JP2828122B2 - Optical fiber composite overhead ground wire - Google Patents

Optical fiber composite overhead ground wire

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JP2828122B2
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Japan
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aluminum pipe
optical fiber
ground wire
overhead ground
fiber composite
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清志 下嶋
潔 三本杉
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Hitachi Cable Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4415Cables for special applications
    • G02B6/4416Heterogeneous cables
    • G02B6/4422Heterogeneous cables of the overhead type

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ複合架空地線
に関し、特に、OPユニットを構成するアルミパイプに
圧縮残留応力を与えて曲げ疲労強度を向上させた光ファ
イバ複合架空地線に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber composite overhead ground wire, and more particularly to an optical fiber composite overhead ground wire in which a compressive residual stress is applied to an aluminum pipe constituting an OP unit to improve bending fatigue strength.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ複合架空地線(OPGW)
は、光ケーブルを架空地線に内蔵させ、架空地線として
の機能と、通信機能を兼備させたものであり、例えば、
アルミパイプ内に複数の光ケーブルを収納して成るOP
ユニットを、Al線,或いはAl−Stクラッド線等の
撚線の中心部に配置することにより構成されている。中
心部に配置されたアルミパイプは、光ケーブルを機械的
に保護し、光ケーブルの伝送特性を正常に維持する役割
を果たしている。
2. Description of the Related Art Optical fiber composite overhead ground wire (OPGW)
The optical cable is built into the overhead ground wire, and the function as the overhead ground wire and the communication function are combined, for example,
OP consisting of multiple optical cables stored in an aluminum pipe
The unit is arranged at the center of a stranded wire such as an Al wire or an Al-St clad wire. The aluminum pipe located at the center mechanically protects the optical cable and plays a role in maintaining the transmission characteristics of the optical cable normally.

【0003】撚線の中心部に配置されるアルミパイプ
は、撚線の線径より大きいφ5〜6mm程度の直径とな
っているため、光ファイバ複合架空地線が振動等によっ
て曲げ応力を受けたときアルミパイプに曲げ歪みが生じ
る。図4の(a),(b) は光ファイバ複合架空地線の歪み分
布を矢印で示したものであり、例えば、光ファイバ複合
架空地線が撚線とアルミパイプの間にすべりがない剛体
であるとみなしたときには、図4の(a) に示すように曲
げ応力Mに対するアルミパイプ2の歪みは小さいが、ア
ルミパイプの外周に撚線を配置した光ファイバ複合架空
地線にあっては、撚線が長手方向に動けるようになって
いるため、図4の(b) に示すように撚線の線径に見合っ
た歪みとなる。このとき、撚線の線径が3mmでアルミ
パイプの直径が6mmであるとすれば、アルミパイプに
2倍の歪みが生じることになる。このため、強度の高い
アルミパイプを製造することが重要な課題となってい
る。
The aluminum pipe disposed at the center of the stranded wire has a diameter of about 5 to 6 mm, which is larger than the diameter of the stranded wire, so that the optical fiber composite overhead ground wire receives bending stress due to vibration or the like. Sometimes bending distortion occurs in the aluminum pipe. 4 (a) and 4 (b) show the strain distribution of the optical fiber composite overhead ground wire by an arrow. For example, the optical fiber composite overhead ground wire has a rigid body with no slippage between the stranded wire and the aluminum pipe. 4A, the distortion of the aluminum pipe 2 with respect to the bending stress M is small as shown in FIG. 4 (a), but in the case of the optical fiber composite overhead ground wire in which the stranded wire is arranged on the outer periphery of the aluminum pipe. Since the stranded wire can be moved in the longitudinal direction, the distortion is matched to the diameter of the stranded wire as shown in FIG. At this time, assuming that the wire diameter of the stranded wire is 3 mm and the diameter of the aluminum pipe is 6 mm, the aluminum pipe undergoes twice the distortion. For this reason, it is an important subject to manufacture a high-strength aluminum pipe.

【0004】通常、アルミパイプは溶接によって製造さ
れ、図5の製造フローに示されるように、所定の厚さ、
例えば、0.5mmの圧延アルミテープ5を円筒状に成
形すると共に、その内部に光ケーブル3を収容する。こ
の後、アルミテープの両端を突き合わせ溶接した後、ロ
ーラダイス又は引抜ダイスによって伸管加工し、所定寸
法のアルミパイプ6を得る。また、この成形から伸管に
至る過程において、パイプ6の内部にフローティングプ
ラグを配置して内面の平滑化,アルミパイプの塑性加工
による強度の向上を図るようにした加工方法でも良い。
[0004] Usually, an aluminum pipe is manufactured by welding, and as shown in the manufacturing flow of FIG.
For example, a 0.5 mm rolled aluminum tape 5 is formed into a cylindrical shape, and the optical cable 3 is accommodated therein. Thereafter, both ends of the aluminum tape are butt-welded and then drawn by a roller die or a drawing die to obtain an aluminum pipe 6 having a predetermined size. Further, in the process from the forming to the elongation, a processing method may be employed in which a floating plug is arranged inside the pipe 6 so as to smooth the inner surface and improve the strength by plastic working of the aluminum pipe.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ファ
イバ複合架空地線によると、何れも圧延,造管等の塑性
加工によって、アルミパイプ表面に引張り残留応力が発
生しているのが現状である。引張り残留応力はアルミパ
イプの強度を低下させるため、実架線状態において振動
等によって電線が曲げ応力を受けると、内部のアルミパ
イプが割れ、光ケーブルが損傷を受けるという不都合が
ある。
However, according to the conventional optical fiber composite overhead ground wire, at present, tensile residual stress is generated on the surface of the aluminum pipe due to plastic working such as rolling and pipe making. is there. Since the tensile residual stress lowers the strength of the aluminum pipe, if the electric wire is subjected to bending stress due to vibration or the like in the actual overhead wire state, there is a disadvantage that the internal aluminum pipe is broken and the optical cable is damaged.

【0006】また、このようなアルミパイプの弱点を克
服するために強度が高い材料、例えば、鉄テープ,ステ
ンレステープ等を用いることが考えられるが、防蝕,電
蝕等の問題からアルミパイプの代替材として適用するこ
とができない。
In order to overcome such weaknesses of the aluminum pipe, it is conceivable to use a material having high strength, for example, an iron tape or a stainless steel tape. It cannot be applied as a material.

【0007】従って、本発明の目的はアルミパイプの曲
げ疲労強度を向上させることができる光ファイバ複合架
空地線を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical fiber composite overhead ground wire capable of improving the bending fatigue strength of an aluminum pipe.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、アルミパイプの曲げ疲労強度を向上させるため、ア
ルミパイプの外表面に、サンドブラスト,或いはショッ
トピーニング等の表面加工を施した光ファイバ複合架空
地線を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an optical fiber in which the outer surface of an aluminum pipe is subjected to surface processing such as sandblasting or shot peening in order to improve the bending fatigue strength of the aluminum pipe. A composite overhead ground wire is provided.

【0009】[0009]

【作用】本発明はアルミパイプの外表面に表面加工を施
すことにより、圧縮残留応力を持たせることができ、こ
れによってアルミパイプの曲げ疲労強度を大幅に向上さ
せることができる。
According to the present invention, the outer surface of the aluminum pipe is subjected to surface processing to have a compressive residual stress, whereby the bending fatigue strength of the aluminum pipe can be greatly improved.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の光ファイバ複合架空地線を添
付図面を参照しつつ詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical fiber composite overhead ground wire according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は本発明の一実施例を示し、Al線,
或いはAl−Stクラッド線等の撚線1の中心部にアル
ミパイプ2が配置され、アルミパイプ2の内部に光ケー
ブル3が収納されている。アルミパイプ2の外表面に
は、サンドブラスト,或いはショットピーニング等の表
面加工が施されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Alternatively, an aluminum pipe 2 is disposed at the center of a stranded wire 1 such as an Al-St clad wire, and an optical cable 3 is housed inside the aluminum pipe 2. The outer surface of the aluminum pipe 2 is subjected to surface processing such as sandblasting or shot peening.

【0012】このようにアルミパイプ2の外表面にサン
ドブラスト,或いはショットピーニング等の表面加工を
施すことにより、アルミパイプ2に圧縮在留応力を与
え、これにより曲げ疲労強度を向上させることができ
る。
By subjecting the outer surface of the aluminum pipe 2 to surface treatment such as sand blasting or shot peening, a compressive residence stress is applied to the aluminum pipe 2 and thereby the bending fatigue strength can be improved.

【0013】次に、表面加工していないアルミパイプと
表面加工が施されたアルミパイプの曲げ疲労強度を測定
し、表面加工されたアルミパイプの曲げ疲労強度の増加
の割合を調べた。
Next, the bending fatigue strength of the untreated aluminum pipe and the surface-treated aluminum pipe was measured, and the rate of increase in the bending fatigue strength of the surface-treated aluminum pipe was examined.

【0014】まず、表面加工していないアルミパイプの
曲げ疲労強度を測定した。図2はその測定結果を示す。
次に、この曲線におけるN=107 回の曲げ疲労限度σ
w=5.5Kgf/mm2 を基準にしてアルミパイプ伸
管後にショットピーニング加工を5回繰り返したときの
曲げ疲労限度σwaと、アルミテープにショットピーニ
ング加工を5回繰り返し、その後溶接伸管したときの曲
げ疲労限度σwbとの比σwa/σw,σwb/σwを
測定した。図3はその測定結果を示す。これから判るよ
うに(a) のアルミパイプ伸管後にショットピーニング加
工したアルミパイプの曲げ疲労強度は表面加工していな
いものに比べて約30%増加しており、また、(b) のア
ルミテープにショットピーニング加工し、その後溶接伸
管したアルミパイプの曲げ疲労強度は表面加工していな
いものに比べて約15%増加している。更に、(c) アル
ミパイプ伸管後にショットブラスト加工を、(d) はアル
ミテープにショットブラスト加工をそれぞれ施したもの
であり、何れの場合も表面加工を施していないアルミパ
イプよりも疲労強度が高くなっていることが判る。
First, the bending fatigue strength of an untreated aluminum pipe was measured. FIG. 2 shows the measurement results.
Next, N = 10 7 bending fatigue limits σ in this curve
Bending fatigue limit σwa when shot peening is repeated 5 times after aluminum pipe drawing based on w = 5.5 kgf / mm 2, and when shot peening is repeated 5 times on aluminum tape and then welded and drawn The ratios σwa / σw and σwb / σw of the sample to the bending fatigue limit σwb were measured. FIG. 3 shows the measurement results. As can be seen from the figure, the bending fatigue strength of the shot-peened aluminum pipe after the aluminum pipe drawing in (a) is about 30% higher than that of the non-surface-processed aluminum pipe. The bending fatigue strength of an aluminum pipe that has been shot peened and then welded and drawn is increased by about 15% as compared with the case where the surface is not processed. Furthermore, (c) shot blasting after aluminum pipe drawing, and (d) shot blasting on aluminum tape.In each case, the fatigue strength is higher than that of aluminum pipe without surface processing. You can see that it is higher.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光ファイバ
複合架空地線によると、アルミパイプの外表面に、サン
ドブラスト,或いはショットピーニング等の表面加工を
施したため、アルミパイプの曲げ疲労強度を大幅に向上
させることができる。このため、電線に曲げ応力が加わ
ってもアルミパイプが割れたりすることがなく、内部の
光ケーブルを確実に保護することができ、光伝送特性を
正常に維持することができる。
As described above, according to the optical fiber composite overhead ground wire of the present invention, since the outer surface of the aluminum pipe is subjected to surface processing such as sandblasting or shot peening, the bending fatigue strength of the aluminum pipe is greatly increased. Can be improved. Therefore, even if bending stress is applied to the electric wire, the aluminum pipe is not broken, the internal optical cable can be reliably protected, and the optical transmission characteristics can be maintained normally.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of the present invention.

【図2】表面加工していないアルミパイプの曲げ疲労強
度を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the bending fatigue strength of an untreated aluminum pipe.

【図3】表面加工されたアルミパイプの疲労強度の増加
を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing an increase in fatigue strength of a surface-treated aluminum pipe.

【図4】光ファイバ複合架空地線にかかる曲げ応力に対
する歪みの分布を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a distribution of strain with respect to bending stress applied to an optical fiber composite overhead ground wire.

【図5】従来のアルミパイプの製造フローを示す説明
図。
FIG. 5 is an explanatory view showing a manufacturing flow of a conventional aluminum pipe.

【符号の説明】 1 鋼撚線 2 アルミパイプ 3 光
ケーブル 5 アルミテープ 6 ア
ルミパイプ
[Description of Signs] 1 Steel stranded wire 2 Aluminum pipe 3 Optical cable 5 Aluminum tape 6 Aluminum pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 11/22 G02B 6/44──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01B 11/22 G02B 6/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルミ撚線,或いはアルミ被鋼撚線中に
複数の光ファイバを収納するアルミパイプを配置して成
る光ファイバ複合架空地線において、 前記アルミパイプは、外表面にサンドブラスト,或いは
ショットピーニング等の表面加工が施されていることを
特徴とする光ファイバ複合架空地線。
1. An optical fiber composite overhead ground wire comprising a plurality of aluminum pipes accommodating a plurality of optical fibers in an aluminum stranded wire or an aluminum stranded steel wire, wherein the aluminum pipe is sandblasted on an outer surface thereof. An optical fiber composite overhead ground wire that has been subjected to surface processing such as shot peening.
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