JPH0652966B2 - 雪害防止型電線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電線に付着した雪による被害を具合よく防止
可能な電線に関するものである。

［従来の技術と問題点］ 架空送電線（架空地線を含む）を素線を同心撚りした断
面円形の撚線により構成されている。このような電線の
上に降雪があると、雪は電線の撚溝に沿って回転しなが
ら電線の下方に滑り下りてくる。このとき、乾いた雪は
そのまま落下するから問題ないが、湿った雪の場合には
電線の表面にへばり付いてなかなか落下しない。その中
に電線の上部に積った雪が再び撚溝に沿って回転しなが
ら滑落して来る。このため先の雪が落下しないまま電線
の周囲を回転しはじめ、ついには電線の周囲に筒状に雪
が付着し、筒状の雪そのものが上方に積った雪の重みに
より電線の周囲をさらに回転し成長するようになる。こ
のように筒雪の回転がはじまると、雪は落下することな
くますます着雪肥大を続け、直径にして数十cmにも及ぶ
成長をすることすらあり、電線の断線に止まらず、鉄塔
の倒壊といった最悪事態さえ招くことは、時折報告され
る通りである。

そのような事故を防止するために、電線にリングを嵌着
させたりひれ状の突起を形成させたりして上記筒雪の回
転を阻止しようという提案があるが、特定の雪質にしか
効果がなく不十分である。

さらには、直接融雪させるためには、磁性体を電線に取
付けヒステリシス損による発熱を利用したり、ヒーター
を直接電線に巻いたりする提案もあるが、発熱が不十分
だったり大電力を消費したりして、必ずしも実用的では
ない。

電線の外周にスパイラル状に成形された線条体を巻回す
る技術は、当初風騒音の防止を目的に開発されたが、こ
のようなスパイラルロッドを巻回することで、当該スパ
イラルロッドが前記撚線の溝に沿って回転し滑落して行
く雪に対し妨害物となり、雪の回転進行を止め得ること
がわかった。

このように雪の回転進行が阻止されれば、前記筒雪にま
で成長する前に雪は自重によりバランスを崩し、ついに
電線より落下して行くのである。

しかし、スパイラルロッドを巻回することで確かに筒雪
への成長は阻止され、それによる断線事故や鉄塔の倒壊
事故は防止されるが、スパイラルロッドにより回転進行
を阻止された雪は、直ちには落下せず、自重によるアン
バランスを生ずる程度の雪塊となったのちに落下する。
近年の超々高圧送電線の地上高は非常に高く、上記高所
より加速度をもって落下して来た雪塊は意外な破壊力を
有し、線下の人体や建造物などにかなりのダメージを与
え得るのである。

一方、電線への降雪量について冬期の全期間にわたり自
動観測した結果によると、一回の降雪で筒雪が発生する
ほどの降雪量に到ることは稀であり、電線に実害がない
程度に降った雪が間もなくある程度止んで、またある程
度降るといった現象を示す場合が大部分であることもわ
かった。

従って、前記スパイラルロッドにより回転進行しようと
する雪を堰き止め、いわば不必要に雪塊を作ってバラン
スを崩させ落下するのではなく、上記観測結果が示すよ
うに電線に実害のない程度に降り積る雪が大部分である
以上、そのまま落下させずに冠雪状態に保持させ、雪止
み時の日射や通電による発熱により当該冠雪を融かして
除去するようにすれば、前記無理な雪塊の落下による不
測の被害を未然に防止することができる。さらには、上
記冠雪をより小さな雪片に分散して落下させるようにす
れば、同様に落雪被害を防止することができる。

［発明の目的］ 本発明は、上記のような実情にかんがみてなされたもの
であり、電線に降着した雪を雪塊として落下させるので
はなく、電線に対し実害のない程度の着雪の場合にはむ
しろこれを冠雪として電線に付着させる働きをさせ、日
射や通電発熱などにより前記冠雪を融かして消失させる
一方、電線に実害が生ずるほどの本格的な大雪の場合に
は筒雪にまで成長する前にこれを落下させ得るように構
成した新規な雪害防止型電線を提供しようとするもので
ある。

［発明の概要］ 本発明は、電線の外周にスパイラルロッドを２重に巻回
し、その巻回条件を付与することによりある程度までの
着雪はこれを落下させずに冠雪状態に保持可能あるいは
小雪片に分散可能としたものであり、それによって電線
に実害がないにも拘らず機械的に雪塊を落下させ、電線
下の人体や建造物あるいは農作物などに不測のダメージ
を与えることを防止しようとする一方、電線に実害が及
ぶほどの大雪であれば本来のスパイラルロッドの機能を
発揮させ電線あるいは鉄塔を被害から護るものである。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例図面を参照し説明する。

第１図は本発明に係る実施例の一を示すものであり、電
線１には外周に密着した第１のスパイラルロッド２が巻
回され、それと交差するような関係で第２のスパイラル
ロッド３が巻回されている。第２スパイラルロッド３に
は例えばスペーサ４が配置され電線１のみならず第１ス
パイラルロッド２の外周からも離間した関係が保持され
る。

第２図は、上記巻回の位置関係を示すＡ−Ａ断面図であ
り、第１スパイラルロッド２と第２スパイラルロッド３
との間にはギャップＧが形成されている。

上記のようにギャップＧを有して２重にスパイラルロッ
ドを交差巻回すれば、雪の電線上における滑落移動が大
巾に阻止され、冠雪状態が保たれる。従って、すでに説
明したように、その後の日射や通電の発熱により当該冠
雪はやがて融け、消失し去る。

しかして、本発明に係る上記構成によれば、ギャップＧ
があるが故に、風等により振動を生じ易いという別な特
徴があり、このような振動とギャップの相乗作用により
冠雪そのものが小雪片化され、落下しても実害のない小
片状態で冠雪を分散落下させる効果を発揮させ得る。

第３図は、上記冠雪の分散落下を風圧振動などに受動的
に委ねるのではなく、積極的に小雪片化させて落下させ
る本発明に係る別な態様を示す説明図である。本実施例
によれば、変流器５より電源を得てモータ６を回転さ
せ、クラッチ７を介して駆動装置８を駆動するものであ
り、この駆動により第２スパイラルロッド３が電線１の
外周に沿い回転移動させられあるいは電線１の長手方向
に前後移動させられ、冠雪となって付着した雪を小雪片
に積極的に分散落下させ、雪塊落下による被害を解消さ
せるものである。このような役割を発揮させるには、ス
パイラルロッドの材質を通常のアルミではなく、強度と
耐摩耗性のあるアルミ合金に選ぶことが望ましい。

他方、風騒音防止対策としてのスパイラルロッド巻回
は、すでに全国各地に多くの実績があり、これは降雪地
帯においても例外ではない。これらは本来風を対象とし
て架線されたものであり、電線１にこれを巻回する場合
には、電線の撚りとスパイラルロッドの巻回により揚力
が発生しギャロッピング振動などに発展する危険性を解
消しておく必要がある。このため揚力を相互に打ち消し
合い電線の空力学的な安定性を確保することを考慮し、
風騒音対策としてのスパイラルロッドの巻付け方向は、
第５あるいは６図に示すようにＳ，Ｚ混合巻回とするの
が通常である。すなわち、第５図は電線１の長手方向に
Ｓ巻２ｓとＺ巻２ｚを交互あるいはランダムに巻回した
例であり、第６図は多導体送電線の隣接導体１および１
⁻の間でＳ巻２ｓとＺ巻２ｚとを混合巻回した例を示す
ものである。

このようにＳ，Ｚ混合巻のスパイラルロッドを有する電
線に冠雪程度の着雪があり、当該冠雪した電線の最外層
の撚り方向がＳ撚りであった場合を考える。

冠雪は日射や通電発熱で融けはじめ電線外表面との間に
水膜をつくり移動し易くなる。そのようにしてＳ撚り電
線の撚り溝に沿って冠雪が動き出しても、Ｚ巻スパイラ
ルロッド２ｚ部分では当該ロッド２ｚがＳ撚り溝に交差
して存在しているから、前記冠雪の移動を阻止する作用
を有する。しかし、Ｓ巻スパイラルロッドの巻回方向は
電線のＳ撚り方向と合致しており、Ｓ巻スパイラルロッ
ドには移動しようとする冠雪を阻止する効果がない。こ
のためＳ巻スパイラルロッド２ｓ部分の冠雪はそのまま
滑り下りて雪塊状態となって地上に落下する。このよう
な融け始めた湿潤な雪塊の破壊効果は非常に大きく、そ
れだけ実害も大きい。

本発明においては、そのような被害を防止するために、
第４図に示すように第１スパイラルロッド２が電線１の
撚り方向と同方向の巻付け方向となっている部分には、
当該第１スパイラルロッド２とは逆方向の第２スパイラ
ルロッド３を巻回する。このようにすれば、上記冠雪が
滑ろうとしても第２スパイラルロッド３がそれを阻止
し、雪塊となって落下するのを防止し、やがて融けて消
失するのである。

このような既存の風騒音防止電線への上記雪害防止対策
は、電線の下方に人家や道路、構築物、ビニールハウス
や農作物などの存在しているところのみを選んで施工す
ればよいものである。

既設の対策は上記でよいが、その技術的思想は新設個所
においてもそのまま適用できることはいうまでもない。
この場合、それぞれのスパイラルロッドの着合をもっと
も具合よく維持させるには、電線１上に巻回する第１ス
パイラルロッド２の成形内径を電線１の外径よりも小さ
くし、かつ第２スパイラルロッド３の成形内径を第１ス
パイラルロッド２の巻回外径よりも小さくしておく必要
がある。このように成形しておいてそれぞれを巻回すれ
ば、交差巻きの施工が容易となる上、係止部片を一切使
用することなくきわめて密着性のよい巻回ができ、その
ような巻回部の上に例えば宙乗機などを走行させたとし
ても問題はなく、さらには落雷などにより溶断するよう
なことがあってもスパイラルロッドが垂れ下り短絡事故
を惹き起すようなおそれも解消できるのである。

上記のようにスパイラルロッドを２重に交差巻きしたこ
とによる落雪阻止効果を明確にするために、交差巻きし
たことにより生ずる電線１と第２スパイラルロッド３と
の間の間隙δ（第４図参照）をさまざまに変えて落雪実
験を行なった。

実験は、−２℃の冷凍室内で氷を削り、これを雪に見立
てて電線上に降らせ、冠雪高さ４０mmの状態のおいて室
温を＋２℃に昇温させ、その後の落雪の有無を調べるも
のである。尚、本実験で落雪しなかった冠雪は所期の通
り時間経過後に融雪し去り消失した。

結果を第１表に示す。

第１表によって明らかなように、間隙δは大きいほど冠
雪保持効果があり、本発明が課題解決の上で出発的技術
思想としたところによく合致していることがわかる。

すなわち、間隙δには臨界条件があり、その臨界値は
１．５mmであって、本発明がその効果をいかんなく発揮
するためには δ≧１．５mm の条件を満足させる必要のあることがわかる。

本発明によれば、上記のように通常の降雪を冠雪化して
融かし去り、雪塊の落下による被害を阻止できるもので
あるが、スパイラルロッドを２重巻きしていることに対
する風圧上昇の懸念がなお残る。

この問題を調査するために、従来の単線のＳ方向巻きス
パイラルロッド巻回の場合と、そのように巻回したＳ方
向スパイラルロッド上にさらに種々なる径の第２スパイ
ラルロッドを交差巻きさせた場合との空力特性の比較実
験を行なった。

すなわち、ＡＣＳＲ４１０mm²の送電線に６mm径、スパ
イラルピッチ２５０mmのＳ方向スパイラルロッドを巻回
した電線と、さらにその上に線径２〜８mmのＺ方向スパ
イラルロッドを交差巻きした電線とを作製し、風速４０
ｍ／Ｓにおいてそれぞれの抗力特性および揚力特性を測
定した。

第７図は抗力特性測定結果をまた第８図は揚力特性測定
結果を示すものであり、第２スパイラルロッドの径が８
mm程度までにおいては、単体巻きの場合と有意差は認め
られず、２重交差巻きしたことにより風圧特性の変化が
生ずるおそれがないことがわかる。

これによって、本発明に係る雪害防止型電線は、従来の
風騒音防止型電線と相互協調し合い共存関係を確立でき
ることがわかった。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る電線によれば、電線に降着し
た雪を電線に実害のない範囲ではこれを冠雪として保
ち、あるいは小雪片に分散させ、雪塊となって落下する
ことにより電線下方に与えた被害を十分に解消できる一
方、大雪に対しては筒雪形成を阻止して電線と鉄塔を護
り、さらに風騒音をも確実に防止して環境改善に資する
など、その産業上あるいは民生上に及ぼす意義は非常に
大きなものがある。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る電線の具体
例を示す説明図、第２図は第１図Ａ−Ａ断面図、第３図
は本発明に係る別な具体例を示す説明図、第４図は本発
明に係るさらに別な具体例を示す説明図、第５および６
図は従来の風騒音防止型電線のスパイラルロッドの巻回
の状況を示す説明図、第７および第８図は風圧特性実験
結果を示す線図である。 １：電線、 ２：第１スパイラルロッド、 ３：第２スパイラルロッド、 ８：駆動装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 健次 茨城県日立市川尻町1500番地 日立電線株 式会社豊浦工場内 (72)発明者 中村 甸 東京都千代田区丸の内２丁目１番２号 日 立電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−30888（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電線の外周に予め成形された第１のスパイ
   ラルロッドを巻回し、当該第１のスパイラルロッドとは
   逆方向でかつ該第１のスパイラルロッドとの間にギャッ
   プを有して、予め成形された第２のスパイラルロッドを
   巻回してなる雪害防止型電線。
2. 【請求項２】第２のスパイラルロッドを動力駆動により
   回転あるいは直線運動可能に構成してなる請求項１記載
   の雪害防止型電線。
3. 【請求項３】電線外周に巻回する第１のスパイラルロッ
   ドの成形内径を電線の外径よりも小さく、またその上に
   交差して巻回する第２のスパイラルロッドの成形内径を
   前記第１のスパイラルロッドを巻付けた後の巻回外径よ
   りも小さく成形しておいてそれぞれを巻回し、電線外表
   面と前記第２のスパイラルロッド内側面との間で形成さ
   れる間隙をδとしたとき、 δ≧０．１５mm となるように構成してなる雪害防止型電線。