説明

アルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線、架空地線

【課題】通常の架空送電線用アルミニウムと同等の純度を有するアルミニウム地金を用いながらも、高い耐食性能と電線用途に適した機械的強度を備え、かつ経済性に優れるアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線、架空地線を提供する。
【解決手段】鋼線10の外周に被覆材として純度99.7重量%以上で99.9重量%を超えないアルミニウムに0.1〜2.9重量%のマンガン(Mn)及び0.4〜5.6重量%のマグネシウム(Mg)の少なくとも1つを含むアルミニウム被覆部11を設けたので、耐食性に優れるアルミニウムを用いるにあたり、電線用途に適した機械的強度を備え、かつ優れた経済性を付与することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線、架空地線に関し、特に、通常の架空送電線用アルミニウムと同等の純度を有するアルミニウム地金を用いながらも、高い耐食性能と電線用途に適した機械的強度を備え、かつ経済性に優れるアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線、架空地線に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、架空電線として、亜鉛めっき鋼より線の外周にアルミニウム導体線を複数本撚り合わせた鋼心アルミニウムより線(AluminumConductor Steel Reinforced: ACSR)が広く用いられている。このような電線は、海岸近接地帯や工業地帯等に布設されると、周辺環境に存在する海塩粒子や煤煙ガスに起因して腐食を生じる場合がある。
【0003】
また、近年では、これら以外の地域においても、酸性雨に代表されるように、汚損物質を含んだ水分によって腐食が進むことも指摘されている。電線が腐食すると、その機械的性能,電気的性能が低下し、安定して電力を供給することが困難となる。さらに腐食が進展すると電線が破断し、送電が不可能になることもある。
【0004】
同様の現象は、光ファイバを収納したアルミニウム製パイプの周囲に電気用純アルミニウムを被覆してなるアルミ覆鋼線を複数撚り合わせて形成される光ファイバ複合架空地線(Optical Ground Wire: OPGW)についても認められている。光ファイバ複合架空地線の腐食が進展すると、アルミニウムパイプの貫通,腐食生成物によるアルミニウムパイプの大幅な変形により、光ファイバの通信障害等の不具合を生じるケースもある。
【0005】
従来、このような架空電線の腐食を抑制するものとして、防食グリスの適用がなされてきた。この方法は、架空電線の素線間や外表面にグリス状の防食剤を充填・塗布するものであり、海塩粒子や煤煙ガス等の腐食性物質が電線を構成するアルミ線,鋼線に接触することを防ぎ、腐食の進展を抑制するものである。
【0006】
また、架空電線の耐食性を高めるものとして、高純度アルミニウムを被覆材として用いる架空電線が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0007】
特許文献1に記載される架空電線によると、腐食の原因になる物質に対して耐食性に優れる純度99.9%以上の高純度アルミニウムを防食対象物である鋼線上に被覆して形成されている。これにより、耐食性に優れた架空電線が得られる。
【0008】
さらに、耐食性と機械的強度を備えた被覆を付与するものとして、純度99.9重量%以上のアルミニウムに他の元素を添加した架空電線が提案されている(例えば、特許文献2参照。)
【0009】
特許文献2に記載される架空電線によると、純度99.9重量%以上のアルミニウムの機械的強度を補うものとして、添加量合計で0.03〜0.3重量%となる範囲で、ジルコニウム、マンガン、及びマグネシウムのいずれか1又は2以上を添加したアルミニウム合金を、鋼心アルミ撚線のアルミ導体線,または、鋼線の被覆材として用いたものである。このように、防食対象物を高耐食かつ高強度材料で置き換え,または被覆することで、耐食性及び機械的強度に優れた架空電線が得られる。
【特許文献1】特開2005−11570号公報
【特許文献2】特開2006−222021号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、架空電線に防食グリスを充填・塗布する方法では、以下のような問題があった。すなわち、
(1)屋外に布設された電線は雨,風に晒されており、電線表面のグリス剤が剥離したり、流れ落ちたりすることがある。この場合、グリスの電線防食効果は低減するだけでなく、流れ落ちたグリス剤による周辺環境の汚染に繋がることがある。
(2)また、経年の日光(紫外線)照射等の影響を受けてグリス剤自体が劣化し、防食効果が低下してしまった事例もある。
(3)さらに、グリス剤を充填・塗布した電線の布設工事時の作業性は、グリス剤を用いない通常電線と比較してやや劣ることも指摘されている。
【0011】
また、特許文献1及び2に記載される架空電線によると、純度99.9重量%以上の高純度アルミニウムを用いるために耐食性の向上が図られるものの、アルミニウム精錬に要する工程及びその製造コストが大になり、架空電線全体の大幅なコストアップにつながるという問題がある。
【0012】
従って、本発明の目的は、通常の架空送電線用アルミニウムと同等の純度を有するアルミニウム地金を用いながらも、高い耐食性能と電線用途に適した機械的強度を備え、かつ経済性に優れるアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線、架空地線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、鋼線の外周を覆うように設けられてマンガン及びマグネシウムの少なくとも1つを純度が99.7重量%以上で99.9重量%を超えない純度のアルミニウムに添加してなるアルミニウム被覆部を有することを特徴とするアルミ覆鋼線を提供する。
【0014】
また、本発明は上記目的を達成するため、上記したアルミ覆鋼線と、前記アルミ覆鋼線の外周に周方向に配置される複数のアルミニウム導体線とを有することを特徴とする架空電線を提供する。
【0015】
また、本発明は上記目的を達成するため、複数の光ファイバ素線を有する光ファイバユニットと、前記光ファイバユニットを収容するアルミニウムパイプと、前記アルミニウムパイプの外周に周方向に配置される上記したアルミ覆鋼線とを有することを特徴とする架空地線を提供する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、通常の架空送電線用アルミニウムと同等の純度を有するアルミニウム地金を用いながらも、高い耐食性能と電線用途に適した機械的強度を備え、かつ優れた経済性を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るアルミニウム合金被覆鋼線の断面図である。
以下の説明においては、アルミニウム合金被覆鋼線を単に「アルミ覆鋼線」という。
【0018】
このアルミ覆鋼線1は、丸線からなる鋼線10と、鋼線10の外周に設けられる純度99.9重量%を超えないアルミニウムに他の元素を添加した合金からなるアルミニウム被覆部11とを有する。
【0019】
鋼線10の外周を覆うアルミニウム被覆部11は、純度99.9重量%を超えないアルミニウムに、0.1〜2.9重量%のマンガン(Mn)及び0.4〜5.6重量%のマグネシウム(Mg)の少なくとも1つを含むものである。
【0020】
アルミニウムの耐食性を高めるには、その純度を高めることが有効である。アルミニウムの耐食性は、その純度と対応して推移し、純度が高くなるほど耐食性が向上することが知られている。通常のACSRに用いられるアルミニウム導体線の純度は99.7重量%程度であるが、伊藤、「軽金属」1981、Vol,31,No.10、p683−696によると、アルミニウムの純度が99.7重量%から99.8重量%に高まると、孔食の発生数がおよそ1/2に低減し、純度99.99重量%になると、孔食数が著しく低減することが報告されている。
【0021】
しかしながら、アルミニウム材の高純度化は、繰返しの精錬等の工程を要することによりコストアップに繋がる。このことより、本発明に係るアルミニウム材の純度は、通常の架空送電線用アルミニウム導体線の純度(約99.7重量%)よりも高く、コスト面から純度99.9重量%を超えない範囲が好ましい。
【0022】
アルミニウムに添加するマンガン(Mn)は、耐食性の向上に寄与する元素である。アルミニウムの不可避的不純物として、鉄(Fe),珪素(Si)等が挙げられるが、これらはFeAl,FeSiAl,FeSi等の介在粒子として存在することが多い。これらの金属間化合物のなかで、FeAlなどはアルミニウム地(マトリックス)に対して貴な電位を有することから、これらの周囲が腐食の起点となり易い。Mn添加によりAl−Mn系の金属間化合物が形成されるが、この金属間化合物はFe等の不可避的元素と反応し易く、Al−Mn−Fe系の金属間化合物が形成される。この化合物の電位はアルミニウムの電位に近いので、Mn無添加時よりもFeAl等の形成量が相対的に減少し、耐食性向上に繋がる。
【0023】
Mnの添加量が0.1重量%未満では、Al−Mn系金属間化合物の形成量が少なく、十分な耐食性能が得られない。また、Mn添加量が2.9重量%を超えて多くなると、加工が困難になるとともに、加工の際に表面に微細な欠陥が生じ易くなる場合がある。このことより、Mnの添加量は0.1〜2.9重量%の範囲が好ましい。
【0024】
アルミニウムに添加するマグネシウム(Mg)は、耐孔食性及び耐局部腐食性を向上させる効果と酸化皮膜の成長とを促進する元素である。アルミニウムの表面には、極薄の酸化皮膜(不働体皮膜,保護層,バリヤ層)が形成され、この酸化皮膜が下地アルミニウムを保護する。Mg添加による酸化皮膜の成長は耐食性向上に寄与することになる。
【0025】
Mg添加量が0.4重量%未満では、酸化皮膜成長の促進効果が少なく、十分な耐食性能が得られない。また、Mg添加量が5.6重量%を超えて多くなると加工が困難となる場合が生じる。このことより、Mgの添加量は0.4〜5.6重量%の範囲が好ましい。
【0026】
また、アルミ覆鋼線1は、アルミニウム被覆部11の被覆厚を大にすると腐食による鋼線露出抑制に対して有効であり、被覆厚を小にするとアルミ覆鋼線1の強度が高くなる。このことから、被覆厚は用途に応じて任意に設定することができる。
【0027】
鋼線10へのアルミニウム被覆部11の被覆方法については、例えば、押出法,縦添テープ溶接法,めっき法,粉末金属焼結法,あるいは溶射法等の周知の方法を適用して行うことができる。
【0028】
[第1の実施の形態の効果]
上記した第1の実施の形態によると、鋼線10の外周に被覆材として純度99.7重量%以上で99.9重量%を超えないアルミニウムに0.1〜2.9重量%のマンガン(Mn)及び0.4〜5.6重量%のマグネシウム(Mg)の少なくとも1つを含むアルミニウム被覆部11を設けたので、通常の架空送電線用アルミニウムと同等の純度を有するアルミニウム地金を用いながらも、高い耐食性能と電線用途に適した機械的強度を備え、かつ優れた経済性を付与することができる。
【0029】
[第2の実施の形態]
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る架空電線の断面図である。
【0030】
この架空電線2は、第1の実施の形態で説明したアルミ覆鋼線1と、1本のアルミ覆鋼線1の外周に周方向に撚り合わされる6本のアルミ覆鋼線1と、7本のアルミ覆鋼線1の外周に周方向に撚り合わされる12本のアルミニウム導体線12と、12本のアルミニウム導体線12の外周に周方向に更に撚り合わされる18本のアルミニウム導体線12とを有する。7本のアルミ覆鋼線1はテンションメンバーとして機能する。
【0031】
アルミニウム導体線12は、純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムによって形成されている。
【0032】
[第2の実施の形態の効果]
上記した第2の実施の形態によると、テンションメンバーを構成するアルミ覆鋼線1の鋼線10の外周に純度99.7重量%以上で99.9重量%を超えないアルミニウムに0.1〜2.9重量%のマンガン(Mn)及び0.4〜5.6重量%のマグネシウム(Mg)の少なくとも1つを含むアルミニウム被覆部11を設けたので、第1の実施の形態で説明した好ましい効果に加えてテンションメンバーの耐食性向上による鋼線10の露出を防ぐことができる。
【0033】
腐食によってアルミニウム被覆部11の鋼地が露出し、隣接するアルミニウム導体線12と接触すると、鋼とアルミニウムとの電位差に基づく腐食促進作用(異種金属接触腐食,電食)が生じるだけでなく、その腐食生成物によって周辺の腐食が助長される問題があるが、第2の実施の形態では、このようなアルミ覆鋼線の鋼地露出によるアルミニウム導体線の異種金属接触腐食(電食)が極めて作用し難く、ならびに腐食生成物の生成量も非常に少ないので、架空電線2全体の腐食が抑制され、長期にわたって架空電線2の機械的強度,電気的性能が維持される。
【0034】
また、耐食性の向上,ならびにそれに伴う電線の機械的強度,電気的性能の確保によって安定した電力の供給が可能となり、使用期間の延伸化が図れることから、送電設備の運用コストを低減させることもできる。
【0035】
[第3の実施の形態]
図3は、本発明の第3の実施の形態に係る光ファイバ複合架空地線を示す断面図である。以下の説明においては、光ファイバ複合架空地線を単に「架空地線」という。
【0036】
この架空地線3は、図3に示すように、純度99.7重量%程度のアルミニウムからなるアルミニウムパイプ13と、情報通信用の光ファイバを有し、アルミニウムパイプ13内に収容される光ファイバユニット14と、アルミニウムパイプ13の外周に設けられる6本の成形アルミ覆鋼線15とを有する。
【0037】
アルミニウムパイプ13は、純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムによって形成されている。
【0038】
成形アルミ覆鋼線15は、扇型断面状の鋼線10と、鋼線10の外周に周方向に設けられる純度99.7重量%以上で純度99.9重量%を超えないアルミニウムに他の元素を添加した合金からなるアルミニウム被覆部11とを有し、扇型断面状に成形されている。この成形アルミ覆鋼線15は、アルミニウムパイプ13の周方向に配置されて円形の断面を形成するように設けられる。
【0039】
成形アルミ覆鋼線15のアルミニウム被覆部11は、純度99.7重量%以上で純度99.9重量%を超えないアルミニウムに、0.1〜2.9重量%のマンガン(Mn)及び0.4〜5.6重量%のマグネシウム(Mg)の少なくとも1つを含むものである。
【0040】
[第3の実施の形態の効果]
上記した第3の実施の形態によると、光ファイバユニット14を収容するアルミニウムパイプ13の外周に設けられる成形アルミ覆鋼線15について、扇型断面状の鋼線10の外周に純度99.7重量%以上で99.9重量%を超えないアルミニウムに0.1〜2.9重量%のマンガン(Mn)及び0.4〜5.6重量%のマグネシウム(Mg)の少なくとも1つを含むアルミニウム被覆部11を設けたので、腐食による成形アルミ覆鋼線15の鋼地の露出を極力抑制することができ、優れた耐食性を有する。
【0041】
架空地線は、海岸近接地帯等の腐食性雰囲気に布設されると、アルミ覆鋼線のアルミニウム被覆部が腐食消失し、鋼地が露出した周囲で他のアルミ覆鋼線、アルミニウムパイプの腐食が助長されるとともに、パイプの変形等が生じることがある。さらに腐食が進むと、アルミニウムパイプの貫通や腐食生成物による大幅な変形が生じることがあり、そのことに起因する光ファイバ通信障害を生じることもあるが、第3の実施の形態では、成形アルミ覆鋼線15の耐食性向上によってアルミニウムパイプ13の腐食を生じにくい構成が得られることにより、長期にわたって機械的強度が維持されるとともに、光ファイバユニット14の通信障害を生じることのない信頼性に優れる架空地線3が得られる。
【0042】
以下に、本発明の実施例について説明する。まず、アルミ覆鋼線1の実施例について説明する。
【実施例1】
【0043】
実施例1として、鉄(Fe)0.21重量%,珪素(Si)0.08重量%,銅(Cu)0.002重量%,チタン(Ti)0.002重量%,バナジウム(V)0.002重量%,残部がアルミニウム(Al)からなる純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.1〜2.9重量%の範囲内でそれぞれパラメータとした鋳造材(1−1,1−2,及び1−3)を作製し、この鋳造材について熱間圧延工程を経てφ9.5mmのアルミニウム合金からなる荒引線を得た。次に、熱間押出法により、これらの荒引線を用いて鋼線にアルミニウム合金を被覆した。そして、得られた複合線材を単頭伸線機にて、1パスリダクション25±5%,伸線速度20m/minの条件で冷間伸線し、素線径φ2.6mm,アルミニウム合金被覆厚0.17mmのアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例2】
【0044】
実施例2として、実施例1と同一の組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を0.4〜5.6重量%の範囲内でそれぞれパラメータとした鋳造材(2−1,2−2,及び2−3)を作製し、実施例1と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1と同素線径,同アルミニウム合金被覆厚のアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例3】
【0045】
実施例3として、実施例1と同一の組成を有する99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.1〜2.9重量%,マグネシウム(Mg)添加量を0.4〜5.6重量%の範囲内とした鋳造材(3−1及び3−2)を作製し、実施例1と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1と同素線径,同アルミニウム合金被覆厚のアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例4】
【0046】
実施例4として、鉄(Fe)0.14重量%,珪素(Si)0.05重量%,銅(Cu)0.001重量%,チタン(Ti)0.001重量%,バナジウム(V)0.001重量%,残部がアルミニウム(Al)からなる純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.1〜2.9重量%の範囲内でそれぞれパラメータとした鋳造材(4−1,4−2,及び4−3)を作製し、熱間圧延工程を経てφ9.5mmのアルミニウム合金からなる荒引線を得た。次に、熱間押出法により、これらの荒引線を用いて鋼線にアルミニウム合金を被覆した。そして、得られた複合線材を単頭伸線機にて、実施例1〜3と同条件(1パスリダクション25±5%,伸線速度20m/min)で冷間伸線し、素線径φ2.6mm,アルミニウム合金被覆厚0.17mmのアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例5】
【0047】
実施例5として、実施例4と同一の組成を有する純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を0.4〜5.6重量%の範囲内でそれぞれパラメータとした鋳造材(5−1,5−2,及び5−3)を作製し、実施例4と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4と同素線径,同アルミニウム合金被覆厚のアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例6】
【0048】
実施例6として、実施例4と同一の組成を有する99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.1〜2.9重量%,マグネシウム(Mg)添加量を0.4〜5.6重量%の範囲内とした鋳造材(6−1及び6−2)を作製し、実施例4と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4と同素線径,同アルミ被覆厚のアルミ合金覆鋼線を得た。
【実施例7】
【0049】
実施例7として、鉄(Fe)0.09重量%,珪素(Si)0.04重量%,銅(Cu)0.001重量%,チタン(Ti)0.001重量%,バナジウム(V)0.001重量%,残部がアルミニウム(Al)からなる純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.1〜2.9重量%の範囲内でそれぞれパラメータとした鋳造材(7−1,7−2,及び7−3)を作製し、熱間圧延工程を経てφ9.5mmのアルミニウム合金からなる荒引線を得た。次に、熱間押出法により、これらの荒引線を用いて鋼線にアルミニウム合金を被覆した。そして、得られた複合線材を単頭伸線機にて、実施例1〜3及び4〜6と同条件(1パスリダクション25±5%,伸線速度20m/min)で冷間伸線し、素線径φ2.6mm,アルミニウム合金被覆厚0.17mmのアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例8】
【0050】
実施例8として、実施例7と同一の組成を有する純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を0.4〜5.6重量%の範囲内でそれぞれパラメータとした鋳造材(8−1,8−2,及び8−3)を作製し、実施例7と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線1を得た。
【実施例9】
【0051】
実施例9として、実施例7と同一の組成を有する純度99.86重量%のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.1〜2.9重量%,マグネシウム(Mg)添加量を0.4〜5.6重量%の範囲内とした鋳造材(9−1及び9−2)を作製し、実施例7と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線1を得た。
【比較例1】
【0052】
また、アルミ覆鋼線の比較例1として、実施例1〜3と同一の組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.07重量%として鋳造材を作製し、実施例1〜3と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1〜3と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例2】
【0053】
比較例2として、実施例1〜3と同一の組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を3.4重量%として鋳造材を作製し、実施例1〜3と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1〜3と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例3】
【0054】
比較例3として、実施例1〜3と同一の組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を0.2重量%として鋳造材を作製し、実施例1〜3と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1〜3と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例4】
【0055】
比較例4として、実施例1〜3と同一組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を6.4重量%として鋳造材を作製し、実施例1〜3と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1〜3と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例5】
【0056】
比較例5として、実施例1〜3と同一組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量が0.1〜2.9重量%から外れ,かつ、マグネシウム(Mg)添加量も0.4〜5.6重量%から外れる組成の鋳造材(5−1及び5−2)を作製し、実施例1〜3と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1〜3と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例6】
【0057】
比較例6として、実施例4〜6と同一の組成を有する純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.06重量%として鋳造材を作製し、実施例4〜6と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4〜6と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例7】
【0058】
比較例7として、実施例4〜6と同一の組成を有する純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を3.3重量%として鋳造材を作製し、実施例4〜6と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4〜6と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例8】
【0059】
比較例8として、実施例4〜6と同一の組成を有する純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を0.2重量%として鋳造材を作製し、実施例4〜6と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4〜6と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例9】
【0060】
比較例9として、実施例4〜6と同一の組成を有する純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を6.6重量%として鋳造材を作製し、実施例4〜6と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4〜6と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例10】
【0061】
比較例10として、実施例4〜6と同一の組成を有する純度99.8重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量が0.1〜2.9重量%から外れ,かつ、マグネシウム(Mg)添加量も0.4〜5.6重量%から外れる組成の鋳造材(10−1及び10−2)を作製し、実施例4〜6と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例4〜6と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例11】
【0062】
比較例11として、実施例7〜9と同一の組成を有する純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を0.07重量%として鋳造材を作製し、実施例7〜9と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7〜9と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例12】
【0063】
比較例12として、実施例7〜9と同一の組成を有する純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を3.5重量%として鋳造材を作製し、実施例7〜9と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7〜9と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例13】
【0064】
比較例13として、実施例7〜9と同一の組成を有する純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を0.1重量%として鋳造材を作製し、実施例7〜9と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7〜9と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例14】
【0065】
比較例14として、実施例7〜9と同一の組成を有する純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を6.7重量%として鋳造材を作製し、実施例7〜9と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7〜9と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例15】
【0066】
比較例15として、実施例7〜9と同一の組成を有する純度99.86重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量が0.1〜2.9重量%から外れ,かつ、マグネシウム(Mg)添加量も0.4〜5.6重量%から外れる組成の鋳造材(15−1及び15−2)を作製し、実施例7〜9と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例7〜9と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例16】
【0067】
比較例16として、鉄(Fe)0.35重量%,珪素(Si)0.15重量%,銅
(Cu)0.005重量%,チタン(Ti)0.003重量%,バナジウム(V)0.002重量%,残部がアルミニウム(Al)からなる純度99.5重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を3.5重量%として鋳造材を作製し、この鋳造材について熱間圧延工程を経てφ9.5mmのアルミニウム合金からなる荒引線を得た。次に、熱間押出法により、これらの荒引線を用いて鋼線にアルミニウム合金を被覆した。そして、得られた複合線材を単頭伸線機にて、1パスリダクション25±5%,伸線速度20m/minの条件で冷間伸線し、素線径φ2.6mm,アルミニウム合金被覆厚0.17mmのアルミ覆鋼線1を得た。
【比較例17】
【0068】
比較例17として、比較例16と同一の組成を有する純度99.5重量%程度のアルミニウム地金に、マグネシウム(Mg)添加量を6.0重量%として鋳造材を作製し、比較例16と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、比較例16と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例18】
【0069】
比較例18として、比較例16と同一の組成を有する純度99.5重量%程度のアルミニウム地金に、マンガン(Mn)添加量を3.2重量%,マグネシウム(Mg)添加量を6.3重量%として鋳造材を作製し、比較例16と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、比較例16と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【比較例19】
【0070】
比較例19として、鉄(Fe)0.04重量%,珪素(Si)0.03重量%,残部がアルミニウム(Al)からなる純度99.9重量%を上回るアルミ地金に元素添加せずに鋳造材を作製し、実施例1〜9と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1〜9と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【従来例1】
【0071】
また、アルミ覆鋼線の従来例1として、実施例1と同一の組成を有する純度99.7重量%程度のアルミニウム地金に元素添加せずに鋳造材を作製し、実施例1と同条件にて熱間圧延,熱間押出法による鋼線への被覆,冷間伸線を実施し、実施例1と同素線径,同アルミニウム被覆厚のアルミ覆鋼線を得た。
【0072】
上記した実施例、比較例、及び従来例のアルミ覆鋼線について、各種性能評価を実施した。アルミ覆鋼線については、腐食加速実験により耐食性を評価するとともに、伸線加工時の加工性,表面欠陥の発生程度を調べた。腐食実験は30mm長に切断したアルミ覆鋼線を5重量%の塩化水素水溶液中に140分間浸漬し、腐食の進展時に発生する水素ガスの量で相対的に耐食性を評価した。各種アルミ覆鋼線の性能評価結果を表1に示す。
【0073】
【表1】

【0074】
実施例1〜9のアルミ覆鋼線1では、塩化水素水溶液中に浸漬した際のHガス発生量が相対的に少なく、耐食性が良好であり、特に、実施例1−3,3−2,4−3,5−3,6−2,7−3,8−3,9−2では、純度99.9重量%の高純度アルミを用いた比較例19と遜色ない性能を有する。また、これらの伸線加工の容易さ,伸線材の表面品質も良好であり、問題はない。
【0075】
このように、純度99.7〜99.9重量%の範囲のアルミニウムに対し、Mn及びMgの少なくとも1つを規定の範囲内で添加することにより、優れた耐食性及び加工性を有するアルミ覆鋼線1を得ることが可能となる。一方、上記した合金組成から外れる比較例1〜19については、添加元素の量が比較的少ない場合は十分な耐食性能が得られず、また、添加量が多くなると耐食性は高まるものの、素線の伸線加工が困難になるとともに、アルミ覆鋼線1の表面欠陥が多くなる傾向を示した。また、アルミニウム地金の純度が99.5重量%である比較例16〜18については、マンガンおよびマグネシウムを規定の範囲を超えて添加してもその効果は小さく、耐食性は従来例1(純度99.7重量%地金材;元素添加なし)よりも劣るだけでなく、伸線加工性や表面品質にも問題がある結果となった。
【0076】
次に、架空電線2の実施例について説明する。
【実施例10】
【0077】
実施例10として、実施例1で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(10−1,10−2,及び10−3)2を作製した。
【実施例11】
【0078】
実施例11として、実施例2で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(11−1,11−2,及び11−3)2を作製した。
【実施例12】
【0079】
実施例12として、実施例3で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(12−1及び12−2)2を作製した。
【実施例13】
【0080】
実施例13として、実施例4で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(13−1,13−2,及び13−3)2を作製した。
【実施例14】
【0081】
実施例14として、実施例5で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(14−1,14−2,及び14−3)2を作製した。
【実施例15】
【0082】
実施例15として、実施例6で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(15−1及び15−2)2を作製した。
【実施例16】
【0083】
実施例16として、実施例7で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(16−1,16−2,及び16−3)2を作製した。
【実施例17】
【0084】
実施例17として、実施例8で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(17−1,17−2,及び17−3)2を作製した。
【実施例18】
【0085】
実施例18として、実施例9で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(18−1及び18−2)2を作製した。
【比較例20】
【0086】
また、アルミ覆鋼線の比較例20として、比較例1で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例21】
【0087】
比較例21として、比較例2で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例22】
【0088】
比較例22として、比較例3で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例23】
【0089】
比較例23として、比較例4で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例24】
【0090】
比較例24として、比較例5で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(24−1及び24−2)を作製した。
【比較例25】
【0091】
比較例25として、比較例6で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmのことを特徴とする架空電線を作製した。
【比較例26】
【0092】
比較例26として、比較例7で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例27】
【0093】
比較例27として、比較例8で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例28】
【0094】
比較例28として、比較例9で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例29】
【0095】
比較例29として、比較例10で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(29−1及び29−2)を作製した。
【比較例30】
【0096】
比較例30として、比較例11で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例31】
【0097】
比較例31として、比較例12で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例32】
【0098】
比較例32として、比較例13で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例33】
【0099】
比較例33として、比較例14で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例34】
【0100】
比較例34として、比較例15で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線(34−1及び34−2)を作製した。
【比較例35】
【0101】
比較例35として、比較例16で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例36】
【0102】
比較例36として、比較例17で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例37】
【0103】
比較例37として、比較例18で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【比較例38】
【0104】
比較例38として、比較例19で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線1の周囲に6本の同アルミ覆鋼線1を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)12を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線12を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【従来例2】
【0105】
また、架空電線の従来例2として、アルミ覆鋼線1の従来例1で得られたφ2.6mmアルミ覆鋼線の周囲に6本の同アルミ覆鋼線を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【従来例3】
【0106】
また、架空電線の従来例3として、φ2.6mm溶融亜鉛めっき鋼線の周囲に6本の同溶融亜鉛めっき鋼線を撚り合わせ、その周囲に純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムからなるアルミニウム導体線(φ2.6mm)を12本,さらにその周囲に同アルミニウム導体線を18本撚り合わせ、導体有効断面積160mmの架空電線を作製した。
【0107】
上記した実施例、比較例、及び従来例の架空電線について、腐食加速実験により耐食性を調査し、伸線加工性と併せて評価した。腐食実験は、架空電線を水平に設置し、電線温度が90℃になるようにトランスで通電した状態のもとに、5重量%の塩化ナトリウム水溶液に硫酸を添加し、pH4に調整した電解質溶液を噴霧10分,大気放置140分を1サイクルとし、これを繰り返すことで実施したものである。各種架空電線の性能評価結果として、腐食実験8000サイクル後における各層素線の腐食進展状況を調べた結果を表2に示す。
【0108】
【表2】

【0109】
本発明の実施例の架空電線3と比較して、従来例3の亜鉛めっき鋼線を用いた架空電線では腐食程度が甚大であり、鋼線では全域にわたって亜鉛めっき層が消失,鋼地が露出するとともに、アルミニウム導体線では外層,内層とも腐食による素線切れが多発していた。架空電線の腐食は、鋼線の鋼地露出に大きく支配されることを示すものである。
【0110】
また、本発明の実施例10〜18の架空電線においては、アルミ覆鋼線1の鋼地露出はいずれも認められず、これと接触する内層アルミニウム導体線12,ならびにその外側に位置する外層アルミニウム導体線12の腐食進展程度も軽微であった。特に、実施例10−3,11−3,12−2,13−3,14−3,15−2,16−3,17−3,18−2では、純度99.9重量%の高純度アルミニウムを用いた比較例38と同等の外観様相を呈していた。
【0111】
このように、純度99.7〜99.9重量%の範囲のアルミニウムに対し、Mn及びMgの少なくとも1つを規定の範囲内で添加したアルミニウム被覆部11を有するアルミ覆鋼線1を用いることで、架空電線全体の高耐食性化が可能となる。一方、上記した合金組成から外れる比較例20〜34については、添加元素の量が比較的少ない場合は十分な耐食効果が得られず、鋼線の鋼地露出やこれに伴うアルミニウム導体線の腐食進展が認められるようになる。また、添加量が多くなると耐食性は高まるものの、アルミ覆鋼線1の表面欠陥が多くなる傾向を示した。また、アルミ覆鋼線におけるアルミニウム被覆部の純度が99.5重量%である比較例35〜37については、マンガンおよびマグネシウムを規定の範囲を超えて添加しても耐食性の改善効果はないばかりでなく、伸線加工性や表面品質に問題がある結果である。
【0112】
次に、架空地線3の実施例について説明する。
【実施例19】
【0113】
実施例19として、光ファイバユニット14を収容したφ5.0mmのアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例1と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(19−1,19−2,及び19−3)3を作製した。
【実施例20】
【0114】
実施例20として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例2と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(20−1,20−2,及び20−3)3を作製した。
【実施例21】
【0115】
実施例21として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例3と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(21−1及び21−2)3を作製した。
【実施例22】
【0116】
実施例22として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例4と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(22−1,22−2,及び22−3)3を作製した。
【実施例23】
【0117】
実施例23として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例5と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(23−1,23−2,及び23−3)3を作製した。
【実施例24】
【0118】
実施例24として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例6と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(24−1及び24−2)3を作製した。
【実施例25】
【0119】
実施例25として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例7と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(25−1,25−2,及び25−3)3を作製した。
【実施例26】
【0120】
実施例26として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例8と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(26−1,26−2,及び26−3)3を作製した。
【実施例27】
【0121】
実施例27として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、実施例9と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(27−1及び27−2)3を作製した。
【比較例39】
【0122】
また、架空地線3の比較例39として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例1と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例40】
【0123】
比較例40として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例2と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例41】
【0124】
比較例41として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例3と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例42】
【0125】
比較例42として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例4と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例43】
【0126】
比較例43として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例5と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(43−1及び43−2)を作製した。
【比較例44】
【0127】
比較例44として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例6と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例45】
【0128】
比較例45として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例7と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例46】
【0129】
比較例46として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例8と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例47】
【0130】
比較例47として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例9と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例48】
【0131】
比較例48として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例10と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(48−1及び48−2)を作製した。
【比較例49】
【0132】
比較例49として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例11と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例50】
【0133】
比較例50として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例12と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例51】
【0134】
比較例51として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例13と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例52】
【0135】
比較例52として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例14と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例53】
【0136】
比較例53として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例15と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線(53−1及び53−2)を作製した。
【比較例54】
【0137】
比較例54として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例16と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例55】
【0138】
比較例55として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例17と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例56】
【0139】
比較例56として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例18と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【比較例57】
【0140】
比較例57として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、比較例19と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【従来例4】
【0141】
また、架空地線の従来例4として、光ファイバユニット14を収容した実施例19と同一のアルミニウムパイプ13の周囲に、アルミ覆鋼線1の従来例1と同組成,同製造工程で得られたφ3.23mm断面積相当の成形アルミ覆鋼線15を6本撚り合わせ、断面積55mmの架空地線を作製した。
【0142】
上記した実施例、比較例、及び従来例の架空地線について、架空電線と同条件で腐食実験を実施するとともに、成形アルミ覆鋼線15の伸線加工性と併せて評価した。各種架空地線の性能評価結果を表3に示す。
【0143】
【表3】

【0144】
実施例19〜27の架空地線3では、成形アルミ覆鋼線15の鋼地露出はいずれも認められず、これと接触する光ファイバユニット14収容用のアルミニウムパイプ13の腐食程度も比較的小であった。特に、実施例19−3,20−3,21−2,22−3,23−3,24−2,25−3,26−3,27−2では、純度99.9重量%の高純度アルミニウムを用いた比較例57と遜色ない外観様相を呈していた。
【0145】
このように、純度99.7〜99.9重量%の範囲のアルミニウムに対し、Mn及びMgの少なくとも1つを規定の範囲内で添加したアルミニウム被覆部11を有する成形アルミ覆鋼線15を用いることで、架空地線3全体の耐食性向上が図れる。一方、上記した合金組成から外れる比較例39〜53については、添加元素の量が比較的少ない場合は鋼線の鋼地露出,アルミニウムパイプ13の明確な腐食進展,腐食生成物堆積による変形が確認されるようになり、また、添加量が多くなると耐食性は高まるものの、成形アルミ覆鋼線15の表面欠陥が多くなる傾向を示した。さらに、アルミ覆鋼線におけるアルミニウム被覆部の純度が99.5重量%である比較例54〜56については、マンガンおよびマグネシウムを規定の範囲を超えて添加しても耐食性の改善効果が認められないとともに、アルミ覆鋼線の伸線加工性や表面品質も悪く、問題ある結果である。
【0146】
本実施例では、導体として純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウム線を用いたアルミ覆鋼心アルミより線(ACSR/AC)の場合について説明したが、導体線に耐熱アルミニウム合金線を用いた鋼心耐熱アルミニウム合金より線(TACSR/AC)等々、電線種類が異なっても同様の効果が得られる。
【0147】
また、架空地線においては、アルミ覆鋼線が成形アルミ覆鋼線(扇型断面形状)の実施例について述べたが、通常の丸線(円形断面形状)の場合も同様な効果が得られる。
【0148】
さらに、本実施例では、架空地線のアルミニウムパイプに純度99.7重量%程度の電気用純アルミニウムを用いた場合を述べたが、請求項記載のアルミニウム合金を適用することで、架空地線全体の耐食性はさらに向上することはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0149】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態に係るアルミニウム合金被覆鋼線(アルミ覆鋼線)の断面図である。
【図2】図2は、本発明の第2の実施の形態に係る架空電線の断面図である。
【図3】図3は、本発明の第3の実施の形態に係る光ファイバ複合架空地線を示す断面図である。
【符号の説明】
【0150】
1…アルミニウム合金被覆線(アルミ覆鋼線)、2…架空電線、3…架空地線、10…鋼線、11…アルミニウム被覆部、12…アルミニウム導体線、13…アルミニウムパイプ、14…光ファイバユニット、15…成形アルミ覆鋼線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼線の外周を覆うように設けられてマンガン及びマグネシウムの少なくとも1つを純度が99.7重量%以上で99.9重量%を超えない純度のアルミニウムに添加してなるアルミニウム被覆部を有することを特徴とするアルミ覆鋼線。
【請求項2】
前記アルミニウム被覆部は、前記マンガンを0.1〜2.9重量%の範囲で前記アルミニウムに添加したアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項1に記載のアルミ覆鋼線。
【請求項3】
前記アルミニウム被覆部は、前記マグネシウムを0.4〜5.6重量%の範囲で前記アルミニウムに添加したアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項1に記載のアルミ覆鋼線。
【請求項4】
前記アルミニウム被覆部は、前記マンガンを0.1〜2.9重量%、前記マグネシウムを0.4〜5.6重量%の範囲で前記アルミニウムに添加したアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項1に記載のアルミ覆鋼線。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載のアルミ覆鋼線と、
前記アルミ覆鋼線の外周に周方向に配置される複数のアルミニウム導体線とを有することを特徴とする架空電線。
【請求項6】
複数の光ファイバ素線を有する光ファイバユニットと、
前記光ファイバユニットを収容するアルミニウムパイプと、
前記アルミニウムパイプの外周に周方向に配置される請求項1から4のいずれか1項に記載のアルミ覆鋼線とを有することを特徴とする架空地線。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−311151(P2008−311151A)
【公開日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−159482(P2007−159482)
【出願日】平成19年6月15日(2007.6.15)
【出願人】(000156938)関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】(501304803)株式会社ジェイ・パワーシステムズ (89)
【Fターム(参考)】