバーとして働くことになり、送電線１の耐食性向上に寄与する。
【００２１】
〔試験例１〜６及び比較試験例１〜３〕
以下、本発明の実施例に係る試験例及び比較試験例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。
直径３．２mmφの９９．７%アルミ素線（1070Al）３６本を撚り合わせて形成した直径２２mmφ×５００mmのアルミ撚線を被試験体として用いた。
また、表１に示す材質のアルミニウム材を用いて砂型鋳造により上記実施例１の図２及び図３に示されたと同様の形状で厚さ１０mm×長さ２００mmの大きさの防食金具（２つ割の金具部材で構成）を作成し、防食金具の試験体とした。
【００２２】
上記のアルミ撚線の被試験体と防食金具の試験体とについて、5wt%-NaCl水溶液中におけるそれぞれの自然電位を測定し、これらアルミ撚線と防食金具との間の5wt%-NaCl中電位差（mV）求めた。
また、上記アルミ撚線の両端部はＡ１０７０ＷＹ溶接線を用いて中央部が緩やかな弧状に垂れ下がるように固定し、亜鉛めっき鋼製のボルトとナットを用いて、上記防食金具の試験体をアルミ撚線の中央部（弧底部）に締結して取り付け、アルミ撚線上に電解質の滞留や銅の析出が起こることを想定して、ＣＡＳＳ試験（JIS Z 2371）１０００時間を行ない、防食金具及びこの防食金具が取り付けられたアルミ撚線の接触面、接続部周囲の防食状況から、◎：防食金具下部及び接続部周辺を含めて全て健全、○：防食金具下部及び接続部周辺を含めて全て健全であるが、防食金具の消耗が大きい、×：防食金具とアルミ撚線の接続部周辺に銅粉が付着し、腐食が発生、の３段階で防食効果を評価した。
結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2005032572.tif 000003
【００２４】
表１に示す結果から明らかなように、銅イオンや塩素イオンが多量に存在し、かつ、ｐＨの低いＣＡＳＳ試験という過酷な促進腐食試験条件においても、本発明に係る防食金具を装着した試験例１〜６においては、アルミ撚線の防食金具下部や防食金具周辺に金属銅の析出は確認されず、また腐食も認められなかった。このうちアルミニウム合金系の試験例1〜３では防食金具表面の腐食進行が比較的軽微であり、また、試験例４〜６ではアルミ撚線に対しては十分な防食効果を与えたが、防食金具表面の消耗がやや大きかった。
【００２５】
これに対して、比較試験例１〜３においては、アルミ撚線と防食金具との間の電位差が小さいため、防食金具境界面で銅の析出が多く、その下面での浸食が大きくなっていた。ただし防食金具がアルミ撚線表面をカバーしている部分では、浸食は小さい傾向が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の防食方法によれば、アルミニウム材を用いて製造されたアルミ製ケーブルに犠牲陽極となる防食金具を取り付けるだけで、アルミ製ケーブルに優れた耐食性を与えることができ、結果としてアルミ製ケーブルを長期間に亘ってメンテナンスフリーで使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係る防食方法が適用された状態を概念的に示す説明図である。
【図２】図１の防食金具を示す拡大正面説明図である。
【図３】図１の防食金具を示す拡大側面説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…送電線、２…懸垂碍子３…防食金具、3a,3b…金具部材、4a,4b…被覆部、5a,5b…フランジ部、6a…ボルト、6b…ナット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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