報告書番号

SS24009

タイトル（和文）

クランプ式およびバインド式の電線把持部を対象とした疲労強度評価法

タイトル（英文）

Fatigue strength evaluation method for clamped or bound conductors

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背景
配電線は，風による繰返し荷重を受けることで，把持部において断線する場合がある．断線対策が必要な設備の選定や， 断線対策工法の性能評価を行うためには，電線把持部の疲労強度の評価が必要となる．しかし，電線種別と把持形式の組合せには数多くのパターンがあり，把持された電線の疲労強度を汎用的に評価する手法は確立されていない．

目的
クランプ式把持部およびバインド式把持部を対象に，様々な電線種別に適用可能な疲労強度評価法を提案する．

主な成果
1. 公称応力評価法の提案
疲労強度の指標として，張力，屈曲角および電線諸元から計算される公称応力の評価式を提案した．また，張力や素線間摩擦による曲げ剛性の変化を考慮するため，電線種別に応じた曲げ剛性推定法を構築した．さらに，静的載荷試験などから得られる実測値に基づいた補正係数を導入し，実態に即した公称応力の評価を可能とした．

2.クランプ式把持部の公称応力に基づく疲労強度評価
クランプ式把持部の電線に対し，風による繰返し応力を模擬した疲労試験を実施した結果，断線までの繰返し数は，公称応力の変動範囲（公称応力範囲）の影響を受けるほか，電線種別によっては試験中の平均応力に依存した．そこで，平均応力の影響を補正した公称応力範囲を基準とすることで，荷重条件によらず疲労強度を評価できることを示した．また，平均応力の影響を受ける電線と受けない電線との間で，疲労強度に差異が生じることを明らかにした．

3.バインド式把持部の公称応力に基づく疲労強度評価
バインド式把持部の電線に対して疲労試験を実施した結果，電線の屈曲方向によってはバインド線の破断が先行する場合があることを確認した．また，クランプ式把持部と同様に，平均応力の影響を補正した公称応力範囲を用いることで，アルミ電線，銅電線，バインド線のそれぞれの疲労強度を評価できることを明らかにした．さらに，より線の層数による疲労強度の差異が明らかになった．

今後の展開
様々な電線種別・がいし種別を対象とした疲労試験データを蓄積し，評価法の高精度化とともに適用範囲の明確化を図る．

概要 （英文）

Two methods exist for attaching distribution line conductors to insulators: clamping them with metal fittings and binding them with spiral wires. Recently, fatigue failure has occurred in clumped or bound conductors due to cyclic wind loads. However, methods for evaluating the fatigue strength of conductors are not available, regardless of the conductor type and attachment method. In this study, a generalized fatigue strength evaluation method was developed based on the nominal stress calculated from tension, bending angle, and properties of the conductors. The nominal stress was calculated by considering the change in bending stiffness due to the tension and friction between the strands. Fatigue tests of the clamped conductors indicated that fatigue life was affected by the nominal stress range and mean stress. Therefore, the fatigue strength could be evaluated using the modified nominal stress range based on the effect of the mean stress irrespective of the loading conditions. Moreover, fatigue tests for the bound conductors indicated that the fatigue strength of the conductors and binding wires could be evaluated with the modified nominal stress range. In addition, the fatigue strength was found to be unaffected by the mean stress depending on the combination of conductor type and attachment method. The fatigue strength in this case was lower than that of the case where the mean stress was affected.

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