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新型低弛度電線(架空送電線)の心補強材

ACFR系電線

架空送電線として一般的に使用されています鋼心アルミより線ACSR(Aluminium Conductor Steel Reinforced)系電線の鋼心の代わりにCFCCを適用しましたカーボンファイバ心系アルミニウムより線ACFR系電線が開発され、適用されています。※1
ACFR系電線は、軽量かつ低線膨張係数の特徴により、次の効果が期待されます。

  • 地上高・離隔距離対策
  • 増容量・弛度抑制対策

使用CFCC

ACFR系電線の心材として使用するCFCCには、Tタイプ(耐熱タイプ)CFCC またはHTタイプ(高耐熱タイプ)CFCCがあります。TタイプCFCCは連続使用温度160℃までの電線に使用され、HTタイプCFCCは連続使用温度175℃までの電線に使用されます。

ACFR系電線の構造及び諸元

ACFR系電線は、丸線または断面積を増加させるために異形線に成形されたアルミ線と、TタイプまたはHTタイプのCFCCから構成されます。

  • 異形線の場合(ACFRTW)、アルミ部の断面積を増加しながら、電線としての質量は同径のACSRと同等または軽量
  • 異形線の場合、同径のACSRと較べ、約2倍の送電容量を持つ
  • 丸線の場合、質量は同径のACSRの約70%
  • 線膨張係数は、ACSRの約1/12(遷移点超)
ACFR系電線の構造

表1 ACFR 315/40の諸元

線種 ACFR 315/40 ACSR 240/40
アルミ線 軟アルミ、異形線 合金アルミ、丸線
より線構成 Al 6/4.98; 10/4.98 Al 26/3.44
CFCC 7/2.60 St 7/2.68
外径 mm 22.36 21.8
断面積 mm2 348.67 281.09
Al 311.5 Al 241.6
CFCC 37.17 St 39.49
質量 kg/km 919 975
引張荷重 kN 93.9 86.7
弾性係数 遷移点超 114,924 75,511
線膨張係数 /℃ 1×10-6 18.9×10-6
電気抵抗* Ω/km 0.0892 0.1196
連続電流容量 A 1325[175℃] 650[75℃]

電気抵抗は20℃での最大DC抵抗

弛度特性

ACFRの弛度は、径間長350mでは、短期運転温度(ACFR200℃、ACSR120℃)において、ACSRと較べ約4m小さくなると試算されています。

コスト

  • 電線架け替えの場合
    電線価格のみの負担で送電容量を大きくすることができます。新たに鉄塔を建設するための用地買収、基礎、建設、部材のコストはかかりません。
  • 新設電線の場合
    低弛度特性により、鉄塔間距離を大きくする、または鉄塔を低くすることでコストを抑えることができます。また、同径のACSRを使用する場合と比べて、送電容量が大きくなり、回線数が少なくなることで各種コストを抑えることができます。
  1. 東北電力(株)殿と昭和電線電纜(株)電力関連部門(現(株)エクシム)殿の共同開発です。
  2. (株)エクシム殿の資料(カーボンファイバ心系アルミより線の概要2003年11月)より引用
  3. F. Sato, H.Ebiko : Development of a Low Sag Aluminum Conductor Carbon Fiber Reinforced for Transmission Lines, GROUP22 of CIGRE 2002 Paris, 2002.8より

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