JP6260732B2 - 光ファイバ複合電力ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ複合電力ケーブルに関し、特に、地中送電線として利用される電力ケーブルに光ファイバを複合した光ファイバ複合電力ケーブルに関する。

導電芯線と、導電芯線の外周に被覆された絶縁層と、絶縁層の外周に被覆された遮蔽層とを備える電力ケーブルは、例えば高圧電力の地中送電線等として用いられている。このような電力ケーブルに、例えば光ファイバを複合し、ケーブル温度の監視や事故点標定、ケーブルが布設される洞道内監視等を行うシステムに利用することが望まれている。

電力ケーブルの遮蔽層は、例えば複数の導電素線を絶縁層の外周に被覆してなる。光ファイバを電力ケーブルに複合するには、例えばカーボン（Ｃ）保護層を被覆した光ファイバ芯線と、遮蔽層を構成する導電素線とを、絶縁層の外周にらせん状に共巻きすることが考えられる。また、海底ケーブル等においては、例えば光ファイバ芯線と、光ファイバ芯線の外周を覆うステンレス（ＳＵＳ）管とを備えるステンレス管入り光ファイバが上述の導電素線と共巻きされている（例えば特許文献１参照）。

特開平５−２３６６３０号公報

上記のように、地中送電線として利用される電力ケーブルは、例えば狭隘人孔や洞道等に布設されるため、捻り曲げられた状態となり易い。また、送電時に高温となり、絶縁層やその他の部材等に熱膨張が生じ易い。比較的柔軟性に富む導電素線については、例えば捻り曲げに弱いらせん巻き以外の巻き付け方に工夫するなどして、より捻り曲げに耐えるよう捻り曲げ特性を向上させる余地がある。

しかしながら、上述のカーボン保護層を被覆した光ファイバ芯線は、共巻きされる導電素線とは引張応力等が大きく異なり、布設状態で電力ケーブルに加わる捻り曲げや熱膨張に耐えられないおそれがある。

また、略一直線状に布設され、捻られ方が少ない海底ケーブル等に用いられるステンレス管入り光ファイバは、導電素線に比べて硬く曲がり難い。このようなステンレス管入り光ファイバを地中送電線用の電力ケーブルに複合することは困難である。よって、これまで、捻り曲げ特性に優れる光ファイバ複合電力ケーブルを実現することができなかった。

本発明の目的は、捻り曲げ特性に優れる光ファイバ複合電力ケーブルを提供することである。

本発明の第１の態様によれば、
導電芯線と、
前記導電芯線の外周に被覆された絶縁層と、
前記絶縁層の外周に複数の導電素線を被覆してなる遮蔽層と、
前記複数の導電素線の間に配設された光ファイバユニットと、を備え、
前記光ファイバユニットは、
前記絶縁層の外周に、前記導電素線と共に、所定周期で巻き付け角度を反転させた波形に共巻き可能に構成されている
光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第２の態様によれば、
前記光ファイバユニットは、
光ファイバ芯線と、
前記光ファイバ芯線の外周に被覆された樹脂層と、を備える
第１の態様に記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第３の態様によれば、
前記樹脂層の外径は、前記導電素線の半径より大きく前記導電素線の直径より小さい
第２の態様に記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第４の態様によれば、
前記樹脂層は、ポリアミド樹脂または四フッ化エチレン樹脂からなる
第２又は第３の態様に記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第５の態様によれば、
前記光ファイバユニットは、
光ファイバ芯線と、
前記導電素線と同種の材料からなり、前記光ファイバ芯線の外周を覆う中空管と、を備える
第１の態様に記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第６の態様によれば、
前記中空管の外径は、前記導電素線の直径と等しい
第５の態様に記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第７の態様によれば、
前記導電素線は、軟銅、無酸素銅、または銅合金のいずれかからなり、
前記中空管は、軟銅、無酸素銅、または銅合金のいずれかからなる
第５又は第６の態様に記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第８の態様によれば、
前記導電素線と前記光ファイバユニットとの巻き付けの周期は、前記遮蔽層の層芯径の８倍以下である
第１〜第７の態様のいずれかに記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明の第９の態様によれば、
前記導電素線と前記光ファイバユニットとの巻き付けの反転角度は、１８０°以上３６０°以下である
第１〜第８の態様のいずれかに記載の光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

本発明によれば、捻り曲げ特性に優れる光ファイバ複合電力ケーブルが提供される。

（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルの一部内部構造を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルが備える光ファイバユニットの一部内部構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る光ファイバ複合電力ケーブルが備える光ファイバユニットの一部内部構造を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルの一部内部構造を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルの一部内部構造を示す斜視図である。 従来技術に係る光ファイバ複合電力ケーブルの一部内部構造を示す斜視図である。

＜本発明の第１実施形態＞
（１）光ファイバ複合電力ケーブルの構造
本発明の第１実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルについて、図１を用いて説明する。図１の（ａ）は、本実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブル１０の一部内部構造を示す斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブル１０が備える光ファイバユニット１５ｆの一部内部構造を示す斜視図である。

本実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブル１０は、光ファイバユニット１５ｆが複合された電力ケーブルとしての架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ＰＶＣ ｓｈｅａｔｈｅｄ ｃａｂｌｅ：ＣＶケーブル）として構成され、例えば地中送電線などとして用いられる。

図１（ａ）に示されているように、光ファイバ複合電力ケーブル１０は、導電芯線１１と、導電芯線１１の外周に被覆された架橋ポリエチレン製の絶縁層１３とを備える。また、光ファイバ複合電力ケーブル１０は、絶縁層１３の外周に、例えば複数の軟銅線等の導電素線１５ｗを被覆してなる遮蔽層１５を備える。遮蔽層１５を構成する導電素線１５ｗは、すなわち、シールドワイヤであり、遮蔽層１５は、このように、例えばシールドワイヤを複数本組み合わせてなるワイヤシールドとして構成されている。地中送電線等に生じ易い捻り曲げに耐えるよう、導電素線１５ｗは、例えば後に詳述するように、ＳＺ巻きされている。

また、導電芯線１１と絶縁層１３との間には、例えば内部半導電層１２が設けられている。また、絶縁層１３と遮蔽層１５との間には、例えば外部半導電層１４が設けられている。遮蔽層１５の外周には、半導電押さえテープ１６と、遮水層１７と、防食層１８と、がこの順に設けられている。防食層１８は、例えば塩化ビニルからなり、この防食層１８が光ファイバ複合電力ケーブル１０のシースにあたる。なお、遮水層１７はなくともよい。

また、光ファイバ複合電力ケーブル１０は、複数の導電素線１５ｗの間に配設された光ファイバユニット１５ｆを１本以上複数本備える。光ファイバユニット１５ｆは、絶縁層１３の外周に、導電素線１５ｗと共にＳＺ巻きに共巻き可能に構成されている。

すなわち、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとは、外部半導電層１４を介した絶縁層１３の外周に、所定周期で巻き付け角度を反転させた波形、つまり、Ｓ字とＺ字とを組み合わせたようなＳＺ形に共巻きされている。このように、所定周期で巻き付け角度を反転させて巻き付けることを、本明細書では、ＳＺ巻きともいう。

導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとの巻き付けの周期Ｐは、例えば遮蔽層１５の層芯径Ｄの８倍以下、より好ましくは４倍以上６倍以下である。また、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとの巻き付けの反転角度Ａは、例えば１８０°以上３６０°以下、より好ましくは、１８０°以上２３０°以下である。これら、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとの巻き付けの周期Ｐおよび反転角度Ａは、遮蔽層１５の機械的強度を考慮のうえ決定されている。

ここで、図１（ａ）に示されているように、巻き付けの周期Ｐは、波形に巻かれた所定の導電素線１５ｗ又は光ファイバユニット１５ｆの山と山、或いは、谷と谷との直線距離である。遮蔽層１５の層芯径Ｄは、光ファイバ複合電力ケーブル１０の断面で見たときに、略円形の光ファイバ複合電力ケーブル１０の中心を挟んで互いに対向する導電素線１５ｗの中心点同士を結ぶ直線距離である。巻き付けの反転角度Ａは、光ファイバ複合電力ケーブル１０の断面で見たときに、絶縁層１３の外周に巻き付けられた所定の導電素線１５ｗ又は光ファイバユニット１５ｆの山から谷へと至るまでの周方向の円弧の角度である。

光ファイバユニット１５ｆの追従性を確保し、導電素線１５ｗと共にＳＺ形に共巻き可能とするには、例えば以下のように光ファイバユニット１５ｆを構成する。

すなわち、図１（ｂ）に示されているように、光ファイバユニット１５ｆは、単芯または多芯の光ファイバ芯線１５ｃと、光ファイバ芯線１５ｃの外周に被覆された樹脂層１５ｒとを備える。

樹脂層１５ｒの外径Ｄｒ、つまり、光ファイバユニット１５ｆの外径は、例えば導電素線１５ｗの半径より大きく、また、導電素線１５ｗの直径より小さい。樹脂層１５ｒは、例えばポリアミド樹脂、つまり、ナイロンや、或いは、四フッ化エチレン樹脂、つまり、テフロン（登録商標）等からなる。なお、適用電圧が６６ｋＶ〜１５４ｋＶ級のケーブルであれば、導電素線の直径は例えば１．２ｍｍである。

以上のように構成される光ファイバ複合電力ケーブル１０は、次のように製造される。まず、導電芯線１１の外周に、内部半導電層１２、絶縁層１３、外部半導電層１４が順次、或いは、同時に押出成形等により形成される。そして、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとをＳＺ形に共巻きする。更に、半導電押さえテープ１６により、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとを押さえ巻きし、遮水層１７と、防食層１８とを設けて、光ファイバ複合電力ケーブル１０が製造される。

（２）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）すなわち、本実施形態では、光ファイバユニット１５ｆは、外部半導電層１４を介した絶縁層１３の外周に、導電素線１５ｗと共に、ＳＺ形に共巻き可能に構成されている。これにより、捻り曲げ特性に優れる光ファイバ複合電力ケーブル１０を得ることができる。

図５に示されている従来の光ファイバ複合電力ケーブル１００では、例えば遮蔽層１０５は、らせん巻きされた複数の導電素線１０５ｗにより構成される。これらの導電素線１０５ｗ間に配設されたステンレス（ＳＵＳ）管入り光ファイバ１０５ｆも、らせん状に共巻きされている。

しかしながら、導電素線１０５ｗがらせん巻きされた遮蔽層１０５は、一方向への巻き付けであることから、巻き付け方向と逆向きに捻りが加わると、導電素線１０５ｗに大きな撓みが生じる座屈といわれる現象が起きてしまう。

本実施形態では、導電素線１５ｗをＳＺ巻きとし、光ファイバユニット１５ｆもＳＺ形に共巻きしたので、このような逆向きの捻りにも耐える捻り曲げ特性に優れた光ファイバ複合電力ケーブル１０を構成することができる。

（ｂ）また、本実施形態では、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとがＳＺ形に共巻きされることで、絶縁層１３等の熱膨張による締め付けを緩和することができる。

光ファイバ複合電力ケーブル１０は送電時に高温となり、絶縁層１３等が熱膨張する。このとき、図５に示されている従来の光ファイバ複合電力ケーブル１００のようならせん巻きでは、熱膨張による応力を逃がすことが困難で、光ファイバ１０５ｆにより絶縁層が締め付けられた状態となってしまう。

しかしながら、本実施形態では、導電素線１５ｗと光ファイバユニット１５ｆとをＳＺ巻きにしているので、絶縁層１３等の熱膨張に応じ、各導電素線１５ｗや光ファイバユニット１５ｆの間隔がある程度自在に広がることができる。よって、絶縁層１３等の膨張による応力を逃がすことができる。

（ｃ）また、本実施形態では、光ファイバユニット１５ｆは、光ファイバ芯線１５ｃと、その外周に被覆された樹脂層１５ｒとを備える。これにより、光ファイバユニット１５ｆを柔軟性に優れた構成とすることができる。よって、光ファイバユニット１５ｆをＳＺ巻きに共巻きすることができる。

図５に示されている従来の光ファイバ複合電力ケーブル１００では、例えば光ファイバ芯線がステンレス管に挿入されたステンレス管入り光ファイバ１０５ｆを用いている。ステンレス管入り光ファイバ１０５ｆは、軟銅線等である導電素線１０５ｗに比べて硬く曲がり難い。このため、例えば導電素線１０５ｗをＳＺ巻きにすると、ステンレス管入り光ファイバ１０５ｆを導電素線１０５ｗに追従させて共巻きすることが困難となってしまう。

本実施形態では、例えばステンレス管の代わりに、ナイロンやテフロン（登録商標）等からなる樹脂層１５ｒを光ファイバ芯線１５ｃの外周に被覆したので、ＳＺ巻きされた導電素線１５ｗに追従性よく光ファイバユニット１５ｆを共巻きすることができる。

（ｄ）また、本実施形態では、樹脂層１５ｒの外径Ｄｒは導電素線１５ｗの半径より大きい。これにより、光ファイバユニット１５ｆに充分な強度を持たせることができ、所定周期で巻き付け角度を反転させた導電素線１５ｗの波形に合わせて変形させることができる。また、光ファイバユニット１５ｆが導電素線１５ｗ間の隙間に埋もれるなどして巻き付け不良が発生するのを抑制することができる。

（ｅ）また、本実施形態では、樹脂層１５ｒの外径Ｄｒは導電素線１５ｗの直径より小さい。これにより、導電素線１５ｗと共に押さえ巻きされることによる光ファイバユニット１５ｆの光量の低下、つまり、光損失を抑制し、良好な光損失特性を維持することができる。また、樹脂層１５ｒにより、光ファイバユニット１５ｆの熱抵抗が必要以上に高まってしまうのを抑制することができる。

（ｆ）また、本実施形態では、ＳＺ巻きの巻き付けの周期Ｐは、遮蔽層１５の層芯径Ｄの８倍以下、より好ましくは４倍以上６倍以下である。これにより、光ファイバ複合電力ケーブル１０の捻り曲げ特性を一層向上させることができる。

（ｇ）また、本実施形態では、ＳＺ巻きの巻き付けの反転角度Ａは、例えば１８０°以上３６０°以下、より好ましくは、１８０°以上２３０℃以下である。係る値は、導電素線１５ｗや光ファイバユニット１５ｆの巻き付けの容易性や、巻き付けに要する長さが徒に増大しないよう考慮されたものである。よって、光ファイバ複合電力ケーブル１０の製造が容易となり、また、コストの低減を図ることができる。

（３）本実施形態の変形例
続いて、本発明の第１実施形態の変形例に係る光ファイバ複合電力ケーブルについて、図２を用いて説明する。図２は、本変形例に係る光ファイバ複合電力ケーブルが備える光ファイバユニット１５ｆ’の一部内部構造を示す斜視図である。なお、以下の説明において、上述の実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成については、図１を参照するとともに、図２においては同一の符号を付し、その説明を省略する。

本変形例においては、光ファイバユニット１５ｆ’が、上述の樹脂層１５ｒの代わりに中空管１５ｔを備える点が、上述の実施形態とは異なる。

すなわち、図２に示されているように、本変形例に係る光ファイバユニット１５ｆ’は、単芯または多芯の光ファイバ芯線１５ｃと、導電素線１５ｗと同種の材料からなり、光ファイバ芯線１５ｃの外周を覆う中空管１５ｔとを備える。

中空管１５ｔの外径Ｄｔ、つまり、光ファイバユニット１５ｆ’の外径は、例えば導電素線１５ｗの直径と等しい。また、例えば導電素線１５ｗが軟銅線等であるのに対し、例えば中空管１５ｔは導電素線１５ｗと同一材料の軟銅からなる。或いは、導電素線１５ｗと同種の材料として、例えば酸素含有量を数ｐｐｍ程度に抑えた無酸素銅（ＯＦＣ：Ｏｘｙｇｅｎ−Ｆｒｅｅ Ｃｏｐｐｅｒ）や、銀（Ａｇ）やスズ（Ｓｎ）等を含有する銅合金等から、中空管１５ｔが構成されていてもよい。これにより、光ファイバユニット１５ｆ’ の硬さや柔軟性を、導電素線１５ｗと略同等となるよう調整することが容易となる。

すなわち、上記に挙げた材料の組み合わせや、中空管１５ｔの外径Ｄｔを、導電素線１５ｗに合わせて適宜調整することで、導電素線１５ｗと略同等の硬さや柔軟性を得ることができる。よって、所定周期で巻き付け角度を反転させた導電素線１５ｗの波形に合わせて追従性よく光ファイバユニット１５ｆ’を変形させ、導電素線１５ｗと共にＳＺ形に共巻きすることができる。

ここで、中空管１５ｔの外径Ｄｔと、導電素線１５ｗの直径とは、光ファイバユニット１５ｆ’が導電素線１５ｗと略同等の硬さや柔軟性となる程度に等しければよい。また、導電素線１５ｗと硬さや柔軟性が同程度となる中空管１５ｔの外径Ｄｔは、中空管１５ｔを構成する材料によって若干変わり得る。よって、上述の「中空管１５ｔの外径Ｄｔが導電素線１５ｗの直径と等しい」状態には、中空管１５ｔの外径Ｄｔが導電素線１５ｗの直径と完全に一致する場合のほか、中空管１５ｔの外径Ｄｔが導電素線１５ｗの直径と異なる場合、すなわち、例えば中空管１５ｔの外径Ｄｔが導電素線１５ｗの直径より若干小さい場合を含む。

また、本実施形態では、上記に挙げた材料から中空管１５ｔを構成することで光ファイバユニット１５ｆ’の強度が増し、光ファイバ芯線１５ｃが損傷し難くなる。

このほか、本変形例によっても上述の実施形態と同様の効果を奏する。

＜本発明の第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルについて、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブル２０の一部内部構造を示す斜視図である。

本実施例においては、光ファイバ複合電力ケーブル２０が、光ファイバユニット２５ｆが複合された電力ケーブルとしての架橋ポリエチレン絶縁アルミ被ビニル防食ケーブル（ＣＡＺＶケーブル）として構成されている点が、上述の実施形態とは異なる。

すなわち、図３に示されているように、光ファイバ複合電力ケーブル２０は、導電芯線２１と、導電芯線２１の外周に被覆された架橋ポリエチレン製の絶縁層２３とを備える。また、光ファイバ複合電力ケーブル２０は、絶縁層２３の外周に、遮水層として、金属製のシース、すなわち、例えばアルミニウム（Ａｌ）等からなるアルミ被２７を備える。アルミ被２７の外周には、塩化ビニルからなる防食層２８が設けられている。

また、導電芯線２１と絶縁層２３との間には、例えば内部半導電層２２が設けられている。また、絶縁層２３とアルミ被２７との間には、例えば外部半導電層２４と、半導電クッションテープ２６ａと、銅線等の金属線を織り込んだ金属線織込布テープ２６ｂと、がこの順に設けられている。

また、光ファイバ複合電力ケーブル２０は、半導電クッションテープ２６ａと金属線織込布テープ２６ｂとの間に配設された光ファイバユニット２５ｆを１本以上複数本備える。

また、光ファイバユニット２５ｆは、外部半導電層２４、半導電クッションテープ２６ａを介した絶縁層２３の外周に、所定周期で巻き付け角度を反転させたＳＺ巻き可能に構成にされている。これを可能とする構成として、光ファイバユニット２５ｆは、上述の実施形態のように、例えば光ファイバ芯線の外周に樹脂層が被覆された構成、または、光ファイバ芯線の外周が中空管で覆われた構成等を備える。

上記のように、光ファイバ複合電力ケーブル２０は硬いアルミ被２７を備えており、もともと捻り曲げが生じ難い。しかし、ＣＡＺＶケーブルとして構成される電力ケーブルに対しても、上記のようなＳＺ巻きされた光ファイバユニット２５ｆを適用することで、より一層、座屈等の生じ難い構成とすることができる。

＜本発明の第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブルについて、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る光ファイバ複合電力ケーブル３０の一部内部構造を示す斜視図である。

本実施例においては、光ファイバ複合電力ケーブル３０が、光ファイバユニット３５ｆが複合された電力ケーブルとしての海底ケーブル（水底ケーブル）として構成されている点が、上述の実施形態とは異なる。

すなわち、図４に示されているように、光ファイバ複合電力ケーブル３０は、導電芯線３１と、導電芯線３１の外周に被覆された架橋ポリエチレン製の絶縁層３３とを備える。また、光ファイバ複合電力ケーブル３０は、絶縁層３３の外周に、遮水層として、例えば鉛（Ｐｂ）等からなる鉛被３７を備える。

また、海底ケーブルとして構成される光ファイバ複合電力ケーブル３０は、鉛被３７までが被覆された導電芯線３１が１本以上複数本束ねられた１芯以上複数芯の電力ケーブル（図４においては３芯）となっている。１本以上複数本の導電芯線３１は、鉄線等を複数組み合わせてなる鉄線鎧層３９ｗが内側に設けられた防食層となる外装３９により束ねられている。外装３９が備える鉄線鎧層３９ｗの更に内側には、座床テープ３８で巻かれた樹脂製等の介在３８ｉが、各導電芯線３１の鉛被３７の外側を埋めるように充填されている。

また、導電芯線３１と絶縁層３３との間には、例えば内部半導電層３２が設けられている。また、絶縁層３３と鉛被３７との間には、例えば外部半導電層３４と、２枚の走水防止テープ３６ａ，３６ｂと、がこの順に設けられている。

また、光ファイバ複合電力ケーブル３０は、２枚の走水防止テープ３６ａ，３６ｂの間に配設された光ファイバユニット３５ｆを１本以上複数本備える。

また、光ファイバユニット３５ｆは、外部半導電層３４、走水防止テープ３６ａを介した絶縁層３３の外周に、所定周期で巻き付け角度を反転させたＳＺ巻き可能に構成にされている。これを可能とする構成として、光ファイバユニット３５ｆは、上述の実施形態のように、例えば光ファイバ芯線の外周に樹脂層が被覆された構成、または、光ファイバ芯線の外周が中空管で覆われた構成等を備える。

上記のように、鉄線等による硬い鉄線鎧層を備え、海底ケーブルとして構成される電力ケーブルにおいては、外装が充分に硬いため、例えば従来のステンレス管入り光ファイバ等に対し硬いダミー線等を密に配列して、座屈を抑制する構成も考えられる。しかしながら、このような構成とすることでコスト高となってしまう。

したがって、海底ケーブルとして構成される電力ケーブルに対しても、上記のようなＳＺ巻きされた光ファイバユニット３５ｆを適用することで、低コストで座屈等の生じ難い構成を得ることができる。

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

例えば、上述の実施形態では、遮蔽層１５を構成する導電素線１５ｗを軟銅からなるとしたが、導電素線は、無酸素銅や、ＡｇやＳｎ等を含有する銅合金等から構成されていてもよい。この場合であっても、上記に挙げたように、これらの材料と同種の材料を任意に選択し、光ファイバユニットの中空管を構成することができる。このとき、導電素線と中空管とは必ずしも同一の材料から構成されていなくともよく、それぞれの構成に対して各材料を適宜組み合わせて用いることができる。

また例えば、上述の実施形態では、図１、図３、図４に、ＣＶケーブル、ＣＡＺＶケーブル、海底ケーブルとして構成される光ファイバ複合電力ケーブル１０，２０，３０をそれぞれ示したが、これらはあくまでも例示であって、ＣＶケーブル、ＣＡＺＶケーブル、海底ケーブルの構成はこれらに限られない。また、本発明は、これらのケーブル以外のケーブルにも適用することができる。

次に、本発明に係る実施例について説明する。

適用電圧が１５４ｋＶ、導電芯線数×導体公称断面積が１×２０００ｍｍ^２のＣＶケーブルに、種々の樹脂層および中空管を備える光ファイバユニットを複合し、評価用サンプル１〜４を製作した。具体的には、直径が１．２ｍｍの軟銅線７５本の間に上記光ファイバユニットを配設し、ＳＺ形に共巻きしたＣＶケーブルを、各光ファイバユニットについて製作した。

複合された光ファイバユニットの樹脂層が、ナイロンからなるものを評価用サンプル１とし、テフロン（登録商標）からなるものを評価用サンプル２とし、ノンハロゲン（ハロゲンを含まない）樹脂としてポリエチレン樹脂からなるものを評価用サンプル３とした。また、複合された光ファイバユニットの中空管を銅管としたものを評価用サンプル４とした。

以下の表１に、光ファイバユニットの具体的な構成を示す。

これらの評価用サンプル１〜４に対し、曲げ試験、捻り曲げ試験を行った。

曲げ試験では、評価用サンプル１〜４を、所定方向およびそれと逆方向に１回ずつ折り曲げる動作を５回（５往復）繰り返した。このとき、評価用サンプル１〜４が備える遮蔽層の外径の１０倍以下の直径の円周に沿って１８０°折り曲げた（以下、これを「曲げ径」という）。その後、評価用サンプル１〜４の外観および光損失を検査した。

捻り曲げ試験では、評価用サンプル１〜４の長さ６ｍ以上の導電芯線に対して円周方向に捻りを加え、防食層でみたときに３６０°／１０ｍ捻られた状態とした。次に、捻り状態を維持したまま、評価用サンプル１〜４が備える遮蔽層の外径の１０倍以下の「曲げ径」となるよう、所定方向に評価用サンプル１〜４を折り曲げたのち、原位（ケーブルが真っ直ぐな状態となる位置）に戻し、さらに、捻りのない状態に戻した。

続いて、評価用サンプル１〜４の上記導電芯線に対して、上記とは逆の円周方向に捻りを加え、防食層でみたときに３６０°／１０ｍ捻られた状態とした。次に、捻り状態を維持したまま、上記と同じ「曲げ径」で、上記と同じ方向に評価用サンプル１〜４を折り曲げたのち、曲げのない状態に戻し、さらに、捻りのない状態に戻した。

上記の捻り、曲げ、戻し、逆捻り、曲げ、戻し、の動作を３回（３往復）繰り返した後、評価用サンプル１〜４の外観および光損失を検査した。なお、係る試験方法は、ケーブルに対する捻り曲げ試験として一般的な方法である。

以上の評価結果を、以下の表２に示す。

表２に示されているように、曲げ試験では、評価用サンプル１〜４のいずれにおいても断線や、光損失の極端な増加等の異常は認められなかった。また、捻り曲げ試験においても、評価用サンプル１〜４のいずれにおいても断線や、光損失の極端な増加等の異常は認められなかった。

１０，２０，３０ 光ファイバ複合電力ケーブル
１１，２１，３１ 導電芯線
１３，２３，３３ 絶縁層
１５ 遮蔽層
１５ｃ 光ファイバ芯線
１５ｆ，１５ｆ’，２５ｆ，３５ｆ 光ファイバユニット
１５ｔ 中空管
１５ｒ 樹脂層
１５ｗ 導電素線

Claims (7)

1. 軟銅、無酸素銅、または銅合金のいずれかからなる導電芯線と、
   前記導電芯線の外周に被覆された絶縁層と、
   前記絶縁層の外周に複数の導電素線を被覆してなる遮蔽層と、
   前記複数の導電素線の間に配設された光ファイバユニットと、を備え、
   前記光ファイバユニットは、
   光ファイバ芯線と、
   軟銅、無酸素銅、または銅合金のいずれかからなり、前記光ファイバ芯線との間に他の部材を介在させることなく、前記光ファイバ芯線の外周から間隔をあけて前記光ファイバ芯線の外周を覆う中空管と、からなり、
   前記絶縁層の外周に、前記導電素線と共に、所定周期で巻き付け角度を反転させた波形に共巻きされ、
   前記中空管の外径は、前記導電素線の直径以下である
   ことを特徴とする光ファイバ複合電力ケーブル。
2. 前記中空管の外径は、前記導電素線の直径より小さい
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ複合電力ケーブル。
3. 前記中空管の外径は、前記導電素線の半径より大きい
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ複合電力ケーブル。
4. 前記中空管の外径は、前記導電素線の直径と等しい
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ複合電力ケーブル。
5. 前記光ファイバユニットの硬さおよび柔軟性は、それぞれ、前記導電素線の硬さおよび柔軟性と等しい
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバ複合電力ケーブル。
6. 前記導電素線と前記光ファイバユニットとの巻き付けの周期は、前記遮蔽層の層芯径の８倍以下である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバ複合電力ケーブル。
7. 前記導電素線と前記光ファイバユニットとの巻き付けの反転角度は、１８０°以上３６０°以下である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ファイバ複合電力ケーブル。

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