JPH09113402A

JPH09113402A - 浸水検知センサ、およびこれを用いた光ファイバケーブル

Info

Publication number: JPH09113402A
Application number: JP7267468A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 宏中村; Takeo Shiono; 武男塩野; Mitsuo Ito; 三男伊藤; Hajime Tanimoto; 元谷本; Kouji Oosada; 幸治大定; Toshikuni Seki; 敏訓関; Harunari Cho; 東成張; Keiko Shiraishi; 恵子白石; Tomotaka Murase; 知丘村瀬
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】浸水以外の原因で生じる光伝送損失に左右さ
れること無く、浸水位置を精度良く検知することが可能
な浸水検知センサを提供する。【解決手段】光ファイバ素線１，５に直接または他の
層を介して被覆層２，３，６，７が設けられた光ファイ
バ心線４と、前記光ファイバ心線に吸水性膨潤層８が設
けられた浸水検知光ファイバ９とを複数本並列配置し、
前記光ファイバ心線４および前記浸水検知光ファイバ９
の外周に共通被覆層１０を設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信頼性の高い浸水
検知センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浸水箇所を特定することができる
浸水検知センサとして、光ファイバ上に、あるいは光フ
ァイバに一次被覆層を介して、吸水時に体積膨張する吸
水材が被覆されてなる光ファイバ浸水検知センサが提案
されている（特開昭６２−２６２８０３号公報）。この
光ファイバ浸水検知センサは、通信ケーブルなどに添っ
て建物中に配線される。そして、浸水事故が発生した場
合には、吸水材が水を吸収して体積膨張することにより
光ファイバに側圧がかかり、曲りまたは部分的なマイク
ロベンディングが発生する。これらの曲りあるいはマイ
クロベンディングにより光ファイバに光伝送損失が発生
するので、光伝送損失を後方散乱光などの反射光を測定
して検出し、浸水事故の発生位置を察知することができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来よ
り検出に用いられている光伝送損失は、浸水によって生
じる曲りあるいはマイクロベンディングだけに相関して
増減するものではなく、例えば、曲面部に配線したり、
物理的外力が光ファイバに加えられたりする場合には、
浸水が起きていなくても増加することがある。また、光
伝送損失は、光ファイバの長さに比例して増加する。よ
って、微小な浸水が原因となって発生する光伝送損失
は、光ファイバ自体の光伝送損失との判別が困難なこと
があり、見落とす危険があった。

【０００４】以上の点に鑑み本発明は、浸水以外の原因
で生じる光伝送損失に左右されること無く、浸水位置を
精度良く検知することが可能な浸水検知センサを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本請求項１に係る発明の
浸水検知センサは、光ファイバ素線に直接または他の層
を介して被覆層が設けられた光ファイバ心線と、この光
ファイバ心線に吸水性膨潤層が設けられた浸水検知光フ
ァイバとを複数本並列配置し、光ファイバ心線および浸
水検知光ファイバの外周に共通被覆層を設けたことを要
旨とする。

【０００６】本発明で用いられる光ファイバ素線として
は、ＳＭ、ＧＩ等の石英ガラス系光ファイバ、多成分ガ
ラス光ファイバ等の通常の光ファイバ素線が用いられ
る。

【０００７】本発明で被覆層として用いられる樹脂は、
エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹
脂、シリコーンアクリレート樹脂、ポリブタジエンアク
リレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂、または、シリコー
ン樹脂、ポリエステル樹脂等、従来公知の被覆材であれ
ば特に限定されることはない。本発明において被覆層を
設けることにより、光ファイバ素線に加わる外力を緩衝
することができる。

【０００８】本発明の浸水検知光ファイバは、光ファイ
バ心線の外周にさらに吸水性膨潤層を設けたもので、こ
の吸水性膨潤層は、浸水箇所で水分を直ちに捕らえ、吸
水し膨潤する樹脂層であり、膨潤することにより光ファ
イバ素線に局部的な曲りやマイクロベンディングを生じ
させ、光伝送損失を増加させるものである。その主成分
とする樹脂は、一般に光ファイバの被覆として用いられ
ている樹脂、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ウレ
タンアクリレート樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、
ポリブタジエンアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹
脂、または、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等に、
ポリビニルアルコールなどの親水性樹脂に代表される吸
水性樹脂や界面活性剤、あるいは無水トリメリット酸無
水物などの無水物や硝酸ナトリウムなどの無機酸化物な
どの吸水性化合物が混合される。これらは樹脂分に対し
て３０〜９０ｗｔ％添加されるのが望ましい。その理由
は、３０ｗｔ％未満であると、検知能力が不足し、９０
ｗｔ％を越えると光ファイバ心線上に被覆困難となる。
また、吸水率が所定値以上の吸水性樹脂に、粉末状の吸
水性樹脂や吸水性無機化合物を分散してもよい。

【０００９】本発明の吸水性膨潤層としてもっとも好ま
しいのは、光硬化性樹脂に水酸基を有する添加剤を配合
したものである。光硬化性樹脂は、アクリル系、ウレタ
ン系、ポリオール系などの従来公知の紫外線硬化型樹脂
を用いることができる。前述の様な水酸基を有する添加
剤として、水溶性アミン系化合物などの光重合開始増感
剤（放射線重合促進剤）を挙げることができる。ところ
で、吸水性膨潤層に、光ファイバを識別する目的で顔料
系、染料系等など着色剤が添加される場合、吸水性膨潤
層の光透過性が低下し、光反応速度が遅くなることがあ
る。これを補う目的で吸水性膨潤層に光重合開始増感剤
が添加される。光重合開始増感剤は、その末端に水酸基
を備え、光重合開始剤と併用されて光重合開始剤のラジ
カル生成を助長する働きを有する。そして、光硬化性樹
脂と重合した後もその末端に水酸基を持ち、水酸基を有
する添加剤としての効果を持続し続ける。この様な光重
合開始増感剤の一例として、水溶性アミン系化合物を挙
げることができる。水溶性アミン系化合物としては、た
とえば、メチルジエタノールアミン［ＣＨ₃Ｎ（Ｃ₂Ｈ
₅ＯＨ）₂］やトリエタノールアミン［Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ
Ｈ）₃］等がある。これらの添加剤は、吸水性パウダと
異なり相溶性に富むため、光硬化性樹脂への溶解性に優
れる。

【００１０】さらに、光ファイバ心線および浸水検知光
ファイバの外周に設けられる共通被覆層として用いられ
る樹脂は、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリ
レート樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、ポリブタジ
エンアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂、または、
シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等、従来公知の被覆
材であれば特に限定されることはない。

【００１１】本請求項２にかかる発明の浸水検知センサ
は、光ファイバ素線に直接または他の層を介して被覆層
および吸水性膨潤層が配設された少なくとも一本の浸水
検知光ファイバと、光ファイバ素線上に被覆層が設けら
れ、その外周に、前記浸水検知光ファイバの吸水性膨潤
層に対して吸水率が０．５〜３．５％異なる吸水性膨潤
層を配設した少なくとも一本の比較用浸水検知光ファイ
バとを並列配置し、その外周に共通被覆層を設けたこと
を要旨とする。

【００１２】本請求項３にかかる発明の浸水検知センサ
は、光ファイバ素線に直接または他の層を介して被覆層
および吸水性膨潤層が配設された少なくとも一本の浸水
検知光ファイバと、光ファイバ素線上に被覆層が設けら
れ、その外周に、前記浸水検知光ファイバの吸水性膨潤
層に対してヤング率が６５〜９０ｋｇ／ｍｍ²異なる吸
水性膨潤層を配設した少なくとも一本の比較用浸水検知
光ファイバとを並列配置し、その外周に共通被覆層を設
けたことを要旨とする。

【００１３】浸水による光伝送損失の増加を吸水性膨潤
層の設けられていない光ファイバ心線と比較する方法の
ほかに、上記のように、吸水性膨潤層の吸水率やヤング
率を異ならせた比較用浸水検知光ファイバを用いても有
効である。

【００１４】本請求項２にかかる発明において、ある浸
水検知光ファイバの吸水性膨潤層に対して比較用浸水検
知光ファイバの吸水性膨潤層の吸水率を０．５〜３．５
％異ならせた理由は、その差が０．５％未満では、浸水
による光伝送損失と、他の原因による光伝送損失との差
が明瞭になりにくく、吸水率を相違させた効果がほとん
ど見られない。また、吸水率を大きくしすぎると、浸水
が起きていない場合でも大気中の水分を吸収して光伝送
損失が増加してしまうため、吸水率を３．５％を越えて
異ならせるとかえって浸水検知精度が低下する。吸水性
膨潤層の吸水率を調整するには、請求項１の発明でも吸
水性膨潤層を構成する主成分の樹脂に添加されるポリビ
ニルアルコールなどの親水性樹脂、無水物、無機酸化
物、水酸基を有する化合物、水溶性アミン系化合物など
の光重合開始増感剤の添加量を増減することにより行う
ことができる。

【００１５】本請求項３にかかる発明において、ある浸
水検知光ファイバの吸水性膨潤層に対して比較用浸水検
知光ファイバの吸水性膨潤層のヤング率を６５〜９０ｋ
ｇ／ｍｍ²異ならせた理由は、その差が６５ｋｇ／ｍｍ
²未満では、浸水による光伝送損失と、他の原因による
光伝送損失との差が明瞭になりにくく、ヤング率を相違
させた効果がほとんど見られない。また、９０ｋｇ／ｍ
ｍ²を越えて異ならせる場合には、吸水性膨潤層が浸水
により膨潤してもそれ自身によってマイクロベンディン
グの発生が抑制され、光伝送損失の増加が抑えられてし
まう。本発明において、吸水性膨潤層のヤング率の調整
は、着色剤の配合によって行うことができる。

【００１６】本請求項４にかかる発明の浸水検知センサ
は、光ファイバ素線に、直接または他の層を介して、紫
外線硬化型樹脂を主成分とする被覆層を設けた光ファイ
バ心線を複数本並列配置し、その外周に共通被覆層を設
けた浸水検知センサにおいて、前記光ファイバ心線のう
ち少なくとも１本の被覆層を架橋度７０〜８０％とした
ことを要旨とする。本発明において、架橋度をこの様に
限定するのは、７０％未満であると空気中の水蒸気を吸
収して誤検出するおそれがあり、８０％を越えると完全
に架橋された被覆層を有する浸水検知光ファイバとの差
が不明瞭となる。架橋度と吸水率は、相関関係を有し、
架橋度が低いと吸水率は高く、架橋度が高いと吸水率は
低くなる性質がある。

【００１７】また、架橋度を調整する手段として、被覆
層を紫外線硬化させる際の酸素濃度を調整することも考
えられる。本発明の被覆層はその主成分を紫外線硬化型
樹脂としており、これにはアクリル系、ウレタン系、ポ
リオール系などの従来公知の紫外線硬化型樹脂を用いる
ことができる。光ファイバ素線上に被覆するには、これ
ら紫外線硬化型樹脂に、ベンジルメチルケタール、ベン
ソインアルキルエーテル、ベンゾフェノン等の光重合開
始剤や、シリコーンオイル、ふっ素樹脂等の滑剤など、
必要に応じて各種の添加剤が配合される。また、前述の
ように紫外線硬化型樹脂に、紫外線によりラジカルが生
じる光重合開始剤などを配合してもよい。

【００１８】通常の光ファイバ心線は、光ファイバ素線
に直接または他の被覆を介して紫外線硬化型樹脂を主成
分とする樹脂を被覆し、さらに窒素ガスを充満した紫外
線照射装置を通過させて紫外線硬化型樹脂を硬化して製
造される。紫外線硬化型樹脂は、紫外線を照射すること
により鎖状に結合し、その結合の間に水が侵入するた
め、硬化した状態でも多少なりとも吸水性を有する。近
年、紫外線照射時の酸素濃度は、被覆層の吸水率に影響
を与えることがわかってきた。すなわち、酸素濃度が大
きい場合、酸素に接触している紫外線硬化型樹脂の表面
積が増加する。酸素と接触する紫外線硬化型樹脂は、酸
素により架橋反応が阻害され、表面近辺に未硬化層を形
成する。その結果、被覆層の表面からの水分の浸透が容
易となり、吸水率が増加する。反対に、酸素濃度が小さ
い場合には、吸水率は減少する。そこで本発明者らは、
紫外線照射時の酸素濃度を増減することにより、紫外線
硬化型樹脂すなわち被覆層の吸水率を調整し、これを浸
水検知センサに用いることとした。

【００１９】本発明では、異なる酸素濃度の雰囲気下で
紫外線硬化させることにより吸水率および架橋度の異な
る被覆層を得ることができる。その酸素濃度の差は０．
５〜２０％異なるのが望ましい。その理由は、０．５％
未満では浸水によって生じる光伝送損失の差が他の要因
によるものと混同する恐れがあり、逆に２０％を越える
と被覆層の硬化に要する時間が増加する割に浸水時に付
与されるマイクロベンディングは大きくならないためで
ある。ここでいう被覆層は、着色剤や吸水性樹脂、親水
性樹脂などを含むものでも良く、複数の被覆層のうちの
少なくとも１層が上述のような構成であれば本発明の目
的は達せられる。

【００２０】前述のようにして被覆層を設けた光ファイ
バ心線を複数本並べて、その外周に共通被覆層を押出被
覆する。共通被覆層として使用される樹脂は、ウレタン
アクリレート系、ポリオール系、アクリル系等の紫外線
硬化型樹脂が好ましい。これらの樹脂を光ファイバ心線
に押出した後、樹脂を硬化させるために紫外線を照射す
る。ここでの紫外線照射は、窒素雰囲気中で行うのが好
ましい。その理由は、樹脂に紫外線を照射することによ
り発生するラジカルは、紫外線硬化型樹脂のモノマより
酸素との反応速度の方が早いので、紫外線照射時に酸素
が存在すると硬化が妨げられるためである。この共通被
覆層の吸水率は、可能なかぎり小さいのが望ましい。

【００２１】本発明は、紫外線照射時の酸素濃度を変化
させることにより被覆層の吸水率を変化させることがで
きるので、被覆層の組成を変更することなく、既存の施
設のみを用いて容易に吸水率を調整することができる。

【００２２】本請求項６にかかる発明の浸水検知センサ
は、光ファイバ素線に直接または他の層を介して被覆層
を設けた光ファイバ心線を複数本並列配置し、その外周
に共通被覆層を設けた浸水検知センサにおいて、前記光
ファイバ心線のうち少なくとも１本の光ファイバ心線
と、他の光ファイバ心線との歪差が０．０５〜０．２％
であることを要旨とする。

【００２３】通常、複数本の光ファイバ心線に共通被覆
層を押し出し被覆する際に、各光ファイバ心線にテンシ
ョンローラなどによりバックテンションが付加される。
この時のテンションの大小により光ファイバ心線に歪差
が生じ、伸び歪が大きいほど、浸水および吸水による影
響を受けやすい傾向にある。被覆層は水分を含むと膨潤
する。浸水時、歪差を有する光ファイバ心線は、異なる
膨潤率で膨潤し、バランスを失って応力を掛け合う。こ
の時、光伝送損失が増大し、浸水検知が可能となる。本
発明で、光ファイバ心線相互の歪差を０．０５〜０．２
％としたのは、歪差が０．０５％未満のときは、光ファ
イバ心線に発生するマイクロベンディングが小さいため
光伝送損失の増加分が検知され難く、０．２％をこえる
と、共通被覆層を形成するのが困難となる。

【００２４】本発明は、テンションを調整して光ファイ
バ心線に歪差を生じさせることができるので、被覆層の
組成を変更することなく、既存の施設のみを用いて容易
に浸水検知センサを製造することができる。

【００２５】また、共通被覆層の水分の透過を容易にす
るために、浸水検知光ファイバの周囲、あるいは、吸水
性膨潤層の吸水率が最も大きい浸水検知光ファイバまた
はヤング率が最も小さい浸水検知光ファイバの周囲など
に、透孔を設け、水分の検出感度を向上させることがで
きる。透孔の大きさは、水分が通過する程度で十分であ
るので、共通被覆層として発泡性樹脂を用いたり、共通
被覆層を被覆するダイスに発泡剤を供給する孔を設け、
共通被覆層の極一部を発泡させるなどの方法により、適
性な透孔を得ることができる。

【００２６】本発明において、光ファイバ心線および浸
水検知光ファイバの本数は特に限定されないが、３心以
上を用いる場合には２心以上は通信回線として使用する
ことができる。

【００２７】本請求項８の光りファイバケーブルは、ス
ロット付スぺーサ型、グループ型、マルチスロット型な
ど、光りファイバテープを用いる構成を有する光ファイ
バケーブルであればとくに限定されるものではない。

【００２８】

【作用】本発明は、浸水検知光ファイバの吸水性膨潤層
が浸水による水分を吸収し、光ファイバ素線に側圧を加
えて光伝送損失を増加させる。その浸水検知光ファイバ
と光ファイバ心線の光伝送損失を検出して比較すること
により、外力が加わった場合などにより生じる光伝送損
失を考慮し、真の浸水による光伝送損失を検知する。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１にしたがって本請求項１の発
明の一実施の形態について説明する。光ファイバ素線１
上に、主成分が紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆層２
および二次被覆層３が形成された光ファイバ心線４を３
心と、光ファイバ素線５上に前述と同様の一次被覆層６
および二次被覆層７が設けられた光ファイバ心線の外周
に、紫外線硬化型樹脂に吸水性樹脂と親水性樹脂とを添
加したものが塗布された後、紫外線が照射されて吸水性
膨潤層８を形成した浸水検知光ファイバ９とが並列配置
され、その上から、紫外線硬化型樹脂からなる共通被覆
層１０が設られて浸水検知センサ１１を構成している。

【００３０】図２にしたがって本請求項２、３の発明の
一実施の形態について説明する。光ファイバ素線１２の
外周に、紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆層１３およ
び二次被覆層１４が設けられ、さらにその外側に、紫外
線硬化型樹脂に顔料および親水性添加剤を添加した樹脂
からなり、吸水率およびヤング率の異なる吸水性膨潤層
１５が形成され、浸水検知光ファイバ１６と比較用浸水
検知光ファイバ１７とが作成された。この様な浸水検知
光ファイバ１６と比較用浸水検知光ファイバ１７とを対
にして、紫外線硬化型樹脂の押出被覆が設けられ、共通
被覆層１８を形成し、２芯の浸水検知センサ１９が構成
される。

【００３１】図３にしたがって、本請求項４、５の発明
の一実施の形態である４心の浸水検知センサを説明す
る。光ファイバ素線２０上に紫外線硬化型樹脂に各種添
加剤が配合された樹脂を塗布し、さらに、酸素濃度が可
能な限り低い雰囲気（窒素雰囲気）で紫外線を照射し被
覆層２１が形成され、十分に架橋された光ファイバ心線
２２を得た。また、同様の光ファイバ素線２０，２０，
２０に、紫外線硬化型樹脂を被覆して、異なる酸素濃度
で紫外線を照射し、架橋度７０〜８０％の光ファイバ心
線２３…を得た。この様な光ファイバ心線２２，２３…
を並列配置し、その外周に紫外線硬化型樹脂を主成分と
する樹脂を被覆し、窒素雰囲気中で紫外線硬化させて共
通被覆層２４を形成し、４心浸水検知センサ２５を得
た。

【００３２】この様な浸水検知センサ２５は図４に示す
ような方法により製造される。光ファイバ素線２０を紫
外線硬化型樹脂塗布装置２６に挿通した後、紫外線照射
装置２７に導入する。紫外線照射装置２７は、窒素ボン
ベに連通する管２８が設けられており、窒素ガス流量を
増減することにより紫外線照射装置２７内の酸素濃度を
調整している。このようにして被覆層２１を形成して光
ファイバ心線２２を製造し、一旦巻き取る。この光ファ
イバ心線２２を巻き取ったボビンを４つを並列して繰出
し、塗布装置２９に導入して、紫外線硬化型樹脂を主成
分とする樹脂を塗布してテープ状とし、紫外線照射装置
３０を通過させて、窒素ガス雰囲気中で硬化させて共通
被覆層２４を形成し、浸水検知センサ２５を得る。

【００３３】図５にしたがって、本請求項６の発明の一
実施の形態である浸水検知センサを説明する。光ファイ
バ素線３１の外周に、紫外線硬化型樹脂に各種添加剤が
配合された樹脂からなる被覆層３２が設けられた光ファ
イバ心線３３の２心を並列配置し、その外周に紫外線硬
化型樹脂を主成分とする樹脂を被覆し、紫外線硬化させ
て共通被覆層３４が設けられて、２心浸水検知センサ３
５を構成している。この浸水検知センサ３５の被覆層３
２には歪差が生じている。歪差は、図６のように、テン
ションローラを備えたサプライリール３６から光ファイ
バ心線３３…を供給し、共通被覆層押出装置および紫外
線照射装置にて共通被覆層３４を設ける前にテンション
ローラにて異なるバックテンションを付加して生じさせ
る。歪差を有する浸水検知センサ３５は引取り機３７を
介して巻取機３８に巻き取られる。

【００３４】図７に本請求項７の発明の一実施の形態を
示す。図１の浸水検知センサ１１の共通被覆層１０の浸
水検知ファイバ９近傍に、透孔３９が設けられている。
共通被覆層の主成分である紫外線硬化型樹脂に、押し出
し時に発泡剤を注入して、浸水検知ファイバ９近傍に発
泡による透孔３９が設けられる。

【００３５】図８に本請求項８の発明の光ファイバケー
ブルの一実施の形態を示す。光ファイバケーブルは、ケ
ーブルコア４０と、ケーブルコア４０上に設けられたシ
ース４１とから構成されている。ケーブルコア４０は、
中心に鋼線やＦＲＰなどからなるテンションメンバ４２
を有し、外周面にらせん状に複数本の溝部４３が形成さ
れたスロットロッド４４と、このスロットロッド４４の
各溝部４３に収納された複数の光ファイバテープ４５
（この光ファイバテープ４５は光ファイバ心線４６の複
数本を並列配置し、これらの外側に共通被覆層を設けて
構成され、その複数枚が積層されて各溝部４３に収納さ
れている。）と、これらの外周に巻回された押え巻きテ
ープ層４７とから構成される。光ファイバテープ４５の
中で少なくとも１枚は、浸水検知光ファイバを備えた本
発明のような浸水検知センサ４８である。

【００３６】

【実施例】以下に本発明の一実施例を示す。［実施例１］図１のように、直径１２５μｍのＳＭ光フ
ァイバ素線１上に、主成分がウレタン系アクリレート樹
脂からなる一次被覆層２（ヤング率０．１ｋｇ／ｍ
ｍ²、吸水率０．５％）を塗布して直径２００μｍとし
た後、さらに主成分がウレタン系アクリレート樹脂から
なる二次被覆層３（ヤング率４０ｋｇ／ｍｍ²、吸水率
０．５％）を塗布して直径２５０μｍの光ファイバ心線
４を３心作成した。また、外径１２５μｍのＳＭ光ファ
イバ素線５上に前述と同様の一次被覆層６を設けて外径
１８０μｍとし、さらに二次被覆層７を設けて直径２０
０μｍとした光ファイバ心線の外周に、紫外線硬化型樹
脂のウレタン系アクリレート樹脂に吸水性樹脂であるポ
リアクリル酸ナトリウム３０ｗｔ％と親水性樹脂である
ポリビニルアルコール３０ｗｔ％を添加したものを塗布
し、紫外線を照射して、厚さ２５μｍの吸水性膨潤層８
を形成し、直径２５０μｍの浸水検知光ファイバ９を作
成した。前述の光ファイバ心線４を３心と浸水検知光フ
ァイバ９を１心とを並列配置し、その上から、紫外線硬
化型樹脂であるウレタン系アクリレート樹脂を押出し、
縦０．４ｍｍ、横１．２ｍｍの共通被覆層１０を設け
た。この様な構成の浸水検知センサ１１を長さ１０００
ｍ用意し、５００ｍ地点で浸水させて、浸水検知光ファ
イバ９とこれと隣接する光ファイバ心線（参照用ファイ
バ）の光伝送損失を光ファイバ歪測定器により測定し
た。その結果を図９に示す。光伝送損失は、元来光ファ
イバの長さに比例するが、浸水検知光ファイバと光ファ
イバ心線との差を採ることにより、端部から５００ｍの
浸水箇所のみの歪を検出することができる。

【００３７】［実施例２］図２のように、直径１２５μ
ｍのＳＭ光ファイバ素線１２の外周に、ウレタンアクリ
レート樹脂からなる一次被覆層１３を設け、さらにその
外周に、ウレタンアクリレート樹脂からなる二次被覆層
１４を設けた。さらにその外側に、ウレタンアクリレー
ト樹脂に顔料としてポリアクリル酸ナトリウム架橋体お
よび親水性添加剤を表１の配合１〜４の割合で添加した
樹脂を塗布および紫外線硬化させて、吸水性膨潤層１５
を形成し、浸水検知光ファイバ１６（配合１〜３）と比
較用浸水検知光ファイバ１７（配合４）とを作成した。
この様な浸水検知光ファイバ１６と比較用浸水検知光フ
ァイバ１７とを対にして、ウレタンアクリレート樹脂の
押出被覆を設け、共通被覆層１８とし、３種類の浸水検
知センサ１９を作成した。

【００３８】

【表１】

【００３９】配合１〜３と配合４とを組み合わせた２心
の浸水検知センサ１９を１０００ｍ用意し、５００ｍの
地点で浸水させ、その光伝送特性を端部から１．５５μ
ｍの波長のＯＴＤＲで測定した結果を図１０に示す。吸
水性膨潤層の吸水率が大きく、ヤング率が小さいほう
が、光伝送損失が大きいことがわかる。

【００４０】［実施例３］図３のように、ＳＭファイバ
を用いた直径０．２５ｍｍの光ファイバ素線２０上に紫
外線硬化型樹脂に各種添加剤が配合された樹脂を塗布
し、さらに、酸素濃度０．５％の雰囲気で紫外線を照射
し被覆層２１を形成して、心線Ｎｏ．１の光ファイバ心
線２２を得た。また、同様の光ファイバ素線２０，２
０，２０に、紫外線硬化型樹脂を被覆して、酸素濃度１
０％、２０％、０．５％で紫外線を照射し、心線Ｎｏ．
２〜４の光ファイバ心線２３…を得た。この様な光ファ
イバ心線２２，２３…を並列配置し、その外周に紫外線
硬化型樹脂を主成分とする樹脂を被覆し、窒素雰囲気中
で紫外線硬化させて共通被覆層２４を得た。この４心浸
水検知センサ２５を１ｋｍ作成した。浸水検知センサ２
５の端部から５００ｍ地点で浸水事故を発生させ、これ
によって生じる各心線の光伝送損失増をＯＴＤＲにて測
定した。その結果を表２に示す。この表２から酸素濃度
が大きいほうが被覆層の吸水率が大きく、光伝送損失も
増加することがわかった。

【００４１】

【表２】

【００４２】［実施例４〜６、比較例１］図５のよう
に、ＳＭファイバを用いた直径０．２５ｍｍの光ファイ
バ素線３１に、紫外線硬化型樹脂に各種添加剤が配合さ
れた樹脂を塗布し、紫外線を照射し被覆層３２を形成し
て、光ファイバ心線３３…を得た。この様な光ファイバ
心線３３…を並列配置し、その外周に紫外線硬化型樹脂
を主成分とする樹脂を被覆し、紫外線硬化させて共通被
覆層３４とし、共通被覆層３４内の２心の光ファイバ心
線３３…の歪差が表３の通りの２心浸水検知センサ３４
を得た。

【００４３】この２心浸水検知センサ３４を１ｋｍ作成
し、端部から５００ｍ地点で浸水事故を発生させ、これ
によって生じる光伝送損失増をＯＴＤＲにて測定した。
また、歪差の測定は、ＦＤＯ−３１４−０１に準じて行
った。すなわち、それぞれの光ファイバに正弦波で変調
された光信号を伝搬させ、その伝搬後の変調周波数の位
相差（共通被覆層を有する場合と、共通被覆層から分離
した場合との差）から光ファイバの長さ変化および伸び
歪が求められる（位相法）。よって、歪差は、それぞれ
の浸水検知光ファイバの伸び歪の差を求めたものであ
る。これらの結果を表３に示す。この表３より、２本の
浸水検知光ファイバの歪差が大きいほど、光伝送損失増
は大きく、検知精度が良好になることがわかった。

【００４４】

【表３】

【００４５】

【発明の効果】本発明の浸水検知センサは、同条件で布
設される浸水検知光ファイバや光ファイバ心線の光伝送
損失を比較するので、浸水以外の原因で生じる光伝送損
失に左右されること無く、浸水位置を精度良く検知する
ことができる。また、共通被覆層に透孔を設けることに
より、浸水検知に要する時間を短縮することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浸水検知センサを示す断面図。

【図２】本発明の浸水検知センサを示す断面図。

【図３】本発明の浸水検知センサを示す断面図。

【図４】本発明の浸水検知センサの一製造方法を示す
図。

【図５】本発明の浸水検知センサを示す断面図。

【図６】本発明の浸水検知センサの一製造方法を示す
図。

【図７】本発明の透孔を備えた浸水検知センサを示す
断面図。

【図８】本発明の光ファイバケーブルを示す断面図。

【図９】実施例１の光伝送歪を示す図。

【図１０】実施例２の光伝送量を示す図。

【符号の説明】

１，５……光ファイバ素線２，６……一次被覆層３，７……二次被覆層４……光ファイバ心線８……吸水性膨潤層９……浸水検知光ファイバ１０……共通被覆層１１……浸水検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤三男神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者谷本元神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者大定幸治神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者関敏訓神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者張東成神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者白石恵子神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者村瀬知丘神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ素線に直接または他の層を介し
て被覆層が設けられた光ファイバ心線と、前記光ファイ
バ心線に吸水性膨潤層が設けられた浸水検知光ファイバ
とを複数本並列配置し、前記光ファイバ心線および前記
浸水検知光ファイバの外周に共通被覆層を設けたことを
特徴とする浸水検知センサ。
【請求項２】光ファイバ素線に直接または他の層を介し
て被覆層および吸水性膨潤層が配設された少なくとも一
本の浸水検知光ファイバと、光ファイバ素線上に被覆層
が設けられ、その外周に、前記浸水検知光ファイバの吸
水性膨潤層に対して吸水率が０．５〜３．５％異なる吸
水性膨潤層を配設した少なくとも一本の比較用浸水検知
光ファイバとを並列配置し、その外周に共通被覆層を設
けたことを特徴とする浸水検知センサ。
【請求項３】光ファイバ素線に直接または他の層を介し
て被覆層および吸水性膨潤層が配設された少なくとも一
本の浸水検知光ファイバと、光ファイバ素線上に被覆層
が設けられ、その外周に、前記浸水検知光ファイバの吸
水性膨潤層に対してヤング率が６５〜９０ｋｇ／ｍｍ²
異なる吸水性膨潤層を配設した少なくとも一本の比較用
浸水検知光ファイバとを並列配置し、その外周に共通被
覆層を設けたことを特徴とする浸水検知センサ。
【請求項４】光ファイバ素線に、直接または他の層を介
して、紫外線硬化型樹脂を主成分とする被覆層を設けた
光ファイバ心線を複数本並列配置し、その外周に共通被
覆層を設けた浸水検知センサにおいて、前記光ファイバ心線のうち少なくとも１本の被覆層を架
橋度７０〜８０％としたことを特徴とする浸水検知セン
サ。
【請求項５】前記被覆層を紫外線硬化させる際の酸素濃
度により架橋度を調整することを特徴とする請求項４に
記載の浸水検知センサ。
【請求項６】光ファイバ素線に直接または他の層を介し
て被覆層を設けた光ファイバ心線を複数本並列配置し、
その外周に共通被覆層を設けた浸水検知センサにおい
て、前記光ファイバ心線のうち少なくとも１本の光ファイバ
心線と、他の光ファイバ心線との歪差が０．０５〜０．
２％であることを特徴とする浸水検知センサ。
【請求項７】共通被覆層に透孔を設けたことを特徴とす
る請求項１〜６のいずれか１項に記載した浸水検知セン
サ。
【請求項８】スロットロッドの溝部に複数の光ファイバ
テープが積層されて形成される光ファイバケーブルにお
いて、前記光ファイバテープの少なくとも１つが請求項
１〜７のいずれか１項に記載した浸水検知センサである
ことを特徴とする光ファイバケーブル。