JP2627573B2 - 電力光複合海底ケーブル - Google Patents
電力光複合海底ケーブルInfo
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- JP2627573B2 JP2627573B2 JP2198696A JP19869690A JP2627573B2 JP 2627573 B2 JP2627573 B2 JP 2627573B2 JP 2198696 A JP2198696 A JP 2198696A JP 19869690 A JP19869690 A JP 19869690A JP 2627573 B2 JP2627573 B2 JP 2627573B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電力ケーブルと光ファイバケーブルとの
複合海底ケーブルに関するもので、特に光フアイバケー
ブルの複合の仕方に関するものである。
複合海底ケーブルに関するもので、特に光フアイバケー
ブルの複合の仕方に関するものである。
［従来の技術］ 従来、光ファイバケーブルを海底電力ケーブルに複合
することは、その強度自体、および水分による強度劣化
の観点から、困難であった。
することは、その強度自体、および水分による強度劣化
の観点から、困難であった。
近年、金属パイプの中に光フアイバを実装するなどし
て、強度や水分に対する特性を向上させた光フアイバユ
ニットが開発されつつある。
て、強度や水分に対する特性を向上させた光フアイバユ
ニットが開発されつつある。
そのため、海底電力ケーブルとの複合も比較的容易に
なった。
なった。
電力ケーブルに光ファイバケーブルを複合する場合、
電力ケーブルを中心に配し、その外側に光フアイバケー
ブルをらせん巻きした層を設け、さらにその外側に鉄線
外装を設けて外力からの保護を図る構造が、最も適当と
考えられる。
電力ケーブルを中心に配し、その外側に光フアイバケー
ブルをらせん巻きした層を設け、さらにその外側に鉄線
外装を設けて外力からの保護を図る構造が、最も適当と
考えられる。
［発明が解決しようとする課題］ 鉄線外装が１重の場合、次の点が問題になる。
ケーブルが捻回し易い： １重鉄線外装ケーブルの場合、コイル採り・布設時の
張力印加・曲げ等の外力により、比較的容易に捻回す
る。
張力印加・曲げ等の外力により、比較的容易に捻回す
る。
この捻回方向は、鉄線外装のゆるむ方向である。
捻回するとケーブルが伸びる： この捻回により、ケーブルが伸びるという現象が発生
する。
する。
すなわち、鉄線外装がゆるむと、その鉄線外装によっ
てケーブルが伸ばされる。
てケーブルが伸ばされる。
鉄線外装は、弾性係数が大であり、本数も多いため、
外力によりそれ自体が伸びることは考え難く、実使用時
のケーブルの伸びは、ほとんど鉄線外装のゆるみのみで
決定される。
外力によりそれ自体が伸びることは考え難く、実使用時
のケーブルの伸びは、ほとんど鉄線外装のゆるみのみで
決定される。
以上の状態を、第５図に模型的に示した。
11は海底ケーブルの全体、34は鉄線外装である。な
お、ケーブルの右端面を、図の右側に併記した。
お、ケーブルの右端面を、図の右側に併記した。
同図（ａ）は捻回前である。
鉄線外装34のケーブルの右端における終端Ａは、たま
たま中心ｏの真上にあるものとする。
たま中心ｏの真上にあるものとする。
L0はケーブル長である。
ケーブル11が、（ｂ）のように、鉄線外装のゆるむ方
向にθだけ捻回すると、ゆるんだ鉄線外装34によって、
ケーブル11は長さがL1に伸ばされるのである。
向にθだけ捻回すると、ゆるんだ鉄線外装34によって、
ケーブル11は長さがL1に伸ばされるのである。
光フアイバへの影響が懸念される： 金属パイプ内に光ファイバを実装した光ケーブルを電
力ケーブルに複合した海底ケーブルの場合、上記のよう
なケーブル捻回時における、金属パイプへの応力印加
（引張りと圧縮）が最も懸念される。すなわち、パイプ
への引張り応力が過大のときは、内部の光ファイバに影
響が及んで寿命低下・伝送損失劣化の原因になり、ま
た、圧縮応力が過大のときは、パイプが座屈を起こして
浸水に及ぶ危険がある。
力ケーブルに複合した海底ケーブルの場合、上記のよう
なケーブル捻回時における、金属パイプへの応力印加
（引張りと圧縮）が最も懸念される。すなわち、パイプ
への引張り応力が過大のときは、内部の光ファイバに影
響が及んで寿命低下・伝送損失劣化の原因になり、ま
た、圧縮応力が過大のときは、パイプが座屈を起こして
浸水に及ぶ危険がある。
［課題を解決するための手段］ （１）光フアイバケーブル24を構成する金属パイプ28
（第２図参照）の撚り方向と鉄線外装34の撚り方向を同
一とし、かつ （２）鉄線外装34の撚りピッチＰと層心径Ｄとの比P/D
をｎとし、光フアイバケーブル24を構成する金属パイプ
28の撚りピッチｐと層心径ｄとの比p/dをｍととき、n/m
＝D/dとなるようにする。
（第２図参照）の撚り方向と鉄線外装34の撚り方向を同
一とし、かつ （２）鉄線外装34の撚りピッチＰと層心径Ｄとの比P/D
をｎとし、光フアイバケーブル24を構成する金属パイプ
28の撚りピッチｐと層心径ｄとの比p/dをｍととき、n/m
＝D/dとなるようにする。
［作用］ 上記の手段をとると、ケーブルが何らかの外力を受
け、鉄線外装がゆるむ方向に捻回し、ケーブルが伸びて
も、光ファイバケーブルを構成する金属パイプ28への応
力印加が低減され、したがって、金属パイプ28内に収納
した光ファイバ自体に加わる応力は極力低減される。
け、鉄線外装がゆるむ方向に捻回し、ケーブルが伸びて
も、光ファイバケーブルを構成する金属パイプ28への応
力印加が低減され、したがって、金属パイプ28内に収納
した光ファイバ自体に加わる応力は極力低減される。
［原理］ まず、ケーブル構造を簡単に説明しておく。
第１図に断面図の一例を示す。
10は複合ケーブルの全体である。12は電力ケーブル
で、14はその油通路、16は導体、18は絶縁層、20は鉛シ
ース。
で、14はその油通路、16は導体、18は絶縁層、20は鉛シ
ース。
22と32は布テープ、24は光ファイバケーブルの全体
で、26は光フアイバ、28は金属パイプ、30はプラスチッ
クシース。34は鉄線外装（亜鉛メッキ鉄線など）、36は
外装ヤーンである。
で、26は光フアイバ、28は金属パイプ、30はプラスチッ
クシース。34は鉄線外装（亜鉛メッキ鉄線など）、36は
外装ヤーンである。
光ファイバケーブル24の層は、鉄線外装34の層の直下
に設けられる。
に設けられる。
ここで、各パラメータを以下のようにしておく（第２
図参照；（ａ）が捻回前、（ｂ）が捻回後、右端面を右
側に併記）。
図参照；（ａ）が捻回前、（ｂ）が捻回後、右端面を右
側に併記）。
なお、撚りピッチ及び層心径の光ファイバケーブル24
に関する部分は、正しくは「光ファイバケーブルを構成
する金属パイプ28の撚りピッチ、層心径」と表現すべき
ところであるが、この［原理］説明欄では、煩雑を避け
るため、単に「光ファイバケーブル24の撚りピッチ、層
心径」と表現した（どちらも長さは同じである）。
に関する部分は、正しくは「光ファイバケーブルを構成
する金属パイプ28の撚りピッチ、層心径」と表現すべき
ところであるが、この［原理］説明欄では、煩雑を避け
るため、単に「光ファイバケーブル24の撚りピッチ、層
心径」と表現した（どちらも長さは同じである）。
・光ファイバケーブル24の撚りピッチ ｐ ・光ファイバケーブル24の層心径 ｄ ・鉄線外装34の撚りピッチ Ｐ ・鉄線外装34の層心径 Ｄ ・捻回前複合ケーブル10の長さ L0 ・捻回後複合ケーブル10の長さ L1 ・複合ケーブル10の捻回角 θ（deg.） ・捻回前光ファイバケーブル24の長さ L0f ・捻回後光ファイバケーブル24の長さ L1f 捻回前後の鉄線外装34の長さは、第３図から次のよう
にして求めることができる。
にして求めることができる。
らせん巻きしてある鉄線外装34の１ターンの長さは、
πＤとＰとを２辺とする直角三角形の斜辺として求めら
れる。
πＤとＰとを２辺とする直角三角形の斜辺として求めら
れる。
ケーブル全長について見れば、鉄線外装34のターン数
は、捻回前L0/Pであり、捻回後はそれによりθ/360ター
ンだけ少なくなるから、それぞれ同図の斜辺の長さとし
て求められる。
は、捻回前L0/Pであり、捻回後はそれによりθ/360ター
ンだけ少なくなるから、それぞれ同図の斜辺の長さとし
て求められる。
上記のように捻回の前後における鉄線外装34の長さに
変化はないという点から、次式が得られる。
変化はないという点から、次式が得られる。
変形して また、光フアイバについては、上記同様に第４図から
捻回前の光フアイバ長L0fは、 ・捻回後の光フアイバ長L1fは を代入して を変形して を変形して ここでL1f 2＝L0f 2であればケーブル捻回前後のフアイ
バ長は変化しない、すなわち光フアイバに応力が加わら
ないことになる。
捻回前の光フアイバ長L0fは、 ・捻回後の光フアイバ長L1fは を代入して を変形して を変形して ここでL1f 2＝L0f 2であればケーブル捻回前後のフアイ
バ長は変化しない、すなわち光フアイバに応力が加わら
ないことになる。
L1f 2−L0f 2を計算すると、 L1f 2−L0f 2＝０となるのだから ここで すなわち とすると、 両辺にm2をかけて とおくと ここで、ケーブルが破壊しない捻回量、または、コイ
ル取り、布設時等に想定される捻回量の場合には、 故に式は次の様に近似される。
ル取り、布設時等に想定される捻回量の場合には、 故に式は次の様に近似される。
より Ｐ＝nd,p＝mdを代入 すなわち n:m＝D:d を得る。
［実施例］ 下記第１表に示す３種の電力光複合ケーブルを試作し
た（ケーブル構造は第１図）。
た（ケーブル構造は第１図）。
D:鉄線外装層心径 d:光フィイバケーブルを構成する金属パイプの層心径 P:鉄線外装撚ピッチ p:光ファイバケーブルを構成する金属パイプの撚ピッチ この３種のケーブル10mを用い、位相法により光フア
イバの歪を測定しながら、捻回試験を行った。
イバの歪を測定しながら、捻回試験を行った。
このケーブルを鉄線外装のゆるむ方向に300゜捻回し
たときの、光フアイバの歪量の測定結果を第２表に示
す。
たときの、光フアイバの歪量の測定結果を第２表に示
す。
［発明の効果］ 上記の解析は、近似計算によるので、特許請求の範囲
記載の構成をとっても、捻回前後の光ファイバケーブル
を構成する金属パイプの長さは完全に等しくはならな
い。
記載の構成をとっても、捻回前後の光ファイバケーブル
を構成する金属パイプの長さは完全に等しくはならな
い。
しかし、十分に許容範囲に納まるようになり、金属パ
イプに加わる引張り応力過大に伴う内部の光ファイバの
寿命低下・電送損失劣化や、圧縮応力過大に伴うパイプ
の座屈発生・浸水の危険は皆無になる。
イプに加わる引張り応力過大に伴う内部の光ファイバの
寿命低下・電送損失劣化や、圧縮応力過大に伴うパイプ
の座屈発生・浸水の危険は皆無になる。
したがって、特に光ファイバの信頼性（寿命・伝送特
性）の高い電力光複合海底ケーブルが得られる。
性）の高い電力光複合海底ケーブルが得られる。
第１図〜第４図は本発明の実施例に関するもので、 第１図は断面の説明図、 第２図（ａ）（ｂ）はケーブル捻回前後における各パラ
メータの説明図、 第３図はケーブル捻回前後の鉄線外装の撚り状態の説明
図、 第４図はケーブル捻回前後の光ファイバケーブルの撚り
状態の説明図、 第５図（ａ）（ｂ）はケーブルに引張りを加えると、捻
回しながら伸びる状態の説明図。 10:複合ケーブル、12:電力ケーブル 14:油通路、16:導体 18:絶縁層、20:鉛シース 22,32:布テープ 24:光ファイバケーブル 26:光ファイバ、28:金属パイプ 30:シース、34:鉄線外装 36:外装ヤーン
メータの説明図、 第３図はケーブル捻回前後の鉄線外装の撚り状態の説明
図、 第４図はケーブル捻回前後の光ファイバケーブルの撚り
状態の説明図、 第５図（ａ）（ｂ）はケーブルに引張りを加えると、捻
回しながら伸びる状態の説明図。 10:複合ケーブル、12:電力ケーブル 14:油通路、16:導体 18:絶縁層、20:鉛シース 22,32:布テープ 24:光ファイバケーブル 26:光ファイバ、28:金属パイプ 30:シース、34:鉄線外装 36:外装ヤーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 末広 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (72)発明者 鈴木 秀雄 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (72)発明者 藤井 宏一郎 東京都中央区銀座６丁目15番１号 電源 開発株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−17911（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−4110（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−13413（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】電力ケーブルの外側に、金属パイプ内に光
ファイバを収納して構成した光フアイバケーブルをらせ
ん巻きした層を設け、さらにその外側に１層の鉄線外装
を設けた、電力光複合海底ケーブルにおいて、 前記光フアイバケーブルを構成する前記金属パイプの撚
り方向と前記鉄線外装の撚り方向を同一とし；かつ前記
鉄線外装の撚りピッチＰと層心径Ｄとの比をｎとし、前
記光フアイバケーブルを構成する前記金属パイプの撚り
ピッチｐと層心径ｄとの比をｍとするとき、n/m＝D/dと
なるようにした、電力光複合海底ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198696A JP2627573B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 電力光複合海底ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2198696A JP2627573B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 電力光複合海底ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487111A JPH0487111A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2627573B2 true JP2627573B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16395508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2198696A Expired - Fee Related JP2627573B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 電力光複合海底ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627573B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111681828B (zh) * | 2020-04-29 | 2022-05-03 | 江苏亨通海洋光网系统有限公司 | 复合海缆 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564110U (ja) * | 1979-06-22 | 1981-01-14 | ||
| JPS6113413U (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-25 | 株式会社フジクラ | 光フアイバ入り電力ケ−ブル |
| JPH0642333B2 (ja) * | 1985-07-17 | 1994-06-01 | 日立電線株式会社 | 光フアイバ複合架空地線 |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP2198696A patent/JP2627573B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487111A (ja) | 1992-03-19 |
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