JPH0926534A

JPH0926534A - 光ファイバ複合架空線

Info

Publication number: JPH0926534A
Application number: JP8110854A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Yokogawa; 知行横川; Yoshinobu Kitayama; 佳延北山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1996-05-01
Publication date: 1997-01-28
Anticipated expiration: 2016-05-01
Also published as: JP3006484B2

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な機械特性、信頼性を保持したままで、
光ファイバの収容空間を広くとることができる光ユニッ
トを有する光ファイバ複合架空線を提供する。【解決手段】光ファイバ複合架空線は、光ユニット１
を中心として、その外周上に、導体素線の多数本が撚り
合わされたものである。光ユニット１は、ステンレス製
の保護管２で覆われ、この中に、２本の光ファイバユニ
ット３が、余長を有する状態で収容されている。光ファ
イバユニット３は、７心の被覆を施された光ファイバ１
１が撚りなしで束ねられ、紐１２で粗巻きされたもので
ある。紐１２は、繊維束からなるもので、複数の光ファ
イバユニット３の識別のために着色され、１本の光ファ
イバユニット３に対し２本用い、互いに逆方向になるよ
うに巻き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ複合架
空線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】架空送電線の系統保護，制御のために、
架空送電線，架空地線等に光ファイバを収納した光ファ
イバ複合架空線が用いられている。従来の光ファイバ複
合架空地線は、例えば、中心に位置する光ユニットと、
その外周上の導体撚線層からなる。

【０００３】図８は、従来の光ファイバ複合架空線の断
面図である。図中、５１は光ユニット、５２は保護管、
５３はスペーサ部材、５４は螺旋溝、５５は光ファイ
バ、４は導体素線である。従来の光ファイバ複合架空線
は、光ユニット５１を中心として、その外周上に、導体
撚線層として、アルミニウム被覆鋼線等の導体素線４の
多数本を撚り合わせて構成されている。光ユニット５１
は、アルミニウム製の保護管５２で覆われ、この保護管
５２の中には、周上に複数の螺旋溝５４が形成されたア
ルミニウム製のスペーサ部材５３が配置され、この螺旋
溝５４の中に光ファイバ５５が収納されている。

【０００４】従来の光ファイバ複合架空線においては、
アルミニウム製のスペーサ部材５３およびアルミニウム
製の保護管５２によって光ファイバを保護するものであ
るから、十分な機械強度を有し、信頼性に優れた構造で
ある。しかし、スペーサ部材５３を使用しているため
に、光ファイバ５５を収容できる空間が少なく、光ユニ
ット５１の細径化、および光ファイバの多心化をする上
で問題があった。

【０００５】また、従来、特開昭６２−１９４２０９号
公報に記載されているように、プラスチックパイプ内に
収容する光ファイバユニットの製造方法として、着色さ
れた光ファイバそれぞれの識別を向上させるため、複数
本が集線された光ファイバの外周に短ピッチで粗巻糸で
粗巻きを施し、光ファイバに悪影響を与えないように低
張力で粗巻きを行なうものが知られている。しかし、粗
巻き糸の張力を低張力としながら粗巻きヘッドの回転を
高速とする必要があり、設備的な困難が伴っていた。そ
のため、粗巻き糸の張力を十分小さくすることができ
ず、粗巻き糸の小さな張力の影響について検討できてい
なかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、光ファイバの収容空間を広
くとり、かつ、十分な機械特性、信頼性を保持したまま
で、光ユニットの細径化、多心化をはかる光ユニットを
有する光ファイバ複合架空線を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、光ファイバ複合架空線において、撚りなしで
束ねられた複数心の光ファイバを紐で粗巻きした光ファ
イバユニットが余長を有する状態で金属管の中に収容さ
れた光ユニットを有し、前記紐は、繊維束からなり光フ
ァイバへの側圧を軽減させる余長を有することを特徴と
するものである。

【０００８】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の光ファイバ複合架空線において、前記紐は、
１００ｍｍ以上の粗巻きピッチで巻かれたものであり、
紐の長さをＬ、前記光ファイバユニットの長さをＬ_uと
したとき、 −０．１≦（Ｌ−Ｌ_u）／Ｌ_u×１００を満足することを特徴とするものである。

【０００９】請求項３に記載の発明においては、請求項
１または２に記載の光ファイバ複合架空線において、前
記紐を前記光ファイバユニットの１本あたり複数本有
し、前記紐は、１００ｍｍ以上の粗巻きピッチで巻かれ
たものであり、少なくとも１本が着色され、少なくとも
２本が逆方向に巻かれていることを特徴とするものであ
る。

【００１０】請求項４に記載の発明においては、請求項
１ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバ複合架空
線において、前記繊維束は、２００℃以下の温度で熱融
着しない材質のものであることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項５に記載の発明においては、請求項
１ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバ複合架空
線において、前記金属管は、ステンレス管であることを
特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、光ファイバ複
合架空線において、撚りなしで束ねられた複数心の光フ
ァイバを紐で粗巻きした光ファイバユニットが余長を有
する状態で金属管の中に収容された光ユニットを有する
ことから、光ファイバの収容空間を広くとることがで
き、かつ、十分な機械特性、信頼性を保持したままで、
光ユニットの細径化、多心化をはかることができる。

【００１３】特に、前記紐は、繊維束からなり光ファイ
バへの側圧を軽減させる余長を有することから、紐と光
ファイバとの接触部分が広がり、光ファイバが紐から受
ける単位面積当たりの側圧を軽減することができるとと
もに、紐の熱収縮などによる側圧を減らし、伝送損失の
増加を少なくすることができる。金属管を用いた場合、
通常のプラスチックチューブの保護管に比べて固く変形
しないため、光ファイバの受ける側圧が大きくなるか
ら、上述した紐の採用による側圧軽減の作用効果が大き
い。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の光ファイバ複合架空線において、前記紐は、１
００ｍｍ以上の粗巻きピッチで巻かれたものであり、紐
の長さをＬ、前記光ファイバユニットの長さをＬ_uとし
たとき、 −０．１≦（Ｌ−Ｌ_u）／Ｌ_u×１００を満足することから、紐の熱収縮などによる側圧を抑
え、伝送損失の増加を防ぐことができる。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２に記載の光ファイバ複合架空線において、前記
紐を前記光ファイバユニットの１本あたり複数本有し、
前記紐は、１００ｍｍ以上の粗巻きピッチで巻かれたも
のであり、少なくとも１本が着色され、少なくとも２本
が逆方向に巻かれていることから、紐が光ファイバを締
め付ける力を抑制し伝送損失の増加を防ぐことができる
と同時に、端末部分で紐が緩んでバラケた場合にも、１
本の紐が緩んでほどけても、他の１本が緩まないように
することができ、紐の着色による光ファイバユニットの
識別性の低下を防ぐことができる。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバ複合架空線
において、前記繊維束は、２００℃以下の温度で熱融着
しない材質のものであることから、繊維束の熱劣化によ
る伝送損失の増加を防ぐことができる。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
ないし４のいずれか１項に記載の光ファイバ複合架空線
において、前記金属管は、ステンレス管であることか
ら、十分な機械強度を確保することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を説
明するための光ファイバ複合架空線の断面図である。図
中、１は光ユニット、２は保護管、３は光ファイバユニ
ット、４は導体素線である。導体素線４は、図８の導体
素線４と同様のものである。光ファイバ複合架空線は、
光ユニット１を中心として、その外周上に、導体素線４
の多数本が撚り合わされたものである。光ユニット１
は、例えば、ステンレス製またはアルミニウム製の保護
管２で覆われ、この保護管２の中に、一または複数本、
例えば、２本の光ファイバユニット３が、余長を有する
状態で収容されている。

【００１９】図１においては、一例として、導体素線４
と同径の光ユニット１を用い、中央部に光ユニット１を
配し、これを中心として、その外周上に６本の導体素線
４が導体撚線層として配置されいる。しかし、光ユニッ
トと導体素線４の配置関係は、図８を参照して説明した
従来例における光ユニット５１と導体素線４と同様にし
てもよく、他の配置関係でもよい。

【００２０】また、導体撚線層中の導体素線４の１本と
光ユニット１とを置き換えて配置してもよい。さらに、
複数本の光ユニット１を配置する場合には、光ユニット
１を中央部に加え、導体撚線層中にも配置するか、複数
本の光ユニット１を導体撚線層中のみに配置し、中央部
を導体素線４としてもよい。

【００２１】図２は、本発明の実施の形態の光ファイバ
複合架空線に用いる光ユニットの斜視図である。図中、
図１と同様な部分には同じ符号を用いて説明を省略す
る。１１は光ファイバ、１２は紐である。光ファイバユ
ニット３は、複数心、例えば７心の、被覆を施された光
ファイバ１１であって、一心を中心としてその外周に６
心が撚りなしで束ねられ、紐１２で粗巻きされたもので
ある。この複数心の内、中心またはその他の光ファイバ
１１を抗張力線に置き換えてもよい。

【００２２】この光ファイバ１１としては、例えば、外
径１２５μｍの光ファイバガラスの上に、紫外線硬化型
樹脂の一次被覆層を被覆した外径０．２５ｍｍの光ファ
イバ、または、シリコーン樹脂の一次被覆層を被覆した
外径０．４ｍｍの光ファイバを用いることができる。

【００２３】紐１２について説明する。この紐１２は、
例えば、繊維束からなるもので、複数の光ファイバユニ
ット３の識別のために着色されている。１本の光ファイ
バユニット３に対する紐は、無着色としても、他の光フ
ァイバユニット３と識別することができる。また、有彩
色だけでなく無彩色の着色でもよい。紐１２を形成する
繊維束の繊維を２色に染め分けて、２色の組合せで識別
できるようにしてもよい。

【００２４】紐１２は、１本の光ファイバユニット３に
対し、複数本を用いてもよい。その場合には、後述する
ように、少なくとも２本は、互いに逆方向になるように
巻き付けることが望ましい。なお、この複数本の紐１２
には、同じ色の着色をするが、異なる色の着色をしても
よい。

【００２５】光ファイバ複合架空線は、送電線と並設し
て架線されるために、誘導電流や事故時の短絡電流等に
より、瞬間的に２００℃程度の高温になる可能性があ
る。さらに、架線張力による伸び、振動による伸び、温
度上昇による伸び等、通常の陸上ケーブルに比べ、より
大きなストレスを受ける。特に、高温で紐１２が熱収縮
したとき、紐１２の光ファイバ１１への締め付け力、お
よび、紐巻きによりバンドルされた光ファイバユニット
３と保護管２の内壁との間で生じる側圧により、光ファ
イバ１１は、紐１２から側圧を受けることになる。

【００２６】光ファイバ１１は、側圧を受けるとマイク
ロベンドが発生しやすく、伝送損失が増加してしまう。
特にＧＩ型光ファイバの場合は、ＳＭ型光ファイバに比
べて側圧の影響が大きい。このため、光ファイバユニッ
ト３は、余長を有する状態で保護管２の中に収容されて
いる。

【００２７】紐１２の材質としても、熱劣化によるマイ
クロベンドロス増を防止するために、２００℃以下で融
点を持たず、熱融着しない材質とする必要がある。例え
ば、コットン繊維束、ケブラー（登録商標）繊維束等を
用いることができる。

【００２８】紐１２に繊維束を用いると、繊維束は、断
面形状が変形しやすいため、紐１２と光ファイバ１１と
の接触部分が面接触となる。したがって、光ファイバ１
１との接触部分が線接触となる１心の丸紐と比較して、
繊維束を用いた方が、接触部分が広くなる。その結果、
単位面積当たりでは、光ファイバ１１が紐１２から受け
る側圧を軽減することができる。

【００２９】特に、保護管２として、ステンレス管など
の金属管を用いた場合、通常のプラスチックチューブの
保護管に比べ、保護管が固く変形しないため、光ファイ
バ１１の受ける側圧が大きくなるから、上述した紐１２
の採用による側圧軽減は重要となる。

【００３０】さらに、紐１２自身に余長を持たせること
によって、紐１２の熱収縮による側圧を抑えることがで
きる。すなわち、紐の長さをＬ、粗巻きピッチをＰ、束
ねられた複数心の光ファイバの最小外接円の直径をＤ、
光ファイバユニットの長さをＬ_uとしたとき、Ｌ＞（１＋（πＤ／Ｐ）²）^1/2×Ｌ_u を満足するように、紐１２の長さを制御することによ
り、紐１２自身に余長を持たせることができる。紐１２
自身に余長を持たせる方法は、図３を用いて後述する。

【００３１】上述した式の右辺は、光ファイバユニット
の長さがＬ_uの区間において、光ファイバ１１の最小外
接円の周囲に接して紐１２を巻いたときの紐の長さＬを
幾何学的に求めたものである。紐１２の断面の直径ｄを
考慮すると、上述した式中、Ｄは（Ｄ＋ｄ）とすべきで
あるが、実際にｄの値を正確に測定することは困難であ
り、ｄの値を無視している。紐１２の長さＬが上述した
式を満足することは、幾何学的に見て、紐１２が光ファ
イバ１１の束の外周に接しないですみ、紐１２自身が余
長を持つことを意味する。現象的に言い換えれば、紐１
２は光ファイバ１１に緩く巻かれていることを意味す
る。

【００３２】紐１２に繊維束を用いる場合、この繊維束
自身は、撚られている方が好ましい。繊維が毛羽立つ
と、極めて細い毛羽立ち部分が光ファイバ１１に引っか
かったりして光ファイバ１１を締め付けることによっ
て、ロス増が生じる。繊維束自身を撚ることにより、こ
のロス増を防ぐことができる。また、光ユニットの製造
時において、紐巻き装置から紐が繰り出されるとき毛羽
があると引っかかりが生じ、摩擦力が安定せず、紐１２
のサプライ張力が変動するため、製造の安定性の観点か
らも撚りがある方がよい。紐１２の撚りピッチは、短す
ぎると、断面が変形しにくくなるため、撚りピッチは、
１００ｍｍ以上にすることが望ましい。

【００３３】紐１２を光ファイバ１１の束の上に粗巻き
するときの粗巻きピッチは、端末部での光ファイバユニ
ット３の識別性を考えると短い方がよいが、製造性、光
ファイバ１１の伝送特性の点からは長い方がよい。光フ
ァイバ１１は、撚られずに束ねられているだけであるた
め、このような光ファイバユニット３を曲げると、曲げ
の内側の光ファイバ１１は余り、外側の光ファイバ１１
は引っ張られることになる。このとき、紐１２の粗巻き
ピッチが短いと、光ファイバ１１が動きにくくなるた
め、曲げによって生じた曲げの内側で発生する光ファイ
バ１１の余長分を均一に吸収できず、蛇行を生じること
になり、その結果、ロス増を生じてしまう。

【００３４】また、高温で紐１２が熱収縮し、紐１２に
より光ファイバ１１への締め付け力が生じたときも、粗
巻きピッチを長くした方が締め付け力が小さくなりロス
増が生じにくくなる。すなわち、単位長さ当たりの締め
付け力をＴ、粗巻き紐の螺旋の曲率をＲ、粗巻きピッチ
をＰ、粗巻き紐の半径をｒとしたとき、Ｔ∝１／Ｒ＝１／（Ｐ²／（４π²ｒ）＋ｒ）となり、粗巻きピッチＰが大きいほど締め付け力Ｔは小
さくなる。試験結果を用いて後述するように、粗巻きピ
ッチＰを１００ｍｍ以上とすることにより、ロス増が生
じないことが判明している。

【００３５】ただし、粗巻きピッチＰが長くなると、端
末部分で紐１２が緩んでバラケやすく、紐１２の着色に
よる光ファイバユニット３の識別が難しくなる。このた
め、１本の光ファイバユニット３に対し、着色された紐
１２を２本用い、互いに逆方向に巻くことにより、１本
の紐１２が緩んでほどけても、他の１本が緩まないよう
にすることができる。３本以上の紐１２を用いてもよ
く、この場合、少なくとも２本のものが逆方向に撚られ
ていればよい。

【００３６】図３は、本発明の実施の形態の光ファイバ
複合架空線に用いる光ユニットの製造装置を説明するも
のであり、図３（Ａ）は全体構成図、図３（Ｂ）は集線
ダイス２２における光ファイバの状態の一例を説明する
ための光ファイバ束の断面図である。図中、図１，図２
と同様な部分には同じ符号を用い説明を省略する。２１
はサプライ装置、２２は集線ダイス、２３は紐巻装置、
２４は紐サプライ張力調整板、２５はボビン、２６はロ
ーラ装置、２７は熔接装置、２８はサプライ装置、２９
はステンレステープ、３０は引落し装置、３１は巻取装
置である。

【００３７】図３（Ａ）を参照して説明する。１４本の
光ファイバ１１は、それぞれサプライ装置２１から供給
されるが、２組に分かれて、個別の集線ダイス２２に供
給され、７本ずつの光ファイバ１１からなる２本の光フ
ァイバ束にされる。各集線ダイス２２から取り出された
２本の光ファイバ束は、ローラ装置２６に供給される前
に、それぞれ２台の紐巻装置２３を順次通過する。

【００３８】紐巻装置２３は、紐サプライ張力調整板２
４とボビン２５を有し、これらの中心軸が光ファイバ束
に一致するように配置されている。このボビン２５に
は、紐１２がチーズ巻きされている。紐巻装置２３は、
回転のための動力装置を備えず、紐１２を、繰り出し時
の摩擦力だけによる低張力で、紐サプライ張力調整板２
４から繰り出し、光ファイバ束に巻き付ける。各２台の
紐巻装置２３は、紐１２を光ファイバ束に順次互いに逆
方向に巻き付ける。それぞれ２本の紐１２が巻き付けら
れた２本の光ファイバ束は、図２を参照して説明した光
ファイバユニット３になる。

【００３９】２本の光ファイバユニット３は、ローラ装
置２６において、平行にされて熔接装置２７に供給され
る。同時に、ステンレステープ２９が、サプライ装置２
８から熔接装置２７に供給され、２本の光ファイバユニ
ット３を取り囲む任意の外径のステンレス管が形成され
る。このステンレス管は、図２を参照して説明した保護
管２の一具体例であり、全体として、図１，図２を参照
して説明した光ユニット１になる。引落し装置３０は、
例えば、光ユニット１をその上下から挟み込むベルトコ
ンベア等の駆動装置であり、光ユニット１を巻取装置３
１に供給する。光ファイバ１１は、撚られずに束ねられ
ているだけであるため、サプライ装置２１を回転駆動さ
せる必要がなく、設備が簡便になり、かつ製造線速が速
くなる。

【００４０】図２を参照して説明したように、紐１２自
身に余長を持たせることが望ましいが、紐自身に余長を
持たせる方法として、２通りの方法を例示する。

【００４１】第１の方法は、光ファイバ１１のサプライ
張力および紐１２のサプライ張力を調整する方法であ
る。光ファイバ１１のサプライ張力をＴ_f，ヤング率を
Ｅ_fとし、紐１２のサプライ張力をＴ_b，ヤング率をＥ
_bとしたとき、（Ｔ_f／Ｅ_f）＞（Ｔ_b／Ｅ_b）を満足するように設定することにより、紐自身に余長を
持たせる。

【００４２】第２の方法は、光ファイバ１１がタイトに
束ねられる前に、紐１２を巻く方法である。図３（Ａ）
に示された集線ダイス２２において、十分大きなダイス
を用い、光ファイバ１１をタイトに束ねない。すなわ
ち、図３（Ｂ）に示されるように、光ファイバ１１間に
隙間のある状態として束ね、その上に紐１２を荒巻き
し、その後、ローラ２６の位置等において、光ファイバ
１１をタイトに束ねる。このようにすることにより、紐
１２に余長を付与することができる。

【００４３】試作品およびその試験結果について説明す
る。外径が０．２５ｍｍφの光ファイバ１１を中心に１
心、外周に６心束ねた。このとき、光ファイバ１１の幾
何学上の最小外接円の直径をＤとすると、Ｄ＝０．７５
ｍｍφとなる。この光ファイバ束に、コットン繊維束の
紐１２を、１本または２本、粗巻きピッチ１００ｍｍ以
上で粗巻きし、光ファイバユニット３を製作した。２本
の紐１２の場合は、逆方向に巻き付けた。なお、比較例
として、粗巻きピッチ６０ｍｍのものも用意した。この
光ファイバユニット３を２本、外径３．０ｍｍφのステ
ンレス製の保護管２の中に収容して、光ユニット１を試
作した。

【００４４】図８を参照して説明した従来構成の場合、
光ユニット５１に、１２心程度の光ファイバを収容する
には、光ユニット５１の外径を５．０ｍｍ以上にする必
要があったが、上述した試作品では、３．０ｍｍまで細
径化が可能で、かつステンレス管を用いているため十分
な機械強度を確保できる。

【００４５】耐熱試験として、２００℃ヒートショック
試験および−４０〜１００℃ヒートサイクル試験を実施
した。初期ロスの損失増および耐熱試験時の損失増は、
いずれも、波長１．５５μｍにおいて測定した。

【００４６】図４は、試作品と比較例の評価結果を示す
説明図である。初期ロスの損失増は、粗巻きピッチが６
０ｍｍの場合、０．１ｄＢ／ｋｍであったが、１００ｍ
ｍ，３００ｍｍの場合にはなかった。また、耐熱試験時
の損失増は、粗巻きピッチが６０ｍｍの場合、０．３ｄ
Ｂ／ｋｍであった。これに対し、粗巻きピッチが１００
ｍｍの場合、紐の余長が０．０２％のときには耐熱試験
時の損失増がなかったが、紐の余長がなく０．０３％の
張りがあるときには、０．０１ｄＢ／ｋｍであった。粗
巻きピッチが３００ｍｍの場合には、紐に０．０３％の
張りがあるときにも耐熱試験時の損失増がなかった。

【００４７】上述した試験においては、紐の余長および
紐の張りの測定を次のようにして行なった。まず、測長
する光ファイバユニット３の長さがＬ_uの両端において
紐１２を切断し、この紐１２のしわを適度に伸ばして、
紐１２の長さＬを測定した。紐に余長および張りがない
場合の紐の長さは、上述した式の右辺、（１＋（πＤ／
Ｐ）²）^1/2×Ｌ_uにおいて、粗巻きピッチＰが光ファ
イバ１１の幾何学上の最小外接円の直径Ｄに比べて十分
大きいため、光ファイバユニット３の長さＬ_uに等しい
ものとした。

【００４８】しかし、測長する光ファイバユニット３の
紐１２の長さは、しわをどの程度延ばすかによって測定
値が異なり、正確に測長することがむずかしかった。そ
こで、紐１２のしわを伸ばして正確に測長する方法を検
討し、新たに試験を行なった。

【００４９】図５は、光ファイバユニットの紐を測長す
る方法の説明図である。図５（Ａ）は第１の工程、図５
（Ｂ）は第２の工程である。図中、図１，図２と同様な
部分には同じ符号を用いて説明を省略する。４１は滑
車、４２はおもりである。所定長さＬの光ファイババン
ドル３に巻かれた紐１２の長さを測長する。

【００５０】図５（Ａ）において、光ファイバユニット
３の所定長さＬ_uの両端部において、紐１２に印を付け
る。印を付けた紐１２を、印を付けた区間よりも長い範
囲の両端で切断する。図５（Ｂ）において、切断した紐
１２の左端を固定部に取り付け、右端を滑車４１にかけ
て先端に重り４２を吊るす。重り４２の重さを変えて、
各引張荷重ごとに紐１２上の２つの印の間隔を測長し、
グラフ化する。例えば、５ｇから２５ｇまで５ｇステッ
プで測長する。

【００５１】図６は、引張荷重に対する紐長さの関係を
表わす線図である。図中、横軸はおもりによる引張荷重
Ｗ、縦軸は測長した２つの印の間の紐長さＬ_Wである。
図５（Ｂ）において、プロットした５点を最小２乗近似
等でフィッティングしてやれば、引張荷重Ｗが０のとき
のＹ切片の値が求められる。

【００５２】引張荷重が０のときの紐１２の長さをＬ_W0
とし、紐１２のヤング率をＥ、紐断面積をＳとすると、
次式が成り立つ。

【００５３】Ｌ_W＝（Ｗ／（Ｅ・Ｓ）＋１）・Ｌ_W0 図６に示したグラフは、この関係式を表わすものであ
り、Ｙ切片の値は、Ｌ_W0に等しい。しわを延ばす際に、
荷重をわずかにかけただけでも紐１２が延びてしまうた
め、紐１２の測長がむずかしかったが、上述した方法で
外挿することによって、引張荷重Ｗが０の状態であっ
て、かつ、しわがなくなった状態での紐１２の長さを正
確に測定することができるようになった。しわがある状
態の紐１２の長さは、Ｌ_W0よりも短く、しわが伸びるま
で引張荷重Ｗは０である。

【００５４】したがって、紐の余長および紐の張りの測
定の際に、紐１２の長さＬは、上述した新たな方法で、
引張荷重Ｗが０の状態であって、かつ、しわがなくなっ
た状態での紐１２の長さＬ_W0として測定することとし
た。なお、光ファイバユニット３において、光ファイバ
１１の束を粗巻きした紐に余長および張りがない場合の
紐の長さは、上述した評価の場合と同様に、光ファイバ
ユニット３の長さＬ_uに等しいものとした。

【００５５】新たな試作品およびその評価結果について
説明する。外径が０．２５ｍｍφの光ファイバ１１を中
心に１心、外周に６心束ねた。この光ファイバ束に、コ
ットン繊維束の紐１２を、１本または２本、粗巻きピッ
チ８０ｍｍ以上で粗巻きし、光ファイバユニット３を製
作した。２本の紐１２の場合は、逆方向に巻き付けた。
この光ファイバユニット３を２本、外径３．０ｍｍφの
ステンレス製の保護管２の中に収容して、光ユニット１
を試作した。耐熱試験として、２００℃ヒートショック
試験および−４０〜１００℃ヒートサイクル試験を実施
した。初期ロスの損失増および耐熱試験時の損失増は、
いずれも、波長１．５５μｍにおいて測定した。

【００５６】図７は、試作品と比較例の評価結果を示す
説明図である。初期ロスの損失増は、粗巻きピッチが８
０ｍｍの場合、紐の余長を張り側０．１５％にすると、
０．１ｄＢ／ｋｍであったが、１００ｍｍ，３００ｍｍ
の場合にはなかった。また、耐熱試験時の損失増は、粗
巻きピッチが１００ｍｍの場合、紐の余長が０．１％張
りのときには損失増がなかったが、０．１５％張りのと
きには、０．２ｄＢ／ｋｍロス増した。また、粗巻きピ
ッチが３００ｍｍの場合、紐の余長が１．０％余りのと
きはユニットの識別が可能であったが、紐の余長が１．
２％余りのときは紐が弛んで紐の着色による光ファイバ
ユニットの識別が困難であった。

【００５７】光ファイバユニット３において、光ファイ
バ１１を粗巻きしている紐１２は、紐の長さをＬ、光フ
ァイバユニット３の長さをＬ_uとしたとき、余長率ε
は、 ε＝（Ｌ−Ｌ_u）／Ｌ_u×１００となる。この値が正の場合には余りの余長、負の場合に
は張りの余長ということができる。

【００５８】そして、上述した新たな評価結果から、紐
の粗巻きピッチが１００ｍｍ以上の場合において、−
０．１≦εを満足する場合に、初期ロスの損失増および
耐熱試験時の損失増がなかった。なお、紐の粗巻きピッ
チが８０ｍｍの場合には、ε＝−０．１のときにも、耐
熱試験時の損失増が０．１５ｄＢ／ｋｍ生じているが、
０．１５％張りの場合に比べると耐熱試験時の損失増が
半分にまで減少している。また、上述した新たな評価結
果から、ε≦１．０を満足する場合に、複数ユニットの
識別性が特に良好であった。

【００５９】なお、上述した新たな評価結果で特に顕著
であるが、紐１２の余長が張りの状態である場合にも、
張りが所定の範囲内であればロス増がなかった。このこ
とは、上述したように、幾何学的に見て、紐１２が光フ
ァイバ１１の束の外周に接し、紐１２自身が張りの状態
にある場合でも、ある範囲まではロス増がないことを意
味する。この理由は、粗巻きピッチが大きいと、少々張
り気味で巻かれていても光ファイバに与える側圧が非常
に小さいため、特性が良好になるためである。

【００６０】したがって、紐１２の余長が少々張りの状
態である場合にも、実効的には紐１２の余長が余りの状
態である場合と同様に、紐１２が光ファイバ１１に緩く
巻かれていることを意味する。もちろん、０≦εを満足
する場合、すなわち、余長が余りの場合には、紐の材
質、太さなどに影響されることなく損失増を防止するこ
とができる。

【００６１】上述した光ファイバユニットの紐を測長す
る方法において、光ファイバユニット３の所定長さＬ_u
の両端部において、必ずしも紐１２に印を付ける必要は
ない。例えば、両端部で紐１２をそれぞれ把持部材に取
り付けた上で、余分な紐を切断して光ファイバユニット
３から外し、把持部材間に引張荷重をかけて、把持部材
間の長さを測定すればよい。光ファイバユニットの所定
長区間における紐の一部分を、光ファイバユニットから
外して引張荷重をかけ、複数の引張荷重の値ごとに紐の
一部分の長さを測定し、この測定値に基づいて引張荷重
が０のときの紐の一部分の長さを求めることができれば
よい。この測長方法は、しわを有する紐の測長一般に適
用することができるが、特に、上述したようなわずかな
余長が問題となる光ファイバユニットの紐の測長に好適
である。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光ファイバ複合架空線によると、架空送電線，架空地
線等の光ファイバ複合架空線において、光ファイバを収
容する空間を広くとることができ、かつ、十分な機械特
性、信頼性を保持したままで、光ユニットの細径化、多
心化を実現できるという効果がある。さらに、紐の少な
くとも１本が着色され、少なくとも２本が光ファイバ束
の上に逆方向に巻かれる場合には、光ファイバの多心化
に伴う端末部分での光ファイバユニットの識別性の低下
を解決できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための光ファイ
バ複合架空線の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の光ファイバ複合架空線に
用いる光ユニットの斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態の光ファイバ複合架空線に
用いる光ユニットの製造装置を説明するものであり、図
３（Ａ）は全体構成図、図３（Ｂ）は集線ダイスにおけ
る光ファイバの状態の一例を説明するための光ファイバ
束の断面図である。

【図４】試作品と比較例の評価結果を示す説明図であ
る。

【図５】光ファイバユニットの紐を測長する方法の説明
図である。

【図６】引張荷重に対する紐長さの関係を表わす線図で
ある。

【図７】試作品と比較例の評価結果を示す説明図であ
る。

【図８】従来の光ファイバ複合架空線の断面図である。

【符号の説明】

１…光ユニット、２…保護管、３…光ファイバユニッ
ト、４…導体素線、１１…光ファイバ、１２…紐、２２
…集線ダイス、２３…紐巻装置、２４…紐サプライ張力
調整板、２５…ボビン、２７…熔接装置、２９…ステン
レステープ、３０…引落し装置、４１…滑車、４２…お
もり。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撚りなしで束ねられた複数心の光ファイ
バを紐で粗巻きした光ファイバユニットが余長を有する
状態で金属管の中に収容された光ユニットを有し、前記
紐は、繊維束からなり光ファイバへの側圧を軽減させる
余長を有することを特徴とする光ファイバ複合架空線。
【請求項２】前記紐は、１００ｍｍ以上の粗巻きピッ
チで巻かれたものであり、紐の長さをＬ、前記光ファイ
バユニットの長さをＬ_uとしたとき、 −０．１≦（Ｌ−Ｌ_u）／Ｌ_u×１００を満足することを特徴とする請求項１に記載の光ファイ
バ複合架空線。
【請求項３】前記紐を前記光ファイバユニットの１本
あたり複数本有し、前記紐は、１００ｍｍ以上の粗巻き
ピッチで巻かれたものであり、少なくとも１本が着色さ
れ、少なくとも２本が逆方向に巻かれていることを特徴
とする請求項１または２に記載の光ファイバ複合架空
線。
【請求項４】前記繊維束は、２００℃以下の温度で熱
融着しない材質のものであることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバ複合架空
線。
【請求項５】前記金属管は、ステンレス管であること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
光ファイバ複合架空線。