铜包覆钢电力车架空线及其制造方法

本发明有关以钢线为芯材，其周围以铜或铜合金包覆的铜包覆 钢电力车架空线及其制造方法，尤其关于具有高导电率及高强度的 同时，其耐磨耗性优良，磨耗极限易检测的铜包覆钢电力车架空线 及其制造法。

铁路用电力车架空线通常使铜线及铜合金线制成。对该电力车 架空线要求电导率及强度高，及耐磨耗性优良等，但近年来，还要 求进一步提高电力车架空线强度。

这和对电力车高速行驶的车速要求颇高有关，为使电力车高速 化，必须提高电力车架空线的波动传播速度。

该场合，波动传播速度C可用下式

$C=\sqrt{T/\rho }$ 表示，其中，T为架空线张力，ρ为电力车架空线的 线密度(每单位长度的重量)。

从该式可明了，为提高波动传播速度C，即必需加大张力T，或 使线密度ρ变小。

为此，提议可用铝包覆钢线并进行压接成为铝复合电力车架空 线，以此使线密度ρ小，来提高传播速度C。此外，提议制成使强度 比铜高的铁系材料和铜系材料复合的电力车架空线，通过提高电力 车架空线的强度以提高架线张力T，以便提高传播速度C(参照日 本专利申请特公昭53-122786号)。

然而，这些现有的电力车架空线有下述缺点。

首先，在用铝复合的电力车架空线中，因电力车架空线的安装 用连接件是由铜合金制成，存在在作为该安装用连接件的铜合金与 电力车架空线的铝包覆层接触而产生接触腐蚀的问题。为避免该腐 蚀，有必要将现在所普遍使用的安装连接件全部变为使在与铝之间 不产生接触腐蚀的材料，而这在成本上不合适。

另一方面，铜包覆钢电力车架空线，其强度及耐磨耗性有显著 的改善，但因其铜包覆率在45至75％之间甚低的关系，其最大导 电率也不到80％的结果。当电力车行驶在交流区间时，其导电率如 此低亦并无问题，但在直流区间的场合，导电率低时，即会显著地 降低电流效率的关系，必需要用导电率高的电力车架空线架线。

又如前述，当电力车架空线的线径减少到规定值时的磨耗极限 时需要更换或架设新的线，但为了要检测出其磨耗界限，例如要在 夜间使用光学的线径测定装置，以人工对架线的全长测定，而且有 必要定期实行该项检测，而该检测作业极为复杂。因此，提出了改 善该磨耗极限检测作业的要求。

再者，在铁系材料和铜系材料的交界处容易发生腐蚀，也给实 用带来许多不方便。因此，提议在该铁系材料与铜系材料之间，夹 有铅或锡层等以防止腐蚀，但当存在该中间夹层时，使电力车架空 线的强度成问题的同时，同时使制造工程复杂化。

本发明的目的在于提供一种具有高导电率及高强度的同时，可 防止材料交界部产生腐蚀，容易检测其磨耗极限的可降低制造成本 的高导电率铜包覆钢电车架空线及其制造方法。

有关本发明方法的高导电率铜包覆钢电力车架空线包括 由钢线所成的芯材，及包覆在该芯材周围的由铜或铜合金形成 的包覆材料层，该包覆材料具有按剖面面积比率计算的75％至 90％的包覆率，使上述芯材与上述包覆材料形成金属结合。

有关本发明的高导电率铜包覆钢电力车架空线的制造方法包括 如下程序：

首先将钢线连续浸渍于铜或铜合金的熔融液中，使铜或铜合金 凝固和附着在上述钢线周围，从而首次获得铜包覆钢线，

对该铜包覆钢线，用轧辊孔型(caliber roll)实行第一次热轧，

将经此热轧过线材放在铜或铜合金的熔融液中至少再浸渍一次 而使铜或铜合金附着凝固以获得铜包覆钢线，

将此铜包覆钢线在750℃至850℃进行使压延比为10至40％ 的热压加工，以及对经该热压过的线材，实行使剖面减少率为20％ 以上的冷拉线加工。

本发明的铜包覆电力车架空线，因以钢线为芯材，故可提高其 强度，由此可使电力车行驶速度高速化。又因是由铜或铜合金形成 包覆芯材的包覆材料，因此可防止其与铜合金制安装连接件之间的 接触腐蚀。又因使铜或铜合金包覆材的包覆率为按剖面面积比率 75％至90％那样大，因此，可得到80％IACS以上的极高的导电 率。因此，具有可架设在直流区间的优点。再者，由于钢线芯材与作 为其包覆材料的铜或铜合金形成金属结合的缘故，可防止在两者交 界部发生腐蚀。

根据本发明，可以稳定地制造上述高导电率铜包覆钢电力车架 空线，并能使制造成本降低。

对附图的简单说明

图1为表示电力车架空线的剖面图。

图2为示意表示磨耗后的电力车架空线的截面图。

图3为表示浸渍成形(dip-forming)装置的剖面图。

图4为对本发明的规定条件进行说明的剖面图。

实施例

如在图1中所示，有关本实施例的电力车架空线，在其中心具 有由钢线作成的芯材1，用包覆材3以实质上一样的厚度包覆在该 芯材1的周围。包覆材3是由铜或铜合金构成，在包覆材3的周面， 形成有沿电力车架空线的长度方向延伸的一对V字状的沟4。用安 装用连接件握持该沟4使电力车架空线架空。

使用钢线作为芯材1的理由，是为提高电力车架空线的强度。 此外，钢线具有价廉且容易采购等经济性的优点。

芯材1可以使用任何种类的钢，但如果钢线的强度过高时，会 使在制造过程或电力车架空线的架线工程中带来处理不方便。因此， 作为钢线的材质，以使用含碳量0.35％(重量％)以下的钢线为佳。 含碳量超过0.35％(重量)时，钢线强度过高，在例如所谓浸渍成形 法制造复合的过程中，会缩短去皮模具的寿命。

由于使用钢线作为芯材1，使电力车架空线的强度高。由于电力 车架空线的强度高，可提高架空线设定张力T。因此，如前所述，可 提高波动传播速度C，有可能使电力车高速化。

使用钢或铜合金作为包覆材3的理由是，可确保对电力车架空 线所要求的导电性的同时，可防止其与铜合金制安装用连接件的接 触腐蚀。

在此场合，为避免在直流区间的电流效率下降，必需使其导电 率在80％IACS以上。此外，为实现电力车的高速运行，必使架空线 张力在1200kg f以上；为此，有必要在磨耗极限内使拉紧负荷在 3000kg f，且在其使用开始时的拉紧负荷必需在4500kg f以上。

为达到上述目的，有必要使铜包覆钢复合线中的铜或铜合金包 覆材料的包覆率为，按剖面面积比率(包覆材料面积相对电力车架 空线全体的剖面面积的比率)计算的75％至90％。

在铜或铜合金包覆材的包覆率不满75％时，导电率较高的铜 或铜合金部分变少，无法使复合线的导电率为80％以上。

另一方面，当包覆率超过90％时，相反地使钢线芯材部份变少 而强度不足，无法得到4500kg f以上的拉紧负荷。

此外，由于以往的铜包覆钢电力车架空线的铜或铜合金包覆材 料的包覆率在45％至75％之间，当钢线芯材暴路，但残存部分的 线径仍大且尚未达到电力车架空线的磨耗极限。因此，在芯材暴路 的状态下，仍被继续使用。然而，在本发明中，因铜或铜合金包覆材 的包覆率高达75％至90％，当钢线芯材暴露时，此时残存部分线径 小，必需要更换架空线。换言之，考虑作为电力车架空线使用时有 磨耗的场合，当发生钢线芯材暴露时恰好到达其磨耗极限。因此， 在本发明中，检测钢线芯材料部分的暴露即检测其已到达磨耗极 限。由于该钢线的暴露，可用肉眼充分予以发觉，不必使用以往的 光学测定装置等的大规模装置，可显蓍提高其作业性。然而，铜或 铜合金包覆材的包覆率超过90％，即无法适用将钢线暴露作为磨耗 极限的指标。为此亦有必要使包覆率在90％以下。

再者，由于铜包覆钢电力车架空线由铜或铜合金的包覆材料3 以规定的包覆率进行包覆，该包覆材3与悬架电力车架空线的安装 用连接件接触。因此，在其与铜合金制安装连接件间不会发生接触 腐蚀。

此外，作为芯材1的钢线，是与作为包覆材3的铜或铜合金进 行金属结合。因此，在具有该金属结合的复合线中，在钢线与铜或 铜合金的界面产生原子扩散而成为极牢固接合。因此，即使例如对 该复合线沿其直径方向加压缩负荷时，钢线与铜或铜合金之间，不 发生剥离现象。将此复合线进行拉断以及使进行弯曲变形时亦如此。

因此，如图2所示，即使当电力车架空线因磨耗而使钢线芯材 1暴露时，不会有水进入铜或铜合金的包覆材3与芯材1的交界处。 因此，不会发生使该交界部被优先腐蚀的现象。

此外，通过限定包覆率为75％至90％，具有能容易判别是否到 达磨耗极限的优点。如图2中所示，即电力车架空线因导电弓(pan- tagraph)的滑动接触的磨耗而使其直径减少，当其残存高度H减少 至规定值时有必要进行更换。在该场合，若要掌握电力车架空线的 磨耗状况时，以往是直接测定高度H，或测定其宽度W来推定高度 H。因此，作业员必需使用测定用工具，在电力车架空线的全长范围 测定其H或W，操作极为复杂。然而，在本实施例中，由于使铜的 包覆率为75％至90％之间，即当其到达磨耗极限时，使铜包覆的 铜电力车架空线的芯材钢线部分刚好露出，因此，通过目测掌握该 钢线1的暴露，即可容易地判定其磨耗极限。

现将根据本发明实施例制造的铜包覆钢电力车架空线的特性试 验的结果，与比较例及传统例的电力车架空线的特性试验结果一并 进行说明。本发明实施例的电力车架空线是使用JISG3505所规定的 钢线作为芯材钢线，且按下述方法来制造。首先，用浸渍成形法，对 该钢线包覆铜或铜合金，制造成直径为20mm的铸造线。此后，将该 铸造线辊轧成其直径为17mm的线材，再拉伸加工成其直径为13. 1mm的线材之后，加工形成沟。然后，使完成拉伸加工而制成具有 图1所示剖面形状的电力车架空线，其剖面面积为110mm。

对这些电力车架空线的导电率，张紧负荷，磨耗极限负荷，磨 耗极限导体电阻，架空线张力及波传播速度进行了测定，现将测定 结果表示在表1中。

此外，通过改变在溶液中浸渍时间来制造由表1所示的具有各 种包覆率的电力车架空线。传统的例子都是有关纯铜电力车架空线 的特性。

                  表1

        实施例     实施例    实施例    传统例

           W1        W2        W3        W1   铜包覆率     78        80        85       纯铜线   (体积％)       导电率       80.4      82.1      86.7     99.2   (％IACS)   张紧负荷     5040      4890      4500     4000   (kgf)   磨耗极限负荷 3350      3250      3000     2380   (kgf)   磨耗极限     0.345     0.336     0.317    0.251   导体电阻   (Ω/cm)   架空线张力   1340      1300      1200     1000   (kgf)   波传播速度   1.16      1.14      1.10     1.00

如表1中所示，在实施例W1至W3的场合，其导电率均为 80％以上，具有充分的导电率，再施加张紧负荷高达4500kg f，可 使架空线张力为1200kg以上。反之，传统的铜线电力车架空线的导 电率虽高，但因其张紧负荷低，其架空线张力低达1000kg f。因此， 实施例W1至W3的电力车架空线的波传播速度为传统的铜电力车 架空线的1.10倍以上，因而可提高电力车的行驶速度。

此外，上述实施例是剖面面积为110mm2的电力车架空线，不 用说，本发明适用于其剖面面积为170mm等其他种类的电力车架 空线。

下面，对有关本发明方法的实施例说明如下。

首先，把作为基本线材的钢线浸渍在铜(或铜合金)的熔融液 中，从而使铜(或铜合金)凝固、附着在该钢线的周表面。图3表示 上述在熔融铜(或铜合金)的附着过程中所使用的浸渍成形装置。 在该浸渍成形装置中，在钢线供给装置10的上方，配设铜包覆装置 20。

在供给装置10的气密构造外壳11内，设有与适当的真空排气 装置相连的排气口15，即藉该排气口15抽气使外壳11内成为具有 规定的真空度。接着，将适当的非氧化性气体导入外壳11内，使外 壳11内保持为非氧化性气体环境。在外壳11侧部的钢线入口处， 设置有去皮模具12，从该入口向外壳11内供给的钢线11即被该去 皮模具12对其表面层进行切削。

外壳11内，设置绞盘13，钢线1被卷绕在该绞盘13上，使其 行进方向变成朝向上方。在外壳11内的上部，配设两对压紧辊16， 钢线1即被该压紧辊16驱动拉出，向外壳11上包覆装置20供给。

在压紧辊16与绞盘13之间的外壳11内，配设用以矫正钢线1 弯曲的校直装置14。该校直装置14包括向被绞盘13弯曲的钢线内 侧转动的两个滚子14a，14c，及在该滚子14a，14c之间向钢线外侧转 动的滚子14b。从绞盘13送来的钢线1因滚子14a，14b，14c依序转 动的结果，因被绕在绞盘13时引起的弯曲很到校直。此外，滚子 14a，14b，14c可藉适当的驱动装置(图中未表示)使自动回转，也可 以惰轮形式由钢线1带动。此外，滚子14a，14b，14c间的间隔可按钢 线的种类以及被变曲的强弱等进行调整。

在本实施例中，使通过绞盘13而被弯曲的钢线1被校直装置 14的各滚子14a，14b，14c矫正为直线状。以往，在钢线的浸渍成形 装置中，未设置该校直装置。然而，如本实施例所示，在浸渍成形钢 线时，不设校直装置14，即难于将钢线顺利地导入坩埚22内。

因钢线1比铜线硬，被绕在绞盘13时，即受到弯曲。只用压紧 辊16拉紧时无法完全使该弯曲予以修正，还担心钢线1卡住在坩 埚22的插入孔23而发生停止运转。然而，如在本实施例所示，例如 用3个滚子14a，14b，14c矫正钢线1即可使钢线1为直线状，不会 在插入孔23堵塞及卡住，可稳定地向坩埚22内供给钢线1。

包覆装置20具有储存铜熔融液21的坩埚22。该坩埚22是由石 墨等耐火材料制成，在使其外底面和外壳11的上端出口保持气密 的状态下，与外壳11相连结。坩埚22的底部，形成有与钢线1的直 径实质上相同直径的插入孔23，钢线1在气密的状态下通过插入孔 23而被导入坩埚22内。

在坩埚22的侧部，设有与铜熔解装置30相连的熔融液供给口 24，铜熔融液21即藉该供给口24而被补充到坩埚22内。

在包覆装置20上方，设置线材收取装置(图中未表示)，使钢线 1周围被铜包覆的复合线2被该收取装置向上方收取。

在使用该浸渍成形装置进行最初的铜或铜合金浸渍成形过程 中，首先，如在图3中所示，钢线1被去皮模具12连续研削其表面 的同时被导入已被维持为非氧化性环境的外壳11内。该具有清洁表 面的钢线1被绕在绞盘13而变成向上方行进。该场合，钢线1即由 于绞盘13而遭到弯曲，但该钢线1被校直装置14的各滚子14a， 14b，14c而被矫正为直线状。

接着，钢线1被压紧辊16往上方拉，从被设在被覆装置20的 坩埚22底部的插入口导入坩埚22内。然后，钢线1在坩埚22内被 往上方拉，在该期间内，坩埚22内的熔融液21附着在钢线1周围 并凝固。从而获得在钢线1周围附着铜的复合线2。

然后，对制成的铜包覆钢线，使用轧辊孔型实行第一次热轧。 为此可使用轧辊孔型的热轧装置。这样，在最初的熔融铜浸渍过程 中使铜(或铜合金)附着于钢线之后，通过进行第一次热轧，使第 一层铜(或铜合金)部分与钢线形成强固的金属结合。

在本发明中，最好在下述不等式(1)所示范围条件下，进行第 一次热轧。

           0.97≤X/R≤1.10   …(1)

如图4中所示，R是铜包覆钢线A和上述轧辊孔型轧辊B的凹 面接触位置与铜包覆钢线A之中心O间的距离。X为在上述轧辊孔 型B的非接触位置的铜包覆钢线A之表面与铜包覆钢线A的中心 O之间的距离。

以下对其理由说明如下。在把芯线在熔融铜液中浸渍之前，对 该芯线去皮加工以清洁其表面，但通常在进行该去皮之前进而对芯 线进行拉伸加工以硬化其表面。在该场合，如果为单一的钢线或铜 线，由于是由单一种类的材料形成的线材，因其材质均一而无问 题，但如为铜包覆钢线，在由不同材质形成的复合线为芯线时，存 在经拉伸加工之后，其剖面形状偏离所要求形状的问题。亦即，当 前述X/R的比小于0.97时，其侧面呈现稍为向内凹的剖面形状。 于是，在对该铜包覆钢线进行上述去皮前的拉伸加工时，因前述铜 包覆钢线的包覆铜部分比芯线钢线部分软质而容易变形的缘故，因 上述拉伸加工而使直径较大的上半部以及下半部的铜或铜合金会向 上述侧面向内凹的部分流动和折叠起来，由此，在线材的侧面上形 成连续地向该线材的轴方向延伸的沟。

此外，当X/R之比大于1.10时，在铜包覆钢线的侧面上形成 凸部。因此，在去皮加工之前，对该铜包覆钢线予以拉伸加工时，因 芯部的钢线部分硬的缘故，会使该侧面凸部上的包覆铜部分向铜包 覆钢线的圆周方向流动，从而在上半部及下半部发生所谓折皱现 象。于是同样形成沿铜包覆钢线的轴向延伸的沟。

在任何一种场合，当有沟或折皱现象存在时，即使使用去皮模 具切削其表面，由于存在无法完全除去上述沟或折皱现象。由于有 润滑油残留在该沟或折皱处的现象发生在第2次及其以后的熔融铜 液浸渍过程中，使铜包覆钢线浸渍于熔融铜液中时，存在熔融铜不 附着在该沟或被覆现象的残存部分的情形，因此，在局部发生铜包 覆层较薄。此成为铜包覆钢线的显著缺点。

如上所述，第一次热轧时的外观尺寸，对铜包覆钢线电力车架 空线的成品质量有重大的影响。因此，在第一次热轧时，最好将其 X/R比设定在上述式1所规定的范围内。

接着，使用如图3所示的浸渍成形装置，再次将该辊轧线材浸 渍在铜(或铜合金)之熔融液中。据此，使其周围再次附着铜(或铜 合金)且凝固。经此道工序可得到铜(或铜合金)的剖面面积比率极 大的铜包覆钢线线材。此外，可将在该熔融铜液中浸渍过程设定为 两次以上。

关于至少使重覆在熔融铜中浸渍以及热轧过程设定在两次以上 的理由是，如只经一次在熔融铜液中浸渍，因铜(或铜合金)的附 着量不足而不能获得高导电率的电力车架空线。反之，如反覆实行 两次以上的在熔融铜液中浸渍以及热轧过程，即可使较多量的铜( 或铜合金)附着在钢线上，可得高导电率的铜包覆钢线。此外，藉该 方法可以以低于电镀法的成本制造如电力车架空线等其直径大且必 需附着较厚的铜(或铜合金)包覆层之线材。

接着，在温度750℃至850℃，以及在辊轧比为10％至40％ 的条件下，对该铜包覆钢线进行热轧。如此，在第一次热轧后，进而 使在熔融铜液中浸渍，其后，通过在750℃至850℃和以10％至 40％的辊轧比的条件下进行热轧，使上述第一层铜(或铜合金)部 分与第二次及其以后的在熔融铜液中浸渍过程所附着的第二层铜( 或铜合金)部分，形成强固的金属结合。由此，可得到在钢线与铜( 或铜合金)包覆部分的交界处的接合强度高的铜包覆钢电力车架空 线，可防止在该交界部发生腐蚀。

在该方法的最后热轧过程中，使辊轧比在10％以上的原因是， 当在10％以下时，无法使钢线与铜或铜合金，以及第一层铜部分与 第二层铜部分进行充分地金属结合。此外，使辊轧比在40％以下的 原因是，当超过40％以上时，即加工度过高无法使铜或钢合金包覆 材的壁厚均匀。由于上述的理由，在本发明中，将辊轧比设定为自 10％至40％。此外，使辊轧温度在自750℃至850℃的原因是同样 为获得高强度的金属结合，以及为顺利地按上述辊轧比进行辊轧。

接着，在热轧后，进行使剖面减少率达20％以上的冷拉伸加 工。可使用通常的冷拉伸装置进行。进行拉伸加工的理由是，通过冷 拉伸加工可增加电力车架空线的强度。在该场合，为确实提高其强 度，有必要要进行使剖面减少率达20％以上的加工。

其后，对拉伸加工后的复合线进行沟形成加工，其剖面图如图 1所示，在包覆芯材钢线1的铜包覆材3上，形成一对V字状沟4。 由此，制成电力车架空线。用铜制的连接件，利用该沟4进行握持以 便架设电力车架空线。

在本实施例中，由于利用所谓的浸渍成形法，形成铜包覆钢 线，从而可以降低制造铜包覆铜电力车架空线的成本。对于作为电 力车架空线，使其芯线直径在10mm以上的同时，为形成架设用沟， 有必需形成较厚的包覆材(铜)，因此，欲以电镀法等法制造铜包覆 钢线，其制造成本极高。相反，如本实施例所示，以浸渍成形法形成 铜包覆而构成铜包覆钢线之后，将该线材再度浸渍在铜熔融液中， 即可以低成本制造电力车架空线用复合线。

其次，就依照本实施例方法制造铜包覆钢电力车架空线的结果 (实施例)，与传统例的电力车架空线的制造结果的比较作说明如下。

在本实施例中，使用JIS G3505，SWRM10之软钢线材(直径为 14mm)作为钢材芯线。用去皮模具12，将该软钢线材去皮使其直径 减少至12.7mm，用校直装置14进行矫正之后，向包覆装置20供 给。在该场合，通过适当地调整各滚子14a，14b，14c间的间隔，可在 1000mm的长度范围，使其弯曲量控制在3mm至10mm之间。相反， 如不使用校直装置14时，在1000mm长度范围，其弯曲量约40mm 至60mm，这将无法使钢线稳定地插入通过插入孔23。

在包覆装置20内制造在钢线1周围形成包覆铜的铜包覆钢铸 造线，接着，在进行第一次热轧过程之后，将该铜包覆钢线再度浸 渍在铜熔融液中以提高铜包覆率。对经过该两次的浸渍成形后的铜 包覆钢铸造线进行第二次热轧(辊轧比35％)而获得直径为17mm 的复合线。经该热轧之后，使钢线与铜或铜合金形成强固地接合。

接着，在按加工程度为50％进行拉伸加工后，进行沟切削加 工，制成具有如图1所示剖面形状，其剖面积为110mm2的电力车 架空线。

就这样制成其铜包覆率各不相同的实施例P1、P2、P3之电力 车架空线。此外，铜的包覆率是可通过调节坩埚22内的钢线的浸渍 时间及重复浸渍次数等得到变更，藉此形成所要求的厚度的铜包覆 层。

对这些电力车架空线，测定其导电率及抗拉强度，并试验其对 连接件的安装性，检测磨耗极限的容易性，及耐磨耗性进行试验。 将其结果与传统的电力车架空线的试验结果一并表示在下述表2 中。

在连接件安装性，检测磨耗极限的容易性，及耐磨耗性各栏 中，○表示良好，△表示稍为不良，X表示不良。此外，导电率的单 位为％IACS，抗拉强度之单位为kg f/mm2。

                                  表2 Na 铜包覆率 (％) 导电率 (％) 抗拉强度 Kg/f/mm 连接件 安装性 检测磨耗极 限的容易性 耐磨耗性 实 施 例 P1 75 77 52 ○ ○ ○ P2 80 81 49 ○ ○ ○ P3 90 90 42 ○ ○ ○ 比 较 例 P1 95 95 38 ○ ○ △ P2 57 61 62 ○ △ ○ 传 统 例 P1 100 99 35 ○ X △ P2 100 75 40 ○ X ○ P3 - 49 24 X X ○

比较例P1、P2分别为铜包覆率过多和过少的场合，此外，传统 例P1为铜电力车架空线，传统例P2为铜合金电力车架空线，传统 例P3为铝包覆钢电力车架空线。此外，仅传统例P3的剖面面积为 200mm，其他电力车架空线的剖面面积为110mm。

如在表2中所示，实施例P1至P3，在其导电率及抗拉强度双 方，作为电力车架空线具有充分高导电率及高强度的特性。

反之，传统例P1、P2，其导电率虽高，但强度不足。此外，实施 例P1至P3容易检测其磨耗极限的同时，还具有连接件安装性及耐 磨耗性优良的优点。此外，实施例P1至P3为，因其铜与钢线的交 界处结合强固其耐蚀性优良。

比较例P1，因其铜包覆率过高，导电率虽极高，但其抗拉强度 低，且耐蚀性亦不良。比较例P2因其铜包覆率过低，虽然其抗拉强 度及耐磨耗性优良，其导电率低于P1、P2的同时，因在未到达磨耗 极限之前相当早的时期钢芯即露出，在检测磨耗极限时，不能利用 钢芯的露出作为更换电力车架空线的大致标准。

此外，传统例P1及P2分别为铜电力车架空线及铜合金电力车 架空线，其强度低，耐磨耗性不良。再者，传统例P3为铝包覆钢电 力车架空线，其强度低，又因在其与铜合金制的安装连接件之间发 生接触腐蚀，其连接件安装性不良。

此外，上述实施例是其剖面面积为110mm的电力车架空线，但 可将本发明适用于剖面积为170mm等其他种类的电力车架空线。

此外，在本实施例中，就将铜附着在钢线上且凝固进行说明。 但使用铜合金以代替铜时亦可使其导电率及强度作成所要求的值。

此外，使铜附着过程并不限定于两次，亦可实行三次以上。

其次，对铜包覆钢线的冷拉伸与强度之间关系的研究结果说明 如下。

在铜包覆率为75％及90％的两种条件下，对于将拉伸加工程 度作各种设定时的抗拉强度进行研究。其结果如表3所示。

抗拉强度虽按铜包覆率而变化，当进行剖面减少率为20％以 上的拉伸加工后，即可获得比传统电力车架空线强度高的抗拉强 度。

                        表3 铜包覆率(％)                   拉伸加工程度(％)     10     20     30     40     50     75     35     42     45     50     52     90     31     35     38     40     42

其次，就对X/R值的影响而进行的试验结果说明如下。

对X/R值有影响的制造条件是热轧条件，尤其是轧辊孔型的 凹面形状及压下率的影响大。正确选择这些制造条件可使X/R有 种种变化。例如，当铸造棒的第一卡钳眼的热轧压下率大时，虽实 行以后第二卡钳眼的热轧，但易使X/R值小于1.0，又，当第一卡 钳眼的压下率过小时，即X/R大于1.0。如此，使X/R之值因选 择辊轧条件而有种种变化，因此，在第一次浸渍和辊轧中，通过选 择各种辊轧条件而制造具有各种剖面形状的铜包覆钢线。然后，将 该铜包覆钢线予以拉伸加工，看是否在其长度方向形成沟，或发生 折皱现象。其结果如在表4中所示，X/R在0.97至1.10之范围内 时，均无沟及折皱现象发生。反之，X/R在0.97及1.20之场合， 即发生沟成折皱现象。

             表4     X/R 有无形成沟，或折皱现象     0.92     有     0.97     无     1.00     无     1.10     无     1.20     有

此外，在进行第二次浸渍包覆时，亦使用去皮模具对表面切 削，第一次热轧时所形成的沟较浅时，可藉该去皮模具切削除该 沟，但不可能利用该去皮模具经常按同一厚度均匀进行该去皮切 削。因此，采用本发明，从改善材质方面而开发的容易进行拉伸加 工没有沟的圆形剖面的热辊轧极为有益。

又，在第二次浸渍包覆后的热轧中，不需要上述条件。如第二 次以后那样，当铜的包覆率增大时，在热轧中铜的变形占大半，使 对不易变形的中心部分的钢线部分的约束力变弱，可认为沟的形成 及折皱现象不发生。