JP2001167860A - 圧縮接続管の温度監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】形状記憶合金を利用した圧縮接続管の温度監視
方法において、形状記憶効果による変化を圧縮接続管か
ら突出しない方向にして、圧縮接続管の異常過熱を検知
することを可能とし、コロナ騒音をなくす。 【解決手段】形状記憶合金５を、送電線の圧縮接続管３
ａにコイル状に巻回し、その圧縮接続管３ａが過熱する
前と後におけるコイルピッチの変化を、遠方から望遠鏡
により視覚に捉えることにより、圧縮接続管３ａの異常
過熱を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、架空送電線路のよ
うな電線等における圧縮接続管の温度監視方法、さらに
詳しくは形状記憶合金を用いた圧縮接続管の温度監視方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、架空送電線路においては、送電
線の発熱の許容レベルを上げることによって、通電容量
を増大させることが行われている。この高温での運用を
進めるうえにおいて特に注意しなければならない事柄と
して、電線接続部における発熱の問題がある。

【０００３】通常、鉄塔に対する電線の引き留め取り付
け、あるいは電線同士の接続等には圧縮接続管（圧縮ス
リーブ）による加圧々縮接続が採用されている。この接
続形式の場合には、圧縮接続管と電線間の一体的接触に
よって電気的導通性が確保されるが、圧縮接続部分の発
熱が電線本体に比べて大きくなるのが普通である。

【０００４】発熱の要因としては、例えば、酸化皮膜、
防食皮膜等の介在による導通性の阻害、この導通阻害の
特に大きな古線の使用、あるいは偏心接続、塩害、ジン
クロ反応等が挙げられ、これら要因は送電容量の増大と
ともに高温運用に大きな影響を及ぼすようになる。

【０００５】そこで、こうした熱発生の限界を検知すべ
く、形状記憶合金を電線の圧縮接続管に設け、一定温度
に達すると形状記憶合金の形状が変化し、この変化によ
り異常発熱を監視者に知らせる技術が知られている。

【０００６】例えば、形状記憶合金を用いたき電線（鉄
道）及び送電線路の圧縮接続管の監視方法として下記の
ものがある。

【０００７】１）特開昭６３−１８０５３３号公報（き
電線接続部の異常発熱検知装置）。即ち、形状記憶合金
から成る熱センサが異常がない場合は接続管に密着して
いるが、異常発熱を生じ接続管の温度が所定温度（１０
０℃）になると接続管の表面から離れるように立ち上が
るもの。

【０００８】２）特開平２−１８１３７２号公報（き電
線の接続部の発熱検知装置）。即ち、形状記憶合金から
成る熱センサが異常がない場合は、き電線の接続部に密
着しているが、異常発熱を生じ接続管の温度が所定温度
（７０℃）になると接続管の表面から離れるように立ち
上がり、熱センサ全体の形状がＵ字形に変形するもの。

【０００９】３）実開昭６２−１０４１２９号公報（温
度検知装置）。即ち、図４（ａ）に示すように、送配電
の導線１１に使用する引留クランプ、スリーブ、圧縮端
子等圧縮引留をする部材１２に、形状記憶合金製の短冊
形検知片１３の一部を圧着係止し、温度限界に達したと
き水平状態からＶ字状又は垂れ下がり状に変化するよう
にして目視で検知できるようにしたもの。

【００１０】４）特開平４−３５９８８３号公報（スリ
ーブ圧着部の異常発熱検知装置）。これは超高圧送電線
等の架空送電線の圧縮接続管部の異常な温度上昇を検知
するものであり、図４（ｂ）に示すように、圧縮接続管
（圧縮スリーブ）１４により接続された導体１１ａのス
リーブ圧着部に形状記憶合金から成るピン１７を取り付
け、スリーブ圧着部に異常発熱が生じるとピン１７が加
熱され、このピン１７が記憶された直線形状に瞬間的に
復元する。そうすると、金具１６の連結が解除されると
共に、コイルバネから成る標示体１５には直線状に復元
しようとする付勢力が作用しているため、金具１６の穴
からピン１７が抜け、標示体１５が圧縮スリーブ１４の
表面から外れる。これにより標示体１５が落下するよう
にしたものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術では、いずれも、異常過熱時に形状記憶合金
から成る熱センサが接続管の表面から離れるように立ち
上がる形式のものである。例えば図４（ａ）に示した実
開昭６２−１０４１２９号公報（温度検知装置）や、図
４（ｂ）に示した特開平４−３５９８８３号公報（スリ
ーブ圧着部の異常発熱検知装置）の場合、最高温度に到
達したとき、形状記憶合金が変化し、突起状もしくは直
線状となる。このため、従来の形状記憶合金を用いた圧
縮接続管の温度監視方法の場合、電位傾度（Ｇｍａｘ）
の高い線路においては、コロナ騒音が発生する等の問題
があった。

【００１２】そこで本発明の目的は、従来技術における
上記課題を解決し、形状記憶効果による変化を圧縮接続
管から突出しない方向にして、形状記憶合金による異常
過熱を検知することを可能として、コロナ騒音等の問題
を解決し、簡易に異常過熱の有無を検知できるようにし
た圧縮接続管の温度監視方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による圧縮接続管の温度監視方法は、電線の
圧縮接続管に形状記憶合金を装着し、圧縮接続管が所定
の限界温度に達したとき前記形状記憶合金が圧縮接続管
の表面に沿って変化することを利用して、圧縮接続管の
異常過熱を検知することを特徴とする（請求項１）。こ
の場合、前記所定の限界温度は、圧縮接続管が経年劣化
により過熱した場合の最高到達温度に設定する（請求項
２）。

【００１４】本発明によれば、圧縮接続管が所定の限界
温度に達したとき変態する形状記憶合金の復元方向を、
圧縮接続管の表面に沿って変化する方向としているの
で、従来のように形状記憶合金が圧縮接続管の表面から
立ち上がる形態に較べて、圧縮接続管から突出する部位
が存在しなくなる。従って、コロナ騒音等の発生をなく
し、簡易に異常過熱の有無を検知することができる。

【００１５】本発明による圧縮接続管の温度監視方法
は、具体的には、前記形状記憶合金を、電線の圧縮接続
管にコイル状に巻回し、その圧縮接続管が異常過熱する
前と後におけるコイルピッチの変化を、例えば遠方から
望遠鏡により視覚に捉えることにより、圧縮接続管の異
常過熱を検知する（請求項３）。又は、前記形状記憶合
金を帯状又は線状の部材として形成し、これを電線の圧
縮接続管にコイル状に巻回し、その圧縮接続管が異常過
熱した場合にコイルピッチが小さくなる変化又は大きく
なる変化を、例えば遠方から望遠鏡により視覚に捉える
ことにより、圧縮接続管の異常過熱を検知する（請求項
４）。

【００１６】このように形状記憶合金をコイル状に装着
し、ピッチ変化を読み取る方法とすることで、コロナ特
性を改善することができる。

【００１７】前記形状記憶合金の材質としてはＴｉ−Ｎ
ｉ合金を使用し、検知する温度範囲を考慮して、Ｎｉの
配合比を５４．５ｗ％以下とするのが好ましい（請求項
５）。

【００１８】また前記形状記憶合金には、薄い樹脂コー
トを被覆した形状記憶合金を用いることが好ましい（請
求項６）。圧縮接続管がアルミニウム合金から成る場合
であっても、このアルミ部との異種金属接触による腐食
を防止することができるためである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。

【００２０】図１は、架空送電線路の鉄塔等の引留装置
における圧縮クランプ部の構成を示す。圧縮クランプ１
は全体としてＬ型に構成され、そのＬ型角部に碍子等を
介して鉄塔へ固定するための穴部２を有し、またＬ型の
一方の腕部に圧縮接続管（圧縮スリーブ）３ａを、そし
て他方の腕部に圧縮接続管３ｂを有している。そして、
この一方側の圧縮接続管３ａには、送電線路を構成する
電線４ａが圧縮接続され、また他方側の圧縮接続管３ｂ
には電線４ｂが圧縮接続される。

【００２１】この架空送電線における圧縮接続管の発熱
箇所としては図２に示すように、クランプ口元Ａ、ジャ
ンパソケット接続部Ｂ、及びジャンパソケット口元Ｃの
３箇所が考えられる。

【００２２】本実施形態においては、このうち圧縮接続
管３ａが横方向に延在していて装着しやすいことに着目
し、代表的な箇所として圧縮接続管３ａのクランプ口元
Ａへ形状記憶合金を装着する。

【００２３】即ち、図１（ａ）に示すように、圧縮接続
管３ａのクランプ口元Ａの部分に、形状記憶合金５から
成る帯状又は線状の熱センサをコイル状に巻き付ける。
この形状記憶合金５には、圧縮接続管３ａが所定の限界
温度に達したとき、そのコイルピッチが図１（ａ）に示
す大ピッチから図１（ｂ）に示す小ピッチに（又はその
逆に）変化するように形状を記憶させておく。この所定
の限界温度つまり形状記憶合金５の変態温度は、圧縮接
続管が経年劣化により過熱した場合の最高到達温度、例
えば１００℃に設定しておく。

【００２４】今、接続部の温度が上昇して異常過熱状態
にあるとする。圧縮接続管３ａが昇温して所定の限界温
度すなわち形状記憶された温度以上に達した時点で、形
状記憶合金５のコイルピッチが、図１（ａ）に示す大ピ
ッチから図１（ｂ）に示す小ピッチに（又はその逆に）
変化する。従って、この過熱前後のピッチ変化をトラン
シット（高倍率望遠鏡）で読み取ることにより、容易に
遠くから視認し、異常過熱を検知することができる。

【００２５】この圧縮接続管の温度監視方法の特長は、
温度監視をするための形状記憶合金５が圧縮接続管３ａ
にコイル状で装着され、過熱前後のピッチ変化で異常が
検知される方式のため、形状記憶合金５が従来のように
圧縮接続管３ａの表面から離れるように立ち上がらない
点にある。即ち、形状記憶合金５は圧縮接続管３ａの表
面に沿って変化するだけであり、従来のように異常過熱
を検知しても形状記憶合金５が突起状には変化しない。
このため、電位傾度の高い線路においてもコロナ騒音は
発生しない。

【００２６】上記形状記憶合金５の巻き付け方として
は、上記のように形状記憶合金５を圧縮クランプ１の圧
縮接続管３ａに直接巻き付ける方法がベストである。し
かし、中間部材を介して圧縮接続管３ａに形状記憶合金
５を巻き付けることもできる。

【００２７】また、巻き付ける形状記憶合金５の線径
は、圧縮接続管３ａへの装着性、検知温度の正確性の点
から、直径０．８mm〜１．５mmの範囲内で製作すること
が望ましい。

【００２８】使用することのできる形状記憶合金の材質
としては、例えばＴｉ−Ｎｉ合金、Ａｕ−Ｃｄ合金、Ｃ
ｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金などがあり、いずれを使用してもよ
く、合金組成を変えることにより変態温度を種々の値に
設定することができるものである。しかし、好ましくは
市場に広く出回っているＴｉ−Ｎｉ系合金とし、図３に
示すＮｉ含有率と形状回復温度との関係から分かるよう
に、アルミ素線の軟化に影響を与える９０℃以上の温度
を検知するため、Ｎｉの配合比は５４．５ｗ％以下とす
ることが望ましい。

【００２９】なお、形状記憶合金を装着している圧縮接
続管３ａがアルミニウム合金から成る場合には、このア
ルミニウム部との異種金属接触による腐食を防止するた
め、形状記憶合金５に薄い樹脂コートを施すと良い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。

【００３１】（１）請求項１又は２に記載の発明によれ
ば、電線の圧縮接続管が所定の限界温度に達したとき変
態する形状記憶合金の復元方向を、圧縮接続管の表面に
沿って変化する方向としているので、従来のように形状
記憶合金が圧縮接続管の表面から立ち上がる形態に較べ
て、圧縮接続管から突出する部位が存在しなくなる。従
って、コロナ騒音等の発生をなくしつつ、送電線路の圧
縮接続管の温度を監視して、異常過熱の有無を正確かつ
容易に検知することができる。

【００３２】（２）請求項３又は４に記載の発明によれ
ば、具体的に、形状記憶合金を電線の圧縮接続管にコイ
ル状に巻回して、その復元方向をコイルピッチの変化方
向つまり圧縮接続管の表面に沿って変化する方向とする
と共に、圧縮接続管が過熱する前と後におけるコイルピ
ッチの変化を、例えば遠方から望遠鏡により視覚に捉え
ることにより、圧縮接続管の異常過熱を検知する方法と
しているので、圧縮接続管から突出する部位をなくし
て、コロナ騒音等の発生をなくしつつ、送電線路の圧縮
接続管を温度監視して、異常過熱の有無を正確かつ容易
に検知することができる。

【００３３】（３）請求項５に記載の発明によれば、形
状記憶合金の材質としてＴｉ−Ｎｉ合金を使用し、検知
する温度範囲を考慮して、Ｎｉの配合比を５４．５ｗ％
以下としているので、形状回復温度を９０℃以上の高い
温度に設定することができる。

【００３４】（４）請求項６に記載の発明によれば、形
状記憶合金に薄い樹脂コートを被覆したので、圧縮接続
管がアルミニウム合金から成る場合であっても、このア
ルミ部との異種金属接触による腐食を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による形状記憶合金の装着例を示したも
ので、（ａ）は過熱前の形状記憶合金の形態を示す図、
（ｂ）は過熱後の形状記憶合金の形態を示す図である。

【図２】圧縮接続管の発熱箇所を示した図である。

【図３】形状記憶合金のＴｉ−Ｎｉ配合比と形状回復温
度との関係を示した図である。

【図４】従来の形状記憶合金を装着例を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮クランプ ２ 穴部 ３ａ、３ｂ 圧縮接続管 ４ａ、４ｂ 電線 ５ 形状記憶合金 Ａ クランプ口元 Ｂ ジャンパソケット接続部 Ｃ ジャンパソケット口元

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電線の圧縮接続管に形状記憶合金を装着
   し、圧縮接続管が所定の限界温度に達したとき前記形状
   記憶合金が圧縮接続管の表面に沿って変化することを利
   用して、圧縮接続管の異常過熱を検知することを特徴と
   する圧縮接続管の温度監視方法。
2. 【請求項２】前記所定の限界温度を、圧縮接続管が経年
   劣化により過熱した場合の最高到達温度に設定すること
   を特徴とする請求項１記載の圧縮接続管の温度監視方
   法。
3. 【請求項３】前記形状記憶合金は、電線の圧縮接続管に
   コイル状に巻回し、その圧縮接続管が異常過熱する前と
   後におけるコイルピッチの変化を視覚に捉えることによ
   り、圧縮接続管の異常過熱を検知することを特徴とする
   請求項１又は２記載の圧縮接続管の温度監視方法。
4. 【請求項４】前記形状記憶合金を帯状又は線状の部材と
   して形成し、これを電線の圧縮接続管にコイル状に巻回
   し、その圧縮接続管が異常過熱した場合にコイルピッチ
   が小さくなる変化又は大きくなる変化を視覚に捉えるこ
   とにより、圧縮接続管の異常過熱を検知することを特徴
   とする請求項１又は２記載の圧縮接続管の温度監視方
   法。
5. 【請求項５】前記形状記憶合金の材質としてＴｉ−Ｎｉ
   合金を使用し、検知する温度範囲を考慮して、Ｎｉの配
   合比を５４．５ｗ％以下としたことを特徴とする請求項
   １、２、３又は４記載の圧縮接続管の温度監視方法。
6. 【請求項６】前記形状記憶合金に薄い樹脂コートを被覆
   した形状記憶合金を用いることを特徴とする請求項１、
   ２、３、４又は５記載の圧縮接続管の温度監視方法。