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JP7568466B2 - Electrical wire - Google Patents
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JP7568466B2 - Electrical wire - Google Patents

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Description

本発明は、中心線と、中心線を取り囲むように配置される複数の導体芯線と、複数の導体芯線を覆うように設けられる絶縁体と、を備える電線に関する。 The present invention relates to an electric wire comprising a center wire, a number of conductor core wires arranged to surround the center wire, and an insulator provided to cover the number of conductor core wires.

従来から、電柱や鉄塔等に架け渡すように敷設されて送電等に用いられる架空配電線として、抗張力体としての中心線と、中心線を取り囲みながら撚り合わされる複数の導体芯線と、外装材としての樹脂絶縁体と、を有する電線が提案されている。例えば、従来の架空配電線の一つでは、補強繊維に溶融金属を含浸させた複合材料で構成された中心線の外周を取り囲むように、複数本の導体芯線が配置されている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, electric wires have been proposed as overhead distribution lines that are laid across utility poles, steel towers, etc. and used for power transmission, etc., and that have a center wire as a tensile strength member, multiple conductor core wires twisted together while surrounding the center wire, and a resin insulator as an exterior material. For example, in one conventional overhead distribution line, multiple conductor core wires are arranged to surround the outer periphery of a center wire made of a composite material in which reinforcing fibers are impregnated with molten metal (see, for example, Patent Document 1).

特開2001-167644号公報JP 2001-167644 A

上述した従来の電線は、中心線として一般的な鋼線(例えば、亜鉛メッキ鋼線やアルミ覆鋼線など)が用いられる場合に比べて軽量化が可能であり、強度と重量とのバランスに優れる。しかし、従来の電線を実際に使用するにあたり、配電設備のメンテナンス等の目的で使用後の電線を廃棄する場合、中心線を構成する複合材料から金属部分と補強繊維とを分離することが困難であることから、廃棄処理が複雑化する。換言すると、電線の廃棄やリサイクルを行う際の環境負荷が大きい。 The conventional electric wires described above can be made lighter than those using general steel wires (e.g., galvanized steel wires or aluminum-coated steel wires) as the center wire, and have an excellent balance between strength and weight. However, when using conventional electric wires in practice, when discarding used electric wires for purposes such as the maintenance of power distribution equipment, it is difficult to separate the metal portion and the reinforcing fibers from the composite material that constitutes the center wire, which makes the disposal process complicated. In other words, the environmental impact of discarding or recycling electric wires is large.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、強度及び軽量性に優れ且つ廃棄等を行う際の環境負荷を低減可能な電線を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide an electric wire that is strong and lightweight and that reduces the environmental impact when it is disposed of, etc.

前述した目的を達成するために、本発明に係る電線は、下記[1]~[]を特徴としている。
[1]
中心線と、前記中心線を取り囲むように配置される複数の導体芯線と、前記複数の前記導体芯線を覆うように設けられる絶縁体と、を備える電線であって、
前記中心線の全体は、
ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料から構成される、
電線であること。
[2]
上記[1]に記載の電線において、
前記中心線を構成する前記混合材料は、
ポリブチレンサクシネート(PBS)を100重量部、
セルロースナノファイバー(CNF)を50重量部以上100重量部以下、
の重量比率で含有する、
電線であること。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の電線において、
前記絶縁体は、
当該絶縁体の外周面から径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部を有する、
電線であること。
[4]
上記[1]に記載の電線において、
前記中心線の引張強度は、380N/mm 以上760N/mm 以下である、
電線であること。
In order to achieve the above-mentioned object, the electric wire according to the present invention is characterized by the following [1] to [ 4 ].
[1]
An electric wire including a center wire, a plurality of conductor core wires arranged to surround the center wire, and an insulator provided to cover the plurality of conductor core wires,
The entire center line is
It is composed of a mixed material including polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF),
It is an electric wire.
[2]
In the electric wire according to the above [1],
The mixed material constituting the center line is
Polybutylene succinate (PBS) 100 parts by weight,
Cellulose nanofiber (CNF) is 50 parts by weight or more and 100 parts by weight or less,
In a weight ratio of
It is an electric wire.
[3]
In the electric wire according to the above [1] or [2],
The insulator is
a protrusion portion protruding radially outward from an outer circumferential surface of the insulator and extending in an axial direction;
It is an electric wire.
[4]
In the electric wire according to the above [1],
The tensile strength of the center line is 380 N/mm2 or more and 760 N/mm2 or less .
It is an electric wire.

上記[1]の構成の電線によれば、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料で構成された中心線が、抗張力体として用いられる。発明者による実験及び考察等によれば、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料で中心線を構成することで、電線(例えば、架空配電線)に求められる強度を有しながら、一般的な鋼線を中心線として用いる場合に比べて重量を低減した電線が得られることが明らかになっている。更に、ポリブチレンサクシネート(PBS)は、生分解性樹脂であり、セルロースナノファイバー(CNF)は、植物等の主成分であるセルロースから抽出される繊維状材料である。そのため、上述した従来の電線に用いられる中心線に比べ、廃棄等を行う際の環境負荷を低減できる。なお、電線の使用時には中心線は絶縁体に覆われて外部環境から隔離されているため、中心線の生分解性は問題にならない。したがって、本構成の電線は、強度及び軽量性に優れ且つ廃棄等を行う際の環境負荷を低減可能である。 According to the electric wire of the above-mentioned configuration [1], a center wire made of a mixed material containing polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) is used as a tension member. According to the experiments and considerations by the inventors, it has been revealed that by making the center wire of a mixed material containing polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF), it is possible to obtain an electric wire that has the strength required for an electric wire (e.g., an overhead distribution line) while being lighter in weight than when a general steel wire is used as the center wire. Furthermore, polybutylene succinate (PBS) is a biodegradable resin, and cellulose nanofiber (CNF) is a fibrous material extracted from cellulose, which is the main component of plants, etc. Therefore, compared to the center wire used in the above-mentioned conventional electric wire, the environmental load when disposing of the center wire can be reduced. In addition, since the center wire is covered with an insulator and isolated from the external environment when the electric wire is in use, the biodegradability of the center wire is not an issue. Therefore, this type of electric wire is strong and lightweight, and can reduce the environmental impact when it is disposed of.

上記[2]の構成の電線によれば、中心線を構成する混合材料は、ポリブチレンサクシネート(PBS)を100重量部、セルロースナノファイバー(CNF)を50重量部以上100重量部以下、の重量比率で含有する。発明者による実験及び考察によれば、このような組成を有する混合材料は、引張強度に優れることから中心線の細径化が可能となり、且つ、混合材料を加工(例えば、押出成形等)して中心線を製造する際に加工装置にかかる負荷を低減できる。 According to the electric wire having the configuration of [2] above, the mixed material constituting the center wire contains 100 parts by weight of polybutylene succinate (PBS) and 50 to 100 parts by weight of cellulose nanofiber (CNF). According to experiments and considerations by the inventors, a mixed material having such a composition has excellent tensile strength, which allows the center wire to be made thinner, and also reduces the load on the processing equipment when the mixed material is processed (e.g., extrusion molding, etc.) to manufacture the center wire.

上記[3]の構成の電線によれば、絶縁体の外周面から径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部(いわゆる、ひれ)が、絶縁体に設けられる。これにより、例えば、電線を架空配電線として用いる際、電線に積もった雪が電線の円周方向に沿って回り込むことを妨げることで、電線周囲に雪が固着すること(着雪)を抑制できる。更に、本構成の電線の中心線(抗張力体)は一般的な鋼線に比べて軽量であるため、導体芯線としてアルミニウム又はアルミニウム合金等で構成された軽量な素線が用いられる場合、電線全体の重量が特に軽量となる。このように軽量な電線への着雪を抑制することで、例えば、着雪に起因する電線の揺動等(いわゆるギャロッピングやスリートジャンプ等)を適切に抑制できる。この点で、本構成の突条部による難着雪効果が電線にもたらす貢献は、極めて顕著なものである。 According to the electric wire of the configuration [3] above, the insulator is provided with a protrusion (so-called fin) that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the insulator and extends in the axial direction. As a result, when the electric wire is used as an overhead distribution line, for example, snow accumulated on the electric wire is prevented from moving around the electric wire in the circumferential direction, thereby suppressing snow from adhering to the periphery of the electric wire (snow accretion). Furthermore, since the center wire (tensile member) of the electric wire of this configuration is lighter than a general steel wire, when a lightweight wire made of aluminum or an aluminum alloy is used as the conductor core wire, the weight of the entire electric wire is particularly light. By suppressing snow accretion on such a lightweight electric wire, for example, the oscillation of the electric wire caused by snow accretion (so-called galloping, sleet jump, etc.) can be appropriately suppressed. In this respect, the contribution of the snow accretion prevention effect of the protrusion of this configuration to the electric wire is extremely remarkable.

本発明によれば、強度及び軽量性に優れ且つ廃棄等を行う際の環境負荷を低減可能な電線を提供できる。 The present invention provides an electric wire that is strong and lightweight and reduces the environmental impact when it is disposed of.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. The details of the present invention will become clearer by reading the following description of the embodiment of the invention (hereinafter referred to as "embodiment") with reference to the attached drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る電線の端部を、内部構造の理解容易化のために各構成部材の一部を適宜取り除いて示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an end portion of an electric wire according to an embodiment of the present invention with some of the components appropriately removed in order to facilitate understanding of the internal structure. 図2は、図1に示す電線のA-A断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric wire shown in FIG. 図3は、図1に示す電線を製造する製造装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for manufacturing the electric wire shown in FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電線1について説明する。電線1は、典型的には、電柱や鉄塔等に架け渡すように敷設されて送電等に用いられる架空配電線として使用される。よって、電線1は、強度(具体的には、抗張力性)及び軽量性が要求される。 The electric wire 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The electric wire 1 is typically used as an overhead distribution line that is laid across utility poles, steel towers, etc. and used for power transmission, etc. Therefore, the electric wire 1 is required to have strength (specifically, tensile strength) and light weight.

<電線1の構成>
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電線1は、抗張力体としての丸棒状の中心線10と、中心線10を取り囲んで撚り合わされる複数の導体芯線20と、複数の導体芯線20を覆うように設けられる円管状の絶縁体30と、を備える。
<Configuration of Electric Wire 1>
As shown in Figs. 1 and 2, the electric wire 1 according to this embodiment includes a round bar-shaped center wire 10 serving as a tensile member, a plurality of conductor core wires 20 twisted together around the center wire 10, and a cylindrical insulator 30 provided to cover the plurality of conductor core wires 20.

中心線10は、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料から構成されている。中心線10を構成するポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)の具体的な組成については後述する。 The center line 10 is made of a mixed material containing polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF). The specific composition of the polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) that make up the center line 10 will be described later.

セルロースナノファイバー(CNF)の比重は1.5程度であり、鋼鉄の比重(=7.8程度)より十分に小さい。よって、セルロースナノファイバー(CNF)は、鋼鉄と比べて極めて軽い。発明者による実験及び考察等によれば、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料で中心線10を構成することで、電線1として十分な強度を確保しながら、一般的な鋼線を中心線として用いる場合に比べて軽量化が可能である。 The specific gravity of cellulose nanofiber (CNF) is about 1.5, which is much smaller than the specific gravity of steel (about 7.8). Therefore, cellulose nanofiber (CNF) is extremely light compared to steel. According to the inventor's experiments and considerations, by constructing the center wire 10 from a mixed material containing polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF), it is possible to reduce the weight compared to using a general steel wire as the center wire while ensuring sufficient strength for the electric wire 1.

ポリブチレンサクシネート(PBS)は、生分解が可能な生分解性樹脂である。セルロースナノファイバー(CNF)は、植物等の主成分であるセルロースから抽出される繊維状材料である。よって、上述した従来の電線に用いられる中心線(金属と繊維との複合材料で構成)に比べ、中心線10の廃棄時の環境負荷が小さい。更に、電線1の使用時には中心線10は絶縁体30に覆われて外部環境から隔離されているため、中心線10の生分解性は問題にならない。 Polybutylene succinate (PBS) is a biodegradable resin that is biodegradable. Cellulose nanofiber (CNF) is a fibrous material extracted from cellulose, the main component of plants, etc. Therefore, compared to the center wires (made of a composite material of metal and fiber) used in the above-mentioned conventional electric wires, the environmental impact of the center wire 10 when disposed of is small. Furthermore, when the electric wire 1 is in use, the center wire 10 is covered with the insulator 30 and isolated from the external environment, so the biodegradability of the center wire 10 is not an issue.

導体芯線20は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。撚り合わされた複数の導体芯線20における撚りの形態は、特に制限されないが、S撚り、Z撚り、及び、SZ撚り(交互撚り)の何れであってもよい。電線1に含まれる導体芯線20の本数は、特に制限されないが、本例では8本である。 The conductor core wires 20 are made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. The twisting form of the twisted conductor core wires 20 is not particularly limited, but may be any of S twist, Z twist, and SZ twist (alternate twist). The number of conductor core wires 20 included in the electric wire 1 is not particularly limited, but is eight in this example.

中心線10を取り囲んで撚り合わされる複数の導体芯線20の公称断面積は、典型的には、25mm又は58mmである。導体芯線20の公称断面積が25mmの場合、中心線10の外径は4.3mmであり、導体芯線20の外径は2.3mmであることが好ましい。導体芯線20の公称断面積が58mmの場合、中心線10の外径は6.5mmであり、導体芯線20の外径は3.5mmであることが好ましい。なお、これらの中心線10及び導体芯線20の外径の値は、後述する撚り線圧縮部44による圧縮前の値(換言すれば、後述する導体芯線供給部41及び中心線供給部42よる繰り出し時点での値)である。更に、詳細は後述するように、中心線10の強度について、導体芯線20の公称断面積が25mmの場合、中心線10の最大耐力が5.5kN以上であることが好ましく、導体芯線20の公称断面積=58mmの場合、中心線10の最大耐力が12.3kN以上であることが好ましい。別の言い方をすると、中心線10の引張強度は、380N/mm以上760N/mm以下であることが好ましい。 The nominal cross-sectional area of the multiple conductor core wires 20 twisted around the center wire 10 is typically 25 mm2 or 58 mm2 . When the nominal cross-sectional area of the conductor core wire 20 is 25 mm2 , the outer diameter of the center wire 10 is preferably 4.3 mm and the outer diameter of the conductor core wire 20 is preferably 2.3 mm. When the nominal cross-sectional area of the conductor core wire 20 is 58 mm2 , the outer diameter of the center wire 10 is preferably 6.5 mm and the outer diameter of the conductor core wire 20 is preferably 3.5 mm. The outer diameters of the center wire 10 and the conductor core wire 20 are values before compression by a strand compression unit 44 described later (in other words, values at the time of unwinding by a conductor core wire supply unit 41 and a center wire supply unit 42 described later). Furthermore, as described in detail below, regarding the strength of the center wire 10, when the nominal cross-sectional area of the conductor core wire 20 is 25 mm2 , the maximum yield strength of the center wire 10 is preferably 5.5 kN or more, and when the nominal cross-sectional area of the conductor core wire 20 is 58 mm2 , the maximum yield strength of the center wire 10 is preferably 12.3 kN or more. In other words, the tensile strength of the center wire 10 is preferably 380 N/mm2 or more and 760 N/mm2 or less .

円管状の絶縁体30は、撚り合わされた複数の導体芯線20の外周を覆っている。絶縁体30は、例えば、塩化ビニル材料やポリエチレン材料等の絶縁樹脂材料で構成されている。絶縁体30の外周面には、図1及び図2に示すように、径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部31(いわゆる、ひれ)が設けられている。図1及び図2に示す例では、一対の突条部31が、絶縁体30の外周面における周方向の上下端位置に設けられている。これにより、例えば、電線1を架空配電線として用いる際、電線1に積もった雪が電線1の円周方向に沿って回り込むことを突条部31で妨げ、電線1の周囲に雪が固着すること(着雪)を抑制できる。 The cylindrical insulator 30 covers the outer circumference of the twisted conductor core wires 20. The insulator 30 is made of an insulating resin material such as polyvinyl chloride or polyethylene. As shown in Figs. 1 and 2, the outer circumferential surface of the insulator 30 is provided with a protrusion 31 (so-called fin) that protrudes radially outward and extends in the axial direction. In the example shown in Figs. 1 and 2, a pair of protrusions 31 are provided at the upper and lower end positions in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the insulator 30. As a result, for example, when the electric wire 1 is used as an overhead distribution line, the protrusions 31 prevent snow accumulated on the electric wire 1 from moving around the electric wire 1 in the circumferential direction, and snow adhesion around the electric wire 1 (snow accretion) can be suppressed.

絶縁体30は、中心線10を取り囲んで撚り合わされた複数の導体芯線20の外周に、加熱溶融された樹脂材料を一対の突条部31が設けられた円管形状を有するように押出成形することにより形成されている。これにより、中心線10及び中心線10を取り囲んで撚り合わされている複数の導体芯線20が、絶縁体30によって保護される。 The insulator 30 is formed by extruding a heated and melted resin material onto the outer circumference of the multiple conductor core wires 20 that are twisted around the center wire 10, so that the resin material has a cylindrical shape with a pair of protrusions 31. This allows the center wire 10 and the multiple conductor core wires 20 that are twisted around the center wire 10 to be protected by the insulator 30.

<電線1の製造装置及び製造方法>
次いで、電線1を製造する製造装置40、及び、製造装置40を用いた電線1の製造方法について説明する。
<Apparatus and method for manufacturing electric wire 1>
Next, a manufacturing apparatus 40 for manufacturing the electric wire 1 and a manufacturing method of the electric wire 1 using the manufacturing apparatus 40 will be described.

図3に示すように、電線1を製造する製造装置40は、導体芯線供給部41及び中心線供給部42を備えている。導体芯線供給部41は一般的なリール等を含んで構成され、導体芯線供給部41から、複数の導体芯線20が繰り出される。中心線供給部42も一般的なリール等を含んで構成され、中心線供給部42から、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を混錬し押出成形した中心線10が繰り出される。 As shown in FIG. 3, the manufacturing device 40 for manufacturing the electric wire 1 includes a conductor core wire supply unit 41 and a center wire supply unit 42. The conductor core wire supply unit 41 includes a general reel, etc., and a plurality of conductor core wires 20 are paid out from the conductor core wire supply unit 41. The center wire supply unit 42 also includes a general reel, etc., and pays out a center wire 10 that is made by kneading and extruding polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF).

導体芯線供給部41及び中心線供給部42の下流側には、撚り部43が設けられている。撚り部43には、導体芯線供給部41から繰り出される複数の導体芯線20及び中心線供給部42から繰り出される中心線10が送り込まれる。撚り部43は、一般的な撚り機構を有し、中心線10を取り囲むように複数の導体芯線20を撚り合わせる。 Downstream of the conductor core wire supply unit 41 and the center wire supply unit 42, a twisting unit 43 is provided. A plurality of conductor core wires 20 fed from the conductor core wire supply unit 41 and a center wire 10 fed from the center wire supply unit 42 are fed into the twisting unit 43. The twisting unit 43 has a typical twisting mechanism and twists the plurality of conductor core wires 20 together to surround the center wire 10.

撚り部43の下流側には、撚り線圧縮部44及び絶縁体形成部45が順に設けられている。撚り線圧縮部44は、一般的なダイスを有し、中心線10を取り囲むように撚り合わされている複数の導体芯線20を、ダイスを用いて径方向内側に圧縮する。これにより、複数の導体芯線20が円筒状に塑性変形して、図1及び図2に示すように、中心線10の外周に隙間なく密着する。絶縁体形成部45は、一般的な絶縁体形成機構を有し、圧縮された複数の導体芯線20の周囲を覆うように、加熱溶融された樹脂材料を押出成形することにより、一対の突条部31が設けられた円管状の絶縁体30を形成する。以上により、図1及び図2に示す電線1が製造される。 Downstream of the twisting section 43, a twisted wire compression section 44 and an insulator forming section 45 are provided in this order. The twisted wire compression section 44 has a general die, and compresses the multiple conductor core wires 20 twisted to surround the center wire 10 radially inward using the die. As a result, the multiple conductor core wires 20 are plastically deformed into a cylindrical shape and are tightly attached to the outer periphery of the center wire 10 as shown in Figures 1 and 2. The insulator forming section 45 has a general insulator forming mechanism, and forms a cylindrical insulator 30 provided with a pair of protrusions 31 by extruding a heated and melted resin material so as to cover the periphery of the compressed multiple conductor core wires 20. In this manner, the electric wire 1 shown in Figures 1 and 2 is manufactured.

<中心線10を構成する混合材料の組成(重量比率)の好ましい範囲>
以下、中心線10を構成するポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)の組成の好ましい範囲について説明する。発明者による実験及び考察等によれば、中心線10を構成するポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)の組成に関し、ポリブチレンサクシネート(PBS)が100重量部に対して、セルロースナノファイバー(CNF)を50~100重量部とすることが好ましい、ことが判明した。
<Preferable range of composition (weight ratio) of mixed material constituting center wire 10>
The following describes a preferred range for the composition of polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) that constitute the center wire 10. According to experiments and considerations by the inventors, it has been found that, with regard to the composition of polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) that constitute the center wire 10, it is preferable that the amount of cellulose nanofiber (CNF) is 50 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of polybutylene succinate (PBS).

具体的には、ポリブチレンサクシネート(PBS)が100重量部に対して、セルロースナノファイバー(CNF)を50重量部以上とすることで、架空配電線として使用される電線1の中心線10として必要な強度を満足することができることが判明した。ここで、中心線10に求められる強度として、例えば、導体芯線20の公称断面積が25mmの場合、中心線10の最大耐力が5.5kN以上であることが好ましく、導体芯線20の公称断面積が58mmの場合、中心線10の最大耐力が12.3kN以上であることが好ましい。 Specifically, it has been found that the strength required for the center wire 10 of the electric wire 1 used as an overhead distribution line can be satisfied by using 50 parts by weight or more of cellulose nanofiber (CNF) per 100 parts by weight of polybutylene succinate (PBS). Here, as the strength required for the center wire 10, for example, when the nominal cross-sectional area of the conductor core wire 20 is 25 mm2 , the maximum yield strength of the center wire 10 is preferably 5.5 kN or more, and when the nominal cross-sectional area of the conductor core wire 20 is 58 mm2 , the maximum yield strength of the center wire 10 is preferably 12.3 kN or more.

ポリブチレンサクシネート(PBS)が100重量部に対するセルロースナノファイバー(CNF)の重量部数の50からの増加に伴い、中心線10の引張強度が増加することによって中心線10の細径化が可能となる。しかし、ポリブチレンサクシネート(PBS)が100重量部に対するセルロースナノファイバー(CNF)の重量部数が100を超えると、中心線10の押出成形時に押出機にかかる負荷が過度に大きくなり得ることが判明した。 As the number of parts by weight of cellulose nanofiber (CNF) per 100 parts by weight of polybutylene succinate (PBS) increases from 50, the tensile strength of the center wire 10 increases, making it possible to reduce the diameter of the center wire 10. However, it has been found that when the number of parts by weight of cellulose nanofiber (CNF) per 100 parts by weight of polybutylene succinate (PBS) exceeds 100, the load on the extruder during extrusion of the center wire 10 can become excessively large.

以上より、中心線10を構成するポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)の組成(重量比率)を上記の範囲とすることで、強度に優れることから中心線10の細径化が可能となり、且つ、中心線10を押出成形する際に押出機にかかる負荷を小さくすることができる。 As a result, by setting the composition (weight ratio) of the polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) that constitute the center wire 10 within the above range, the center wire 10 can be made thinner due to its excellent strength, and the load on the extruder when extruding the center wire 10 can be reduced.

<作用・効果>
以上説明したように、本実施形態に係る電線1によれば、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料から構成された中心線10が、抗張力体として用いられる。発明者による実験及び考察等によれば、ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料で中心線10を構成することで、電線1として十分な強度を確保しながら、一般的な鋼線を用いる場合に比べて軽量化が可能である。更に、ポリブチレンサクシネート(PBS)は、生分解性樹脂であり、セルロースナノファイバー(CNF)は、植物等の主成分であるセルロースから抽出される繊維状材料である。そのため、上述した従来の電線に用いられる中心線に比べ、廃棄時の環境負荷が小さい。更に、電線1の使用時には中心線10は絶縁体30に覆われて外部環境から隔離されているため、中心線10の生分解性は問題にならない。したがって、本実施形態に係る電線1は、強度及び軽量性に優れ且つ廃棄時の環境負荷を低減可能である。
<Action and Effects>
As described above, according to the electric wire 1 of the present embodiment, the central wire 10 made of a mixed material containing polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) is used as a tension member. According to experiments and considerations by the inventors, the central wire 10 made of a mixed material containing polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF) can be made lighter than a general steel wire while ensuring sufficient strength as the electric wire 1. Furthermore, polybutylene succinate (PBS) is a biodegradable resin, and cellulose nanofiber (CNF) is a fibrous material extracted from cellulose, which is the main component of plants, etc. Therefore, compared with the central wire used in the above-mentioned conventional electric wire, the environmental load at the time of disposal is small. Furthermore, since the central wire 10 is covered with the insulator 30 and isolated from the external environment during use of the electric wire 1, the biodegradability of the central wire 10 is not an issue. Therefore, the electric wire 1 according to the present embodiment has excellent strength and light weight, and can reduce the environmental load at the time of disposal.

更に、本実施形態に係る電線1によれば、中心線10を構成する混合材料は、ポリブチレンサクシネート(PBS)を100重量部と、セルロースナノファイバー(CNF)を50重量部以上100重量部以下と、を含むことが好適である。発明者による実験及び考察によれば、このような組成の混合材料は、強度に優れることから中心線10の細径化が可能となり、且つ、混合材料を押出成形して中心線10を成形する際に押出機にかかる負荷を小さくすることができる。 Furthermore, according to the electric wire 1 of this embodiment, the mixed material constituting the center wire 10 preferably contains 100 parts by weight of polybutylene succinate (PBS) and 50 parts by weight or more and 100 parts by weight or less of cellulose nanofiber (CNF). According to experiments and considerations by the inventors, a mixed material with such a composition has excellent strength, making it possible to reduce the diameter of the center wire 10, and also reduces the load on the extruder when the mixed material is extruded to form the center wire 10.

更に、本実施形態に係る電線1によれば、絶縁体30の外周面から径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部31が、絶縁体30に設けられる。これにより、例えば、電線1を架空配電線として用いる際、電線1への着雪を抑制できる。更に、電線1の中心線10(抗張力体)は一般的な鋼線に比べて軽量であり、且つ、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成された軽量な導体芯線20が用いられることから、電線1全体の重量は特に軽量である。このように軽量な電線1への着雪を抑制することで、例えば、着雪に起因する電線1の揺動等を適切に抑制できる。この点で、突条部31による難着雪効果が電線1にもたらす貢献は、極めて顕著なものである。 Furthermore, according to the electric wire 1 of this embodiment, the insulator 30 is provided with a protrusion 31 that protrudes radially outward from the outer circumferential surface of the insulator 30 and extends in the axial direction. This makes it possible to suppress snow accumulation on the electric wire 1, for example, when the electric wire 1 is used as an overhead distribution line. Furthermore, the center wire 10 (tensile member) of the electric wire 1 is lighter than a typical steel wire, and a lightweight conductor core wire 20 made of aluminum or an aluminum alloy is used, so that the weight of the entire electric wire 1 is particularly light. By suppressing snow accumulation on the lightweight electric wire 1 in this way, for example, the oscillation of the electric wire 1 caused by snow accumulation can be appropriately suppressed. In this respect, the contribution of the snow accumulation prevention effect of the protrusion 31 to the electric wire 1 is extremely significant.

<他の態様>
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
<Other Aspects>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention. For example, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications, improvements, etc. are possible. In addition, the material, shape, size, number, arrangement location, etc. of each component in the above-described embodiments are arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited.

例えば、上記実施形態では、絶縁体30の外周面から径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部31が、絶縁体30に設けられている。これに対し、このような突条部31が絶縁体30に設けられなくてもよい。 For example, in the above embodiment, the insulator 30 is provided with a protrusion 31 that protrudes radially outward from the outer circumferential surface of the insulator 30 and extends in the axial direction. However, such a protrusion 31 does not necessarily have to be provided on the insulator 30.

ここで、上述した本発明に係る電線1の特徴をそれぞれ以下[1]~[3]に簡潔に纏めて列記する。
[1]
中心線(10)と、前記中心線(10)を取り囲むように配置される複数の導体芯線(20)と、前記複数の前記導体芯線(20)を覆うように設けられる絶縁体(30)と、を備える電線(1)であって、
前記中心線(10)は、
ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料から構成される、
電線(1)。
[2]
上記[1]に記載の電線(1)において、
前記中心線(10)を構成する前記混合材料は、
ポリブチレンサクシネート(PBS)を100重量部、
セルロースナノファイバー(CNF)を50重量部以上100重量部以下、
の重量比率で含有する、
電線(1)。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の電線(1)において、
前記絶縁体(30)は、
当該絶縁体(30)の外周面から径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部(31)を有する、
電線(1)。
Here, the features of the electric wire 1 according to the present invention described above will be briefly summarized and listed in the following [1] to [3].
[1]
An electric wire (1) comprising a center wire (10), a plurality of conductor core wires (20) arranged so as to surround the center wire (10), and an insulator (30) provided so as to cover the plurality of conductor core wires (20),
The center line (10) is
It is composed of a mixed material including polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF),
Electric wire (1).
[2]
In the electric wire (1) described in the above [1],
The mixed material constituting the centerline (10) is
Polybutylene succinate (PBS) 100 parts by weight,
Cellulose nanofiber (CNF) is 50 parts by weight or more and 100 parts by weight or less,
In a weight ratio of
Electric wire (1).
[3]
In the electric wire (1) according to the above [1] or [2],
The insulator (30) is
The insulator (30) has a protrusion (31) protruding radially outward from an outer circumferential surface thereof and extending in an axial direction.
Electric wire (1).

1 電線
10 中心線
20 導体芯線
30 絶縁体
31 突条部
Reference Signs List 1 Electric wire 10 Center wire 20 Conductor core wire 30 Insulator 31 Protrusion portion

Claims (4)

中心線と、前記中心線を取り囲むように配置される複数の導体芯線と、前記複数の前記導体芯線を覆うように設けられる絶縁体と、を備える電線であって、
前記中心線の全体は、
ポリブチレンサクシネート(PBS)及びセルロースナノファイバー(CNF)を含む混合材料から構成される、
電線。
An electric wire including a center wire, a plurality of conductor core wires arranged to surround the center wire, and an insulator provided to cover the plurality of conductor core wires,
The entire center line is
It is composed of a mixed material including polybutylene succinate (PBS) and cellulose nanofiber (CNF),
Electric wire.
請求項1に記載の電線において、
前記中心線を構成する前記混合材料は、
ポリブチレンサクシネート(PBS)を100重量部、
セルロースナノファイバー(CNF)を50重量部以上100重量部以下、
の重量比率で含有する、
電線。
The electric wire according to claim 1,
The mixed material constituting the center line is
Polybutylene succinate (PBS) 100 parts by weight,
Cellulose nanofiber (CNF) is 50 parts by weight or more and 100 parts by weight or less,
In a weight ratio of
Electric wire.
請求項1又は請求項2に記載の電線において、
前記絶縁体は、
当該絶縁体の外周面から径方向外側に突出し且つ軸方向に延びる突条部を有する、
電線。
The electric wire according to claim 1 or 2,
The insulator is
a protrusion portion protruding radially outward from an outer circumferential surface of the insulator and extending in an axial direction;
Electric wire.
請求項1に記載の電線において、The electric wire according to claim 1,
前記中心線の引張強度は、380N/mmThe tensile strength of the center line is 380 N/mm 2 以上760N/mmMore than 760N/mm 2 以下である、Below is the
電線。Electric wire.
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