JPH05264842A - 海底中継器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、海底中継器に関し、確実かつ
信頼性の高い安定した給電接続部の構造を提供するこ
と。 【構成】 海底中継器本体５と、該本体から導出さ
れた給電管１１の先端に設けられた接続体２２と、海底
ケーブル２の給電部との接続用筐体１４とを具えた海底
中継器１において、上記接続用筐体１４の端面１６に嵌
め込まれる上記接続体２２の熱膨張係数を接続用筐体１
４の端面１６材の熱膨張係数よりも小なる材料とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海底中継器の改良に関
する。海底中継システムは、近年従来の同軸ケーブルシ
ステムに比較して圧倒的な伝送信号の量、品質ならびに
信頼性の優れた光フアイバケーブルシステムが採用され
るようになってきており、現実に多くの地域に敷設多用
されている。

【０００２】海底中継用の光フアイバケーブルの構成
は、基本的には複数本の光フアイバ素線を中心に配置
し、これを海底の強大な海水圧から保護するために保護
管内に収容する。この保護管は海底中継器への給電を兼
ねる給電管でもあり、導電性の良好な材料が用いられ
る。必要に応じてその外部に耐圧部材を配置し、その外
側を電気絶縁材で被覆するとともに、強力な引っ張り力
に耐える高張力線材を設け、さらにポリエチレン樹脂で
被覆される構成である。

【０００３】光海底中継システムの概略の構成を図７に
示す。光海底中継器１は光海底ケーブル２と接続されて
所要距離間隔の海底に設置され、その両端は陸上の海底
中継端末に接続される。そうして、この端末局において
光海底ケーブル２の光フアイバへの信号伝送と、光海底
ケーブル２を介して光海底中継器１への給電が行われ
る。

【０００４】光海底ケーブル２と光海底中継器１との接
続は、光海底中継器の両端部に設けられる光海底ケーブ
ルと中継器との接続部３によって、信頼性の良好な状態
に接続される。

【０００５】光海底中継器本体部の概略の断面図を図８
に示す。本体部５は、密封された耐水圧筐体６の内部
に、高電圧の給電電圧に耐えるように耐水圧筐体６とは
電気的に絶縁された状態に中継器本体７が収容されてお
り、その両端はやはり密封貫通されて光フアイバ８、給
電線９が耐水圧筐体６外に導出されている。

【０００６】このように導出された状態は、光フアイバ
８を収容する給電管の外周をポリエチレン樹脂で絶縁状
態に覆った細径ケーブル１０となし、その先端に金属製
の接続体１２を設け、光フアイバ１３が導出される。

【０００７】光海底中継器１の全体を図９に示すが、図
は中央部で切断し上部に左半体の外観を、下部に右半体
を断面して示している。図は図７、図８と同一部分に同
一符号を付して示してある。そうして、接続部３に設け
られた符号１４は細径ケーブル１０と光海底ケーブル２
との接続用筐体である。

【０００８】

【従来の技術】図９に示されるＡ部分の、光海底ケーブ
ル２と中継器７との接続部３における従来の構造を図１
０の断面図に示す。細径ケーブル１０の内部の給電管１
１の先端にろう付け１５固着された接続体１２は、接続
用筐体１４の筐体端面板１６の凹穴１７に挿入嵌合さ
れ、押さえ板１８とボルト１９とにより押圧固定され
る。光フアイバ１３は図示省略の光海底ケーブル２の光
フアイバと融着接続され、接続筐体１４全体はポリエチ
レン樹脂によって絶縁モールド成形される。この絶縁モ
ールド２０は、給電管１１の部分を覆って細径ケーブル
１０を構成している部分のポリエチレン被覆２１と融着
一体化される。

【０００９】接続用筐体１４は光海底ケーブル２の給電
線と電気的に接続されており、したがって、この筐体端
面板１６を介して接続体１２に給電接続される。絶縁モ
ールド２０は図示省略の光海底ケーブル２側とも同様に
絶縁被覆する。このように絶縁モールド２０により、ポ
リエチレン被覆２１との融着で給電系を外部と完全にか
つ確実な電気的絶縁が得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の接続部の構
造によれば、接続体１２と筐体端面板１６とはいずれも
が同様な金属、たとえば銅または銅合金で構成され、か
つ接続体１２と筐体端面板１６の凹穴１７とは単なる嵌
合であり、押さえ板１８とボルト１９とによる押圧固定
状態であり、陸上の常温の状態の雰囲気中の工場、また
は敷設船上で組み立てられて海底に敷設されると、海底
の水温が２〜３°Ｃ程度と低温であるために体積の収縮
がおこり、嵌合状態および締め付け力が構成部品の収縮
によって低下するおそれがあった。

【００１１】このことは、各構成部材が同様な熱膨張係
数であることに起因しており、このために電気的な接続
の確実性に問題があり、給電系の信頼性が得られない。
さらには、接続，組み立ての工程中で中継器と細径ケー
ブル１０の取り扱い時や、海底に敷設する時の振動，衝
撃力によって、細径ケーブル１０にこれらの力が作用し
て、嵌合部が円形であることにより接続体１２に回転を
生じ、内部の光フアイバ１３が捩じられる恐れのほか
に、周囲のポリエチレン絶縁体に内部応力が残留され、
長期の信頼性上に問題があった。

【００１２】本発明の目的は上記従来の種々の問題点を
解決することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点を
解決するための本発明の構成手段は、海底中継器本体
と、該本体から導出された給電管の先端に設けられた接
続体と、海底ケーブルの給電管との接続用筐体とを具え
た海底中継器において、上記接続用筐体の端面に嵌め込
まれる上記接続体の熱膨張係数を接続用筐体の端面材の
熱膨張係数よりも小なる材料で構成したこと。

【００１４】また、上記接続体と接続用筐体とは常温の
雰囲気中で嵌合されそれらの熱膨張係数の差異にもとづ
き海底の低温状態で緊密な嵌合状態になり得るようにし
たこと。

【００１５】さらに、上記接続体と接続用筐体とを相互
に不回転に係止する係止手段を設けたこと。

【００１６】

【作用】上記本発明の構成手段によると、接続体の熱膨
張係数が接続用筐体の端面材の熱膨張係数よりも小なこ
とにもとづき、海底の低温な水温の温度よりも大なる雰
囲気中で組み立てるようにしたことにより、適合または
圧入状態の嵌合状態の接続体は海底に敷設された後に
は、周囲の筐体の端面部材の収縮を生じてより一層良好
な接触状態が得られ、接続の信頼性が向上する。この雰
囲気は常温であることが好ましいが、意図的にはより高
い雰囲気の温度中であってもよい。

【００１７】接続体と接続用筐体との間に、相互の回転
を防止するようにしたことで、組み立て作業時や敷設時
に嵌合部における回転を生じることがなくなり、従来の
問題点はいずれも解消される。

【００１８】

【実施例】上記本発明を構成要旨にもとづき、図を参照
して具体的実施例で詳細に説明する。なお、各図におい
て、従来と同等部分には便宜上、理解を容易とするため
に同一の符号を付して説明することとする。

【００１９】図１は、本発明の第１の発明の一実施例の
断面図であって、図９に示されるＡ部分の光海底ケーブ
ルと中継器との接続部３である。細径ケーブル１０の内
部の給電管１１の先端にろう付け１５固着された接続体
２２は、接続用筐体１４の筐体端面板１６の凹穴１７に
嵌合挿入され、押さえ板１８とボルト１９とにより押圧
固定させる。

【００２０】光フアイバ１３は図示省略の光海底ケーブ
ル２の光フアイバと融着接続させ、接続用筐体１４全体
はポリエチレン樹脂によって絶縁モーニド成形される。
この絶縁モールド２０は給電管１１の部分を覆って、細
径ケーブル１０を構成している部分のポリエチレン被覆
２１と融着一体化される。

【００２１】接続用筐体１４は光海底ケーブル２の給電
線と電気的に接続されており、したがって、この筐体端
面板１６を介して接続体２２に給電接続される。絶縁モ
ールド２０は図示省略の光海底ケーブル２側も同様に絶
縁被覆する。このように絶縁モールド２０により、ポリ
エチレン被覆２１との融着で給電系を外部と完全にかつ
確実な電気的絶縁が得られる。符号２３は確実な押圧固
定状態を得るための、筐体端面板１６と押さえ板１８と
の間に形成させた段差による隙間である。

【００２２】本実施例によれば、筐体端面板１６の材料
をたとえば銅合金材、または構造用鋼材を用い、その熱
膨張係数をたとえば２０×１０の−６乗程度、接続体２
２の材料をたとえば、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金（商品名コ
バール）などを用い、その熱膨張係数をたとえば４×１
０の−６乗程度、の組み合わせとする。

【００２３】このように、接続体２２の材質の熱膨張係
数を筐体端面板１６の材質の熱膨張係数よりも小となる
ように選定し組み合わせたことにある。嵌合状態も組み
立てられる環境の温度雰囲気を常温（１５°Ｃ〜３０°
Ｃ）、またはその近傍の温度状態として、適合または圧
入することにより、組み立て後の海底中継器の海底への
敷設で海底の水温、たとえば２〜３°Ｃの低温の状態と
なることで、接続体２２に対して筐体端面板１６の温度
変化による収縮が作用し、矢印２４，２５のように全周
から収縮力が作用することとなる。ボルト１９の収縮力
もまた同様である。

【００２４】上記は常温としたが、これに限ることなく
常温以上の高い温度条件に意図的に設定することも十分
に可能なことである。以上のようにして、敷設後はこの
嵌合部がきわめて緊密な嵌合状態となるから機械的に
も、電気的にも信頼性の良好な接続状態が得られ、長期
に亘っての信頼性が確保される。

【００２５】図２は、本発明の第２の発明の第１の実施
例の要部断面図であって、分離状態に示され、図１と異
なるのは、光フアイバ１３と絶縁モールド２０とを図示
省略して示し、接続体３２の端面にピン３３を植設する
とともに、筐体端面板１６の凹穴１７の底面にピン穴３
４を形成したことにある。その他の構成は図１と同様で
ある。とくに、筐体端面板１６と接続体３２の材料関
係、嵌合状態も同様である。 本実施例によれば、筐体
端面板１６に接続体３２を挿入嵌合させることにより、
ピン３３がピン穴３４に挿入されることになり、海底中
継器１が海底の低温状態に至るまでの組み立て、敷設作
業の間での取り扱いの段階中の筐体端面板１６と接続体
３２との間の相互の回転がなくなる。

【００２６】図３は、本発明の第２の発明の第２の実施
例の要部斜視図であって、分離状態に示され、図１と異
なるのは、光フアイバ１３と絶縁モールド２０、ボルト
１９とを図示省略して示し、接続体４２の側面と筐体端
面板１６の凹穴４３の内面にそれぞれ軸方向のキー溝４
４，４５を設け、凹穴４３への接続体４２の挿入嵌合に
際してキー４６をキー溝４４，４５で形成される円形溝
穴へ挿入する。その他の構成は図１と同様である。とく
に、筐体端面板１６と接続体４２の材料関係、嵌合状態
も同様である。なお、筐体端面板１６は単体で示してあ
る。

【００２７】このように構成した組み立て体は、海底中
継器１が海底の低温状態に至るまでの組み立て、敷設作
業の間での取り扱いの段階での筐体端面板１６と接続体
４２との間の相互の回転がなくなる。

【００２８】図４は、本発明の第２の発明の第３の実施
例の要部斜視図であって、分離状態に示され、図１と異
なるのは、光フアイバ１３と絶縁モールド２０、ボルト
１９とを図示省略して示し、接続体５２の内側端面にピ
ン穴５３と押さえ板５４を貫通するピン孔５５とをそれ
ぞれに設けたことにある。なお、筐体端面板１６は単体
で示してある。

【００２９】本実施例では、筐体端面板１６の凹穴１７
に接続体５２を挿入嵌合させ、押さえ板５４を接続体５
２と筐体端面板１６とに当てがって、図示省略のボルト
１９で締め付け固定するのであるが、この際ピン５６を
押さえ板５４のピン孔５５と接続体５２のピン穴５３と
に貫通するように圧入する。

【００３０】その他の構成は図１と同様である。とく
に、筐体端面板１６と接続体５２の材料関係、嵌合状態
も同様である。このように構成した組み立て体は、海底
中継器１が海底の低温状態に至るまでの組み立て、敷設
作業の間での取り扱いの段階での筐体端面板１６と接続
体５２との間の相互の回転がなくなる。

【００３１】図５は、本発明の第２の発明の第４の実施
例の要部斜視図であって、分離状態に示され、図１と異
なるのは、光フアイバ１３と絶縁モールド２０、ボルト
１９とを図示省略して示し、接続体６２の内側端部に段
部を設けて平行な面部分６３，６３を形成したこと、筐
体端面板１６の面に押さえ板６４が丁度嵌まり込む大き
さの円形の凹部６５を形成したこと、および一対の押さ
え板６４の対向面６６を平面としたことにある。なお、
筐体端面板１６は単体で示してある。

【００３２】本実施例では、筐体端面板１６の凹穴１７
に接続体６２を挿入嵌合させ、押さえ板６４を凹部６５
に嵌め込み筐体端面板１６と接続体６２の段部端面に当
てがい、図示省略のボルト１９で締め付け固定する。

【００３３】その他の構成は図１と同様である。とく
に、筐体端面板１６と接続体６２の材料関係、嵌合状態
も同様である。このように構成した組み立て体は、押さ
え板６４，６４の対向面６６，６６の対向間隔と、接続
体６２の面部分６３，６３の平行間隔とが丁度等しく形
成されているので、凹部６５に嵌まり込んだ一対の押さ
え板６４，６４は、接続体６２の回転力が作用したとし
ても、凹部６５の周囲の壁により押さえ板６４の動きが
抑制される。したがって、海底中継器１が海底の低温状
態に至るまでの組み立て、敷設作業の間での取り扱いの
段階での筐体端面板１６と接続体６２との間の相互の回
転がなくなる。

【００３４】図６は、本発明の第２の発明の第５の実施
例の要部斜視図であって、分離状態に示され、図１と異
なるのは、光フアイバ１３と絶縁モールド２０、ボルト
１９とを図示省略して示し、接続体７２の両側面に平行
な平面部７３，７３を形成し、筐体端面板１６の凹穴７
４にも側面に平行する平坦面７５，７５を形成したこと
にある。

【００３５】以上の構成で、筐体端面板１６の凹穴７４
に接続体７２を挿入嵌合させると、接続体７２の平面部
７３と凹穴７４の平坦面７５とが嵌合して、これによっ
て相互の回転がなくなる。そこで押さえ板１８を筐体端
面板１６と接続体７２の端面に当てがい、図示省略のボ
ルト１９で締め付け固定する。このようにして海底中継
器１が海底の低温状態に至るまでの組み立て、敷設作業
の間での取り扱いの段階での筐体端面板１６と接続体７
２との間の相互の回転がなくなる。

【００３６】上記本発明によれば、各実施例に限定され
るものでなく、それぞれの実施例を組み合わせて実施す
ることも含まれ、このように組み合わせることによる作
用、効果はそれぞれを単に組み合わせた以上のことが期
待できる。また、光海底中継器にのみ実施されるもので
もなく、同軸ケーブルによる海底中継器にも適用可能で
あることはいうまでもない。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明の海底
中継器によれば、海底に敷設後の給電系のより一層確実
な接続状態が得られるばかりでなく、組み立て作業時の
取り扱いや、敷設時の振動、衝撃による嵌合部の捩じ
り、回転が確実に阻止されるから脆弱な光フアイバへの
障害の影響がない。といった種々の効果があり、海底中
継器に実施して長期信頼性を確保するその実用上の効果
は顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明の一実施例の断面図。

【図２】本発明の第２の発明の第１の実施例の分離状態
の断面図。

【図３】本発明の第２の発明の第２の実施例の分離状態
の斜視図。

【図４】本発明の第２の発明の第３の実施例の分離状態
の斜視図。

【図５】本発明の第２の発明の第４の実施例の分離状態
の斜視図。

【図６】本発明の第２の発明の第５の実施例の分離状態
の斜視図。

【図７】光海底中継器システムの概略の構成図。

【図８】光海底中継器本体部の概略の断面図。

【図９】光海底中継器の全体図。

【図１０】従来の光海底ケーブルと中継器との接続部の
断面図。

【符号の説明】

１ 光海底中継器 ２ 光海底ケーブル ３ 光海底ケーブルと中継器との接続部 ５ 本体部 ６ 耐水圧筐体 ７ 中継器本体 １０ 細径ケーブル １１ 給電管 １３ 光フアイバ １４ 接続用筐体 １６ 筐体端面板 １７，４３，７４ 凹穴 １８，５４，６４ 押さえ板 １９ ボルト ２０ 絶縁モールド ２１ ポリエチレン被覆 ２２，３２，４２，５２，６２，７２ 接続体 ２４，２５ 収縮力 ３３，５６ ピン ３４，５３ ピン穴 ４４，４５ キー溝 ４６ キー ５５ ピン孔 ６３ 面部分 ６５ 凹部 ６６ 対向面 ７３ 平面部 ７５ 平坦面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海底中継器本体（５）と、該本体から導
   出された給電管（１１）の先端に設けられた接続体（２
   ２）と、海底ケーブル（２）の給電部との接続用筐体
   （１４）とを具えた海底中継器（１）において、 上記接続用筐体（１４）の端面（１６）に嵌め込まれる
   上記接続体（２２）の熱膨張係数を接続用筐体（１４）
   の端面（１６）材の熱膨張係数よりも小なる材料で構成
   したことを特徴とする海底中継器。
2. 【請求項２】 上記接続体（２２）と接続用筐体（１
   ４）とは常温の雰囲気中で嵌合されそれらの熱膨張係数
   の差異にもとづき海底の低温状態で緊密な嵌合状態にな
   り得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の海
   底中継器。
3. 【請求項３】 上記接続体（２２）と接続用筐体（１
   ４）とを相互に不回転に係止する係止手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の海底中継器。