特許 7348800 き電吊架線、及びインテグレート架線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-12

(45)【発行日】2023-09-21

(54)【発明の名称】き電吊架線、及びインテグレート架線

(51)【国際特許分類】

   B60M 1/22 20060101AFI20230913BHJP

   B60M 1/30 20060101ALI20230913BHJP

   C22C 9/00 20060101ALI20230913BHJP

   H01B 1/02 20060101ALI20230913BHJP

   H01B 5/08 20060101ALI20230913BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20230913BHJP

   C22F 1/08 20060101ALN20230913BHJP

【ＦＩ】

B60M1/22 M

B60M1/30 302

C22C9/00

H01B1/02 A

H01B5/08

C22F1/00 625

C22F1/00 630A

C22F1/00 650A

C22F1/00 661A

C22F1/00 685Z

C22F1/00 694A

C22F1/08 C

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019185196

(22)【出願日】2019-10-08

(65)【公開番号】P2021059247

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蛭田 浩義

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀一

(72)【発明者】

【氏名】田中 祐太郎

(72)【発明者】

【氏名】加藤 洋

(72)【発明者】

【氏名】藤倉 英聡

(72)【発明者】

【氏名】道本 武泰

(72)【発明者】

【氏名】猿田 裕司

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４０８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７５５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５９６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１７２９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１８５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１９０７１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｍ １／２２

Ｂ６０Ｍ １／３０

Ｃ２２Ｃ ９／００

Ｈ０１Ｂ １／０２

Ｈ０１Ｂ ５／０８

Ｃ２２Ｆ １／００

Ｃ２２Ｆ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数本の銅合金線を撚り合わせた銅合金撚り線からなるき電吊架線であって、
前記銅合金線の化学成分が、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上であり、
前記銅合金撚り線の径方向の計算断面積が、１９６ｍｍ ^２ 以上、２３０ｍｍ ^２ 以下であり、
許容電流が１０００Ａ以上である、
き電吊架線。

【請求項2】

前記銅合金線の素線径が、２．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以下であり、
前記銅合金撚り線が、３７本の前記銅合金線を撚り合わせてなる、
請求項１に記載のき電吊架線。

【請求項3】

前記銅合金線が、４３１ＭＰａ以上の引張強さ、及びＪＣＳ１３２１に準拠した熱処理後の引張試験における引張強さ残率が９５％以上の耐熱性を有する、
請求項１又は２に記載のき電吊架線。

【請求項4】

前記銅合金撚り線の導体抵抗が、０．１Ω／ｋｍ以下である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のき電吊架線。

【請求項5】

複数本の銅合金線を撚り合わせた銅合金撚り線からなるき電吊架線であって、
前記銅合金線の化学成分が、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上であり、
前記銅合金撚り線の径方向の計算断面積が、３９５ｍｍ ^２ 以上、４１２ｍｍ ^２ 以下であり、
許容電流が１６００Ａ以上である、
き電吊架線。

【請求項6】

前記銅合金線の素線径が、２．８７ｍｍ以上、２．９３ｍｍ以下であり、
前記銅合金撚り線が、６１本の前記銅合金線を撚り合わせてなる、
請求項５に記載のき電吊架線。

【請求項7】

前記銅合金線が、４３１ＭＰａ以上の引張強さ、及びＪＣＳ１３２１に準拠した熱処理後の引張試験における引張強さ残率が９５％以上の耐熱性を有する、
請求項５又は６に記載のき電吊架線。

【請求項8】

前記銅合金撚り線の導体抵抗が、０．１Ω／ｋｍ以下である、
請求項５乃至７のいずれか１項に記載のき電吊架線。

【請求項9】

断面積が１４７ｍｍ^２以上、１７４ｍｍ^２以下のトロリ線と、
前記トロリ線に電気を供給しつつ、これを支持する２本の請求項１乃至４のいずれか１項に記載のき電吊架線と、
を備え、
前記き電吊架線の架高が０．７１ｍ以下である、
インテグレート架線。

【請求項10】

断面積が１４７ｍｍ^２以上、１７４ｍｍ^２以下のトロリ線と、
前記トロリ線に電気を供給しつつ、これを支持する１本の請求項５乃至８のいずれか１項に記載のき電吊架線と、
を備え、
前記き電吊架線の架高が０．７１ｍ以下である、
インテグレート架線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、き電吊架線、及びインテグレート架線に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、首都圏近郊における電車線路（電車に電気を供給する設備）は、ツインシンプル架線やコンパウンド架線が主流であった。ツインシンプル架線は、電線の本数が合計６本（き電線２本、吊架線２本、トロリ線２本）であり、コンパウンド架線は、電線の本数が合計５本（き電線２本、吊架線１本、補助吊架線１本、トロリ線１本）であり、これらの設備は部品点数が多く、電路設備の簡素化、統合化が課題となっていた。

【0003】

近年、ツインシンプル架線などの既存設備の老朽時期に併せて、機能は同じでありながら構成する設備の部品点数が少なくスリム化されたインテグレート架線への移行が進められている。インテグレート架線は、き電線と吊架線の代わりに両方の機能を併せ持つき電吊架線を用いる架線方式であり、例えば、電線の本数が合計３本（き電吊架線２本、トロリ線１本）となっている。

【0004】

従来のインテグレート架線は、３５６ｓｑ（公称断面積３５６ｍｍ^２）の硬銅撚り線からなるき電吊架線２本と、１７０ｓｑ（公称断面積１７０ｍｍ^２）のトロリ線１本から構成される（例えば、非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】常本、「き電ちょう架式コンパウンド架線の開発」、鉄道総研報告、２０１３年8月、Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．８、ｐ．２４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、インテグレート架線に用いられるき電吊架線には、上述のように、太径の銅撚り線が使用されており、２本のき電吊架線の合計断面積は７１２ｍｍ^２であり、合計質量も６４８６ｋｇ/ｋｍと大きい。このため、架線した際の弛度が大きく、必要とされる架高（支持点におけるき電吊架線とトロリ線の高さの差）が大きくなる。具体的には、ツインシンプル架線の架高が例えば７１０ｍｍであるのに対し、インテグレート架線の架高は例えば８５０ｍｍである。このため、支柱による支持点の高さを、従来の方式の架線（例えばツインシンプル架線）よりも高くする必要がある。

【0007】

また、従来のインテグレート架線におけるき電吊架線、トロリ線及びハンガーのトータル重量は、ツインシンプル架線などの既存設備の吊架線、トロリ線及びハンガーのトータル重量よりも重いため、それらを支える支柱などの構造物は、既存設備以上の強度を有することが必要であった。

【0008】

したがって、本発明の目的は、従来のものよりもトータル質量が軽く、必要な架高が小さいインテグレート架線用のき電吊架線、及びそれを用いたインテグレート架線を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数本の銅合金線を撚り合わせた銅合金撚り線からなるき電吊架線であって、前記銅合金線の化学成分が、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上であり、前記銅合金撚り線の径方向の計算断面積が、１９６ｍｍ ^２ 以上、２３０ｍｍ ^２ 以下であり、許容電流が１０００Ａ以上である、き電吊架線を提供する。
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数本の銅合金線を撚り合わせた銅合金撚り線からなるき電吊架線であって、前記銅合金線の化学成分が、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上であり、前記銅合金撚り線の径方向の計算断面積が、３９５ｍｍ ^２ 以上、４１２ｍｍ ^２ 以下であり、許容電流が１６００Ａ以上である、き電吊架線を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、従来のものよりもトータル質量が軽く、必要な架高が小さいインテグレート架線用のき電吊架線、及びそれを用いたインテグレート架線を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るインテグレート架線の構成を概略的に示す側面図である。図１（ｂ）は、インテグレート架線の垂直断面図である。

【図2】図２は、実施の形態に係るき電吊架線の径方向の断面図である。

【図3】図３は、本発明の第２の実施の形態に係るインテグレート架線の垂直断面図である。

【図4】図４は、第２の実施の形態に係るき電吊架線の径方向の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔第１の実施の形態〕
（インテグレート架線の構造）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るインテグレート架線１の構成を概略的に示す側面図である。図１（ｂ）は、インテグレート架線１の垂直断面図である。インテグレート架線１においては、鉄道車両に電力を供給するためのトロリ線１１が、２本のき電吊架線１０からハンガー１２により吊り下げられる。

【0013】

トロリ線１１を構成する線条の種類は、特に限定されないが、典型的には、公称断面積が１５０ｍｍ^２（１５０ＳＱ）や１７０ｍｍ^２（１７０ＳＱ）のＪＩＳ Ｅ ２１０１に規定されたみぞ付硬銅トロリ線である。トロリ線１１の断面積は、製造ばらつきを考慮して、例えば、公称断面積が１５０ｍｍ^２（１５０ＳＱ）の場合は、１４７ｍｍ^２以上、１５３ｍｍ^２以下であり、公称断面積が１７０ｍｍ^２（１７０ＳＱ）の場合は、１６７ｍｍ^２以上、１７３ｍｍ^２以下である。

【0014】

図１（ａ）における“Ｓ”は、き電吊架線１０の径間（き電吊架線１０の隣接する支持点の間の距離）を示す。“Ｄ”は、き電吊架線１０の弛度（き電吊架線１０の支持点と最低点の高さの差）を示す。また、“Ｈ”は、架高（支持点におけるき電吊架線１０とトロリ線１１の高さの差）を示す。

【0015】

（き電吊架線の構造）
図２は、第１の実施の形態に係るき電吊架線１０の径方向の断面図である。き電吊架線１０は、素線としての複数本の銅合金線１００を撚り合わせた銅合金撚り線からなる。

【0016】

必要架高を０．７１ｍ以下とする場合は、き電吊架線１０の径方向の計算断面積（き電吊架線１０を構成する銅合金線１００の断面積の合計）は、き電吊架線１０の質量を抑えるため、２３０ｍｍ^２以下に設定される。また、細すぎると高速鉄道用の吊架線として十分な引張荷重（引張試験において材料が耐えうる最大の荷重）を確保することが困難になるため、き電吊架線１０の断面積は１９６ｍｍ^２以上に設定するのが好ましい。

【0017】

き電吊架線１０の１ｍ当たりの質量は、例えば、撚り込み率が２．５％であり、銅合金線１００の比重が８．８９である場合、１７８６ｇ以上、２０９６ｇ以下の範囲内とするのが好ましい。き電吊架線１０の質量は、（き電吊架線１０の計算断面積）×（銅合金線１００の比重）×（１００＋撚り込み率）／１００により算出することができる。

【0018】

ここで、撚り込み率は、き電吊架線１０のピッチ（撚り合わされた銅合金線１００が１周するき電吊架線１０の長さ）に対する１ピッチ当たりの銅合金線１００の実際の長さを百分率で表したものである。撚り込み率は、例えば、き電吊架線１０が３７本の銅合金線１００で構成される場合は１．７～２．５％であり、き電吊架線１０が６１本の銅合金線１００で構成される場合は２．０～２．９％である。

【0019】

なお、従来のインテグレート架線のき電吊架線として一般的に用いられる公称断面積が３５６ｍｍ^２（３５６ＳＱ）の硬銅撚り線の１ｍ当たりの質量は、およそ３２４３ｇである。

【0020】

き電吊架線１０を構成する銅合金線１００の本数は、き電吊架線１０の計算断面積が例えば１９６ｍｍ^２以上かつ２３０ｍｍ^２以下になるように、銅合金線１００の断面積に応じて決定される。例えば、直径が２．６ｍｍの銅合金線１００が３７本撚り合わされることにより、断面積が１９６．４ｍｍ^２のき電吊架線１０が形成される。

【0021】

き電吊架線１０を構成する銅合金線１００は、同心撚りで多層に撚り合わされていることが好ましい。例えば、き電吊架線１０は、中心の１本の銅合金線１００と、その中心の銅合金線１００の外周に複数本の銅合金線１００を同心円上に撚り合わせてなる複数の層を有する。撚線の撚り方向は、右撚り、左撚りのいずれでもよい。また、撚線を構成する各層は、右撚りの層と左撚りの層とを交互に多段配置させた異方向撚りで構成されていることが好ましい。さらに、撚線は、その表面が圧縮されていない形状であることが好ましい。また、撚線の撚りピッチは、例えば、最外層の撚りピッチが層心径の２０倍以下であるように調整される。

【0022】

（銅合金線の特性）
き電吊架線１０を構成する銅合金線１００の化学成分は、“ＪＣＳ１３２１ 耐熱硬銅より線”の規格を満たすものである。すなわち、銅合金線１００の化学成分は、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上である。銅合金線１００は、例えば、“８ＡｇＴＰＣ”と呼ばれる銀入りタフピッチ銅や、“８ＡｇＯＦＣ”と呼ばれる銀入り無酸素銅からなる。銅合金線１００の比重は、およそ８．８９である。

【0023】

なお、銅合金線１００の銀含有量は、銅合金線１００の長さ方向に沿って、例えば０．０８～０．１０質量％の範囲でばらつき得る。

【0024】

従来の銀を含まない銅合金線１００の耐熱温度（連続的に使用可能な温度の上限）は９０℃であるが、０．０８質量％以上の銀を含むことにより、銅合金線１００の耐熱温度は１５０℃となる。なお、銅合金線１００の銀含有量を０．０８質量％から増加させても耐熱温度に大きな変化はなく、銀の含有量が多いほど高価になることから、銅合金線１００の銀含有量は０．１質量％以下とすることが好ましい。

【0025】

また、銅合金線１００においては、銀を含有することによる強度の変化はほとんどないため、強度については、銀を含まない通常の硬銅線と同じものとして設計することが可能である。

【0026】

銅合金線１００は、“ＪＣＳ１３２１ 耐熱硬銅より線”の規格を満たす耐熱性を有する。すなわち、ＪＣＳ１３２１に準拠した熱処理及びその前後の引張試験により得られる引張強さ残率（熱処理後の引張強さの、熱処理前の引張強さに対する比率）が９５％以上である。より具体的には、試験片を２００±１０℃の均一加熱炉に１時間保持した後、常温で実施される引張試験により測定される引張強さから得られる引張強さ残率が９５％以上である。ここで、引張強さは、“ＪＩＳ Ｃ ３００２の５”に規定される方法により測定される。

【0027】

高い耐熱性を有する銅合金線１００から構成されるき電吊架線１０は、高い耐熱性を有するため、許容電流値を大幅に上げることが可能である。例えば、き電吊架線１０は、従来のインテグレート架線に用いられるき電吊架線と同等の電流容量となるように構成した場合、約４０％も断面積を小さくし、軽量化することができる。ここで、１本のき電吊架線１０の許容電流は、１０００Ａ以上とするのが好ましい。

【0028】

なお、き電吊架線１０においては、銀を含有することによる導電率の低下はほとんどないものの、従来のき電吊架線と比較して、断面積が小さいために電気抵抗値が大きくなっている。しかしながら、上述のように、銅合金線１００の耐熱温度は１５０℃であり、従来のき電吊架線の耐熱温度である９０℃よりも高いため、従来のき電吊架線と同等の電流を流すことができる。ここで、１本のき電吊架線１０の導体抵抗は、許容電流から換算して、０．１Ω／ｋｍ以下とするのが好ましい。

【0029】

銅合金線１００は、所定の径の荒引線を引抜加工で伸線することにより形成されるため、直径が小さいほど強度が向上する。例えば、銅合金線１００の直径を３．７ｍｍから２．６ｍｍに変更することにより、強度を約３％以上向上させることができる。このため、銅合金線１００の直径は２．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。

【0030】

き電吊架線１０は、従来のインテグレート架線に用いられるき電吊架線と比較して断面積が小さいので、銅合金線１００を細径化し、撚り本数を増やすことで、従来のものからの強度の低下を抑えることが好ましい。

【0031】

銅合金線１００は、“ＪＣＳ１３２１ 耐熱硬銅より線”の規格を満たす引張強さ（素線強度）を有する。例えば、直径が２．６ｍｍのときは引張強さが４３４ＭＰａ以上、直径が２．７ｍｍのときは引張強さが４３３ＭＰａ以上、直径が２．８ｍｍのときは引張強さが４３２ＭＰａ以上である。

【0032】

また、き電吊架線１０の引張荷重をより大きくするため、銅合金線１００の直径が２．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以下の範囲にあるとき、４５０ＭＰａ以上の引張強さを有することが好ましい。

【0033】

（き電吊架線の製造工程）
以下に、実施の形態に係るき電吊架線１０の製造工程の一例を示す。

【0034】

まず、連続鋳造圧延法によって、０．０８質量％以上の銀が含まれた銅銀合金からなる荒引線を作製する。

【0035】

次いで、この荒引線に冷間引抜き加工を施し、直径が２．８ｍｍ以下の銅合金線１００を得る。銅合金線１００の引張強さを４３２ＭＰａ以上とするためには、この冷間引抜き加工における冷間加工度が８０％以上であることが好ましい。

【0036】

次いで、撚線機を用いて複数の銅合金線１００を撚り合わせ、計算断面積が１９６ｍｍ^２以上、２３０ｍｍ^２以下の撚線を形成し、き電吊架線１０を得る。

【0037】

（第１の実施の形態の効果）
上記第１の実施の形態に係るき電吊架線１０は、高い耐熱性を有するため、許容電流値を大幅に上げることが可能である。このため、従来のインテグレート架線に用いられるき電吊架線と同等の電流容量を確保しつつ、断面積を小さくし、軽量化することができる。また、き電吊架線１０は、従来のインテグレート架線に用いられるき電吊架線と比較して断面積が小さいが、銅合金線１００を細径化し、撚り本数を増やすことで、従来のものからの強度の低下を抑えている。このため、き電吊架線１０を用いることにより、必要な架高を小さくすることができ、既存の支柱を建て替えることなく、電車線路をインテグレート架線化することも可能である。

【0038】

〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態は、１本のき電吊架線がインテグレート架線に用いられる点において、第１の実施の形態と相違する。１本のき電ちょう架線であれば、従来よりも高い架線張力条件である４トン（標準張力４０００ｋｇｆ）で架線することができるために、１本の質量が重くても弛度抑制することが可能である。なお、第１の実施の形態と同様の点については、その説明を省略又は簡略化する。

【0039】

（インテグレート架線の構造）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るインテグレート架線２の垂直断面図である。インテグレート架線２においては、鉄道車両に電力を供給するためのトロリ線１１が、１本のき電吊架線２０からハンガー２２により吊り下げられる。

【0040】

（き電吊架線の構造）
図４は、第２の実施の形態に係るき電吊架線２０の径方向の断面図である。
き電吊架線２０は、素線としての複数本の銅合金線２００を撚り合わせた銅合金撚り線からなる。

【0041】

き電吊架線２０の径方向の計算断面積（き電吊架線２０を構成する銅合金線２００の断面積の合計）は、き電吊架線として施工性などを考慮すると、単位長さ当たりの質量が４kg／ｍ以下となるように、４１６ｍｍ^２以下に設定するのが好ましい。また、細すぎると高速鉄道用の吊架線として十分な引張荷重（引張試験において材料が耐えうる最大の荷重）や電流容量の確保が困難になるため、き電吊架線２０の断面積は３９４ｍｍ^２以上に設定するのが好ましい。

【0042】

き電吊架線２０の１ｍ当たりの質量は、例えば、撚り込み率が２．９％であり、銅合金線２００の比重が８．８９である場合、３６０９ｇ以上、３７６２ｇ以下の範囲内にある。き電吊架線２０の質量は、（き電吊架線２０の計算断面積）×（銅合金線２００の比重）×（１００＋撚り込み率）／１００により算出することができる。

【0043】

なお、従来のインテグレート架線のき電吊架線として一般的に用いられる公称断面積が３５６ｍｍ^２（３５６ＳＱ）の硬銅撚り線の１ｍ当たりの質量は、およそ３２４３ｇであり、２本トータルでは６４８６ｇとなる。

【0044】

き電吊架線２０を構成する銅合金線２００の本数は、き電吊架線２０の計算断面積が３９４ｍｍ^２以上かつ４１６ｍｍ^２以下になるように、銅合金線２００の断面積に応じて決定するのが好ましい。例えば、直径が２．９ｍｍの銅合金線２００が６１本撚り合わされることにより、断面積が４０２．９ｍｍ^２のき電吊架線２０が形成される。

【0045】

き電吊架線２０を構成する銅合金線２００は、同心撚りで多層に撚り合わされていることが好ましい。例えば、き電吊架線２０は、中心の１本の銅合金線２００と、その中心の銅合金線２００の外周に複数本の銅合金線２００を同心円上に撚り合わせてなる複数の層を有する。撚線の撚り方向は、右撚り、左撚りのいずれでもよい。また、撚線を構成する各層は、右撚りの層と左撚りの層とを交互に多段配置させた異方向撚りで構成されていることが好ましい。さらに、撚線は、その表面が圧縮されていない形状であることが好ましい。また、撚線の撚りピッチは、例えば、最外層の撚りピッチが層心径の２０倍以下であるように調整される。

【0046】

（銅合金線の特性）
本実施の形態に係る銅合金線２００は、第１の実施の形態に係る銅合金線２００と同じものであり、高い耐熱性を有する。

【0047】

高い耐熱性を有する銅合金線２００から構成されるき電吊架線２０は、高い耐熱性を有するため、許容電流値を大幅に上げることが可能である。このため、き電吊架線２０は、１本のき電吊架線２０の許容電流を１６００Ａ以上として、従来のインテグレート架線に用いられる２本のき電吊架線と比較してトータルの断面積を約４２～４５％小さくし、軽量化することができる。

【0048】

なお、き電吊架線２０においては、銀を含有することによる導電率の低下はほとんどない。１本のき電吊架線２０の導体抵抗は、０．０５Ω／ｋｍ以下とするのが好ましい。

【0049】

銅合金線２００は、“ＪＣＳ１３２１ 耐熱硬銅より線”の規格を満たす引張強さ（素線強度）を有する。例えば、直径が２．６ｍｍのときは引張強さが４３４ＭＰａ以上、直径が２．７ｍｍのときは引張強さが４３３ＭＰａ以上、直径が２．９ｍｍのときは引張強さが４３１ＭＰａ以上である。

【0050】

（き電吊架線の製造工程）
以下に、実施の形態に係るき電吊架線２０の製造工程の一例を示す。

【0051】

まず、連続鋳造圧延法によって、０．０８質量％以上の銀が含まれた銅銀合金からなる荒引線を作製する。

【0052】

次いで、この荒引線に冷間引抜き加工を施し、直径が２．９３ｍｍ以下の銅合金線２００を得る。銅合金線２００の引張強さを４３１ＭＰａ以上とするためには、この冷間引抜き加工における冷間加工度が８０％以上であることが好ましい。

【0053】

次いで、撚線機を用いて複数の銅合金線２００を撚り合わせ、計算断面積が３９４ｍｍ^２以上、４１２ｍｍ^２以下の撚線を形成し、き電吊架線２０を得る。

【0054】

（第２の実施の形態の効果）
上記第２の実施の形態に係るき電吊架線２０は、高い耐熱性を有するため、許容電流値を大幅に上げることが可能である。き電吊架線２０は、従来のインテグレート架線の２本で用いられるき電吊架線と比較して、（１本当たりの）断面積を大きくし、銅合金線２００を細径化し、撚り本数を増やすことで、強度が向上している。そのため、インテグレート架線２においては、１本のき電吊架線２０を用いて架線張力を４トンで架線が可能となり、それによって、き電吊架線のトータル質量が従来のものよりも軽減されている。また、従来よりも弛度が抑制されている。このため、き電吊架線２０を用いることにより、必要な架高を小さくすることができ、既存の支柱を建て替えることなく、電車線路をインテグレート架線化することも可能である。

【実施例】

【0055】

本発明の第１の実施の形態に係るき電吊架線１０の実施例に係る６本のき電吊架線（実施例１～６）、及び比較例に係る１本のき電吊架線（比較例１）を製造し、その評価を行った。次の表１に、実施例１～６の特性及び評価結果を示す。また、次の表２に、比較例１の特性及び評価結果を示す。

【0056】

【表1】

【0057】

【表2】

【0058】

表１、２の“ｗ１（吊架線）”は、単位架線長さ当りのき電吊架線１本の質量、“ｗ２（トロリ線＋ハンガー）”は、単位架線長さ当りのトロリ線とハンガーの質量の和、“システム質量Ｗ０”は、単位架線長さ当りのき電吊架線1本が負担する質量、すなわちｗ１＋ｗ２／２、“トータル質量Ｗ”は、単位架線長さ当りの総重量、すなわちｗ１×２＋ｗ２をそれぞれ意味する。トロリ線（公称断面積１７０ｍｍ^２）とハンガーは、全ての実施例、比較例について、同じものを用いた。

【0059】

実施例１～６、及び比較例１は、銅合金線１００、すなわち全体の０．０８質量％以上の銀を含み、かつ全体に対する銀と銅の和の割合が９９．９０質量％以上である銅合金線を素線として用いた。この銅合金線の銀の含有量は、長さ方向に沿って０．０８２～０．０８５質量％の範囲でばらついていた。

【0060】

比較例１は、従来のインテグレート架線用のき電吊架線であり、純銅線を素線として用いた。

【0061】

本評価では、実施例１～６、及び比較例１に係るき電吊架線を用いて、き電吊架線の径間Ｓが５０ｍ、標準張力Ｔが２０００ｋｇｆ、ハンガー最小長さ（き電吊架線に取り付けられたハンガーのうち最も短いもの、すなわちき電吊架線の最低点近くに取り付けられたハンガーの長さ）が０．１５ｍの条件でインテグレート架線を形成し、弛度Ｄを求めた。計算式は、Ｄ＝（Ｗ０×Ｓ^２）／（８×Ｔ）とした。そして、弛度Ｄに張力変動を考慮した値とハンガー最小長さの合計を必要架高Ｈとして求めた。

【0062】

実施例１～６は、比較例１よりもトータル質量が軽く、必要な架高が小さいことが分かる。特に実施例１～４は、必要架高が０．７１ｍ以下の条件を満たしており、支持点の高さが公称０．７１ｍの支柱を用いて架線することができるため、き電吊架線を既存の設備に適用できる。すなわち実施例１～４では既存のツインシンプル架線の支持物をそのまま用いて架線できる。なお、支持点の高さが公称０．７１ｍの支柱とは、支持点の高さの規格値が０．７１ｍである支柱であり、支柱の製造誤差や設置誤差により支持点の高さが０．７１ｍからずれたものを含む。

【0063】

本発明の第２の実施の形態に係るき電吊架線２０の実施例に係る３本のき電吊架線（実施例７～９）を製造し、その評価を行った。次の表３に、実施例７～９の特性及び評価結果を示す。

【0064】

【表3】

【0065】

表３の“システム質量Ｗ０”は、単位架線長さ当りのき電吊架線1本が負担する質量、すなわちｗ１＋ｗ２、“トータル質量Ｗ”は、単位架線長さ当りの総重量、すなわちｗ１×１＋ｗ２をそれぞれ意味する。トロリ線（公称断面積１７０ｍｍ^２）とハンガーは、全ての実施例について、同じものを用いた。

【0066】

実施例７～９は、銅合金線２００、すなわち全体の０．０８質量％以上の銀を含み、かつ全体に対する銀と銅の和の割合が９９．９０質量％以上である銅合金線を素線として用いた。この銅合金線の銀の含有量は、長さ方向に沿って０．０８２～０．０８５質量％の範囲でばらついていた。

【0067】

本評価では、実施例７～９に係るき電吊架線を用いて、き電吊架線の径間Ｓが５０ｍ、標準張力Ｔが４０００ｋｇｆ、ハンガー最小長さ（き電吊架線に取り付けられたハンガーのうち最も短いもの、すなわちき電吊架線の最低点近くに取り付けられたハンガーの長さ）が０．１５ｍの条件でインテグレート架線を形成し、弛度Ｄを求めた。計算式は、Ｄ＝（Ｗ０×Ｓ^２）／（８×Ｔ）とした。そして、弛度Ｄに張力変動を考慮した値とハンガー最小長さの合計を必要架高Ｈとして求めた。

【0068】

実施例７～９は、比較例１よりもトータル質量が軽く、必要な架高が小さいことが分かる。また、実施例７～９は、必要架高が０．７１ｍ以下の条件を満たしており、支持点の高さが公称０．７１ｍの支柱を用いて架線することができるため、き電吊架線を既存の設備に適用できる。すなわち実施例７～９では既存のツインシンプル架線の支持物をそのまま用いて架線できる。

【0069】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0070】

［１］複数本の銅合金線（１００）を撚り合わせた銅合金撚り線からなるき電吊架線であって、銅合金線（１００）の化学成分が、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上であり、前記銅合金撚り線の径方向の計算断面積が、１９６ｍｍ ^２ 以上、２３０ｍｍ ^２ 以下であり、許容電流が１０００Ａ以上である、き電吊架線（１０）。

【0071】

［２］銅合金線（１００）の素線径が、２．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以下であり、前記銅合金撚り線が、３７本の銅合金線（１００）を撚り合わせてなる、上記［１］に記載のき電吊架線（１０）。

【0072】

［３］銅合金線（１００）が、４３１ＭＰａ以上の引張強さ、及びＪＣＳ１３２１に準拠した熱処理後の引張試験における引張強さ残率が９５％以上の耐熱性を有する、上記［１］又は［２］に記載のき電吊架線（１０）。

【0073】

［４］前記銅合金撚り線の導体抵抗が、０．１Ω／ｋｍ以下である、上記［１］乃至［３］のいずれか１項に記載のき電吊架線（１０）。

【0074】

［５］複数本の銅合金線（２００）を撚り合わせた銅合金撚り線からなるき電吊架線であって、銅合金線（２００）の化学成分が、銀が全体の０．０８質量％以上、かつ銀と銅の和が全体の９９．９０質量％以上であり、前記銅合金撚り線の径方向の計算断面積が、３９５ｍｍ ^２ 以上、４１２ｍｍ ^２ 以下であり、許容電流が１６００Ａ以上である、き電吊架線（２０）。

【0075】

［６］銅合金線（２００）の素線径が、２．８７ｍｍ以上、２．９３ｍｍ以下であり、前記銅合金撚り線が、６１本の前記銅合金線を撚り合わせてなる、上記［５］に記載のき電吊架線（２０）。

【0076】

［７］銅合金線（２００）が、４３１ＭＰａ以上の引張強さ、及びＪＣＳ１３２１に準拠した熱処理後の引張試験における引張強さ残率が９５％以上の耐熱性を有する、上記［５］又は［６］に記載のき電吊架線（２０）。

【0077】

［８］前記銅合金撚り線の導体抵抗が、０．１Ω／ｋｍ以下である、上記［５］乃至［７］のいずれか１項に記載のき電吊架線（２０）。

【0078】

［９］断面積が１４７ｍｍ ^２ 以上、１７４ｍｍ ^２ 以下のトロリ線（１１）と、トロリ線（１１）に電気を供給しつつ、これを支持する２本の上記［１］乃至［４］のいずれか１項に記載のき電吊架線（１０）と、を備え、き電吊架線（１０）の架高が０．７１ｍ以下である、インテグレート架線（１）。

【0079】

［１０］断面積が１４７ｍｍ ^２ 以上、１７４ｍｍ ^２ 以下のトロリ線（１１）と、トロリ線（１１）に電気を供給しつつ、これを支持する１本の上記［５］乃至［８］のいずれか１項に記載のき電吊架線（２０）と、を備え、き電吊架線（２０）の架高が０．７１ｍ以下である、インテグレート架線（２）。

【0080】

以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。

【0081】

また、上記に記載した実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0082】

１、２ インテグレート架線
１０、２０ き電吊架線
１１ トロリ線
１２、２２ ハンガー
１００、２００ 銅合金線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】