日立防蝕ACSRの接続法

∪虻.C.る21.315.る87:る21.315.555:るム9･71

日

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JoiningMethodsfor=Hitachi=CorrosionResistantACSR

(AluminiumCableSteelReinforced)

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Kazuo Oshima 内 容 梗 概 ACSRの防蝕処理については種々実験を行った紆粗鋼心上にラストルーブを塗布し,その上にマイ ラーテープを巻きつける日記防蝕法を見出したが,今回ほその日立防蝕ACSRについて接続ならびに 付属品に関して種々実験,考察を加えた結果について報告するっ _{.､′､_｡._′.,-.､ヱ} 実験結果iこよれは,防蝕ACSRを直線接綻する場合･マイラーテープを取り去るだけですべで普通 のACSRの場合と同様に取り扱ってさしつかえないっまたカムアロングを用いて架線する場合,OB ラソプで引留める場合,いずれも介在防蝕層による影執･ま無視してよいことがわかった｡なお引留ク ソプ部の防蝕について種々考察した結果･日立独白の圧縮型防蝕引留タラソプを見出した｡

〔Ⅰ〕緒

超高圧送 線に用いられるACSR(鋼心アルミ撚線) ほ普通状態では,長年月の間でも腐蝕による事故を す ようなことはないが,海岸線,工場他聞などに近接して 架設された場合には,塩水･亜硫酸ガスなどによる腐蝕 事故が発生する(1)(2)｡ 近時わが国においては火力発電所の建設が盛んとな り,その場所が海岸地帯に存在し,また大部分の工場が やほり海岸線付近に設立されているため架設するACSR には井部こ防蝕処理を施す必要がある｡ ACSRの防蝕処理について,われわれは数多くの実験 を重ねた結果,鋼心上にラスいレーブを塗布し,その上 .にマイラーポリエステルフィルムを巻きつける目立防蝕 処理法を見出した(3)｡しかしながらその防蝕の目的から 考えてACSRを防蝕するだけでほ不十分であり,その 磯統部,引留クランプなどについても防蝕法を施す必要 がある｡また 作 続 按 の に日立防蝕ACSRを架線する場合そ ムアロソグ(Come-Along),引留クラン プなどの使用にあたり,どのようなカ法を用いればよい かについて究明する必要がある｡これらの 間置けこつい ては諸外国においても比較的なおざりに付されていた傾 向があるので本論文を記した次第である｡ なお舞1図は日立防蝕ACSRの一例として･東京電 力東千葉幹線に納入した610mm2日立防蝕ACSRの 構造を示したものである｡すなわち銅心に化学防蝕剤を 配合した軽比重の泥状防蝕混和物(ラスいレーブ)を塗 布充填した後,さらにその上にきわめて強靭で耐仮性に 官んだポリエチレンテレフタレートテープすなわちマイ ラーテープを巻きつけた構造をもっている防蝕ACSR である｡ 日立電線株式会社電線工場 碩アルミ素腹 ■ ∴､･ ホリエチレンテレブタレーート (マイラ テ】70) 化学防蝕副を配合した 軽比重泥状防翫混和物 (ラストル【ブ) 亜鉛メソ干鋼素錬 ｢招β) 第1図 610mm2日立防蝕ACSR

〔ⅠⅠ〕防蝕ACSRの直線接続法

防蝕ACSRを直線スリーブで接続する場合,鋼心上 のマイラーテープを攻り去ることは必要であり,また容 易に取り除くことができるが,ラスいレーブを完全にぬ ぐいとることは困難であり,またその除去の必要性が問 題である｡したがってわれわれは鋼心上にラスいレーブ が付着したままの状態で鋼スリーブを用いて圧縮した場 合スリーブの把持力がどのように変化するかについて実 験を行った｡供試材としては170‡nm2と610m皿2の 防蝕ACSR を用いた｡ (1)170mm2防蝕ACSRの直線接続法 従 _{の170mm2ACSR(26/2.9Al十7/2.26Steel)の直} 線接紀州鋼スリーブの長さは150皿mであるが,防蝕 ACSRの銅心にラスいレーブをつけたままの状態で鋼ス リーブを圧縮する場合の長さの適否について検討を行つ た｡ 供試材は外径16mIn,内径7･4mm(従来の標 寸法) の鋼スリーブで,その長さは70∼190mmの7種(各2 本)を用い,防蝕ACSRの鋼心(ラスいレーブのみ付 着)および無防蝕ACSRの鋼心の直線接続を行った計 28供試材について接続部の引張り試鹸を行った0

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_第3集

-､､ スリープ長さ/｢仰7) 第2図170mm2ACSR鋼心接続部の銅 スリープの長さと把持力の関係 なお接続にほ各スリーブとも正六角形ダイスを用い, 100t水圧機により圧縮を行った｡ 弟2図は1ア0Ⅱ-m2ACSRの鋼心技綾部の鋼スリーブ 長の把持力に及ぼす影響を示したものである｡この図よ りわかるように,防蝕層のない鋼心の場合ほスリーブ長 さ130皿m以上のもので,また防蝕層のある鋼心の場合 はスリーブ長さ150m皿以上のもので十分な把持力を示 している｡なおこの場合規格値は3･24tであり,防蝕層 のない鋼心の場合はスリーブ長さ110mm以下では鋼心 がスリーブから抜け出し,130mIn以上では鋼心がスリ ーブ内で切断していた｡また防蝕層のある鋼心の場合ほ スリーブ長さ130mm以下でほ鋼心がスリーブから抜け 出し･150mm以上で鋼心がスリーブ内で切断した｡ この結果から防蝕層のある鋼心の場合でも,スリーブ 長さがある一定の _{さ以上になるとラストルーブの滅} 効果ほうち消されることがわかった｡すなわち防蝕層の ある銅心の場合でもスリーブ長さほ従来の標準長さ 150mInで十分であることがわかったが,実用上のスリ ーブ長としては160mm が最適と考えられる｡ (2)引Omm2ÅCSRの直線接続法 従来の610mm2ACSR(54/3.8Al+7J3.8Steel)の直 線接続用鋼スリーブ長ほ280mmであるが,防蝕ACSR の場合どのようになるかについて(1)の場合と同じよ うに検討した｡ 供 法) い,

布)

材ほ外径26･Omm,内径12.0皿m(従来の標準寸 でスリーブ長ほ170∼300mmの6種(各2本)を用 610mm2防蝕ACSRの鋼心(ラスいレーブのみ および無防蝕ACSRの鋼心の直線接続を行ったも のについてそれぞれの引張荷重を測定した｡なお圧縮方 法は

_{(1)と同じである｡}

弟3図ほ610Inm2ACSRの銅心技統郡の鋼スリーブ 長の把持力に及ぼす影響を示したものである｡この図か らわかるようにスリーブ長さが230mm以下の場合にほ, ラスいレーブの減摩効果があらわれ防蝕,無防蝕の場合 別冊第21号 ､､ --､ スリーブ長さJ佃〝) 第3凶 _{610mm2ACSR鋼心接続部の鋼} スリープの長さと把持力の関係 第1表 _{610mm2ACSR用銅スリーブの圧} 縮前後の寸法 26･1:12.1 26.0 12.1 26.1 12.0 26.1.12.0 26.1 12.0 26.0 12.0 26.0 11.95 26.1 12.0 26.1 11.95 26.0 _11.95 26.2 12.0 26.1 11.95 26.0 12.1 26.0 12.0 26.1 12.0 26.1 12.0 26.0 11.95 26.0 12.0 26.1 12.0 26.0 11.95 26.1 11.95 26.1 12.0 26.0 11.95 26.2 12.0 300 1 301

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201 201 170 ■ 171 300 300 281 281 261 261 231 230 355 354 328 329 307 306.5 270 271 236.5 236.5 201 201 354 354 329 328 306.5 306.5 270.5 270 201 237 5 6 4 7 7 7 1 1 1 17.4 17.3 17.7 17.7 18.2 18.2 に差異があるが,スリーブ長さが260皿m以上では両者 にまったく差異がなかった｡また鋼心の破断するスリー ブの最短長さは両者とも260mmであった｡したがって

日 立

防

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接

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法

第4回 610mm2防蝕ACSR直凍接続部の断面図 前者の場合も従来の標準長さ280nユrnで実用上問題がな いことがわかるっなお610皿m2ACSRの把持力の規格 値ほ8.8tである｡ 第l表ほ610nln2ACSR用鋼スリーブの圧縮前後の 寸法をホしたものである｡この表よりわかるように防蝕 鋼心の場合と無防蝕鋼心の場合とでは圧縮後の■引去にほ とんど差異がないことがわかる｡ 舞4図ほ610mm2防蝕ACSRの直線接紋部の断面写 真を示したものでこの図よりわかるように鋼心間の間 隙は防蝕剤により完全に充填されているので,普通の ACSRの場合のように鋼心間の間隙(アルミスリーブ圧 縮によっても鋼心間隙はつぶれない)に雨水が侵入して 接続部を腐蝕する懸念がない｡ 以上の実験結果より日立防.蝕ACSRを直線接統する 場合,その鋼スリーブ真については特別に考慮を払う必 要はなく,また鋼スリーブ間に存在するラストルーブほ 直線接続部への わかる｡ する効果のあることが

〔ⅠⅠⅠ〕カムアロングの掌握力

防蝕ACSRは鋼心とアルミ 間にラスいレーブおよ びマイラーテープが介在しているため,これらが潤滑の 役目をしてカムアロソグでACSRを引出す場合その掌 握力が低下することが考えられる｡すなわち普通の ACSRに比 _{してアルミのカに荷 がかかりすぎて,ア} ルミのみが伸長される懸念がある｡そこで2種のACSR についてカムアロソグ掌握力試 (1)供試材および実験方法 (A)伏 試 材 を行った｡ 防蝕および無防蝕の330mm2ACSRの長さ約3 mのものをそれぞれ2本用意し,その両端のアルミ 線を切りほなして結束し,舞5図にホすように鋼心 刀ムアロング アルミプ練 第5国 力ムアロソグ掌握力実験説明図 第6国 力 ム _ア ロ ソ グ 外 観 の部分をむき出した｡ 実 と グ ソ ロ ア ム カ 使用したカムアロソグほ売る図に示すものでつか み部の さは263皿mであり,試験荷重は5tまで 行うことができるものである｡実験方法としては弟 5図のように試料両端をカムアロソグでつかみ引張 荷重を増加させながら④,⑳および◎部の長さを測 定した｡これによりアルミと銅心のずれならびにア ルミ外層の見かけ上の伸びを求めた｡また 鹸後カ ムアロング掌捏部の防蝕層の劣化状況を比較した｡ (2)掌握力の検 引張荷 5t _{までのアルミ外層の見かけ上の伸びを弟} 7図に示す｡防蝕ACSRの方がアルミ外層の伸びが若干 大きくその程 ほ約0.05%である｡ アルミと鋼心に不均一な荷 がかかればそれぞれの伸 びの差による相対的なずれがおこる｡したがって舞5図 に示した④と◎の長さ変化の和はアルミと鋼心の相対的 ずれを表わし,カムアロングがアルミと鋼心を均一につ かんでいるかどうかの目安を与える｡ 舞8図はカムアロソグ間隔2.5mの場合の相対的ずれ を測定した結果を示す｡この固よりわかるように引張荷 が低い問ほアルミと鋼心問のずれが少なく,大きな荷 荘では防蝕と無防蝕の差がでてくる｡

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_{別冊第21号} ● 第10図 OBクランプの掌握力実験説明図 状がないっ しかしカムアロング掌握部のテープほ楔作用 による圧縮をうける結果2枚巻テープの内側の1枚すな わち鋼心に接するものにほ,わずかの箇所ではあるが圧 第7図 _{カムアロング掌握実験における330mm2} ACSRアル _{外層の見かけ上の伸び} /♂ /∫ 2♂ 相対すれ(仰〝) 第8図 _{カムアロソグ掌握実験における330mm2} ACSRの鋼心とアルミ外層の相対ずれ しかLながらアルミと鋼心の相対的ずれほ防蝕ACSR においても引張荷電5tで0.064%程度であー),アルミ外 層の伸び0.3%(第7図参照)に比較して小さ`:,実仙_L二 心配される大きさでほないっ実験でも荷重5tまで異状 は認められなかった.｡ つぎに荷重5tを加えた後のカムアロング部と供訊材 中央部の防蝕層を点検したっ _{マイラーテープのきずの状} 況は策9区に示すように引張荷重たけを受けた箇舶王異 切れが見受けられた｡しかL･外側のテープにほ雛がで きただけで圧着切れはなかった｡ 以上の実験結果からカムアロングの掌握力は防蝕 ACSRの場合も一般ACSRの場合とほぼ同じであると 考えられる.｢

〔ⅠⅤ〕0Ⅰ‡クランプの掌撞力

防蝕ACSRをOBクランプを用いて引留めた場合,前 項の場合と同様にその掌握力が変化することが考えられ るので,簡単な実験を行った｡ (り 供託材および実験方法 供武材としては330mm2ACSRについて防蝕Lたも のとLないものを用いた｡ 弟10図は実験力法を示したものである｡この岡より わかるように供武材の両端濫OBクランプ(日可 _鉄損 節減耐張クランプTN-12532)を坂付けた｡クランプ間 の距離ほ2mとし,端末部は前項と同様にアルミ線のみ を50mm切りとった｡なおクランプ部にはACSRに厚 さ1･3mmのアーマーテープを巻きつけ,ボルト締付力 ほ,12インチモンキの締付力とほぼ等しくするためトル クレンチを用いて 29kg-m _{とした｡実験にあたっては} ボルト数4本(端末側より4木),6本の場合について, 端末部の鋼心とアルミ線間の距離の変化すなわちアルミ 線のすべりを引張荷重を増加しながら測定した｡ (2)掌握力の検 第2表は本実験結果を示す｡この表よりわかるように 江: 上:カムアロング掌握部 下:試料中央部 引張荷重:5t 第9図 _{カムアロソグ掌握力実験後のマイラーテープの状態} 防蝕ACSR の場合は,ラス いレーブおよびマイラーテー プによる潤滑作用のためすべ りはじめる引張荷重ほ,普通 のACSR _{に比べて′トさい｡} しかしながら締付ボルト数が 6本の場合はACSR _に想定 される最大張力の約2倍の値 を示すので実際には問題にな らないものと思われる｡. ノ㌢フ

日 立

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ACSR の 第2表 OBクランプ掌握力実験結果 供 試 _{材 締付ボルト数(木)lすべりはじめる引狼荷重(t)} し7･5しでACSRが抜け目す) >12.5(I (注｣ _{ケーブル想定最人張力:4.37t}

〔Ⅴ〕 引留クランプの防蝕法

防触ACSRの端末引留人夫についてほ前記同様重要 な問題であるが,その構造がほかのものに比べ複雑であ り,従来の方式を変更しないでその耐蝕性を付与しよう とする乱魁カミその改善を阻告している傾向がある｡以下 令縄クランプの防蝕法について考察を加えよう? (り OBクランプの防触法 第1】図ほOBクランプの代表的構造を示すご.この構 造から外層アルミ線をきずつけないた捌こ内紛)Lてあ

接

続

法

須1㍗可 _{二従来の圧縮塑引留クランプの代表的構造} るアルミは,防蝕効果もあることが推定される｡すなわ ち腐蝕状態で亜鉛メッキ研が侵蝕された場合,アルミ内 張り層が銅材との接触によるアルミ視の電気化学的腐蝕 を保護することが考えらかる｡.Lかしながらこのような 方式は使用の過掛こおいてアルミ内 _蝕による 電視掌握力の低下が考えられ保守の点に間題が残るよう に思われる二. ほかの対策としてOBクランプをアルミナイジング (Aluminizing)することおよび強力耐蝕アルミ合金製の OBクランケを使用することが考えられる`｡ アルミナイジングには熔融法(4)(5)とスプレー法(6)があ るが･耐摩耗性,耐蝕性から考えると前者の方がすぐれ ている｡OBクランプをアルミ合金製にすることは,興 味深いカ法であるが現状ではコスト高になる欠点があ る(､ 約乃'J 圧縮化置標(柑圧縮たつ加′Jp). 町長■雪-コム/てッ羊ング 合成相脂製締付ネジ ---.-J/♂---｣-/a7 --レノ｣←〟グー<sub>l ---∵JJr､■･･】∵ 〉◆… ハ■■■■･`</sub>＼ J←｣丁∠L こ｣ ∴㌧β

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日 立 評

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(2)圧縮クランプの防蝕法 弟12図は従来の圧縮クランプの代表的隙造を示す｡ この場合防蝕上最も問題になるのは鋼製クレビス部で隆 々の方法が考えられる｡たとえばこの部分を箱形にして 防蝕混和物を充填する方法,クレビス用ボルトにアルミ 英を挿入し,さらiこボルトの頭部とナットをアルミ合金 製キャップで被覆することなどが考えられるが,いずれ も構造が復雑となりまた長期間の防蝕を保証できない｡ (3)日立防蝕圧縮クランプの構造 上記(1),(2)の方法では不完全であるので,圧折 型クランプの欠点であるクレビス部を改良し策13図の ような防蝕クランプを考 した(7)｡この図においてアル ミ圧縮部は圧縮スリーブの場合と同じであるが,図の右 側部分ほ鍋スリーブ付アイボル†を剛､た｡アルミスリ ーブの端末と鋼スリーブ付アイボルトの境界ほ合成樹脂 製のネジと耐候性ゴムパッキング,防蝕用充填物などを 使用して異種金属の接触部を保護することとした｡さら に引留クランプを組立てる締付ボルトは耐蝕性強力アル ご ･-ヽ ミ/自▼五 (たとえば56S)として亜鉛メッキ締付ボルト などにおこる局部 地形成による腐蝕を防止した｡

〔ⅤⅠ〕結

口 防蝕ACSRの接続,付属品などについて･また実 日立防蝕ACSRを架設する場合の問題点について･究 明するために行った実験結果を要約すると次のとおりに なる｡ (1)防蝕ACSRを直線接続する場合,鋼心上のマ イラーテープをはぎとりラスいレーブが付着したま まで圧縮してなんらさしつかえがない｡もちろんこ 〉､J＼/)--/＼一/＼ノ〉､/､､ノー＼/､､/､＼/＼ノ＼′､ノー＼/､､/＼-､/､-ノ･＼′､＼一一＼一√､ノ､- 〉､ノー､-V＼ノ､′ - 〉 の場合使用する 別冊第21号 スリーブの寸法は,同じ種類,寸 法をもつ普通ACSR用のものである｡ (2)カムアロング掌程力試験の結果,防蝕ACSRと 普通のACSRでは,その筆触力に若干の差異があ るが,実用上l･こほ問題にならない程度と考えてよ い｡ (3)OBクランプ掌担力試験の結果,防蝕ACSRは 一千通のACSRに比べて,クランプ部でアルミ撚線 と鋼心間がすべりやすい憤向があるが,矢用上は問 題とならない｡ (4)引留クランプの防触法は瞳々考えられるが,圧 縮塾クランプのクレビス部を改良し,銅とアルミが 直接接触しない構造を用いるのが良いと思われる｡ 終りに木研究を行うにあたって御指導,御鞭撞をいた だいた日立電線株式会社電線工場の久本,山木両博士な らびに高橋主任 主任,大和田氏および突放ミこ協力さ れた藤田民らに御礼H-1し上げる｡ 参 芳 文 献 (1)J.S.Forrest,J.M.Ward:P･I･E･E･.101(2) 271(1954) (2)F,A.Champion,E.W･Skerry:Ligllt Metals ll,286(1952) (3)1_!｣路,下l-1-=召:日立評論,別冊15号,13(昭 31-10) 多賀谷,伊佐,宮瀬:金属,2る,201(昭31) M.L.Hughes D.P.Moses:Metallurgia,48, 105(1953) 椙山:金属,2る,205(昭31) 特許出願中

日立電線関係の論文紹介(その8)

(第78頁より続く)

〔ⅠⅤ〕巻

線

関

係 (1)621.315･334･7 問沖喜好:絹巻線作業掛こ関する一考察･目立 評論 _{30(2)46(昭23【4)} (2)621.315･616･96 間瀬喜好,荻野幸夫:合成樹脂の電線への応札 日立評論 31(4)177(昭24-9) (3)621.315.617･4‥ 678･642:67乱744･5 問漸喜好,荻野幸夫,矢巨1孝:ポリビニルホル マール線の改良とその応用,日立評論 32(11) 930(昭25-11) (4)621.315.334･7:621･315･617･4 エナメル線皮膜の導体への接着性(第1報)･工化 誌 _{54(626)347(昭26-6)} (5)621.315.334･7‥ 621･315･617･4 問猟書好:エナメル裸皮膜の導体への接着性(第 2報)工化誌 54(626)349(昭26-6) (6,7,8)621.315.334･7:621･315･617･4 間瀬喜好:エナメル祝皮膜の導体への接着性(第 3∼5報),工化誌 54(629)563,565,566 (昭26-9) (9)621.315.332･6:679･59 間瀬喜好,江尻 義:国産珪素樹脂を用いたガラ ス巻線,日立評論 33(11)949(昭26｣1) (10)621.315.334.7:621･315･617･4 間腫喜好:エナメル線皮膜の導体への接着性(そ の1)日立評論 34(3)499(昭27-3) (11,12)621.315.334.7:621･315･617･4 間瀬喜好:エナメル線皮膜の導体への接着性(第 6,7報),工化誌 55(635,636)143,241 (昭27-3,4) (13)621.315.616.96:679.57 間瀬喜好,荻野幸夫:マグネットワイヤ用として のポリアミド樹脂について,日立評論 34(5) 713(昭27-5) (第91頁へ続∼■こ) -1､