(57)【要約】【課題】  電線防護管の捻れや座屈についての性能を適切に評価できるようにする。【解決手段】  電線防護管３を装着した電線（線状体）１０を張り、この電線１０に、電線のギャロッピング現象を模擬した回転振動を一定時間以上加えて、それ以上捻れが進行しないという電線防護管の最大捻れ量を測定する。その最大捻れ量が一定量以下（例えば捻れ回転数が６回以下）である時、捻れに対する評価を基準合格とする。また、電線防護管の低温環境時における長さと高温環境時おける長さとの差を測定して電線防護管の一定長さ当たりの差ΔＬを求めておく。電線防護管の管本体部から前記一定長さを切り出し、その一定長さの座屈試験用試料に圧縮荷重を加え、ΔＬだけ圧縮させる。その時座屈が生じなければ、座屈に対する評価を基準合格とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線防護管を装着した線状体を張り、この線状体に電線のギャロッピング現象を模擬した回転振動を一定時間以上加えて、それ以上捻れが進行しないという電線防護管の最大捻れ量を測定し、その最大捻れ量により品質を評価することを特徴とする電線防護管の品質評価方法。
【請求項２】
電線防護管の低温環境時における長さと高温環境時おける長さとの差を測定して電線防護管の一定長さ当たりの差ΔＬを求めておき、電線防護管の管本体部から前記一定長さ部分を切り出して座屈試験用試料とし、この座屈試験用試料に前記ΔＬだけ長さが収縮するような長手方向の圧縮荷重を加えた時の座屈発生の有無により品質を評価することを特徴とする電線防護管の品質評価方法。
【請求項３】
座屈強度の品質が一定以上であることを確認した電線防護管について、
電線防護管の低温環境時における長さと高温環境時おける長さとの差を測定して電線防護管の一定長さ当たりの差ΔＬを求めておき、前記電線防護管の管本体部から前記一定長さ部分を切り出した標準試料に圧縮荷重を加えながら前記ΔＬだけ長さが収縮した時の圧縮荷重を基準圧縮荷重とし、評価対象とする電線防護管の管本体部から前記一定長さ部分を切り出した座屈試験用試料について前記基準圧縮荷重を加えた時の座屈発生の有無により品質を評価することを特徴とする電線防護管の品質評価方法。
【請求項４】
前記電線防護管の座屈試験用試料が捻れていない状態で試験することを特徴とする請求項２又は３記載の電線防護管の品質評価方法。
【請求項５】
前記電線防護管の座屈試験用試料に請求項１の方法における最大捻れ量を与えた状態で試験することを特徴とする請求項２又は３記載の電線防護管の品質評価方法。
【請求項６】
前記低温環境の温度が−１０℃、高温環境の温度が４０℃であることを特徴とする請求項２〜５記載の電線防護管の品質評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、より安全で信頼性の高い性能を保証する電線防護管を提供するために、電線防護管の品質の適切な評価を可能にする電線防護管の品質評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図８に示すように、架空配電線１を樹木２等の接触から守るために、架空配電線１に適宜本数の電線防護管３を連結しつつ被せることが行われている。図１〜図４にこの種の電線防護管３の構造を示す。図１は電線防護管３の正面図及び左右側面図、図２は底面図、図３は隣接する２つの電線防護管３を連結した状態を示した図、図４は図１の拡大したＡ−Ａ切断端面図である。
【０００３】
この電線防護管３は、電線に横から被せるための開閉結合部４ａを有する円形断面をなす管本体部４と、この管本体部４の一端側に設けられた連結用突出部５と、他端側に融着された筒状継手部６とを備えている。隣接する電線防護管３同士の連結は、一方の電線防護管３の筒状継手部６を他方の電線防護管３の端部に被せてその連結用突出部５と係合させることで行われる。この電線防護管３の通常のサイズについて述べると、全長Ｍ０は２〜３ｍである。管本体部４の長さＭ１はそれより若干短く、内径Ｄが２０〜５０ｍｍ、厚みＴが２〜３ｍｍである。また、筒状継手部６の長さＭ２は２０〜３０ｃｍ、管本体部４と筒状継手部６との融着部分の長さＭ３は１０ｍｍ程度である。
【０００４】
電線防護管３の材料としては、通常低〜中密度のポリエチレンが用いられているが、ある程度の柔軟性を有するため、電線の振動等によって電線に装着された電線防護管が捻れる現象が発生することがある。
また、ポリエチレンは温度変化によって収縮・膨張することは周知の事実であり、気温が上昇すると電線防護管が膨張して長さが長くなり、気温が下降すると電線防護管が収縮して長さが短くなる。収縮した状態の電線防護管が膨張すると、複数連結されている電線防護管に膨張に伴う圧縮力が加わって、座屈が発生することがある。
【０００５】
電線防護管３に要求されている性能は主として電気絶縁性能と耐摩耗性能であり、したがって、それらの性能に関しては電気設備技術基準において規格が定められている。しかし、従来は、電線防護管の品質に関して、上記のような捻れや座屈の現象に対する規格は特になく、明確な評価方法も特にない。
【特許文献１】特開２００３−２８９６１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように電線防護管に収縮・膨張に伴う圧縮力が作用すると、管本体部が座屈することがあり、又、嵌合部が開いてしまうこともある。こうなると電線防護管としての本来の役割である「電線を樹木接触から防護する」という目的は果たせなくなり、機能を満足しなくなる。また、座屈が大きくなると、電線防護管が電線から脱落することも当然考えられる。
【０００７】
電線防護管の捻れに関しては、電線防護管が捻れているだけであれば機能上の支障はきたさないが、上述の収縮・膨張に伴う圧縮力に対する抵抗力が低下してしまう。したがって、電線防護管は捻れにくい方が良いことは明らかである。
【０００８】
このような捻れや座屈の現象に対する性能は、電気絶縁性能や耐摩耗性能等と異なり定量的に把握しにくいものであること等から、前述の通り、捻れや座屈の現象に対する規格は特にないが、捻れや座屈の現象に対する性能に関して、適切な評価を行うことができれば、より安全で信頼性の高い性能を保証する電線防護管を提供するために、極めて望ましい。
【０００９】
ところで、電線防護管の捻れ発生の最も大きな原因として、電線のギャロッピング現象が挙げられる。ギャロッピング現象は風によって電線が、単に上下に往復震動するのでなく大きく回転運動するように振動（回転振動）する自励振動現象である。
そこで、本願発明者は、ギャロッピング振動が電線にどの程度の捻れを引き起こすのかを明らかにするために、ギャロッピング現象を模擬した試験を行った。すなわち、電線防護管を装着した電線を張り、その電線にギャロッピング現象を模擬した回転振動（ギャロッピング模擬回転振動と呼ぶ）を加えて、電線防護管にどの程度の捻れが発生するかを調べる試験を行った。
その結果、電線にギャロッピング模擬回転振動を加えると、電線防護管に捻れが発生し、その捻れは次第に増大するが、一定時間経過した後は、それ以上捻れが進行しなくなることが分かった。このことから、電線防護管の捻れに対する品質（捻れにくさ）は、ギャロッピング模擬回転振動を短い時間加えるだけで評価できるという知見を得た。
【００１０】
また、電線防護管の座屈については、前述の通り、低温時に収縮した電線防護管が温度上昇により膨張した時、圧縮力が生じて、座屈が発生する。そこで、本願発明者は、温度変化と座屈発生とにどのような関係があるかを明らかにするために、種々試験した結果、電線防護管の材料となるポリエチレンは、温度が−１０°Ｃから＋４０°Ｃまで温度を上昇させたときに、長さ方向で１ｍ当たり約１０ｍｍ膨張することが分かった。もし冬場の寒い時期に電線防護管を布設し、夏場にかけて温度が上昇していくと、電線防護管の膨張による圧縮力が電線防護管全体に加わることになる訳である。このとき、圧縮力に電線防護管が負けると電線防護管の座屈に至る。したがって、電線防護管の温度変化に伴う膨張量を知っておくことで、個々の評価対象の電線防護管に対して実際に温度変化を与えなくても、電線防護管の座屈に対する適切な評価を行うことが可能であるという知見を得た。
【００１１】
本発明は上記の知見に基づいてなされたもので、電線防護管についてより安全で信頼性の高い性能を保証できるように、捻れや座屈の現象に対する性能に関して適切な評価を容易に行うことができる電線防護管の品質評価方法を提供することを目的とする。
【００１２】
上記課題を解決する請求項１の発明の電線防護管の品質評価方法は、電線防護管を装着した線状体を張り、この線状体に電線のギャロッピング現象を模擬した回転振動を一定時間以上加えて、それ以上捻れが進行しないという電線防護管の最大捻れ量を測定し、その最大捻れ量により品質を評価することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明の電線防護管の品質評価方法は、電線防護管の低温環境時における長さと高温環境時おける長さとの差を測定して電線防護管の一定長さ当たりの差ΔＬを求めておき、電線防護管の管本体部から前記一定長さ部分を切り出して座屈試験用試料とし、この座屈試験用試料に前記ΔＬだけ長さが収縮するような長手方向の圧縮荷重を加えた時の座屈発生の有無により品質を評価することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明の電線防護管の品質評価方法は、座屈強度の品質が一定以上であることを確認した電線防護管について、電線防護管の低温環境時における長さと高温環境時における長さとの差を測定して電線防護管の一定長さ当たりの差ΔＬを求めておき、前記電線防護管の管本体部から前記一定長さ部分を切り出した標準試料に圧縮荷重を加えながら前記ΔＬだけ長さが収縮した時の圧縮荷重を基準圧縮荷重とし、評価対象とする電線防護管の管本体部から前記一定長さ部分を切り出した座屈試験用試料について前記基準圧縮荷重を加えた時の座屈発生の有無により品質を評価することを特徴とする。
【００１５】
請求項４は、電線防護管の座屈試験用試料が捻れていない状態で試験することを特徴とする。
請求項５は、請求項２又は３において、電線防護管の座屈試験用試料に請求項１の方法における最大捻れ量を与えた状態で試験することを特徴とする。
【００１６】
請求項６は、請求項２〜５において、低温環境の温度が−１０℃、高温環境の温度が４０℃であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、従来は具体的な評価が困難であった電線防護管の捻れ品質について、客観的にかつ明確にかつ容易にかつ適切に評価することが可能となり、電線防護管についてより安全で信頼性の高い性能を保証できるようになる。
【００１８】
請求項２あるいは３の発明によれば、従来は具体的な評価が困難であった電線防護管の座屈品質について、客観的にかつ明確にかつ容易にかつ適切に評価することが可能となり、電線防護管についてより安全で信頼性の高い性能を保証できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施した電線防護管の品質評価方法について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
請求項１の電線防護管の品質評価方法は、電線防護管の「捻れ」に関する評価をするための品質評価方法である。
電線のギャロッピング現象が電線防護管の捻れ発生の主要な原因であるが、前述の通り、本願発明者が試験をした結果、電線にギャロッピング現象を模擬した回転振動（ギャロッピング模擬回転振動）を加えた場合、一定時間経過した後は、電線防護管の捻れは進行しなくなることが分かったので、これを利用する。
すなわち、図５に示すように、電線防護管３を装着した電線１０を張り、この電線１０にギャロッピング現象を模擬した回転振動（ギャロッピング模擬回転振動）を一定時間以上加えて、それ以上捻れが進行しないという電線防護管の最大捻れ量を測定する。そして、その最大捻れ量により品質を評価する。なお、上記では電線防護管３を電線１０に装着するものとしたが、必ずしも電線に限らず、その他の線状体を用いることができる。
【００２１】
実際に行った試験について説明すると、電線１０の長さが３０ｍ余り、これに装着する電線防護管３の長さが３ｍ、本数が１０本である。また、電線防護管３の内径Ｄは３０ｍｍ、厚みＴは２．４ｍｍ、材質はポリエチレンである。そして、電線１０の一端を固定（固定部を１１で示す）し、他端を縄跳び回しのように回転させることで、電線１０に模擬的なギャロッピング振動を与える。すると、電線防護管３に捻れが発生し、その捻れは次第に増大するが、１分間だけ模擬ギャロッピング振動を与える。
電線に模擬ギャロッピングを与える時間を１分間とするのは、本願発明者が模擬ギャロッピング振動付与時間を種々変えて試験をした結果、模擬ギャロッピングを1分間与えると、電線防護管の捻れは最大捻れ量に達し、それ以上捻れが進展しなくなることが分かったことによる。
上記の通り1分間の振動付与で、最大捻れ量に達するが、この最大捻れ量は、電線防護管３の長さが３ｍと長く、かつ柔軟性を有する材質なのでかなり大きく、図６に模式的に示すように、雑巾を絞る時の捻れの如き捻れ量となり、数回転の捻れとなる。捻れについての品質が一定以上であると確認された電線防護管について、上記のような最大捻れ量測定試験を行ったところ、ほとんどが６回転以内の捻れ量であり、一方、捻れ品質の低い電線防護管では多くのものが６回転以上の捻れ量となった。したがって、上記のような最大捻れ量測定試験で最大捻れ量が６回転以内であるか否かで、電線防護管の捻れの品質を評価することが可能である。なお、捻れ量の測定は、上記の通り、捻れの回転数（何回転捻れているか）で測定するとよいが、その捻れ回転数は目視で判定することができる。
なお、試験に用いる電線１０の長さをさらに長くしたり、回転速度を大幅に高くした場合等には、最大捻れ量が変わる可能性があるので、上記の捻れ量６回転という評価基準は、固定的なものとする必要はなく、諸条件によっては変更するとよい。
また、上記の試験では、すべての試料（電線防護管）が１分間以内で最大捻れ量に達したが、最大捻れ量に達する回転時間（１分間）も、諸条件によっては変わる可能性があるので、適宜変更して、それ以上捻れ量が増大しないという最大捻れ量に達する回転時間だけ回転させるとよい。
【実施例２】
【００２２】
請求項２及び３の電線防護管の品質評価方法は、電線防護管の「座屈」に関する評価をするための品質評価方法である。
前述の通り、電線防護管の座屈は、電線防護管を圧縮する方向に力が加わることにより発生する。この圧縮力は、電線防護管の収縮・膨張により発生する。本願発明者が種々試験した結果、電線防護管の材料となるポリエチレンは、温度が−１０°Ｃから＋４０°Ｃまで温度を上昇させたときに、長さ方向で１ｍ当たり約１０ｍｍ膨張することが分かった。もし冬場の寒い時期に電線防護管を布設し、夏場にかけて温度が上昇していくと、電線防護管の膨張による圧縮力が電線防護管全体に加わることになる訳である。このとき、圧縮力に電線防護管が負けると電線防護管の座屈に至る。
本発明における座屈に関する品質評価方法は、この様な事情を考慮して座屈に関する評価を行うものであり、電線防護管３の低温環境時における長さと高温環境時おける長さとの差を測定して電線防護管３の一定長さ当たりの差ΔＬを求めておく。例えば、最低温度が−１０°Ｃ、最高温度が＋４０°Ｃの温度環境を想定した場合、前記の通り、電線防護管３の前記一定長さを１ｍとすると、最低と最高の温度変化に伴う１ｍ当たりの長さの差ΔＬは１０ｍｍであった。
そこで、電線防護管３の管本体部４から前記一定長さ部分（１ｍ）を切り出して座屈試験用試料とし、この１ｍの座屈試験用試料に前記ΔＬ（１０ｍｍ）だけ長さが収縮するような長手方向の圧縮荷重を加える。この時の座屈発生の有無により品質を評価するが、座屈発生がなければ、その電線防護管は座屈に関して基準合格と評価することができる。
【００２３】
前記の座屈試験の変形例として、次のようにすることもできる。本願発明者が、座屈強度の品質が一定以上であることを確認した電線防護管について、その管本体部から切り出した長さ１ｍの座屈試験用試料に圧縮荷重を加えて長さを１０ｍｍだけ短くさせる試験を行ったところ、長さが１０ｍｍ短くなった時点の圧縮荷重は４０ｋｇｆであった。そこで、例えばこの４０ｋｇｆを基準圧縮荷重とし、そして、評価対象とする電線防護管の管本体部４から切り出した座屈試験用試料に基準圧縮荷重である４０ｋｇｆを加える。その時座屈が発生しなければ、座屈に関して基準合格と評価することができる。
【００２４】
管本体部４から切り出した座屈試験用試料に圧縮荷重を加える試験装置は、例えば図７のような座屈試験装置１２を用いることができる。同図において、４’は電線防護管３の管本体部４から１ｍだけ切り出した座屈試験用試料（管本体部試料４’と呼ぶ）である。一端を固定したネジ棒１３にコイルバネ１４、受け部材１５、管本体部試料４’、 受け部材１６を順に通し、ネジ棒１３の他端側にナット１７を螺合させる。図７（イ）は管本体部試料４’やコイルバネ１４に圧縮荷重が加わる寸前までナット１７を締め付けた状態であり、各部が単に接触しているこの状態で管本体部試料４’の長さＬは１ｍである。この状態からナット１７を捻じ込んでいき、管本体部試料４’に圧縮荷重を加えていく。図７（ロ）は管本体部試料４’を長さＬ’に圧縮した状態を示す。
この場合、管本体部試料４’に圧縮荷重を加えていって、前記の通り、長さ１ｍの管本体部試料４’が１０ｍｍ（Ｌ−Ｌ’＝１０ｍｍ）だけ収縮した時に座屈が発生しなければ、座屈に関して基準合格とする。また、２点鎖線は座屈状態の一例を示す。
または、圧縮荷重が基準圧縮荷重である４０ｋｇｆになった時に座屈が発生しなければ、座屈に関して基準合格とする。圧縮荷重はコイルバネ１４の圧縮量から測定できる。
【００２５】
上述の座屈に関する評価方法は、捻れのない管本体部試料４’に圧縮荷重を加える座屈試験であるが、捻れが生じている状態で圧縮荷重が加わると座屈が発生し易いので、捻れを考慮した座屈試験を行う。具体的には、前記捻れの評価試験で述べた最大捻れ量が発生している状態で、上述の座屈試験と同様な座屈試験を実施する。すなわち、図７の管本体部試料４’に最大捻れ量を与えた状態で前述と同様に圧縮荷重を加える試験を行う。この場合の最大捻れ量は、管本体部試料４’の長さが１ｍと短いので、３ｍの電線防護管３自体の最大捻れ量（最大捻れ回転回数）の３分の１の捻れ回転回数とする。
この捻れ時座屈試験は、電線防護管が電線のギャロッピング現象によって捻れてしまっている状態で、同様の膨張によって発生した圧縮力に耐えられるかどうかの試験である。この場合の基準合格か否かの判定方法は、捻れのない状態での座屈試験の場合と同じである。
【００２６】
評価対象の電線防護管について、上述の捻れ試験、捻れなし状態での座屈試験、及び最大捻れ量を加えた状態での座屈試験の３つの試験を行って、いずれも基準合格という評価が出れば、その電線防護管の品質に対する信頼性は十分高くなる。ただし、そのいずれか１つ又は２つの試験で評価することを除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の電線防護管の品質評価方法を適用する電線防護管の一例を示すもので、電線防護管の正面図、及び左右の側面図である。
【図２】図１の電線防護管の底面図である。
【図３】隣接する２つの電線防護管を連結した状態を示した図である。
【図４】図１の拡大したＡ−Ａ切断端面図である。
【図５】電線防護管のギャロッピング振動時の最大捻れ量測定要領を説明する図である。
【図６】電線防護管の最大捻れ量状態を模式的に説明する図である。
【図７】電線防護管の座屈に関する評価をするための圧縮試験の要領を説明する図で、（イ）は試料を圧縮する前の状態、（ロ）は試料を圧縮した後の状態を示す。
【図８】電線防護管の使用状況を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  電線
３  電線防護管（防護管）
４  管本体部
４’  管本体部試料（座屈試験用試料）
４ａ  開閉結合部
６  筒状継手部
１２  座屈試験装置
１３  ネジ棒
１４  コイルバネ
１５、１６  受け部材
１７  ナット
Ｌ  管本体部の一定長さ部分の長さ
【図１】
2007060845.tif 000003
【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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