JP2004134288A - 光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイント - Google Patents

光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイント Download PDF

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Abstract

【課題】ジョイント部を簡単な構造で準同径ジョイントにしつつ可撓性を保つことができ、かつ、光ファイバ芯線の余長分を簡易にSZ撚り処理できるようにして、作業性が非常に向上する光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイントを提供する。
【解決手段】複合型電力ケーブルの接続部における光ファイバユニットケーブル12、12同士を接続する接続部60では、光ファイバ芯線支持用ガイド部66の外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所68が形成されており、前記支持用ガイド部66への光ファイバ芯線34の設置は、テンションメンバー62上にそれぞれ間隔を置いて複数配置された前記支持用ガイド部66の光ファイバ芯線支持位置を少なくとも隣り合う支持用ガイド部66で周方向に異なる位置にして、光ファイバ芯線34をSZ巻き状に設置してその余長を吸収できるようにした。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば海底用(水底用も含む)の、電力ケーブルと光ファイバユニットケーブルを複合した光ファイバ複合型電力ケーブルを布設前に製造所などの工場で接続して要求される長さの前記電力ケーブルを製作する工場ジョイント(ファクトリージョイント、FJと略記する場合がある)において、複合する光ファイバユニットのケーブルジョイント部の最大外径を接続していない光ファイバユニットと同径またはほぼ同径(準同径)に接続した状態にできる光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電力ケーブルに光ファイバケーブルを複合した光ファイバ複合型電力ケーブルが種々に開発・実用化されている(特許文献1)。光ファイバ複合型電力ケーブルでは、通常、工場における製造装置の製造能力から1回で製造できるケーブル長さに限界があるが、布設作業に必要となるケーブル距離が長くなる(長尺化する)ことに対応して、製造された光ファイバ複合型電力ケーブル同士をジョイントし、これにより工場などの製造場所から出荷する光ファイバ複合型電力ケーブルの長さを長くして、光ファイバ複合電力ケーブルの長尺化の要求に応えている。
【0003】
前記の光ファイバ複合型電力ケーブルの接続部(工場ジョイント部)では、複数の電力ケーブルの接続部と1以上の光ファイバユニットケーブルの接続部とをそれぞれ設ける必要がある。その場合に、光ファイバユニットケーブルの接続部では、光ファイバ芯線同士の接続の都合(光はファイバ芯線の融着器への引き回しや接続ミスが生じた際のやり直しなど)を考慮して接続部に余長を持たせている(特許文献2)。
なお、光ファイバケーブルの接続部・分岐部においては、従来、各光ファイバ芯線それぞれになる長短の余長を光クロージャの各スロット内に収容して吸収するようにしている(特許文献3)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−148001号
【特許文献2】
特開平6−242325号
【特許文献3】
特開平11−38233号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ファイバユニットケーブルと電力ケーブルそれぞれの接続部の出来上がり外径をそれぞれのケーブルの外径と同径またはほぼ同径(準同径)として、光ファイバ複合型電力ケーブル全体としての外径が接続部を含めて長手方向で変化しないものにする(「準同径ジョイント」と称する)が技術的課題として望まれている。
しかしながら、光ファイバユニットケーブルの接続部においては、光ファイバ芯線(「光ファイバ心線」とも称する)の余長収容のために接続部の外径が大きくなると、光ファイバケーブル接続部を内蔵する光ファイバ複合型電力ケーブルの外接円の内側に入りきらなくなり、蛇が卵を飲み込んだように光ファイバユニットの部分が膨らんでしまい、工場ジョイント部の外径が太くなってしまう可能性がある。光ファイバ複合型電力ケーブルにおいて、このように外径の太くなった部分ではケーブルの船舶などへの積み替え時やケーブル布設時にケーブル外装に外傷などの不具合が生じる可能性がある。
【0006】
また、ジョイント部の構造が複雑になると、可撓性が悪くなる問題点がある。このように可撓性が悪い場合、電力ケーブルと光ファイバユニットケーブルとを同時に撚り合わせる工程において光ファイバユニットの曲げ径を小さくできず、電力ケーブルコアとの撚り合わせが困難になる。
さらには、ジョイント部の組み立てにおいて、光ファイバ芯線をSZ形状の溝に収容するなどして余長を吸収する作業が必要になるが更に作業性向上が望まれていた。
【0007】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、ジョイント部を簡単な構造で準同径ジョイントにしつつ可撓性を保つことができ、かつ、光ファイバ芯線の余長分を簡易にSZ撚り処理できるようにして、作業性が非常に向上する光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイントを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電力ケーブルと光ファイバユニットケーブルを複合した光ファイバ複合型電力ケーブルを布設前に工場にて接続して長尺化した光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイントにおいて、前記複合型電力ケーブル接続部における光ファイバユニットケーブル同士を接続する接続部では、該ユニットケーブルの接続端部同士を可撓性の有るテンションメンバーで繋ぎ、複数の光ファイバ芯線支持用ガイド部をそれぞれ間隔を置いて該テンションメンバー上に配置したものであって、前記光ファイバ芯線支持用ガイド部の外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所が複数形成されていることを特徴とする光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイントである。
【0009】
本発明によれば、前記支持用ガイド部への光ファイバ芯線の設置は、テンションメンバー上にそれぞれ間隔を置いて複数配置された前記支持用ガイド部の光ファイバ芯線支持位置を少なくとも隣り合う支持用ガイド部で周方向に異なる位置にして光ファイバ芯線をSZ巻き状に設置してその余長を吸収できるようにし、一方、前記支持用ガイド部の光ファイバ支持位置を隣り合う支持用ガイド部で周方向で同様位置にして、光ファイバ芯線を直線状に支持可能したものである。
上記のように、光ファイバ芯線の前記支持用ガイド部への設置において、各支持用ガイド部に周方向の位置を異ならせて設置することにより簡単にSZ巻き状態で光ファイバ芯線を設置することが可能なり、接続部形成の作業性が非常に向上する。
また、前記光ファイバユニットケーブルの接続部の最大外径は、光ファイバ芯線同士のジョイント部および光ファイバ芯線支持用ガイド部を収容する箇所で決定するが、該支持用ガイド部は構造が簡単で外径を小径化しやすいので、この箇所を鉛被内径程度に収めることが可能であり、光ユニットケーブルの接続部を含めた外径を電力ケーブルの外接円の内側に収納可能な外径以下にできる。
また、前記光ファイバ芯線同士のジョイント部と光ファイバ芯線支持用ガイド部は、可撓性の有るテンションメンバー上に配置するのに適宜の間隔をあけて取り付けるので、テンションメンバーの曲げに影響が出にくく、可撓性の面で全く問題が生じない。この場合、光ファイバ複合電力ケーブルの可撓性と同様の可撓性が得られる間隔、例えば50〜500mm間隔が望ましい。また、光ファイバ芯線支持用ガイド部の材質としては、軽量かつ適切な弾力性のある材質の樹脂製(プラスチック製)であることが好ましい。
また、光ファイバ芯線支持用ガイド部は、外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所が形成されているという簡単な構成であるので、前記ガイド部にSZ巻きに対応した曲線状の溝などの凹所を形成する必要が無く、前記ガイド部の構成が簡単である。
また、前記ガイド部への光ファイバ芯線を設置するのにSZ形状の溝に光ファイバ芯線を嵌めて設置するなどの面倒な作業をする必要が無く、ガイド部の任意の第1位置に光ファイバ芯線を部分的に設置し、他のガイド部に前記第1位置とは周方向の位置を変えた第2の位置に設置するという作業をすればよいため、作業性が向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本実施形態における工場ジョイントで接続する海底用光ファイバ複合型電力ケーブルの断面図、図2はスロット型の光ユニットケーブルの断面図、図3はルースチューブ型の光ユニットケーブルの断面図、図4は前記複合型電力ケーブルの接続部の第1実施形態の一部縦断面図、図5は図4の各部横断面図、図6は図4の光ファイバユニットケーブル接続部における光ファイバ芯線の余長吸収配置の説明図、図7は光ファイバユニットケーブル接続部のカバーの説明図、図8は前記複合型電力ケーブルの接続部の第2実施形態の一部縦断面図、図9は図6の各部横断面図である。
【0011】
実施形態にかかる光ファイバ複合型電力ケーブルは、電力ケーブルと光ファイバユニットケーブルを複合した光ファイバ複合型電力ケーブルの接続部の仕上がり外径を、接続部以外の前記複合型電力ケーブルと準同径(同径またはほぼ同径)に形成する工場ジョイントに関するものであり、具体的には、図1に示すように、3本のケーブコア10(10a〜10c)を1以上の光ファイバユニットケーブル12(実施形態では3本:符号12a〜12cで示す)を束ねて一括し寄り合わせ、隙間に介在物13aを入れて、その周囲を押さえテープ13b、座床プラスチック紐13c、亜鉛めっき鉄線13d、外装プラスチック紐13eで保護したものである。
【0012】
すなわち、ケーブルコア10では、中心の水密導体14の周囲に順に内部半導電層16、絶縁体18、外部半導電層20、半導電性水密層22、鉛被24、および座床テープ26が配設されている。
また、光ファイバユニットケーブル12は、スペーサ型のものでは、図2に断面図示するように、断面中央に位置するテンションメンバー28に、外周部に溝などの複数の凹部(スロット)32のあるスペーサ30が設置され、これらスペーサ30周囲の複数の凹部32内に光ファイバ芯線34を所要本数(図2では12芯の光ファイバ芯線34(1〜12))が配置される)収容し、凹部32内の隙間をジェリーで埋めてスペーサ30周囲に押え巻き36を設け、その外周にポリエチレン(PE)製のシース38と、鉛被40、座床テープ42が配設される。
また、光ファイバユニットケーブル12は、ルースチューブ型のものでは、図3に断面図示するように、光ファイバユニットケーブル12の中央のテンションメンバー28周囲に中に1以上のルースチューブ44が配設され、ルースチューブ44は複数の光ファイバ芯線34をジェリー46で浮いた状態で該チューブ44内に収容している。そして、図3の光ファイバユニットケーブル12では、テンションメンバー28の周囲の1以上配設された光ファイバ収容のルースチューブ44の他の余った空間には適宜本数の隙間埋めようの線状のフィラー48(ルースチューブ44で適宜の本数置き換えることも設計上可能である)が配設されて、全体的に前記テンションメンバー28の周囲に撚り合わさり、ジェリーコンパウンドでそれらの周囲が埋められてその外周が補強部材50で強化されている。そして、補強部材50の外周には、ラッピング52、黒色のポリエチレンシース(インナーシース)54、鉛シース56、更には、黒色のポリエチレンシース(アウターシース)58が配設されて形成される。
【0013】
そして、図4〜図9により、光ファイバーユニットの接続部の第1実施形態、第2実施形態を説明する。図4と図8では、接続部の状態を理解しやすくするため、U字形状に曲げた接続部(ジョイント)を図示しているが、接続部は複合電力ケーブルと同様の曲げ半径で自在に曲げることができる構造を有しており、直線状でも他の任意の状態に曲げても良いものである。
【0014】
即ち、第1実施形体では、図4、図5に示すように、前記複合型電力ケーブルの接続部における光ファイバユニットケーブル12、12同士を接続する接続部60では、光ファイバユニットケーブル12同士の接続端部12a、12aのテンションメンバー28、28を接続用のテンションメンバー62で繋ぐ。光ファイバ芯線34,34同士をジョイント部64で接続し、接続する光ファイバ芯線は複数の光ファイバ芯線支持用ガイド部66を間隔を置いて該テンションメンバー62上に配置したものである。そして、前記光ファイバユニットケーブル12、12同士の接続部60では、光ファイバ芯線支持用ガイド部66の外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所68が形成されており、前記支持用ガイド部66への光ファイバ芯線34の設置は、テンションメンバー62上にそれぞれ間隔を置いて複数配置された前記支持用ガイド部66の光ファイバ芯線支持位置を少なくとも隣り合う支持用ガイド部66で周方向に異なる位置にして、光ファイバ芯線34をSZ巻き状に設置してその余長を吸収できるようにし、一方、前記支持用ガイド部66の光ファイバ支持位置を隣り合う支持用ガイド部66により周方向で同様位置にして、光ファイバ芯線34を直線状に支持可能とし、光ファイバ芯線34の接続し直しによる直線状設置にも対応可能にしたものである。
【0015】
詳細には、第1実施形態では、図4、図5に示すように、接続すべき光ファイバユニットケーブル12、12の接続端部12a、12aの外被シース38(図2参照)や補強メンバー50(図3参照)を剥がしておき、光ファイバ芯線34を所要長さ(接続部長さL1よりも繋ぎ直しを考慮した長さ:余長)出しかつテンションメンバー28の口出しを比較的短い長さL2残しておく。この場合、口出しから必要長さL3戻った位置まで外周の保護被覆を剥がして鉛被40、56を露出しておく。
【0016】
連結用のテンションメンバー62は、図4に示すように、繋ごうとする光ファイバユニットケーブル12、12の接続端部12a、12aに口出したテンションメンバー28にスリーブ状の連結金具70で圧縮接続或いは螺子止めなどすることにより締め付け固定している。
【0017】
そして、支持用ガイド部66は、図4、図5に示すように、中央孔66aにテンションメンバー28を通して既接続端部12aに隣接して1つ配置し、連結用テンションメンバー62には、複数を配置固定している。支持用ガイド部66は、断面視すると、歯車状に外周面にスロット(支持用凹所68)が形成されており、このスロットに所要本数の光ファイバ芯線34が収容されている。
この場合、テンションメンバー62に適宜間隔をおいて配置されている支持用ガイド部66への光ファイバ芯線34の収容は、図6に示すように、まず、光ファイバ芯線34に余長を取るときには、離隔して配列された各支持用ガイド部66において隣り合うもの同士の周方向に異なる位置のスロット(支持用凹部68)に光ファイバ芯線34を収容することで、SZ巻き収容し余長を吸収する。また、光ファイバ芯線34接続部で溶着を失敗した時にはスロット(支持用凹部68)から光ファイバ芯線34を取り出して、各支持用ガイド部66において隣り合うもの同士の周方向に同一位置のスロット(支持用凹部68)に光ファイバ芯線34を収容して直線状に収容する。
【0018】
図5に示すように、光ファイバ芯線34を収容した支持用ガイド部66の外周には、光ファイバ芯線34の脱落防止用の、一部切り離された(切り欠き72a)リング状のガイドカバー72が外嵌されている。該ガイドカバー72は切り欠き72aにより拡径変形して支持用ガイド部66に外嵌可能になっている。
また、前記光ファイバ芯線34のジョイント部64は、円筒形状のスリーブ体64aで覆われており、テンションメンバー62に固定されたホルダー74外周の凹部74aにスリーブ64a外周面が嵌り込んで固定される。ただ、テンションメンバー62の長さ方向の同じ位置では、光ファイバ芯線の接続は4箇所を超えてできないので、この長さ方向の複数箇所で前記ジョイント部64とそれを支持するホルダー74を設けている。
【0019】
上記のように光ファイバ芯線34を前記ガイド部66に収容して前記ガイドカバー72を外嵌した後には、前記ガイド部66間の光ファイバ芯線34にスパイラルチューブ76を被せてテンションメンバー62に沿わせて位置固定する。光ファイバユニットケーブル12の端部12aには、図示しない鉛被を嵌め込んで防水している。
光ファイバ芯線34をガイド部66およびホルダー74へ収納した状態では、その外接円が光ファイバユニットケーブル12の外径よりも後記カバー78の厚みを除いた分内側に位置するようになっている。そして、接続部60の全体は、図7に断面形状を示すような、カバー78で覆われる。このカバー78は、内側のチューブ78aと外側のチューブ78bの二重構造になっており、内側のチューブ78bに幅広のスリット78cに接続部60全体を光ファイバ芯線34の収納処理が終わった後に、スリット78cを通して外側から内側チューブ78aを被せて、その外側に外側チューブ78bを被せて全体を覆う。
【0020】
第2実施形態を図8、図9で説明する。前記図4、図5と同様部分に同一の符号を付している。
この第2実施形態では、光ファイバ芯線支持用ガイド部80は、図8、図9に示すように、中央孔80aにテンションメンバー28を通して既接続端部12aに隣接して1つ配置し、連結用テンションメンバー62には、複数を配置固定している。また、支持用ガイド部80は断面視すると、外周面に一部切り欠かれた箱状の収容スロット(支持用凹所)82がテンションメンバー62を挟んで対で形成・固定されており、この収容スロット82に切り欠き82aがあり所要本数の光ファイバ芯線34が収容されるようになっている。このガイド部80は、断面がほぼ矩形の収容スロット82に切り欠きを通して、光ファイバ芯線34を収容する。そして、収容スロット82における光ファイバ芯線34の収容位置を前記図6とほぼ同様にテンションメンバー62の径方向(断面幅方向)で互い違いに配置して(あるいは一方の収容スロット82から他方の収容スロット82に収容して)、SZ巻きで収容して、光ファイバ芯線34の余長を吸収するようにしたものである。また、光ファイバ芯線34接続部で溶着を失敗した時には収容スロット82(支持用凹部)から光ファイバ芯線34を取り出して、各支持用ガイド部80において隣り合うもの同士の周方向に同一位置の収容スロット82(支持用凹部)に光ファイバ芯線34を直線状に収容する。
また、前記ガイド部80はジョイント部64のホルダーも兼用しており、ジョイント部64を収容スロット82内に収容して、余った箇所に光ファイバ芯線34を通している。その他の構成は第1実施形態と共通部分に同一の符号を付している。
【0021】
本実施形態によれば、光ファイバユニットケーブル12、12同士の接続部では、光ファイバ芯線34の設置は、間隔をおいてテンションメンバー62上に間隔を置いて配置された光ファイバ芯線支持用ガイド部66、80に周方向の位置を交互に変えるなどして設置することによりSZ巻きできるようにして、光ファイバ芯線34の余長を吸収できるようにしている。
これにより、光ファイバ芯線34の前記支持用ガイド部66、80への設置において、各支持用ガイド部66、80に周方向の位置を異ならせて設置することにより簡単にSZ巻き状態で光ファイバ芯線34を設置することが可能になり、接続部形成の作業性が非常に向上する。一方、前記支持用ガイド部66、80の光ファイバ芯線34支持位置を隣り合う支持用ガイド部66、80で周方向で同様位置にして、光ファイバ芯線34を直線状に支持可能にしたものである。
また、光ファイバ芯線支持用ガイド部66、80は、外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所68、82が形成されているという簡単な構成であるので、前記ガイド部66、80にSZ巻きに対応した溝などの凹所を形成する必要が無く、前記ガイド部の構成が簡単であり、また、前記ガイド部への光ファイバ芯線の設置もあるSZ形状の溝に光ファイバ芯線を嵌めて設置するなどの面倒な作業をする必要が無く、ガイド部の任意の第1位置に光ファイバ芯線を部分的に設置し、他のガイド部に前記第1位置とは周方向の位置を変えた第2の位置に設置するという作業をすればよいため、作業性が向上する。
また、前記光ファイバユニットケーブルの接続部60の最大外径は、光ファイバ芯線34同士のジョイント部64および光ファイバ芯線支持用ガイド部66、80を収容する箇所で決定するが、該支持用ガイド部66、80は構造が簡単で外径を小径化しやすいので、この箇所を鉛被内径程度に収めることが可能であり、光ユニットケーブルの接続部を含めた外径を電力ケーブルの外接円の内側に収納可能な外径以下にできる。
また、前記光ファイバ芯線34同士のジョイント部64と光ファイバ芯線支持用ガイド部66、80は、可撓性の有るテンションメンバー62上に配置するのに適宜の間隔をあけて取り付けるので、テンションメンバー62の曲げに影響が出にくく、可撓性の面で全く問題が生じない。この場合、光ファイバ複合電力ケーブルの可撓性と同様の可撓性が得られる間隔、例えば50〜500mm間隔が望ましい。また、光ファイバ芯線支持用ガイド部の材質としては、軽量かつ適切な弾力性のある材質の樹脂製(プラスチック製)である。
また、光ファイバ芯線支持用ガイド部66、80は、外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所が形成されているという簡単な構成であるので、前記ガイド部66、80にSZ巻きに対応した曲線状の溝などの凹所を形成する必要が無く、前記ガイド部の構成が簡単である。
また、前記ガイド部66、80への光ファイバ芯線34を設置するのにSZ形状の溝に光ファイバ芯線を嵌めて設置するなどの面倒な作業をする必要が無く、ガイド部の任意の第1位置に光ファイバ芯線を部分的に設置し、他のガイド部に前記第1位置とは周方向の位置を変えた第2の位置に設置するという作業をすればよいため、作業性が向上する。
【0022】
【発明の効果】
以上のように本発明によればジョイント部を簡単な構造で準同径ジョイントにしつつ可撓性を保つことができ、かつ、光ファイバ芯線の余長分を簡易にSZ撚り処理できるようにして、作業性が非常に向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における工場ジョイントで接続する海底用光ファイバ複合型電力ケーブルの断面図である。
【図2】スロット型の光ユニットケーブルの断面図である。
【図3】ルースチューブ型の光ユニットケーブルの断面図である。
【図4】前記複合型電力ケーブルの接続部の第1実施形態の一部縦断面図である。
【図5】図4の各部横断面図である。
【図6】図4の光ファイバユニットケーブル接続部における光ファイバ芯線の余長吸収配置の説明図である。
【図7】光ファイバユニットケーブル接続部のカバーの説明図である。
【図8】前記複合型電力ケーブルの接続部の第2実施形態の一部縦断面図である。
【図9】図8の各部横断面図である。
【符号の説明】
10 ケーブルコア
12 光ファイバユニットケーブル
34 光ファイバ芯線
60 光ファイバユニットケーブル同士の接続部
62 テンションメンバー
66 光ファイバ芯線支持用ガイド部
68 支持用凹所(スロット)
72 ガイドカバー
74 ホルダー
76 スパイラルチューブ
78 カバー
80 光ファイバ芯線支持用ガイド部
82 支持用凹所(スロット)

Claims (1)

  1. 電力ケーブルと光ファイバユニットケーブルを複合した光ファイバ複合型電力ケーブルを布設前に工場にて接続して長尺化した光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイントにおいて、
    前記複合型電力ケーブル接続部における光ファイバユニットケーブル同士を接続する接続部では、該ユニットケーブルの接続端部同士を可撓性の有るテンションメンバーで繋ぎ、複数の光ファイバ芯線支持用ガイド部をそれぞれ間隔を置いて該テンションメンバー上に配置したものであって、
    前記光ファイバ芯線支持用ガイド部の外周部に直線状またはほぼ直線状の支持用凹所が複数形成されていることを特徴とする光ファイバ複合型電力ケーブルの工場ジョイント。
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