JP2015073374A - 光ケーブルの接続箱、光複合電力ケーブル、光ケーブルの接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ケーブル接続の作業性や遮水性を確保するための作業性に優れた光ケーブルの接続箱等を提供する。
【解決手段】 接続箱２９は、本体分割体３１ａ、３１ｂと蓋部３３で構成される。本体分割体３１ａ、３１ｂの端部には、光ケーブル５が挿通される挿通孔３２が設けられる。また、本体分割体３１ａ、３１ｂの端部であって、挿通孔３２とは逆側の端部には、それぞれ係合部３５ａ、３５ｂが設けられる。係合部３５ａ、３５ｂはそれぞれ、内側および外側に屈曲した折曲げ部である。係合部３５ａと係合部３５ｂとを係合させることで、本体分割体３１ａ、３１ｂが連結されて一体化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光複合電力ケーブルに収容され、光ケーブルの接続部に用いられる光ケーブル接続箱、これを用いた光複合電力ケーブル、および光ケーブルの接続方法に関する。

海底ケーブル等の電力輸送用ケーブルに、光複合電力ケーブルを用いることが多くなっている。光複合電力ケーブルを用いることで、電力送電線路の建設と同時に通信回線を確保することができ、光ケーブルの布設コストを低減することができる。光複合電力ケーブルは、例えば、３相交流送電のための単送用の電力ケーブルが３本撚り合わされ、撚り込まれた電力ケーブルによって形成される空間に光ケーブルが配置される。このように、電力ケーブル同士の空き空間を利用することで、光複合電力ケーブル全体の外径を大きくなるのをできるだけ抑制して、電力ケーブルと光ケーブルとを複合化する。

光ケーブルおよび電力ケーブルは、それぞれ製造できる長さに限界がある。このため、より長い光複合電力ケーブルを得るためには、製造された電力ケーブル同士または光ケーブル同士が接続されて用いられる。また、光複合電力ケーブルを布設後に通信回路に不具合が生じた場合には、光複合電力ケーブルを洋上の作業船に引き上げて、光ケーブルの再接続が必要となる場合もある。

このような光ケーブルの接続部を、前述したように電力ケーブル同士の空き空間に配置するため、この空き空間に収容可能な形状の光ケーブルの接続箱などが用いられている（例えば特許文献１、特許文献２）。

ＵＳ ２０１２／００３３９２８Ａ１ 特開２００４−１３４２８８号公報

通常、光ケーブルは、光複合電力ケーブルの布設時や使用環境において、大きな張力を受ける。このため、光ケーブルの接続時には、光ケーブルの張力を負担するテンションメンバ同士を、大きな張力に耐えうるように安定的に接続する必要がある。

しかし、特許文献１では、筐体内部にテンションメンバの接続部等が収容される。したがって、テンションメンバの接続作業を、筐体内の限られたスペース内で行う必要がある。このため、テンションメンバ同士を接続するためのスリーブ等を圧縮する圧縮機などの使用が制限され、テンションメンバ同士の接続部に十分な耐張力性能が得られない恐れがある。

一方、特許文献２では、二本のテンションメンバ（鋼線）を鋼線スリーブの両端から挿入して、ダイスと圧縮機により圧縮する。したがって、高い耐張力性能を得ることができる。しかし、特許文献２では、光ケーブルの接続部において、余長を十分にとることができない。このため、光ファイバの融着に失敗すると、そのやり直しに手間が生じ、施工時間も長くなるという問題がある。また、特許文献２の構造では、光アンプなどの機能性モジュールを収納することができない。

また、このような光ケーブルの接続部には、十分な遮水性を確保する必要がある。このため、光ケーブルの接続部を接続箱などに収容した後、蓋部や光ケーブルの挿入部などを確実に塞ぐ必要がある。しかし、特許文献２では、そのような遮水性の確保については考慮されていない。

これに対し、特許文献１のような接続箱を用いた場合、蓋部や光ケーブルの挿入部を完全に塞ぐことができれば遮水性を確保することができる。しかし、光ケーブルの接続部は、前述したように、３相の電力ケーブルが撚り合わされて形成される空間に配置される。このため、光複合電力ケーブルの外周側については、溶接作業が容易であるが、電力ケーブルとの対向面側は、電力ケーブルに隠れてしまう。この結果、溶接作業のスペースが少なく、作業性が悪いため、確実な遮水性の確保が困難である。しかし、光ケーブルの接続部を十分に引き出した状態で溶接作業を行うと、これを光複合電力ケーブル内に再度収容することが困難となる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光ケーブルの接続作業が容易であり、遮水性の確保も容易な光ケーブルの接続箱等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、光ケーブルが電力ケーブルに複合されてなる光複合電力ケーブルに用いられる光ケーブルの接続箱であって、複数の本体分割体に分割された本体部と蓋部とを具備し、前記本体分割体は、互いに接合して一体化することが可能であり、本体分割体が一体化された本体部が前記蓋部で塞がれることを特徴とする光ケーブルの接続箱である。

このように、本体部が複数に分割されていることで、本体部に収容される光ケーブルの接続を行った後に、本体分割体同士を接合して一体化し本体部とすることができる。したがって、テンションメンバの接続作業を、当該作業への支障が少ない位置に本体分割体を退避させて行うことができる。このため、テンションメンバの接続に圧縮機等を用いることも可能である。

また、本体部を分割したので本体部と光ケーブルとを接合する接合部の視認性が向上する。このため、本体部と光ケーブルの接続作業性が良好であり、より高い遮水性を得ることができる。

前記本体分割体は係合部を有し、前記係合部によって、複数の前記本体分割体同士を係合可能であることが望ましい。

このような構成とすることで、本体分割体同士を容易に一体化することができる。

第２の発明は、前記光ケーブルの接続箱を用いた光複合電力ケーブルであって、前記光ケーブルの接続箱は光複合電力ケーブルにおける三相の電力ケーブルによって形成される隙間に配置され、前記光ケーブルの接続箱の両端から、それぞれ光ケーブルが導入され、前記光ケーブルの接続箱の内部の空間には、前記光ケーブルの接続部が収容されることを特徴とする光複合電力ケーブルである。

このような構成とすることで、全体の外径を大きくすることなく、光ケーブルの接続部を光複合電力ケーブルに収容することができる。また、本体部を分割した状態で光ケーブルの接続作業の一部を進めることができるため、光ケーブルのテンションメンバの接続作業や光ケーブルと本体部との溶接作業が容易である。このため、テンションメンバの接続部に十分な耐張力性能を得ることができ、高い遮水性を確保することができる。

前記空間には、機能性モジュールが収容されることが望ましい。

第３の発明は、光複合電力ケーブルの光ケーブルの接続方法であって、接続する一対の光ケーブルの端部に、それぞれ分割された本体分割体を挿通し、前記光ケーブルのテンションメンバ同士の接合作業を、当該作業に支障がない位置まで前記本体分割体を前記光ケーブルの端部から離した状態で行い、その後、前記本体分割体を近付けるようにずらして前記本体分割体同士を係合して溶接して本体部を形成するとともに、前記光ケーブルと前記本体分割体とを溶接し、前記本体分割体に蓋部を溶接することを特徴とする光ケーブルの接続方法である。

この接続方法では、テンションメンバの接続時に、本体部が邪魔になることがない。このため、圧縮機等を用いることができ、テンションメンバの接続部に十分な耐張力性能を確保することができる。

接続する一対の光ケーブルの端部に、それぞれ分割された本体分割体を挿通し、前記光ケーブルと前記本体分割体とを溶接し、その後、前記本体分割体同士を係合して溶接して本体部を形成するとともに、前記光ケーブルのテンションメンバ同士を接合し、前記本体分割体に蓋部を溶接してもよい。

このようにすることで、本体部への光ケーブルの挿通部において、光ケーブルと本体部とを接合する際に、光ケーブルの全周に作業スペースを得ることができ、接合部全体を視認することできる。このため、光ケーブルと本体部との間に高い遮水性を確保することができる。

本発明によれば、光ケーブルの接続作業が容易であり、遮水性の確保も容易な光ケーブルの接続箱等を提供することができる。

光複合電力ケーブル１を示す断面図。 接続箱２９の分解斜視図。 （ａ）、（ｂ）はテンションメンバ３９同士を接続する工程を示す斜視図。 （ａ）は本体分割体３１ａ、３１ｂを係合部３５ａ、３５ｂで係合した状態を示す図、（ｂ）は溶接部４７ｂ近傍を示す拡大図。 蓋部３３を閉じた接続箱２９を示す図。 本体分割体３１ａ、３１ｂと光ケーブル５とを接合した状態を示す斜視図。 本体分割体３１ａ、３１ｂを係合部３５ａ、３５ｂで係合した状態を示す図。 本体分割体３１ａ、３１ｂ内に、光アンプモジュール４７を収容した状態を示す図。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す光複合電力ケーブル１は、主に、電力ケーブル３、光ケーブル５、押えテープ２１、座床テープ２３、鎧装２５、外被２７等から構成される。

電力ケーブル３は、中心から、導体７、内部半導電層９、絶縁層１１、外部半導電層１３、シールド層１５、座床テープ１７が設けられる。３本の電力ケーブル３は撚り合わされ、３本の全体を覆うように、押えテープ２１と座床テープ２３が巻きつけられる。座床テープ２３の外周には、鎧装２５が設けられ、最外周に外被２７が設けられる。

光複合電力ケーブル１の押えテープ２１と撚り込まれた電力ケーブル３との間に形成される空間Ａの一部には、接続箱２９が配置される。接続箱２９には、光ケーブル５の接続部が収容される。接続箱２９は、空間Ａの形状に対応した略三角（扇状）の断面形状であり、光複合電力ケーブル１の外径が大きくなることがない寸法に形成されている。接続箱２９を除く、撚り込まれた電力ケーブル３によって形成される空間には、その空間を埋めるように介在１９が設けられる。

なお、光複合電力ケーブル１の断面構造は、図１に示した例には限られない。電力ケーブル３によって形成される空間に、この空間形状に対応した形状の接続箱２９が設けられれば、各部の構成や形状、配置、数量などは、図示した例に限られず、適宜設計することができる。

次に、接続箱２９の詳細について説明する。接続箱２９は、図２に示すように、本体部３１と蓋部３３で構成される。本体部３１はケーブルの長さ方向に２分割されており、それぞれ本体分割体３１ａ、３１ｂとなっている。本体部３１および蓋部３３は、水分を透過しない材料、例えば鉛などの金属で構成される。なお、本体部３１および蓋部３３を、樹脂等で構成する場合には、後に、本体分割体３１ａ、３１ｂおよび蓋部３３の外周に例えば鉛のような金属材料で覆うことが望ましい。

本体分割体３１ａ、３１ｂの端部には、光ケーブル５が挿通される挿通孔３２が設けられる。また、本体分割体３１ａ、３１ｂの挿通孔３２とは逆側の端部には、それぞれ係合部３５ａ、３５ｂが設けられる。係合部３５ａ、３５ｂはそれぞれ、内側および外側に屈曲した折曲げ部である。係合部３５ａと係合部３５ｂとを係合させることで、図４に示すように、本体分割体３１ａ、３１ｂを連結して一体化した船形の本体部３１を構成することができる。

なお、係合部３５ａ、３５ｂの形状は、図示した例に限られず、本体分割体３１ａ、３１ｂを互いに結合して一体化することが可能であれば、その形状は問わない。また、本体分割体３１ａ、３１ｂを一体化して本体部３１とすることが可能であれば、係合部３５ａ、３５ｂは必ずしも必要ではない。例えば、一方の本体部の端部を、他方の本体部の端部にラップする形状としてもよい。

蓋部３３は、本体分割体３１ａ、３１ｂを一体化した本体部３１の開口に対応した形状である。本体部３１を蓋部３３によって塞ぐと、内部に密閉された空間が形成された接続箱２９を構成することができる。なお、接続箱２９を光複合電力ケーブル１の内部に配置した際に、蓋部３３は、光複合電力ケーブル１の外周側に向くように配置され、本体分割体３１ａ、３１ｂが光複合電力ケーブル１の中心側に配置される。

ここで、光複合電力ケーブル１は可撓性を有する。したがって、接続箱２９は、光複合電力ケーブル１の可撓性に追従するように、曲げ方向、ねじり方向の変形が可能であるとともに、この変形によって破損することがない程度の強度が必要である。また、前述したように、接続箱２９は、電力ケーブル３の撚り合わせにより生じた空間に配置される。このため、接続箱２９は、その長手方向に対して、僅かに捩られた形状となる。なお、図２では、簡単のため、接続箱２９を直線状に示す。

次に、光ケーブルの接続方法について図３〜図５を用いて説明する。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）においては、光ファイバの図示を省略する。

まず、図３（ａ）に示すように、本体分割体３１ａ、３１ｂのそれぞれの挿通孔３２には、光ケーブル５が貫通する。この際、本体分割体３１ａ、３１ｂの互いの係合部３５ａ、３５ｂが対向する向きで、光ケーブル５が本体分割体３１ａ、３１ｂに挿通される。この状態で、光ケーブル５に対して本体分割体３１ａ、３１ｂをずらしておき、本体分割体３１ａ、３１ｂのそれぞれから、光ケーブル５の先端を十分に突出させる。光ケーブル５の先端からは、所定長さのテンションメンバ３９を露出させておく。なお、図面が煩雑になるのを避けるため、図３においては、光ケーブル５の先端から露出している光ファイバを省略している。

次に、図３（ｂ）に示すように、金属製のスリーブ４３の両端から、光ケーブル５の先端から露出させたそれぞれのテンションメンバ３９の端部を挿入し、ダイスおよび圧縮機によって、スリーブ４３を圧縮してテンションメンバ３９同士を接続する。この際、当該作業に支障がないように、この接続する箇所から離れた位置に本体分割体３１ａ、３１ｂ後方に退避させておき、圧縮機等の機材と干渉することがないようにする。このため、テンションメンバ３９の接合作業性が良好であり、スリーブ４３を確実に圧縮して高い耐張力性能を確保することができる。

この状態から、図４（ａ）に示すように、本体分割体３１ａ、３１ｂを互いに近づく方向にずらして、係合部３５ａ、３５ｂを係合する。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ部拡大図であり、係合部３５ａ、３５ｂ近傍の拡大図である。係合部３５ａ、３５ｂを係合させて、本体分割体３１ａ、３１ｂを一体化した状態で、係合部３５ａ、３５ｂを溶接部４７ｂで溶接して接合し、本体部３１にする。溶接部４７ｂを、本体分割体３１ａ、３１ｂの内面側とすることで、光複合電力ケーブルの外周側になるので、電力ケーブルなどによって溶接部が隠れることがなく、溶接作業が容易になる。このようにすることで、本体分割体３１ａ、３１ｂが一体化され、係合部３５ａ、３５ｂにおける遮水性を確保することができる。

本体分割体３１ａ、３１ｂを係合した状態で、本体分割体３１ａ、３１ｂの各端部と光ケーブル５とを溶接部４７ａで溶接する。溶接部４７ａは、本体分割体３１ａ、３１ｂの端部に設けた挿通孔３２の周囲と、光ケーブル５を被覆する金属との溶接部である。このようにすることで、光ケーブル５と本体分割体３１ａ、３１ｂとが固定され、光ケーブル５の挿通部における遮水性を確保することができる。

また、図４（ａ）に示すように、光ファイバ３７同士は、融着スリーブ４１を用いて、融着によって接続される。この際、予め十分な余長を確保しておくことで、接続作業が容易である。一体化された本体分割体３１ａ、３１ｂの内部には、テンションメンバ３９同士の接続部（スリーブ４３）や、光ファイバ３７同士の接続部（融着スリーブ４１）および光ファイバ３７の余長が収容される。

次に、図５に示すように、蓋部３３を本体分割体３１ａ、３１ｂに被せる。蓋部３３は、本体部３１に溶接部４７ｃによって溶接されて固定される。この際、蓋部３３の溶接部４７ｃは、電力ケーブル３の外周側であるため、電力ケーブル３が邪魔になることがない。以上により、接続箱２９が密閉され、遮水性を確保することができる。

以上、本実施の形態によれば、接続箱２９の形状が、電力ケーブル３が撚り合わせられて形成される空間Ａの形状に対応するため、光複合電力ケーブル１の外径を大きくすることなく、接続箱２９を光複合電力ケーブル１に収容することができる。また、接続箱２９内には、光ファイバ３７の余長も含め、光ケーブル５同士の接続部を収容することができる。

また、接続箱２９は、分割した本体分割体３１ａ、３１ｂによって本体部３１が構成される。したがって、テンションメンバ３９同士の接続作業の際には、本体分割体３１ａ、３１ｂを退避させておくことができるため、接続作業の邪魔になることがない。この結果、テンションメンバ３９の接続作業が容易であり、高い耐張力性能を確保することができる。

また、本体分割体３１ａ、３１ｂは互いに係合部３５ａ、３５ｂで係合することができるため、本体分割体３１ａ、３１ｂの接合作業も容易である。

＜実施形態２＞
次に、接続箱２９を用いた、光ケーブル５の他の接続方法について図６、図７を用いて説明する。なお、図６、図７では、光ファイバの図示を省略する。また、以下の説明において、図１〜図５に記載した構成と同様の構成については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、図６に示すように、本体分割体３１ａ、３１ｂに光ケーブル５を挿通する。この際、本体分割体３１ａ、３１ｂの互いの係合部３５ａ、３５ｂが対向する向きで、光ケーブル５が本体分割体３１ａ、３１ｂに挿通される。

本体分割体３１ａ、３１ｂから所定長さの光ケーブル５（テンションメンバ３９）を露出させた位置で、本体分割体３１ａ、３１ｂをそれぞれ光ケーブル５と溶接部４７ａで溶接する。この際、図示したように、光ケーブル５を屈曲させることで、電力ケーブル３によって光ケーブル５等が隠されることがない。このため、光ケーブル５の全周にわたって溶接部４７ａを形成すべき個所を視認することができ、溶接作業も容易である。

次に、図７に示すように、光ケーブル５をまっすぐに戻し、本体分割体３１ａ、３１ｂを係合部３５ａ、３５ｂで係合させて一体化し本体部３１とする。この状態で、前述したように、係合部３５ａ、３５ｂの内面側を溶接するとともに、テンションメンバ３９同士をスリーブ４３によって接続する。

また、光ファイバ３７同士を融着スリーブ４１によって接続し、光ファイバ３７の余長ともに本体部３１に収容する。次に、本体分割体３１ａ、３１ｂに蓋部３３を閉じて溶接することで、接続箱２９の密閉が完了する。

以上、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、光複合電力ケーブル１の外径を大きくすることなく、接続箱２９を光複合電力ケーブル１に収容することができる。また、接続箱２９内には、光ファイバ３７の余長も含め、光ケーブル５同士の接続部を収容することができる。

また、本体分割体３１ａ、３１ｂと光ケーブル５との溶接時に、電力ケーブル３が邪魔にならず、接続作業性が良好である。このため、溶接部４７ａが電力ケーブル３等によって隠れることがなく、容易に溶接することができる。この結果、溶接部４７ａの高い遮水性を確保することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、接続箱２９内には、種々の光学部品を収容することもできる。図８に示すように、必要に応じて、接続箱２９の内部に、光アンプモジュール４５などの光学機能性部品を配置してもよい。光複合電力ケーブル１は、長距離に渡って布設される場合があるため、光ケーブル５に伝送される光強度が低下する恐れがある。したがって、所定間隔毎に、エルビウムドープファイバ等を用いた光アンプモジュール４５を配置することで、光を増幅することができる。

また、本体分割体３１ａ、３１ｂのように、２つに分割した例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、本体部を３つ以上に分割することもできる。

また、本体分割体３１ａ、３１ｂ同士の接合、本体分割体３１ａ、３１ｂと光ケーブル５の接合、本体分割体３１ａ、３１ｂと蓋部３３との接合は、遮水性が確保できれば、溶接以外の方法で接合することもできる。

１………光複合電力ケーブル
３………電力ケーブル
５………光ケーブル
７………導体
９………内部半導電層
１１………絶縁層
１３………外部半導電層
１５………シールド層
１７………座床テープ
１９………介在
２１………押えテープ
２３………座床テープ
２５………鎧装
２７………外被
２９………接続箱
３１………本体部
３１ａ、３１ｂ………本体分割体
３２………挿通孔
３３………蓋部
３５ａ、３５ｂ………係合部
３７………光ファイバ
３９………テンションメンバ
４１………融着スリーブ
４３………スリーブ
４５………光アンプモジュール
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ………溶接部

Claims (5)

1. 光ケーブルが電力ケーブルに複合されてなる光複合電力ケーブルに用いられる光ケーブルの接続箱であって、
   複数の本体分割体に分割された本体部と、蓋部とを具備し、
   前記本体分割体は、互いに接合して一体化することが可能であり、本体分割体が一体化された本体部が前記蓋部で塞がれることを特徴とする光ケーブルの接続箱。
2. 前記本体分割体は係合部を有し、前記係合部によって、複数の前記本体分割体同士を係合可能であることを特徴とする請求項１記載の光ケーブルの接続箱。
3. 請求項１又は２の光ケーブルの接続箱を用いた光複合電力ケーブルであって、
   前記光ケーブルの接続箱は、光複合電力ケーブルにおける三相の電力ケーブルによって形成される隙間に配置され、
   前記光ケーブルの接続箱の両端から、それぞれ光ケーブルが導入され、
   前記光ケーブルの接続箱の内部の空間には、前記光ケーブルの接続部が収容されることを特徴とする光複合電力ケーブル。
4. 光複合電力ケーブルの光ケーブルの接続方法であって、
   接続する一対の光ケーブルの端部に、それぞれ分割された本体分割体を挿通し、
   前記光ケーブルのテンションメンバ同士の接合作業を、当該作業に支障がない位置まで前記本体分割体を前記光ケーブルの端部から離した状態で行い、
   その後、前記本体分割体を近付けるようにずらして前記本体分割体同士を係合して溶接して本体部を形成するとともに、前記光ケーブルと前記本体分割体とを溶接し、
   前記本体分割体に蓋部を溶接することを特徴とする光ケーブルの接続方法。
5. 光複合電力ケーブルの光ケーブルの接続方法であって、
   接続する一対の光ケーブルの端部に、それぞれ分割された本体分割体を挿通し、
   前記光ケーブルと前記本体分割体とを溶接し、
   その後、前記本体分割体同士を係合して溶接して本体部を形成するとともに、前記光ケーブルのテンションメンバ同士を接合し、
   前記本体分割体に蓋部を溶接することを特徴とする光ケーブルの接続方法。

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