JP2015041541A - 光ファイバ複合架空地線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止するＯＰＧＷを提供する。
【解決手段】ＯＰＧＷ１０は、複数の光ケーブル１ｃを内部に収納したアルミ管１ａと、アルミ管１ａの外周に撚り合わせた複数のアルミ覆鋼線１ｂで構成している。ＯＰＧＷ１０は、一つ以上の光ファイバ１ｆを有する複数の光ケーブル１ｃと、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する螺旋溝１ｄであって、光ケーブル１ｃが埋設される螺旋溝１ｄを外周に形成した溝付きアルミ線１ｓと、溝付きアルミ線１ｓの外周を略密着状態で被うアルミ管１ａと、を備える。ＯＰＧＷ１０は、固化した発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝１ｄの内部に光ケーブル１ｃを密閉している。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ複合架空地線及びその製造方法に関する。特に、内部に配置された光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止する光ファイバ複合架空地線（以下、ＯＰＧＷ：Ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｇｒｏｕｎｄ ｗｉｒｅという）の構造及びＯＰＧＷの製造方法に関する。

鉄塔間などに架設された架空送電線は、通常、架空地線をその最上部に架線している。架空地線は、雷遮蔽を目的として設置されている。架空地線が落雷を先に受けることで、直下の架空送電線へ雷が直撃することを防止できる。近年では、雷の影響を受けない、情報通信用の光ファイバを架空地線に内蔵することによって、通信線の機能を付加したＯＰＧＷが採用されている。

図４は、従来技術によるＯＰＧＷの構成を示す断面図であり、図４（Ａ）は、三心一括光ユニットを内蔵したＯＰＧＷの断面図、図４（Ｂ）は、六心一括光ユニットを内蔵したＯＰＧＷの断面図である。

図４を参照すると、一般に、ＯＰＧＷ９は、複数の光ケーブル１ｃを内部に収納したアルミ管１ａと、アルミ管１ａの外周に撚り合わせた複数のアルミ覆鋼線１ｂで構成している。アルミ管１ａは、その内部に溝付きアルミ線１ｓを挿入している。溝付きアルミ線１ｓは、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する複数の螺旋溝１ｄを外周に形成している。そして、ＯＰＧＷ９は、光ケーブル１ｃを比較的余裕をもって螺旋溝１ｄに収容している。

図４を参照すると、例えば、光ケーブル１ｃは、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などで形成されたテンションメンバ１ｔを中心部に配置すると共に、テンションメンバ１ｔの外周に撚り合わされた複数の光ファイバ１ｆを備えている。そして、光ケーブル１ｃは、シリコンなどで被覆された複数の光ファイバ１ｆを一括してテープ（図示せず）で巻いている。このような、光ケーブル１ｃは、多心一括光ユニットと呼ばれている。

図４を参照して、ところで、金属疲労などに起因して、アルミ管１ａに亀裂が生じた場合には、この亀裂からアルミ管１ａの内部に雨水又は結露水が侵入し易くなっている。鉄塔間などに架設されたＯＰＧＷ９は、自重で撓んだ部位に侵入した雨水が滞留することがある。寒冷地などでは、アルミ管１ａの内部に侵入した雨水が氷結し、この氷結水が光ケーブル１ｃを圧迫して、通信障害を発生させる心配があった。

上述した不具合を解消するため、アルミ管の亀裂部からの浸水を防止し、かつ、光ファイバの接続作業性に悪影響を与えないＯＰＧＷへの浸水防止方法、及び浸水防止装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によるＯＰＧＷへの浸水防止方法は、ＯＰＧＷを所定の場所に敷設し、ＯＰＧＷの端部において、光ファイバを他の光ケーブルの光ファイバと接続した後に、ＯＰＧＷの一端側からジェルを供給して、ＯＰＧＷのアルミ管の内部にジェルを充填する。特許文献１によるＯＰＧＷへの浸水防止方法は、ＯＰＧＷのアルミ管の内部にジェルを充填することで、アルミ管に亀裂が生じたとしても、亀裂部からの浸水が防止される、としている。

特開２０１１−１５８５９３号公報

しかしながら、特許文献１によるＯＰＧＷは、アルミ管の内部に充填したジェルが亀裂部から流出し易いという問題がある。アルミ管への亀裂の発生個所が不特定なＯＰＧＷに対して、内部に配置された光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止するＯＰＧＷが求められている。

又、既存の製造設備を利用して、内部に配置された光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止するＯＰＧＷの製造方法が求められている。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、内部に配置された光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止する光ファイバ複合架空地線及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する複数の螺旋溝を外周に形成した溝付きアルミ線の螺旋溝に、一つ以上の光ファイバを有する光ケーブルを埋設し、溝付きアルミ線の外周に発泡合成樹脂を吹き付けながら、溝付きアルミ線の外周を被う状態にアルミ管を成形し、発泡合成樹脂が固化して光ケーブルを螺旋溝の内部に密閉することで、内部に配置された光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止できることを見出し、これに基づいて、以下のような新たな光ファイバ複合架空地線及びその製造方法を発明するに至った。

（１）本発明による光ファイバ複合架空地線は、一つ以上の光ファイバを有する複数の光ケーブルと、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する螺旋溝であって、前記光ケーブルが埋設される螺旋溝を外周に形成した溝付きアルミ線と、前記溝付きアルミ線の外周を略密着状態で被うアルミ管と、を備え、固化した発泡合成樹脂が前記螺旋溝の内部に前記光ケーブルを密閉している。

（２）前記発泡合成樹脂が発泡ポリエチレンであることが好ましい。

（３）前記光ケーブルは、三つの前記光ファイバを一括して束ねた三心一括光ユニットであってもよい。

（４）前記光ケーブルは、六つの前記光ファイバを一括して束ねた六心一括光ユニットであってもよい。

（５）本発明による光ファイバ複合架空地線の製造方法は、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する複数の螺旋溝を外周に形成した溝付きアルミ線を螺進させながら、一つ以上の光ファイバを有する光ケーブルを前記螺旋溝に埋設する第１工程と、発泡剤吹き付け機を用いて、前記溝付きアルミ線を螺進させながら、前記溝付きアルミ線の外周に発泡合成樹脂を吹き付ける第２工程と、対向配置された一対の成形ロールを有する成形機を用いて、外周に前記発泡合成樹脂が吹き付けられた前記溝付きアルミ線を前進させながら、展開された帯状のアルミ板を一対の前記成形ロールで前記溝付きアルミ線の外周を押しつけて、前記溝付きアルミ線の外周を被う状態に前記アルミ板を閉じて管状に成形する第３工程と、を含んでいる。

（６）本発明による光ファイバ複合架空地線の製造方法は、撚り線機を用いて、固化した前記発泡合成樹脂が前記螺旋溝の内部に前記光ケーブルを密閉しているアルミ管の外周に、複数のアルミ覆鋼線を撚り合わせた状態で巻き付ける第４工程を更に含んでいる。

本発明による光ファイバ複合架空地線は、一つ以上の光ファイバを有する複数の光ケーブルと、光ケーブルが埋設される螺旋溝を外周に形成した溝付きアルミ線と、溝付きアルミ線の外周を略密着状態で被うアルミ管と、を備え、固化した発泡合成樹脂が螺旋溝の内部に光ケーブルを密閉しているので、光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止できる。

本発明による光ファイバ複合架空地線の製造方法は、溝付きアルミ線の螺旋溝に光ケーブルを埋設する既存の第１工程と、溝付きアルミ線の外周を被う状態にアルミ板を閉じて管状に成形する既存の第３工程との間に、溝付きアルミ線の外周に発泡合成樹脂を吹き付ける第２工程を割り込ませることができ、固化した発泡合成樹脂が螺旋溝の内部に光ケーブルを密閉して、光ファイバの周囲に雨水が侵入することを防止する光ファイバ複合架空地線を製造できる。

本発明の一実施形態による光ファイバ複合架空地線の構成を示す断面図であり、図１（Ａ）は、三心一括光ユニットを内蔵した光ファイバ複合架空地線の断面図、図１（Ｂ）は、六心一括光ユニットを内蔵した光ファイバ複合架空地線の断面図である。 前記実施形態による光ファイバ複合架空地線の構成を示す斜視図である。 前記実施形態による光ファイバ複合架空地線の製造方法を示す工程図である。 従来技術による光ファイバ複合架空地線の構成を示す断面図であり、図４（Ａ）は、三心一括光ユニットを内蔵した光ファイバ複合架空地線の断面図、図４（Ｂ）は、六心一括光ユニットを内蔵した光ファイバ複合架空地線の断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［光ファイバ複合架空地線の構成］
最初に、本発明の一実施形態による光ファイバ複合架空地線の構成を説明する。

図１は、本発明の一実施形態による光ファイバ複合架空地線の構成を示す断面図であり、図１（Ａ）は、三心一括光ユニットを内蔵した光ファイバ複合架空地線の断面図、図１（Ｂ）は、六心一括光ユニットを内蔵した光ファイバ複合架空地線の断面図である。図２は、前記実施形態による光ファイバ複合架空地線の構成を示す斜視図である。なお、従来技術で使用した符号と同じ符号を有する構成品はその作用を同じにするので、以下、説明を省略することがある。

図１又は図２を参照すると、本発明の一実施形態による光ファイバ複合架空地線（以下、ＯＰＧＷと略称する）１０は、複数の光ケーブル１ｃを内部に収納したアルミ管１ａと、アルミ管１ａの外周に撚り合わせた複数のアルミ覆鋼線１ｂで構成している。図２に示したＯＰＧＷ１０は、複数のアルミ覆鋼線１ｂをリング部材１ｒで束ねている。

図１又は図２を参照すると、アルミ管１ａは、その内部に溝付きアルミ線１ｓを挿入している。溝付きアルミ線１ｓは、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する四つの螺旋溝１ｄを外周に形成している。そして、ＯＰＧＷ１０は、光ケーブル１ｃを比較的余裕をもって螺旋溝１ｄに収容している。

図１又は図２を参照すると、光ケーブル１ｃは、ＦＲＰなどで形成されたテンションメンバ１ｔを中心部に配置すると共に、テンションメンバ１ｔの外周に撚り合わされた複数の光ファイバ１ｆを備えている。そして、光ケーブルは、シリコンなどで被覆された複数の光ファイバ１ｆを一括してテープ（図示せず）で巻いている。

図１を参照すると、固化した発泡ポリエチレンなどの発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝１ｄの内部に光ケーブル１ｃを密閉している。図１（Ａ）を参照すると、三つの光ファイバ１ｆを一括して束ねた三心一括光ユニットである光ケーブル１ｃが、固化した発泡合成樹脂１ｅで密閉されている。図１（Ｂ）を参照すると、六つの光ファイバ１ｆを一括して束ねた六心一括光ユニットである光ケーブル１ｃが、固化した発泡合成樹脂１ｅで密閉されている。

図１又は図２を参照すると、実施形態によるＯＰＧＷ１０は、一つ以上の光ファイバ１ｆを有する複数の光ケーブル１ｃと、光ケーブル１ｃが埋設される螺旋溝１ｄを外周に形成した溝付きアルミ線１ｓと、溝付きアルミ線１ｓの外周を略密着状態で被うアルミ管１ａと、を備え、固化した発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝１ｄの内部に光ケーブル１ｃを密閉しているので、光ファイバ１ｆの周囲に雨水が侵入することを防止できる。

［光ファイバ複合架空地線の製造方法］
次に、本発明の一実施形態による光ファイバ複合架空地線の製造方法を説明する。図３は、前記実施形態による光ファイバ複合架空地線の製造方法を示す工程図である。

図３を参照して、最初に、中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する複数の螺旋溝１ｄを外周に形成した溝付きアルミ線１ｓを螺進させながら、一つ以上の光ファイバ１ｆを有する光ケーブル１ｃを螺旋溝１ｄに埋設する（第１工程１１ｓ）。

次に、図３を参照して、一対の発泡剤吹き付け機２１を用いて、溝付きアルミ線１ｓを螺進させながら、溝付きアルミ線１ｓの外周に発泡合成樹脂１ｅを吹き付ける（第２工程１２ｓ）。発泡合成樹脂１ｅとしては、発泡ポリエチレンを用いることが好ましい。予め、縮合したポリエチレンと発泡剤及び発泡補助剤などからなる予備発泡ビーズを製造しておき、この予備発泡ビーズを溝付きアルミ線１ｓの外周に向けて、若干加熱しながら噴射することで、固相に近い状態の発泡ポリエチレンを得ることができる。

次に、図３を参照して、対向配置された一対の成形ロール３１・３１を有する成形機３０を用いて、外周に発泡合成樹脂１ｅが吹き付けられた溝付きアルミ線１ｓを前進させながら、展開された帯状のアルミ板を一対の成形ロール３１・３１で溝付きアルミ線１ｓの外周を押しつけて、溝付きアルミ線１ｓの外周を被う状態に前記アルミ板を閉じて管状に成形する（第３工程１３ｓ）。そして、前記アルミ板の短手方向の両端縁が突き合わされた円管状のアルミ管１ａを得ることができる。第３工程１３ｓで示された成形は、ロールフォーミング成形であるが、引き抜き成形で帯状のアルミ板から円管状のアルミ管１ａを得ることもできる。

図３を参照すると、第３工程１３ｓでは、固化した発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝１ｄの内部に光ケーブル１ｃを密閉している、ＯＰＧＷ１０を得ることができる。次に、図３を参照して、撚り線機４０を用いて、固化した発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝１ｄの内部に光ケーブル１ｃを密閉しているアルミ管１ａの外周に、複数のアルミ覆鋼線１ｂを撚り合わせた状態で巻き付ける（第４工程１４ｓ）。そして、一連の工程により、ＯＰＧＷ１０を完成できる。

［光ファイバ複合架空地線及びその製造方法の作用］
次に、実施形態によるＯＰＧＷ１０及びその製造方法の作用及び効果を説明する。

図１又は図２を参照して、実施形態によるＯＰＧＷ１０は、一つ以上の光ファイバ１ｆを有する複数の光ケーブル１ｃと、光ケーブル１ｃが埋設される螺旋溝１ｄを外周に形成した溝付きアルミ線１ｓと、溝付きアルミ線１ｓの外周を略密着状態で被うアルミ管１ａと、を備え、固化した発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝の内部に光ケーブル１ｃを密閉しているので、亀裂部などから侵入した雨水が光ファイバの周囲に侵入することを防止できる。そして、これにより、氷結水が光ケーブル１ｃを圧迫することを防止できる。

図１を参照して、発泡合成樹脂１ｅとしては、発泡ポリエチレンを用いることが好ましい。発泡ポリエチレンは、緩衝性や可撓性に優れ、柔軟で曲げやすい特性が要求されるＯＰＧＷに適している。又、発泡ポリエチレンは、固体であり、ジェルのようにアルミ管の亀裂部から流出する心配がない。更に、発泡ポリエチレンは、発泡フェノールと比較して、吸水性が低く、水に強いという特性を有する。

図１を参照して、実施形態によるＯＰＧＷ１０は、三つの光ファイバ１ｆを一括して束ねた三心一括光ユニットである光ケーブル１ｃを適用でき（図１（Ａ）参照）、六つの光ファイバ１ｆを一括して束ねた六心一括光ユニットである光ケーブル１ｃを適用できる（図１（Ｂ）参照）。

図３を参照して、実施形態によるＯＰＧＷ１０の製造方法は、溝付きアルミ線１ｓの螺旋溝１ｄに光ケーブル１ｃを埋設する既存の第１工程１１ｓと、溝付きアルミ線１ｓの外周を被う状態にアルミ板を閉じて管状に成形する既存の第３工程１３ｓとの間に、溝付きアルミ線１ｓの外周に発泡合成樹脂１ｅを吹き付ける第２工程１２ｓを割り込ませることができ、固化した発泡合成樹脂１ｅが螺旋溝１ｄの内部に光ケーブル１ｃを密閉して、光ファイバ１ｆの周囲に雨水が侵入することを防止するＯＰＧＷを製造できる。

本発明による光ファイバ複合架空地線及びその製造方法は、次のような効果が期待できる。
（１）冬季の氷結障害を回避できる。
（２）緩衝物があることから架線工事時のアルミ管の変形を防止できる。
（３）メンテナンスフリーである。

本発明は、架線に適した光ファイバ複合架空地線を開示したが、本発明の光ファイバ複合架空地線は、架線に限定されることなく、地下に埋設される地中線に応用されることが期待される。

１ａ アルミ管
１ｃ 光ケーブル
１ｄ 螺旋溝
１ｅ 発泡合成樹脂
１ｆ 光ファイバ
１ｓ 溝付きアルミ線
１０ ＯＰＧＷ（光ファイバ複合架空地線）

Claims (6)

1. 一つ以上の光ファイバを有する複数の光ケーブルと、
   中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する螺旋溝であって、前記光ケーブルが埋設される螺旋溝を外周に形成した溝付きアルミ線と、
   前記溝付きアルミ線の外周を略密着状態で被うアルミ管と、を備え、
   固化した発泡合成樹脂が前記螺旋溝の内部に前記光ケーブルを密閉している、光ファイバ複合架空地線。
2. 前記発泡合成樹脂が発泡ポリエチレンである請求項１記載の光ファイバ複合架空地線。
3. 前記光ケーブルは、三つの前記光ファイバを一括して束ねた三心一括光ユニットである請求項１又は２記載の光ファイバ複合架空地線。
4. 前記光ケーブルは、六つの前記光ファイバを一括して束ねた六心一括光ユニットである請求項１又は２記載の光ファイバ複合架空地線。
5. 中心に向かってＵ字状に窪むと共に、緩やかな勾配を有する複数の螺旋溝を外周に形成した溝付きアルミ線を螺進させながら、一つ以上の光ファイバを有する光ケーブルを前記螺旋溝に埋設する第１工程と、
   発泡剤吹き付け機を用いて、前記溝付きアルミ線を螺進させながら、前記溝付きアルミ線の外周に発泡合成樹脂を吹き付ける第２工程と、
   対向配置された一対の成形ロールを有する成形機を用いて、外周に前記発泡合成樹脂が吹き付けられた前記溝付きアルミ線を前進させながら、展開された帯状のアルミ板を一対の前記成形ロールで前記溝付きアルミ線の外周を押しつけて、前記溝付きアルミ線の外周を被う状態に前記アルミ板を閉じて管状に成形する第３工程と、を含んでいる光ファイバ複合架空地線の製造方法。
6. 撚り線機を用いて、固化した前記発泡合成樹脂が前記螺旋溝の内部に前記光ケーブルを密閉しているアルミ管の外周に、複数のアルミ覆鋼線を撚り合わせた状態で巻き付ける第４工程を更に含んでいる請求項５記載の光ファイバ複合架空地線の製造方法。

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