アルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線
【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を用いながらも、高い耐食性能を有するアルミ覆鋼線とそれを用いた架空電線を提供する。
【解決手段】アルミ覆鋼線１は、鋼線１０の外周にアルミニウムを被覆しており、そのアルミニウム被覆層１１の表面に耐食層のアルマイト層１２あるいはベーマイト層１３を有している。アルマイト層１２の厚さとしては０．２μｍ以上５０μｍ以下の範囲内の厚さが好適であり、ベーマイト層１３の厚さとしては０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲内の厚さが好適である。このアルミ覆鋼線１の外周に複数本のアルミニウム導体線２１を形成することで架空電線２が得られる。
【解決手段】アルミ覆鋼線１は、鋼線１０の外周にアルミニウムを被覆しており、そのアルミニウム被覆層１１の表面に耐食層のアルマイト層１２あるいはベーマイト層１３を有している。アルマイト層１２の厚さとしては０．２μｍ以上５０μｍ以下の範囲内の厚さが好適であり、ベーマイト層１３の厚さとしては０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲内の厚さが好適である。このアルミ覆鋼線１の外周に複数本のアルミニウム導体線２１を形成することで架空電線２が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム被覆鋼線（アルミ覆鋼線）及びそれを用いた架空電線に関し、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を用いながらも、高い耐食性能を有するアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電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（Aluminum Conductor 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などの汚損地域に布設されると、周辺環境に存在する海塩粒子や煤煙ガス等に起因して腐食を生じる場合がある。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、その機械的性能や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。
【０００３】
従来、このような架空電線の腐食を抑制する手段として、防食グリスの適用がなされてきた。すなわち、本手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、海塩粒子や汚損ガス成分等の腐食性物質が電線を構成するアルミ線や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。
【０００４】
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。）。特許文献１に記載された従来の架空電線によると、腐食の原因になる汚損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。
【０００５】
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。）。特許文献２に記載された従来の架空電線によると、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種または２種以上を添加したアルミニウム合金を、鋼心アルミニウムより線（ACSR）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１５７０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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や風に晒されており、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、グリス剤の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って周辺環境の汚染に繋がることがある。
（２）また、経年の日光照射（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。
また、特許文献１及び２に記載された従来の架空電線によると、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繋がるという問題がある。
【０００８】
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を用いながらも、高い耐食性能を備え、かつ経済性に優れたアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、鋼線の外周に被覆してアルミニウム被覆層を形成したアルミ覆鋼線において、前記アルミニウム被覆層の表面に耐食層を有することを特徴とするアルミ覆鋼線を提供する。
【００１０】
耐食層としては、アルマイト層またはベーマイト層が好ましい。また、このアルマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。ベーマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するため、１本または複数本の上記アルミ覆鋼線と、前記アルミ覆鋼線の外周に周方向に複数本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。
【発明の効果】
【００１２】
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を用いながらも、高い耐食性能を備え、かつ優れた経済性を有するアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るアルマイト層を設けたアルミ被覆鋼線の横断面構造を示した断面図であり、（ｂ）は、ベーマイト層を設けたアルミ被覆鋼線の横断面構造を示した断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る架空電線の横断面構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１（ａ）及び（ｂ）において、符号１は本発明の第１の実施の形態に係るアルミニウム被覆鋼線を示している。このアルミニウム被覆鋼線１は、アルミニウム被覆層１１の外周表面に耐食性能を有するアルマイト層の耐食層、もしくはベーマイト層の耐食層を設けたアルミニウム被覆鋼線である。なお、以下の説明においては、これらアルミニウム被覆鋼線を単に「アルミ覆鋼線」という。
【００１６】
このアルミ覆鋼線１は、丸線からなる鋼線１０と、鋼線１０の外周を被覆するように設けられるアルミニウムからなるアルミニウム被覆層１１と、アルミニウム被覆層１１の外周表面に設けられるアルマイト層１２、もしくはベーマイト層１３とを有している。この耐食層となるアルマイト層１２の厚さは０．２μｍ以上５０μｍ以下の範囲内にあり、また耐食層となるベーマイト層１３の厚さは０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲内にある。アルミ覆鋼線１としては、例えば送電線や配電線等に用いることができる。
【００１７】
アルミニウム被覆層１１のアルミニウムは実用金属の中でも卑な部類に属しているものの、大気中においては腐食し難い。これはアルミニウムが大気中の酸素によって直ちに酸化され、表面に極薄で緻密な酸化皮膜（厚さ数十Å、１０−３μｍオーダ）が形成されるためである。このことから、アルミニウムの耐食性を高めるには、アルマイト処理やベーマイト処理などの表面処理によって表面の皮膜厚さを増大させることが有効となる。これら皮膜の優れた耐食性能については、例えば、（社）軽金属協会、「アルミニウムハンドブック」1963，朝倉書店，p824-829，p1265-1267など多くの文献にて報告されている。
【００１８】
この優れた耐食性能を有するアルマイト層１２は、特定の電解液中でアルミニウムを陽極として電流を印加することで得ることができる。アルマイト層１２の厚さが０．２μm未満の場合は皮膜厚さが薄く、十分な耐食性能が得られない。また、アルマイト層１２の厚さが５０μｍを超えて大きくなると、アルマイト層１２の形成時間（電解時間）に長時間費やすことになり、製造コストの増大に繋がる。このことにより、アルマイト層１２の厚さとしては０．２μｍ以上５０μｍ以下の範囲が好ましい。
【００１９】
一方、この優れた耐食性能を有するベーマイト層１３は、高圧蒸気で蒸すか、もしくは水中で煮沸することで得ることができる。ベーマイト層１３の厚さが０．２μｍ未満であると皮膜厚さが薄く、耐食性能が不十分となる。また、ベーマイト層１３の厚さが５μｍを超えて大きくなると、ベーマイト層１３の形成時間（ベーマイト処理時間）に長時間費やすことになり、製造コストが増大する問題が生じる。このことにより、ベーマイト層１３の厚さとしては０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましい。
【００２０】
またアルマイト層１２形成時の電解液としては、硫酸系溶液、シュウ酸系溶液、クロム酸系溶液などの種々の組成が挙げられるが、任意に選定することができる。また、ベーマイト層１３の形成にあたっては、製造方法、添加物質等に特に制約はなく、従来技術の処理条件を任意に選定することができる。
【００２１】
［第１の実施の形態の効果］
上述した第１の実施の形態によると、鋼線１０の外周に被覆してアルミニウム被覆層１１を形成したアルミ覆鋼線１において、そのアルミニウム被覆層１１の外周表面に耐食性能を有する厚さ０．２μｍ以上５０μｍ以下のアルマイト層１２の耐食層、もしくは厚さ０．２μｍ以上５μｍ以下のベーマイト層１３の耐食層を設けたので、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を用いながらも、高い耐食性能を有し、かつ耐食性向上のためのアルミニウムの高純度化処理（精錬）を省略できるため、優れた経済性を付与することができる。
【００２２】
また、耐食層を設けたことにより、海塩粒子や汚損物質等の腐食性物質による腐食の進展を抑制でき、さらに架空電線を構成する本発明のアルミ覆鋼線はアルミニウム導体線との接触による鋼とアルミニウムとの電位差に基づくアルミニウム導体線の腐食促進作用（異種金属接触腐食、電食）を抑制できる。
【００２３】
［第２の実施の形態］
図２を参照すると、本発明の第２の実施の形態に係る架空電線が示されている。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２１と、１２本のアルミニウム導体線２１の外周に周方向にさらに撚り合わされる１８本のアルミニウム導体線２１とを有している。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。また、アルミニウム導体線２１は、電気用純アルミニウム（純度９９．７重量％程度）によって形成されている。
【００２４】
［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のアルミニウム被覆層１１の外周表面に、厚さ０．２μｍ以上５０μｍ以下のアルマイト層１２の耐食層、もしくは厚さ０．２μｍ以上５μｍ以下のベーマイト層１３の耐食層を設けたので、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。
【００２５】
アルミニウム被覆層１１の腐食によって鋼線１０の鋼地が露出し、隣接するアルミニウム導体線２１と接触すると、鋼とアルミニウムとの電位差に基づくアルミニウム導体線の腐食促進作用（異種金属接触腐食、電食）が生じるだけでなく、その際生じた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。しかしながら、この第２の実施の形態では、このようなアルミ覆鋼線１の鋼線１０の鋼地の露出によるアルミニウム導体線２１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。
【００２６】
また、耐食性の向上と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可能となる。更に、重大事故を未然に防止することができる。
【００２７】
以下に、本発明の更に具体的な実施例について比較例及び従来例とともに説明する。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】
【００２８】
実施例１として、鉄（Ｆｅ）０．２０重量％、珪素（Ｓｉ）０．０７重量％、銅（ｃｕ）０．００３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を用いて鋳造材を作製し、この鋳造材について熱間圧延工程を経て素線径φ９．５ｍｍのアルミニウム荒引線を得た。次に、熱間押出法により、この荒引線を用いて鋼線にアルミニウムを被覆した。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、アルミニウム被覆厚０．１７ｍｍのアルミ覆鋼線を得た。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理した後、陽極としてシュウ酸系溶液中で直流電流を印加した。この際、電流印加時間をパラメータとし、アルマイト層の厚さがそれぞれ０．２、８、２９、５０μｍのアルミ覆鋼線１（表１に示す実施例１−１、１−２、１−３及び１−４）を得た。
【実施例２】
【００２９】
実施例２として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理した後、９０°Ｃの純水中に浸漬させて、ベーマイト処理を行った。この際、浸漬時間をパラメータとし、ベーマイト層の厚さがそれぞれ０．２、１．４、３．５、５μｍのアルミ覆鋼線１（表１に示す実施例２−１、２−２、２−３及び２−４）を得た。
【比較例１】
【００３０】
また、アルミ覆鋼線の比較例１として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理後、実施例１と同一組成の溶液中で直流電流を印加し、アルマイト層の厚さが０．１μｍ、５５μｍ、８２μｍのアルミ覆鋼線（表１に示す比較例１−１、１−２及び１−３）を得た。
【比較例２】
【００３１】
アルミ覆鋼線の比較例２として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理後、実施例２と同温度、同溶液にてベーマイト処理を行い、ベーマイト層の厚さが０．１μｍ、５．９μｍ、７．７μｍのアルミ覆鋼線（表１に示す比較例２−１、２−２及び２−３）を得た。
【従来例１】
【００３２】
また、アルミ覆鋼線の従来例１として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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（表１に示す従来例１）を得た。
【００３３】
上記した実施例１−１〜１−４、２−１〜２−４のアルミ覆鋼線１、比較例１−１〜１−３、２−１〜２−３及び従来例１のアルミ覆鋼線について、腐食加速実験により耐食性を調査するとともに、皮膜形成時間からみた経済性を相対的に評価し、それらの総合評価を行った。腐食加速実験は５００ｍｍ長に切断したアルミ覆鋼線をｐＨ２の塩化水素水溶液中に５０時間浸漬し、それぞれの腐食進展状況を相対的に評価した。各種アルミ覆鋼線の性能評価結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１から明らかなように、上記実施例１−１〜１−４及び２−１〜２−４のアルミ覆鋼線１では、従来例１と比較して腐食進展が抑制されており、耐食性が良好であった。特に、実施例１−２、１−３、１−４及び２−３、２−４では腐食進展の程度が極めて小さく、優れた耐食性能を有していた。また、実施例１−１〜１−４及び２−１〜２−４の異なる被膜厚さからなる耐食層のものは皮膜形成時間が短時間と良好であることから、実際の製造面において問題とならないレベルにあり、経済性の点からも良好である。このように、鋼線１０の外周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電気用純アルミニウムを被覆してアルミニウム被覆層１１を形成し、その外周表面に耐食層のアルマイト層１２、もしくはベーマイト層１３を規定の範囲内の厚さで形成することにより、優れた耐食性と経済性を有するアルミ覆鋼線１を得ることが可能となる。
【００３６】
一方、耐食層の厚さが規定の範囲内から外れる比較例１−１、１−２、１−３及び２−１、２−２、２−３のアルミ覆鋼線については、耐食層の皮膜厚さが小さい場合は十分な耐食性能が得られず、また、耐食層の皮膜厚さが大きくなると耐食性は良好となるものの、皮膜形成時間が長時間となることから経済性の点から劣り（製品のコストアップに繋がり）、いずれの場合においても実用化が難しい結果となった。
【００３７】
次に、本発明の架空電線２の実施例について説明する。
【実施例３】
【００３８】
上記実施例１で得られたアルマイト層を有する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）２１を１２本、さらにその周囲に同アルミニウム導体線２１を１８本撚り合わせ、導体有効断面積１６０ｍｍ２の架空電線２（表２に示す実施例３−１、３−２、３−３及び３−４）を作製した。
【実施例４】
【００３９】
上記実施例２で得られたベーマイト層を有する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）２１を１２本、さらにその周囲に同アルミニウム導体線２１を１８本撚り合わせ、導体有効断面積１６０ｍｍ２の架空電線２（表２に示す実施例４−１、４−２、４−３及び４−４）を作製した。
【比較例３】
【００４０】
上記比較例１で得られたアルマイト層を有する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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す比較例３−１、３−２及び３−３）を作製した。
【比較例４】
【００４１】
上記比較例２で得られたベーマイト層を有する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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す比較例４−１、４−２及び４−３）を作製した。
【従来例２】
【００４２】
また、架空電線の従来例２として、アルマイト層やベーマイト層を有しないアルミ覆鋼線の上記従来例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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す従来例２）を作製した。
【従来例３】
【００４３】
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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す従来例３）を作製した。
【００４４】
上記実施例３−１〜３−４、４−１〜４−４の架空電線２、比較例３−１〜３−３、４−１〜４−３及び従来例２，３の架空電線について、腐食加速実験により耐食性を調べるとともに、表１にて示した経済性と併せて評価した。腐食加速実験は、架空電線を水平に設置し、電線温度が９０°Ｃになるようにトランスで通電した状態のもとに、３重量％の塩化ナトリウム水溶液に硫酸を添加し、ｐＨ３に調整した電解質溶液を噴霧１時間、大気乾燥２時間を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６０００サイクル後における６本層のアルミ覆鋼線及び溶融亜鉛めっき鋼線の腐食進展状況と、これと接触する１２本層アルミニウム導体線での電食（異種金属接触腐食）状況を調査した結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
表２から明らかなように、上記実施例３−１〜３−４、４−１〜４−４の架空電線２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、６本層鋼線では全域にわたって亜鉛めっき層が消失して鋼地が露出するとともに、この鋼線と接触する内層の１２本層アルミニウム導体線、ならびにその外側に位置する外層の１８本層アルミニウム導体線において、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唆するものである。
【００４７】
また、上記実施例３−１〜３−４及び４−１〜４−４の架空電線２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、この鋼線と接触する１２本層のアルミニウム導体線２１において電食による著しい腐食は認められなかった。このように、架空電線２用の純度９９．７重量％程度の電気用純アルミニウム導体線２１に対し、アルマイト層１２もしくはベーマイト層１３を規定の範囲内の厚さにより外周表面に耐食層を形成したアルミニウム被覆層１１を有するアルミ覆鋼線１を用いることで、架空電線２全体の高耐食性化が可能となる。
【００４８】
一方、耐食層の厚さが規定の範囲内から外れる比較例３−１、３−２、３−３及び４−１、４−２、４−３については、アルミ覆鋼線における耐食層の皮膜厚さが小さい場合は耐食効果が不十分となり、アルミ覆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。また、皮膜厚さが大きくなると耐食性は良好となるものの、先述のように、皮膜形成時間の長時間化に起因して経済性が大幅に低下する結果である。
【００４９】
本実施例では、アルミ覆鋼線におけるアルミニウム被覆層の組成が電気用純アルミニウムの場合について述べたが、それ以外の組成、例えばアルミニウム合金を用いたアルミ覆鋼線においても同様の効果が得られる。
【００５０】
また、本実施例においては、アルミ覆鋼線及び架空電線の素線形状が丸線（円形断面形状）の場合について説明したが、成形線（異型線）等それ以外の成形断面形状を有するアルミ覆鋼線、架空電線でも同様な効果が得られる。
【００５１】
更に、本実施例では、アルミニウム被覆層の全外周表面に耐食層を有するアルマイト層、もしくはベーマイト層を形成したアルミ覆鋼線について述べたが、複数本のアルミ覆鋼線を撚り合わせてより線の状態とし、その後に耐食層のアルマイト層、ベーマイト層を設けることで、架空電線の内層アルミニウム導体線と接触する箇所にのみ皮膜が形成されることになる。よって、アルミ覆鋼線とアルミニウム導体線２１との間における電食抑制効果があり、結果として架空電線全体の耐食性を高めることができる。
【００５２】
また、本実施例では、アルミニウム導体線に耐食層を施していないが、アルミ覆鋼線と同様に耐食層を形成することで、さらなる架空電線の耐食性の向上が図れることとなる。
【００５３】
本実施例では、アルミニウム導体線の導体として純度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ニウムより線（ＡＣＳＲ／ＡＣ）の場合について説明したが、導体として耐熱アルミニウム合金線を用いたアルミ覆鋼心耐熱アルミニウム合金より線（ＴＡＣＳＲ／ＡＣ）等々、電線の種類が異なっても、得られる効果は変わらないことはいうまでもない。
【００５４】
また、本発明のアルミ覆鋼線を適用した架空地線についても同様な耐食効果が得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１ アルミ覆鋼線
２ 架空電線
１０ 鋼線
１１ アルミニウム被覆層
１２ アルマイト層
１３ ベーマイト層
２１ アルミニウム導体線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム被覆鋼線（アルミ覆鋼線）及びそれを用いた架空電線に関し、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を用いながらも、高い耐食性能を有するアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電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（Aluminum Conductor 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などの汚損地域に布設されると、周辺環境に存在する海塩粒子や煤煙ガス等に起因して腐食を生じる場合がある。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、その機械的性能や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。
【０００３】
従来、このような架空電線の腐食を抑制する手段として、防食グリスの適用がなされてきた。すなわち、本手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、海塩粒子や汚損ガス成分等の腐食性物質が電線を構成するアルミ線や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。
【０００４】
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。）。特許文献１に記載された従来の架空電線によると、腐食の原因になる汚損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。
【０００５】
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。）。特許文献２に記載された従来の架空電線によると、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種または２種以上を添加したアルミニウム合金を、鋼心アルミニウムより線（ACSR）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１５７０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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や風に晒されており、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、グリス剤の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って周辺環境の汚染に繋がることがある。
（２）また、経年の日光照射（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。
また、特許文献１及び２に記載された従来の架空電線によると、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繋がるという問題がある。
【０００８】
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を用いながらも、高い耐食性能を備え、かつ経済性に優れたアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、鋼線の外周に被覆してアルミニウム被覆層を形成したアルミ覆鋼線において、前記アルミニウム被覆層の表面に耐食層を有することを特徴とするアルミ覆鋼線を提供する。
【００１０】
耐食層としては、アルマイト層またはベーマイト層が好ましい。また、このアルマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。ベーマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するため、１本または複数本の上記アルミ覆鋼線と、前記アルミ覆鋼線の外周に周方向に複数本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。
【発明の効果】
【００１２】
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を用いながらも、高い耐食性能を備え、かつ優れた経済性を有するアルミ覆鋼線及びそれを用いた架空電線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るアルマイト層を設けたアルミ被覆鋼線の横断面構造を示した断面図であり、（ｂ）は、ベーマイト層を設けたアルミ被覆鋼線の横断面構造を示した断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る架空電線の横断面構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１（ａ）及び（ｂ）において、符号１は本発明の第１の実施の形態に係るアルミニウム被覆鋼線を示している。このアルミニウム被覆鋼線１は、アルミニウム被覆層１１の外周表面に耐食性能を有するアルマイト層の耐食層、もしくはベーマイト層の耐食層を設けたアルミニウム被覆鋼線である。なお、以下の説明においては、これらアルミニウム被覆鋼線を単に「アルミ覆鋼線」という。
【００１６】
このアルミ覆鋼線１は、丸線からなる鋼線１０と、鋼線１０の外周を被覆するように設けられるアルミニウムからなるアルミニウム被覆層１１と、アルミニウム被覆層１１の外周表面に設けられるアルマイト層１２、もしくはベーマイト層１３とを有している。この耐食層となるアルマイト層１２の厚さは０．２μｍ以上５０μｍ以下の範囲内にあり、また耐食層となるベーマイト層１３の厚さは０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲内にある。アルミ覆鋼線１としては、例えば送電線や配電線等に用いることができる。
【００１７】
アルミニウム被覆層１１のアルミニウムは実用金属の中でも卑な部類に属しているものの、大気中においては腐食し難い。これはアルミニウムが大気中の酸素によって直ちに酸化され、表面に極薄で緻密な酸化皮膜（厚さ数十Å、１０−３μｍオーダ）が形成されるためである。このことから、アルミニウムの耐食性を高めるには、アルマイト処理やベーマイト処理などの表面処理によって表面の皮膜厚さを増大させることが有効となる。これら皮膜の優れた耐食性能については、例えば、（社）軽金属協会、「アルミニウムハンドブック」1963，朝倉書店，p824-829，p1265-1267など多くの文献にて報告されている。
【００１８】
この優れた耐食性能を有するアルマイト層１２は、特定の電解液中でアルミニウムを陽極として電流を印加することで得ることができる。アルマイト層１２の厚さが０．２μm未満の場合は皮膜厚さが薄く、十分な耐食性能が得られない。また、アルマイト層１２の厚さが５０μｍを超えて大きくなると、アルマイト層１２の形成時間（電解時間）に長時間費やすことになり、製造コストの増大に繋がる。このことにより、アルマイト層１２の厚さとしては０．２μｍ以上５０μｍ以下の範囲が好ましい。
【００１９】
一方、この優れた耐食性能を有するベーマイト層１３は、高圧蒸気で蒸すか、もしくは水中で煮沸することで得ることができる。ベーマイト層１３の厚さが０．２μｍ未満であると皮膜厚さが薄く、耐食性能が不十分となる。また、ベーマイト層１３の厚さが５μｍを超えて大きくなると、ベーマイト層１３の形成時間（ベーマイト処理時間）に長時間費やすことになり、製造コストが増大する問題が生じる。このことにより、ベーマイト層１３の厚さとしては０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましい。
【００２０】
またアルマイト層１２形成時の電解液としては、硫酸系溶液、シュウ酸系溶液、クロム酸系溶液などの種々の組成が挙げられるが、任意に選定することができる。また、ベーマイト層１３の形成にあたっては、製造方法、添加物質等に特に制約はなく、従来技術の処理条件を任意に選定することができる。
【００２１】
［第１の実施の形態の効果］
上述した第１の実施の形態によると、鋼線１０の外周に被覆してアルミニウム被覆層１１を形成したアルミ覆鋼線１において、そのアルミニウム被覆層１１の外周表面に耐食性能を有する厚さ０．２μｍ以上５０μｍ以下のアルマイト層１２の耐食層、もしくは厚さ０．２μｍ以上５μｍ以下のベーマイト層１３の耐食層を設けたので、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を用いながらも、高い耐食性能を有し、かつ耐食性向上のためのアルミニウムの高純度化処理（精錬）を省略できるため、優れた経済性を付与することができる。
【００２２】
また、耐食層を設けたことにより、海塩粒子や汚損物質等の腐食性物質による腐食の進展を抑制でき、さらに架空電線を構成する本発明のアルミ覆鋼線はアルミニウム導体線との接触による鋼とアルミニウムとの電位差に基づくアルミニウム導体線の腐食促進作用（異種金属接触腐食、電食）を抑制できる。
【００２３】
［第２の実施の形態］
図２を参照すると、本発明の第２の実施の形態に係る架空電線が示されている。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２１と、１２本のアルミニウム導体線２１の外周に周方向にさらに撚り合わされる１８本のアルミニウム導体線２１とを有している。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。また、アルミニウム導体線２１は、電気用純アルミニウム（純度９９．７重量％程度）によって形成されている。
【００２４】
［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のアルミニウム被覆層１１の外周表面に、厚さ０．２μｍ以上５０μｍ以下のアルマイト層１２の耐食層、もしくは厚さ０．２μｍ以上５μｍ以下のベーマイト層１３の耐食層を設けたので、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。
【００２５】
アルミニウム被覆層１１の腐食によって鋼線１０の鋼地が露出し、隣接するアルミニウム導体線２１と接触すると、鋼とアルミニウムとの電位差に基づくアルミニウム導体線の腐食促進作用（異種金属接触腐食、電食）が生じるだけでなく、その際生じた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。しかしながら、この第２の実施の形態では、このようなアルミ覆鋼線１の鋼線１０の鋼地の露出によるアルミニウム導体線２１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。
【００２６】
また、耐食性の向上と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可能となる。更に、重大事故を未然に防止することができる。
【００２７】
以下に、本発明の更に具体的な実施例について比較例及び従来例とともに説明する。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】
【００２８】
実施例１として、鉄（Ｆｅ）０．２０重量％、珪素（Ｓｉ）０．０７重量％、銅（ｃｕ）０．００３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を用いて鋳造材を作製し、この鋳造材について熱間圧延工程を経て素線径φ９．５ｍｍのアルミニウム荒引線を得た。次に、熱間押出法により、この荒引線を用いて鋼線にアルミニウムを被覆した。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、アルミニウム被覆厚０．１７ｍｍのアルミ覆鋼線を得た。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理した後、陽極としてシュウ酸系溶液中で直流電流を印加した。この際、電流印加時間をパラメータとし、アルマイト層の厚さがそれぞれ０．２、８、２９、５０μｍのアルミ覆鋼線１（表１に示す実施例１−１、１−２、１−３及び１−４）を得た。
【実施例２】
【００２９】
実施例２として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理した後、９０°Ｃの純水中に浸漬させて、ベーマイト処理を行った。この際、浸漬時間をパラメータとし、ベーマイト層の厚さがそれぞれ０．２、１．４、３．５、５μｍのアルミ覆鋼線１（表１に示す実施例２−１、２−２、２−３及び２−４）を得た。
【比較例１】
【００３０】
また、アルミ覆鋼線の比較例１として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理後、実施例１と同一組成の溶液中で直流電流を印加し、アルマイト層の厚さが０．１μｍ、５５μｍ、８２μｍのアルミ覆鋼線（表１に示す比較例１−１、１−２及び１−３）を得た。
【比較例２】
【００３１】
アルミ覆鋼線の比較例２として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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。このアルミ覆鋼線をサンドブラスト処理後、実施例２と同温度、同溶液にてベーマイト処理を行い、ベーマイト層の厚さが０．１μｍ、５．９μｍ、７．７μｍのアルミ覆鋼線（表１に示す比較例２−１、２−２及び２−３）を得た。
【従来例１】
【００３２】
また、アルミ覆鋼線の従来例１として、実施例１と同一の組成で同一重量％を有する純度９９．７重量％程度のアルミニウム地金を用いて鋳造材を作製し、実施例１と同一条件にて熱間圧延工程により得られたアルミニウム荒引線を熱間押出法による鋼線へのアルミニウムの被覆、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（表１に示す従来例１）を得た。
【００３３】
上記した実施例１−１〜１−４、２−１〜２−４のアルミ覆鋼線１、比較例１−１〜１−３、２−１〜２−３及び従来例１のアルミ覆鋼線について、腐食加速実験により耐食性を調査するとともに、皮膜形成時間からみた経済性を相対的に評価し、それらの総合評価を行った。腐食加速実験は５００ｍｍ長に切断したアルミ覆鋼線をｐＨ２の塩化水素水溶液中に５０時間浸漬し、それぞれの腐食進展状況を相対的に評価した。各種アルミ覆鋼線の性能評価結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１から明らかなように、上記実施例１−１〜１−４及び２−１〜２−４のアルミ覆鋼線１では、従来例１と比較して腐食進展が抑制されており、耐食性が良好であった。特に、実施例１−２、１−３、１−４及び２−３、２−４では腐食進展の程度が極めて小さく、優れた耐食性能を有していた。また、実施例１−１〜１−４及び２−１〜２−４の異なる被膜厚さからなる耐食層のものは皮膜形成時間が短時間と良好であることから、実際の製造面において問題とならないレベルにあり、経済性の点からも良好である。このように、鋼線１０の外周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電気用純アルミニウムを被覆してアルミニウム被覆層１１を形成し、その外周表面に耐食層のアルマイト層１２、もしくはベーマイト層１３を規定の範囲内の厚さで形成することにより、優れた耐食性と経済性を有するアルミ覆鋼線１を得ることが可能となる。
【００３６】
一方、耐食層の厚さが規定の範囲内から外れる比較例１−１、１−２、１−３及び２−１、２−２、２−３のアルミ覆鋼線については、耐食層の皮膜厚さが小さい場合は十分な耐食性能が得られず、また、耐食層の皮膜厚さが大きくなると耐食性は良好となるものの、皮膜形成時間が長時間となることから経済性の点から劣り（製品のコストアップに繋がり）、いずれの場合においても実用化が難しい結果となった。
【００３７】
次に、本発明の架空電線２の実施例について説明する。
【実施例３】
【００３８】
上記実施例１で得られたアルマイト層を有する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）２１を１２本、さらにその周囲に同アルミニウム導体線２１を１８本撚り合わせ、導体有効断面積１６０ｍｍ２の架空電線２（表２に示す実施例３−１、３−２、３−３及び３−４）を作製した。
【実施例４】
【００３９】
上記実施例２で得られたベーマイト層を有する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）２１を１２本、さらにその周囲に同アルミニウム導体線２１を１８本撚り合わせ、導体有効断面積１６０ｍｍ２の架空電線２（表２に示す実施例４−１、４−２、４−３及び４−４）を作製した。
【比較例３】
【００４０】
上記比較例１で得られたアルマイト層を有する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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す比較例３−１、３−２及び３−３）を作製した。
【比較例４】
【００４１】
上記比較例２で得られたベーマイト層を有する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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す比較例４−１、４−２及び４−３）を作製した。
【従来例２】
【００４２】
また、架空電線の従来例２として、アルマイト層やベーマイト層を有しないアルミ覆鋼線の上記従来例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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す従来例２）を作製した。
【従来例３】
【００４３】
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１６０ｍｍ２の架空電線（表２に示す従来例３）を作製した。
【００４４】
上記実施例３−１〜３−４、４−１〜４−４の架空電線２、比較例３−１〜３−３、４−１〜４−３及び従来例２，３の架空電線について、腐食加速実験により耐食性を調べるとともに、表１にて示した経済性と併せて評価した。腐食加速実験は、架空電線を水平に設置し、電線温度が９０°Ｃになるようにトランスで通電した状態のもとに、３重量％の塩化ナトリウム水溶液に硫酸を添加し、ｐＨ３に調整した電解質溶液を噴霧１時間、大気乾燥２時間を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６０００サイクル後における６本層のアルミ覆鋼線及び溶融亜鉛めっき鋼線の腐食進展状況と、これと接触する１２本層アルミニウム導体線での電食（異種金属接触腐食）状況を調査した結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
表２から明らかなように、上記実施例３−１〜３−４、４−１〜４−４の架空電線２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、６本層鋼線では全域にわたって亜鉛めっき層が消失して鋼地が露出するとともに、この鋼線と接触する内層の１２本層アルミニウム導体線、ならびにその外側に位置する外層の１８本層アルミニウム導体線において、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唆するものである。
【００４７】
また、上記実施例３−１〜３−４及び４−１〜４−４の架空電線２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、この鋼線と接触する１２本層のアルミニウム導体線２１において電食による著しい腐食は認められなかった。このように、架空電線２用の純度９９．７重量％程度の電気用純アルミニウム導体線２１に対し、アルマイト層１２もしくはベーマイト層１３を規定の範囲内の厚さにより外周表面に耐食層を形成したアルミニウム被覆層１１を有するアルミ覆鋼線１を用いることで、架空電線２全体の高耐食性化が可能となる。
【００４８】
一方、耐食層の厚さが規定の範囲内から外れる比較例３−１、３−２、３−３及び４−１、４−２、４−３については、アルミ覆鋼線における耐食層の皮膜厚さが小さい場合は耐食効果が不十分となり、アルミ覆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。また、皮膜厚さが大きくなると耐食性は良好となるものの、先述のように、皮膜形成時間の長時間化に起因して経済性が大幅に低下する結果である。
【００４９】
本実施例では、アルミ覆鋼線におけるアルミニウム被覆層の組成が電気用純アルミニウムの場合について述べたが、それ以外の組成、例えばアルミニウム合金を用いたアルミ覆鋼線においても同様の効果が得られる。
【００５０】
また、本実施例においては、アルミ覆鋼線及び架空電線の素線形状が丸線（円形断面形状）の場合について説明したが、成形線（異型線）等それ以外の成形断面形状を有するアルミ覆鋼線、架空電線でも同様な効果が得られる。
【００５１】
更に、本実施例では、アルミニウム被覆層の全外周表面に耐食層を有するアルマイト層、もしくはベーマイト層を形成したアルミ覆鋼線について述べたが、複数本のアルミ覆鋼線を撚り合わせてより線の状態とし、その後に耐食層のアルマイト層、ベーマイト層を設けることで、架空電線の内層アルミニウム導体線と接触する箇所にのみ皮膜が形成されることになる。よって、アルミ覆鋼線とアルミニウム導体線２１との間における電食抑制効果があり、結果として架空電線全体の耐食性を高めることができる。
【００５２】
また、本実施例では、アルミニウム導体線に耐食層を施していないが、アルミ覆鋼線と同様に耐食層を形成することで、さらなる架空電線の耐食性の向上が図れることとなる。
【００５３】
本実施例では、アルミニウム導体線の導体として純度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ニウムより線（ＡＣＳＲ／ＡＣ）の場合について説明したが、導体として耐熱アルミニウム合金線を用いたアルミ覆鋼心耐熱アルミニウム合金より線（ＴＡＣＳＲ／ＡＣ）等々、電線の種類が異なっても、得られる効果は変わらないことはいうまでもない。
【００５４】
また、本発明のアルミ覆鋼線を適用した架空地線についても同様な耐食効果が得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１ アルミ覆鋼線
２ 架空電線
１０ 鋼線
１１ アルミニウム被覆層
１２ アルマイト層
１３ ベーマイト層
２１ アルミニウム導体線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼線の外周に被覆してアルミニウム被覆層を形成したアルミ覆鋼線において、前記アルミニウム被覆層の表面に耐食層を有することを特徴とするアルミ覆鋼線。
【請求項２】
前記耐食層は、アルマイト層またはベーマイト層からなることを特徴とするアルミ覆鋼線。
【請求項３】
前記アルマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のアルミ覆鋼線。
【請求項４】
前記ベーマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のアルミ覆鋼線。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の１本または複数本の前記アルミ覆鋼線と、前記アルミ覆鋼線の外周に周方向に複数本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１】
鋼線の外周に被覆してアルミニウム被覆層を形成したアルミ覆鋼線において、前記アルミニウム被覆層の表面に耐食層を有することを特徴とするアルミ覆鋼線。
【請求項２】
前記耐食層は、アルマイト層またはベーマイト層からなることを特徴とするアルミ覆鋼線。
【請求項３】
前記アルマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のアルミ覆鋼線。
【請求項４】
前記ベーマイト層の厚さは、０．２μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のアルミ覆鋼線。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の１本または複数本の前記アルミ覆鋼線と、前記アルミ覆鋼線の外周に周方向に複数本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。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１８２５３７（Ｐ２０１０−１８２５３７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５１７８（Ｐ２００９−２５１７８）
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【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）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【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）】
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