KR900010555Y1 - 광파이버 복합가공선 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광파이버 복합가공선

제1도는 광파이버 복합가공선의 일례의 횡단면도.

제2a도 및 b도, 제4도, 제5도, 제6도는 모두 본고안의 광파이버의 실시예의 사시도.

제3도는 종래의 광파이버의 횡단면도.

제7도는 광파이버의 진동시험의 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광파이버 유닛 2 : 스페이서

3 : 나선홈 4 : 광파이버

5 : 광파이버 보호판 6 : 도체연선층(導體然線層)

7 : 광파이버유리 8 : 1차피복층

9 : 2차피복층 10 : 광파이버 소선

11, 11' : 내열성의 얇은 테이프 13 : 쿠션층

14 : 2층구조 테이프 15 : 섬유

본 고안은 가공송전선 내지 가공지선(架空地線)에 광파이버를 복합한 복합가공선의 개량에 관한 것이다.

가공송전선의 계통보호, 제어를 목적으로 가공송전선 내지 가공지선에 광파이버를 수납한 광파이버 복합가공선이 사용되고 있다.

제1도는 일반적으로 알려져있는 광파이버 복합가공선의 횡단면도를 표시한 것이다. 이 광파이버 복합가공선은 중심에 위치하는 광파이버유닛(1)과 그 외주상의 예를들면 알루미늄 피복강선, 알루미늄선 등의 도체소선(6')의 다수개를 연선하여 구성한 도체연선층(6)으로 이루어져 있다.

상기 광파이버 유닛(1)은 둘레상에 복수개의 나선홈(3)을 형성하고, 이 나선홈 (3)속에 광파이버(4)를 수납한 예를들면 알루미늄제의 스페이서(2)와, 스페이서(2)를 수납한 알루미늄제의 광파이버 보호관(5)에 의해 형성되어 있다. 그리하여, 상기 스페이서(2)의 나선홈(3)에 수납하는 광파이버(4)는 제3도에 그 횡단면도를 도시한 바와같이, 광파이버 유리(7)위에 쿠션층으로서의 실리콘수지 등에 의한 1차피복층(8) 및 불소수지 등에 의한 2차피복층(9)를 형성한 것이 사용되고 있다.

상술한 구조를 가진 광파이버 가공선은, 광파이버(4)가 스페이서(2)의 나선홈 (3)속에 수납되어 있고, 또한 이 스페이서(2)가 광파이버 보호관(5)속에 수납되어 있으므로, 충분한 기계적강도를 가지고 있다. 그러나, 한편 이미 가설된 가공선과의 교체를 가정할 경우, 외경치수는 종래의 가공선과 대략 동등하지 않으면 안되지만, 본 고안구조의 광파이버복합가공선에서는 스페이서(2)의 단면적분만큼 광파이버를 수납할 수 있는 공간이 적어지고, 또한 외경에 대해서도 흡수가 제한되기 때문에, 광파이버의 다심화라는 점에서는 불리하게 된다. 이와 관련해서, 외경 125μmΦ의 광파이버 유리(7)위에 외경 0.4mmΦ 까지 실리콘수지의 1차피복층(8)을 형성하고, 그위에 외경 0.7mmΦ 까지 불소수지 등의 2차피복층(9)을 형성한 광파이버(4)를 스페이서(2)의 나선홈 (3)에 수납하는 경우, 외경 4.0mmΦ 의 스페이서(2)에 대해서 1개의 홈에 5심까지 밖에 수납할 수 없었다.

또한 광파이버복합가공선은 도체를 흐르는 전류에 의해서 항상 100∼150℃의 고온에 노출되고 있으며, 특히 단락사고가 발생했을때에는 300℃ 가까이 까지 달하지만, 한편, 광파이버의 고온에서의 전송손실증가는 2차피복층의 고온에서의 수축에 의한 마이크로벤드에 의해서 발생하는 문제가 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하고 광파이버 유니트의 외경을 크게하지 않으면서 수납하는 광파이버의 다심화를 실현한 광파이버 복합가공선을 제공하는 것으로서, 그 특징은, 스페이서의 나선홈속에, 광파이버상에 1차피복층을 형성한 광파이버소선의 복수개를 연선하여 그위에 내열성이 있는 얇은 테이프를 감은 광파이버를 수납하는데에 있다.

이하에 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제2a도 및 b도는 제1도의 광파이버 복합가공선에 있어서, 스페이서(2)의 나선홈(3)의 속에 수납하는 광파이버(4)의 실시예의 사시도를 표시한다.

제2a도는 예를 들면 외경 125μmΦ 의 광파이버 유리(7)위에 1차피복층(8)을 형성한 외경 0.4mmΦ 의 광파이버소선(10)의 복수개를 항장력체(12)의 주위에 연선한 위에 두께 0.075mm, 폭 6mm의 4불화수지 테이프와 같은 내열성이 있는 얇은 테이프(11)를 길이방향으로 감고, 테이프(11)의 옆가장자리의 중첩되는 부분을 접착제로 접착한다. 또 제2b도는 제2a도와 마찬가지의 광파이버소선(10)의 연선한 위에 두께 0.0125mm의 폴리이미드테이프와 같은 내열성이 있는 얇은 테이프(11')를 나선형상으로 감아서 형성한 것으로서, 감는 방법은 포개감기, 맞대감기 혹은 개방나선감기의 어느것이라도 지장없다.

테이프의 재질로서는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 소정의 내열요구에 따라서, 상기 이외의 불소수지나 PPS(황화폴리페니렌) 등의 엔진니어링플라스틱등 내열성이 있는 얇은 테이프면 된다.

또, 고온에서의 피복의 수축에 의한 광파이버의 마이크로벤드의 손실 및 내열성이 있는 얇은 테이프의 두께에 의해서 생기는 테이프를 감은 유닛의 표면의 요철(凹凸)에 기인되는 측압(側壓)을 저감시키기 위해서는 테이프의 두께는 0.1mm 이하의 얇은 것이라야 하는 것이 바람직하다.

제4도는, 테이프를 다층구조로 했을때의 실시예로서 항장력체(12)의 주위에 광파이버소선(10)을 연선한 외주의 안쪽에 쿠션층(13)을 가지는 내열성이 있는 얇은 테이프(11)에 의해 형성된 2층구조테이프(14)를 가로감은 구조이다. 본 구조의 특징은, 광파이버(4)의 내측압특성이 개선되는 것으로서, 쿠션층으로서는 내열성 테이프보다 영률이 작고, 쿠션효과가 있는 재질이면 된다.

제5도는, 항장력체(12)의 주위에 광파이버소선(10)을 연선한 위에 내열성의 섬유(15)를 쿠션층으로서 충전한 다음, 내열성의 얇은 테이프(11)를 가로감은 구조이다. 본 구조의 특징은, 쿠션층을 가지고 있기 때문에, 내측압특성이 개선되는 동시에, 송전선의 사고시에 순간적으로 스페이서의 온도가 상승했을 경우, 쿠션층이 단열효과를 지니고 있어, 광파이버에 전달되는 온도상승이 완화되는 점이다.

또, 제6도는, 제5도에 표시한 내열성이 있는 섬유를 쿠션층으로서 충전한 다음 내열성이 있는 얇은 테이프를 가로감은 광파이버를 이 광파이버의 외경과 대략 같거나 혹은 그 외경보다 작은 홈의 스페이서에 수용한 구조를 가진 광파이버 유닛이다. 광파이버를 쿠션층을 통해서 구속하여 수용하므로서, 광파이버와 스페이서가 일체화되어, 가선장력이나, 바람에 의한 진동, 또는 단락사고나 낙뢰에 의한 케이블의 신축에 대해서 광파이버에 국부적인 마이크로 벤드가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

상기한 본 발명의 광파이버 복합가공선에 의하면 이하와 같은 효과가 있다.

① 광파이버의 고온에서의 전송손실증가는 2차피복층의 수축에 의한 마이크로벤드에 의해서 발생하나, 본 발명에서 사용하는 광파이버의 종래의 2차피복에 상당하는 내열테이프의 두께를, 종래의 압출성형에 의해서 얻어지는 제조조건을 고려한 최소한의 두께인 0.15mm에 비해 1/2이하의 얇은 테이프를 사용할 수 있으므로, 2차피복의 수축에 의해서 광파이버에 가해지는 수축응력을 작게할 수 있다.

② 또, 부수적인 이점으로서, 종래의 압출성형에 의해 2차피복층을 형성한 광파이버보다도, 광파이버접속시에 있어서의 2차피복의 제거가 극히 용이해진다.

③ 종래의 2차피복을 실시한 광파이버에 비해 세경화(細經化)라고 하는 점에서 유리하다.

④ 스페이서의 한홈에, 내열성의 테이프로 다발로 하지않고 복수개의 심의 광파이버소선을 각각 수용하는 구조와 비교해서, 광파이버의 신뢰성, 전송특성의 점에서 우수하다.

즉, 상기한 종래의 구조에서는, 광파이버소선간, 광파이버소선과 스페이서의 홈 내벽과의 사이의 마찰계수가, 길이방향으로 일정하지 않고, 또, 광파이버소선이 개별적으로 자유롭게 움직일수 있으므로, 외부로부터 신축이나 진동이 가해졌을 때, 국부적인 변형을 파이버가 받기쉽게 된다.

특히 1차피복에 실리콘수지를 사용했을 경우, 실리콘수지는 마찰계수가 크기 때문에, 이와같은 광파이버소선을 스페이서의 홈내에 수용하면, 홈의 내벽을 실리콘수지 피복층과의 사이의 접촉에 의해서, 마찰력이 불균일하게 되기 때문에, 광파이버 복합가공선에 수축, 진동 등의 외력이 가해졌을때에 광파이버에 국부적인 응력이 쉽게 걸려서 마이크로벤드손실이 발생하는 경향이 있다. 이에 반해, 본 고안에서는 광파이버소선을 접합시킨 다음에 내열성 테이프를 감았기 때문에, 각 광파이버소선이 일체가되어 광파이버를 구성하고, 스페이서의 홈내벽과의 미끄러짐이 길이방향으로 한결같이 되기 때문에 전송손실에 영향을 주는 일이 없다.

제7도는 길이 1m의 광파이버유니츠에 진폭 ±5mm, 주파수 35Hz의 진동을 가하면서 광파이버의 전송손실변화를 연속측정한 결과를 표시한 것으로서, 도면중의 실선은 본 발명에 의한 제2a, b도의 광파이버를 사용한 결과이며, 점선을 광파이버소선을 집합시킨 다음 내열테이프를 감지않고 그대로 스페이서의 홈에 수납한 결과로서, 본 고안에 의해서 진동에 의한 전송손실 증가량을 0.6dB/m로부터 손실변화가 없는 것으로 개선할 수 있었다.

Claims (3)

1. 둘레상에 형성한 복수이 나선홈(3)속에 광파이버(4)를 수납한 스페이서(2)의 광파이버보호관(5)을 가진 광파이버유닛(1)과 그 외주상에 형성한 도체연선층(6)으로 이루어진 광파이버 복합가공선에 있어서, 상기 나선홈(3)속에, 광파이버유리(7)위에 실리콘수지를 코팅한 1차피복층(8)을 형성하며 외경이 0.6mm 이하인 광파이버소선 (10)의 복수개를 연선하여 그위에 융점이 200℃ 이상, 두께가 100㎛ 이하의 내열성이 있는 얇은 테이프(11)(11')를 감은 광파이버를 수납한 것을 특징으로 하는 광파이버 복합가공선.
2. 제1항에 있어서, 광파이버소선(10)을 연선한 위에 내열성이 있는 얇은 테이프 (11)를 길이방향으로 감고 그 옆가장자리의 중첩되는 부분을 접착한 것을 특징으로하는 광파이버 복합가공선.
3. 제1항에 있어서, 광파이버소선(10)을 연선한 위에 내열성이 있는 얇은 테이프(11')를 감은 것을 특징으로 하는 광파이버 복합가공선.