TW531668B - Submarine optical cable - Google Patents
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531668 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明(1 ) - 本發明有關一種含有一個中央聚合性緩衝管之水底光 學電纜’該電纜特別適合長程中繼系統。 長权中繼系統用之水底電纜通常需要包含較少的光纖 數i,袁大光纖數係取決於光學放大器-中繼器的容量。 因此,長程中繼系統所用水底光學電纜之光纖數通常至少 4個、最多可達48個光纖。 長程水底電纜的全長(亦稱為段)通常約為15〇〇至2〇〇〇 公里,這些段一般係由數個光學電纜分段(5〇至8〇公里長) 所形成,彼此其間一般以放大器所分離。較佳在製造廠中 將電纜分段與放大器相接合,以製造最後為1〇〇〇至2〇0〇公 里長度的段,該等段隨後裝載在電纜安裝船。中繼水底系 統的全長可約為1000至約10000公里,視需要接合上述兩 段或更多段。 由於具有低的光纖數容量需求及較長長度,這些類型 光纖因此常為縮小尺寸,並包含承載光纖之單一中央緩衝 管。該含有光纖的緩衝管的内徑一般係小於約5公厘。 另一方面,非中繼系統用之水底電纜一般具有較高的 光纖數量需求(譬如最高達96個光纖),因此可依需要增加 該電纜尺寸,該等電纜長度一般約為50至150公里、最高 達400至500公里。 本技藝已知數種水底安裝用之電纜設計。 譬如,美國專利·5,125, 062號揭示一種水底電纜,包 含一個充填有一密封化合物(如矽膠)之中央金屬管,且嵌 設有光纖,該金屬管係由金屣(較佳鋼質)線的螺旋層所圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' * I immm Mmmm§ I n 一 0, · §mm§ I §1 ϋ 線一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 531668
五、發明說明(2 繞。線的間隙及螺旋層與中央管的間隙係充填有一種沿電 纜抗縱向水傳播之密封材料(較佳為聚氨酯樹脂)。另外, --------------^ i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中央管可由塑膠製造,此情形中螺旋層亦呈現可承受壓力 之拱部特徵。 美國專利4,684,213號有關一種水底電纜,包含一個 含有光纖之抗壓鋼管,受到兩層鋼線及一個銅或鋁製外金 屬官所包圍。一黏性化合物及/或一塑性材料膠質之壩部 係呈規則間隔地配置於中央管内部及位於中央管與外管之 間的線層之間隙中。 美國專利5, 463, 711號揭示一種淺水用水底電纜,包 含一個金屬製的中央管、位於該管内且包圍有一擋水材料 之光纖、及沿中央管周圍捲成一螺旋層之六個鋼線。 D.費力齊歐的“非中繼執行,,,國際電信報告19_( 1996) ;線- ,ρρ· 22-25揭示一種非中繼系統用之水底電纜(minisub CT⑧),其中光纖係容納於一個約5公厘外徑的隱藏式密封 中央銅管中,該電纜在此文件係為先前電纜設計⑶⑺^卯 16C®)之演進,包含一個包圍有一隱藏式銅管(6·ι公厘直 徑)之中央緩衝管。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 J.F·李伯特等人的“下世代之新水底電纜,,,1997年的 次光學會議δ己錄’ ρρ· 120-128中揭示一種長程中繼系統之 深水光學重電纜。該電纜含有容置於一個在電纜内作為抗 壓組件的膠質充填熔接鋼管中之具有大的有效面積(lea) 光纖,控制該管的製程以提供一個小型多餘光纖((K 1%)。 如此文件所述,略為過長的光纖、膠質充填及抗壓管之組
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合可提供光纖的極低應力環境,故盡量減小可用於分波長 夕工(WDM)及向頻寬系統對彎曲更為敏感的光纖中之損失 立曰i。如該文件所示,LEA光纖對於彎曲引起的損失比目 前所用的標準散佈偏移光纖(SDS光纖)更敏感。 由於上述,目前水底電纜用較小尺寸光學緩衝管的製 造顯然係傾向使用金屬管。 但申請人觀察到,由於種種缺點,可能較難製造小尺 寸的金屬緩衝管(譬如小於約6公厘外徑)。 如,在金屬官溶接期間光纖可能受到不良過熱而受 損,為了避免或至少限制光纖過熱的效應,習知技藝提供 了數種技術性解決方式,在製程中常用其他操作步驟或控 制技術。譬如,美國專利4,852,79〇號揭示將雷射光聚焦 在管表面上,用以熔接並隱藏式密封金屬條的抵靠緣而不 使下方結構大幅過熱。美國專利5,38〇,977號揭示採用一 種光纖導件,用於在金屬管内引導光纖,該導件係彈性驅 迫在金屬管熔接部相對之一内壁上。美國專利5, 76〇, 364 號揭示一種介於輔助管與鎖合區之間的熱擴散器,輔助管 用於將光纖插入金屬管内,鎖合區形成於該金屬管.上。 此外,應該施用特定技術及裝置以最佳地控制金屬管 内之多餘光纖長度值,譬如,美國專利4,852,790號揭示 在金屬管中使用一個氣流,以當金屬管包在輪外圍時將光 纖吹抵住金屬管外圍。美國專利5,231,260號揭示用於控 制金屬管内的光纖多餘長度之裝置,包含光纖及形成金屬 管及牽引裝置的金屬條之拉力調整裝置,包含金屬管用之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·丨丨丨丨丨丨I、訂·-----•線1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 531668 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
發明說明(4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可變拉力裝置。美國專利5,143,274號揭示一種用於含有 一預定過長段光纖的金屬管之製造方法,包括控制光纖速 度、金屬管溫度、及管的拉出拉力。 申请人觀察到’可有利地使用聚合性材料來製造此等 緩衝管,但申請人亦觀察到,具有縮小尺寸的聚合性緩衝 管可如下述對金屬管造成額外問題。 為了降低光纖的應力,較佳將光纖以相對於緩衝管長 度大致不會過長或略為過長(小於01%)方式設置於管内。 若光纖過長地配置於緩衝管内,則緩衝管内不具有線性的 路徑,而光纖將處於一個正弦/螺旋路徑。光纖若有愈大 過度長度,則正弦/螺旋路徑愈明顯。 因此,申請人觀察到,高於0.1%的多餘長度與小内徑 的緩衝管(對於12 + 24的光纖數通常小於約3公厘)並不相 谷。事貝上’若有太大的多餘長度(譬如,大於約0.1%), 光纖的正弦/螺旋路徑將接觸緩衝管壁,造成光纖上之微 彎曲及巨觀性彎曲等後續問題。另一方面,具較大内徑的 緩衝管可有更大的多餘長度,緩衝管内的光纖之正弦/螺 旋路徑可配置於較大剖面積内。 但申請人觀察到,製造緩衝管之習知聚合性材料及習 知擠製技術中,難以充分精確地控制選用的多餘長度。 尤其,申睛人觀察到,在播製線上製造緩衝管階段期 間及緩衝管儲存期間,必須控制多餘纖長之變化(管常在 製程結束時捲在一個儲存捲軸上)。通常,儲存期間(亦即 在管捲在捲軸與用以製造電纜之間)可為數個小時至約一 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 531668 Α7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 個星期。 藉由形成管的聚合性材料的熱性質作用來獲得聚合性 緩衝管中之光纖多餘長度。事實上,擠製的管在冷卻時由 於聚合性材料之較高熱膨漲係數(譬如依特定材料、擠製 狀況等,而約為5〇Χ1〇-6 至約3〇〇χ1(Γ6 1/<>c)而容易 顯著降低全長。因此,若由顯著拉力以擠製管離開擠製器 的相等速度將光纖供應至擠製器、且若形成緩衝管的材料 冷卻時具有譬如約〇· 1%的縱向牽引,則所產生的多餘光纖 在撥製程序結束時約為01%,可由預定拉力從供出捲線轴 鬆綁光纖以進一步修改該多餘長度。此情形中,光纖以比 已拉張情形更小的長度容置於緩衝管中,因此獲得比對光 纖不施用拉力更小之最後多餘長度光纖,但不論施用何種 ‘ k方法’一般可用習知製造技術在擠製程序結束時獲得 與預定多餘長度值呈較小偏離(±〇·〇2%)之緩衝管。 但申請人觀察到,一旦(譬如在捲軸上)收集到根據習 知技術製造的緩衝管之後,用於形成管之聚合性材料容易 另外凝結、且尤其產生收縮,一般無法預知此凝結;但常 造成額外的管收縮而導致所設定多餘光纖值具有無法控制 的變化(通常為增加)。 如申請人所觀察,管在儲存期間之此種收縮在部份情 況可導致可與預定多餘長度值相比較之多餘長度變化,故 顯著修改了最後多餘光纖值、並在製造光學電纜時產生後 續使用該管時的問題。 尤其,申請人觀察到,在高速生產時,管通常以隨機 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----;丨;—,-------------訂---------線 (請先閱讀背面之注*事項再填寫本頁) 531668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(6 ) 〜 交又圈狀捲在捲軸上,此紊亂的管捲繞係產生在捲轴收集 的管束上呈隨機分佈之間隙。管可能在接近這些間隙處更 易鬆弛並收縮,其他區域中的鬆弛則可能受阻,故造成捲 在不同捲軸上及沿捲在相同捲軸上之該管不同段的管具有 不受控制的不同收縮。 因此’在譬如約〇· 1 %等多餘光纖長度的預定值情形中 >,申請人在約1週的儲存期間之後,依不同材料、擠製及 儲存條件而測得約〇· 12%至約〇· 3%之最後多餘長度。雖然 對於具有較大内徑(如約10公厘或更大)之緩衝管,多餘光 纖長度值相對於預定值的特定變化係為可接受的。但申請 人觀祭到,即使對於預定值的小變化,對於具有較小内徑 (如小於5至6公厘)的緩衝管亦難以接受。事實上,若該變 化過大,則可能使光纖位於迫使光纖接觸緩衝管内壁之一 個路徑上,造成光纖的微彎曲效應。申請人注意到,使用 LEA光纖時,因為光纖對於微彎曲及巨觀性現象更為敏感 丨 ,此問題將加劇。LEA光纖係定義為包含具有大的有效面 積之光纖,尤其至少有7平方微米或更大有效面積之光纖 〇 當然,使用一個金屬緩衝管時,完成製程之後及在後 續緩衝管儲存期間,由於金屬材料對於製造後收縮大致並 不敏感,故多餘光纖長度的預定值大致不變。 申请人現在發現,可能以縮小尺寸的中央緩衝管來製 造水底電纜,其中可相對於多餘光纖長度預定值而將該多 餘的光纖長度控制在限定所需範圍内。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) I--^ — — — — — — I— ^« — — — — — 1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 53!668
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(7 ) - 尤其,申請人已發現,可將一個縱向強化元件嵌設在 聚合性管壁内來控制此多餘光纖長度,此強化元件應有較 小直徑,以符合緩衝管之縮小尺寸要求。申請人觀察到, 雖有此較小直徑,該縱向強化元件仍可良好地控制水底電 纜内之聚合性緩衝管的縱向收縮。 申請人進一步觀察到,對於較小内徑的此種緩衝管( 譬如小於約3公厘),很難以一適當的擋水膠來完全充填該 管。事實上,因為特別適合水底電纜之緩衝管的較小直徑 及充填膠化合物之較高黏度(一般約50帕秒至約220帕秒) ’管僅充填約80至95%的管内部容積。此外,某些情形中 ’可能需不完全地充填緩衝管,大直徑的緩衝管亦有同樣 情形。譬如歐洲專利申請公告EP883007號所揭示,若光纖 暴露於•氫氣,則傳輸性質將改變,氫氣分壓力愈高則該等 改變愈顯著。因此,EP883007號提議以一種充填材料僅部 份地充填緩衝管(最多為95%),而在管内留下膨漲容積, 以維持較低的氫氣分壓力。 通常可留下約5至20%的無擋水膠質材料之緩衝管内部 容積。 申請人觀察到,此不完全充填對於陸用電纜(在1公尺 水壓頭下進行縱向滲水測試)雖然較不重要,對於水底電 規則很重要。事實上,申請人觀察到,不完全充填造成的 空隙容易沿緩衝管全長呈縱向配置,因而產生一個優先路 徑’高壓水流(譬如電纜若位於5000公尺深度,則約為500 巴)可在受阻之前以較低壓頭損失沿此路徑流動一段相關 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·1111111' ·11111111 < «.?> 531668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(8 ) 一 的電纜長度。 此外’若水在緩衝管内具有一個優先流動路徑,各別 的靜水壓力可作用在塑膠管的内表面上,故增加其直徑: 結果使流動路徑增大尺寸,且水流增加了緩衝管内的速度 及滲透長度。 申請人現瞭解,藉由提供沿一個含有光纖之上述聚合 性緩衝官的外表面界定之一適當尺寸的縱向腔體(或間隙) ,可能顯著降低該緩衝管内的縱向水流。尤其,申請人觀 察到,應選擇圍繞緩衝管的縱向空間尺寸,以沿該空間對 於意外苓入電纜的水提供了一個比緩衝管内流動路徑更優 先的流動路徑。因此防止水流入該緩衝管中。亦即,沿圍 繞緩衝★管的該縱向空間之水流的壓頭損失應小於該緩衝管 内的水流的壓頭損失。結果,滲入上述間隙的水的靜水壓 力係作用在聚合性緩衝管外表面上,可使該緩衝管具有有 效壓縮而降低該管的剖面積,並相對應地增加該緩衝管内 之壓頭損失。 因此,根據本發明含有一個緩衝管之水底電纜在壁中 至少嵌設有一個強化元件,故可有效地控制該管内之預定 -多餘光纖長度及沿該管之縱向滲水。 根據本發明之一型態,提供一種包含下列各物之水底 電纜: 聚合性緩衝管,由周壁所界定且包含至少一個管 狀通道,該管狀通道容置有至少一個光纖; 個概呈不可變形及隱.藏式長形中空體部,由一内 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱 11 ^ i -----------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668
五、發明說明(9 ) 表面與外表面所界定,該内表面係縱向圍繞該聚合性緩 衝管; * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中沿管的全長縱向延伸之至少一個強化元件係嵌設 在該緩衝管周壁中。 為了控制多餘的光纖長度、尤其為了控制緩衝管擠製 之後的收縮,該強化元件較佳具有高於聚合性緩衝管之縱 向硬度,較佳至少比聚合性緩衝管更高四倍。長形元件之 縱向硬度係界定為該元件的剖面積與形成該元件的材料之 楊氏模數之乘積。 根據一項較佳實施例,形成該強化構件的材料具有至 少0· 2%、較佳最高達約〇· 5%之彈性極限。 通常,該強化元件具有概呈圓形剖面及約0· 3至〇.8公 厘、較佳約0.4至0.6公厘之直徑。較佳,該強化元件為金 屬線,尤其鋼線。 根據一項較佳實施例,該管狀通道具有不大於約3公 厘、較佳不大於約2公厘直徑,緩衝管外徑可有利地小於 約6公厘、較佳小於約5公厘。圍繞管狀通道之壁厚度可在 為0· 2至0. 5公厘之間變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據一項較佳實施例,該概呈不可變形及隱藏式長形 中空體部包含: ---個内層,包含至少一個金屬線環狀層(如鋼製), 較佳以一螺旋層捲在緩衝管上,該螺旋層呈現可承受選定 深度處的相關靜水壓力之一個拱部特徵;及 ---個外層,包含一個籴屬管(如銅或鋁製),對於電 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 531668
纜内部結構提供隱藏式保護(不受可能出現的徑向滲水或 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 滲氣)。 較佳’該金屬管形成於該金屬線環狀層上。 另外,圍繞該管之該概呈不可變形及隱藏式長形中空 體部可為一個金屬管,譬如銅或、鋼或鋁製並具有預定厚 度、彈性模數及降伏強度以抵抗選定的靜水壓力。此金屬 管(尤其銅製)對於設有可用光學核心之電纜内部結構中的 徑向滲水或苓氣提供一種隱藏式保護,以將電力供應至系 統組件。 根據一項較佳實施例,將一個縱向腔體界定在聚合性 緩衝管外表面與該不可變形長形中空體部内表面之間,該 腔體至少部份充填有一個擋水元件、且其尺寸在水意外侵 入該電纜時可使得·· --通過該第一可變形長形中空體部的水流具有一個第 一壓頭損失; --通過該縱向腔體的水流具有一個第二壓頭損失; --該第二壓頭損失係小於該第一壓頭損失。 有利情形中,沿該縱向空間的水流之壓頭損失可低於 約75%、較佳低於約50%、更佳低於約30%的可變形長形中 空體部内的水流之壓頭損失。 可有利地自下列各物選擇形成緩衝管的聚合性材料·· 聚酯(如聚對苯二甲酸丁二酯)、聚烯烴(如聚乙烯、聚丙 烯、乙烯-丙烯共聚物)、或聚醯胺。管可包含一或多層該 等聚合性材料,用於形成管之聚合性材料將有預定厚度及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 13 ^ - ----- I ^------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668 A7
五、發明說明(11 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 彈f生模數,以在該官外表面上施加選定程度的靜水壓力時 (由於電纜的相關層設深度處之滲水所造成),使管受到足 夠壓縮以降低充填材料塊内部的空隙容積,故減少水流涵 盍的距離。有利情形中,該管受到相關靜水壓力時產生的 壓縮應可將原始剖面積降低至少約抓、較佳至少。 沿可變形長形中空體部的縱向腔體内配置之擋水材料 應可使該縱向通道中的滲水以比初始滲透階段時在可變形 長形中空體部内更小之壓頭損失而流動,同時可使該壓頭 損失隨時間而逐漸增加,最後在自進水點起算的預定電纜 長度之内阻塞住該縱向通道内之水流。 一般而言’若兩週内在550巴壓力下,電纜内的滲水 距離小於1000公尺,則為有效的擋水。 該擋水元件較佳為一種充填材料,如聚氨酯等彈性體 ’或一種膠狀組合物,沿該縱向通道縱向呈不連續配置。 為更清楚瞭解本發明,請見圖式: 第1圖為根據本發明之電纜的剖視圖; 第2及2a圖分別示意顯示根據本發明的電纜較佳實施 例在水侵入之前與之後的縱剖視圖; 第3圖顯示比較性電纜在水侵入後的示意縱剖視圖; 第4圖示意顯示根據本發明之聚合性緩衝管的生產線 之範例。 第1圖顯示根據本發明之電纜的一項實施例,其中含 有一個強化元件(102)之單一聚合性緩衝管(101)係中心配 置於一層金屬線(103)内。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 14 -----d ----------------^訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668
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用於形成該等緩衝管之聚合性材料應具有夠高的彈性 模數(譬如至少約200、較佳至少500百萬帕或更高,依 D638 91決定),以對所含光纖提供所需保護,但該彈性模 數不應過高(譬如低於約3000百萬帕),而能以管外表面的 水造成之靜水壓力有效地壓縮一個選定厚度的管。 用於製造該緩衝管之適當聚合性材料譬如為聚對笨二 曱酸丁二酯(PBT)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDpE)、 聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物或聚醯胺(pA)。根據一項 貫施例可採用乙烯-丙烯共聚物,譬如芬拿化學所售的 FINAPRO 4640G等乙烯-丙烯共聚物。 緩衝管(101)較佳具有約2·〇至約6.0公厘、更佳約2.5 至約4· 0公厘的外徑。 容置有光纖(105)之管狀通道(1〇4)較佳具有約1. 〇至 約4· 5公厘、更佳約1· 2至約3· 0公厘的直徑(D)。 此緩衝管的厚度依照材料的彈性模數及管的外徑而在 約0· 2至約〇· 6公厘之間變化,以在製程及電纜安裝期間保 護光纖。此外,應選擇該緩衝管材料的尺寸及彈性模數, 而尤其在對應於最小厚度(T1)的緩衝管壁等選定操作深度 的滲水情形中使管產生顯著壓縮。較佳,緩衝管的最小厚 度(T1)約為〇·2至約0.6公厘、更佳約為0.3公厘。較佳, 管狀通道104與強化元件(102)之間的距離(T2)及強化元件 與緩衝管外表面之間的距離(T3)將具有相似厚度。緩衝管 的縱向硬度可依照管的尺寸及材料的揚式模數而在約1〇〇 至約1000公斤、較佳約300至約600之間改變。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — — — — — ·1111111 ·1111111 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 531668 A7 _-____ B7 五、發明說明(13 ) - 強化元件(102)可由金屬(如鋼)、玻璃強化塑膠、芳 醯胺纖維強化塑膠、碳纖維強化塑膠或硼纖維強化塑膠所 製造,該強化元件較佳為鋼線。該強化元件直徑可依緩 衝管尺寸而約為〇· 3至〇· 8公厘、較佳約〇· 4至〇· 65公厘。 強化元件的縱向硬度較佳至少比聚合性緩衝管縱向硬度更 大4倍。較佳’該縱向硬度包含約5〇〇及9〇〇〇公斤、較佳約 1500至約6000公斤。用於形成強化元件之材料應有夠高的 杨式模數’以採用較小剖面積之強化元件。根據一項較佳 實施例,此強化元件所用材料為鋼,具有約18〇 〇〇〇至 200. 〇〇〇百萬帕的楊式模數。 較佳’形成該強化元件的材料具有至少〇· 2%、最高譬 如約0· 5%的彈性極限。已知材料的彈性極限係對應於該材 料可能承受而不造成已伸長元件永久(非彈性)變形之最大 伸長’因此,強化元件在製程期間可受到相關的拉強力, 而無任何不良的非彈性變形。 在緩衝管製造階段期間,如下述,強化元件受到一預 定縱向拉力,故在製程中可精確地控制多餘光纖長度值。 此外,嵌設在管的聚合性壁中之該強化元件可在製造後的 儲存期間防止該管產生收縮。最後,在水底電纜製程期間 ’強化元件可使緩衝管沿生產線拉動而不使所容置的光纖 受到不良拉張。申請人瞭解,在緩衝管插入水底電纜最後 結構之後,電纜以電纜的外裝結構來承受拉動力(譬如在 電纜裝載層設期間),而不將任何力量傳遞到内緩衝管。 因此,強化元件可具有適當尽寸以承受在製造管(或電纜) 本紙張尺度中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 16 . ---------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明(Μ ) 〜 期間所施加的較低向後拉力及聚合性材料收縮造成之壓縮 。因此’該強化元件可有很小直徑(通常小於1公厘),故 可使緩衝管具有較小直徑,而此強化元件不需承受在電纜 層設作業所承受之典型拉動/壓縮強度。 譬如參照第1圖,插入用於海面下約6000至8000公尺 深度操作的水底電纜中之一個乙烯丙烯共聚物製造的緩衝 管(在23 C約有900百萬帕的彈性模數)較佳將有約3· 5公厘 外徑、約0· 25公厘厚度T1、約2· 2公厘的管狀通道直徑 、及具有0· 5公厘直徑D2之一個鋼線強化元件(Τ2約為〇· 25 公厘,T3約為〇· 30公厘)。此情形中,強化元件的縱向硬 度約為7· 2倍之緩衝管縱向硬度。 數個光纖(105)係容置於緩衝管(1〇4)内,該等光纖浸 入一膠狀填料中。 光纖以約0%至約〇·1%的多餘長度容置於緩衝管内。 由於具有強化元件,在緩衝管製程及後續儲存期間中 嚴格地控制該多餘長度,以免預定值具有任何顯著起伏, 而使光纖接觸到緩衝管的内壁,而由於微彎曲及/或巨觀 性彎曲現象造成所傳遞訊號之不良衰減。 用於充填緩衝管(104)的適當膠狀材料通常包含一個 基油,譬如為矽油、礦物性(環烷或石蠟)、或合成型(如 聚α烯烴),此基油通常需要添加一黏度改良劑,譬如具 有低玻璃轉變溫度之彈性體聚合物,以在對於溶液提供黏 度時可改良作為充填材料的性能,填料組合物亦可包含一 抗氧化劑及一稠化/觸變劑 '包含某程度矽烷化火成梦石 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 17 ^--------t ---------漆· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(l5 ) 。此填料組合物範例譬如揭示於美國專利5,455,881號或 歐洲專利申請EP811,864號。 此膠狀填料應易在製程期間賦予緩衝管夠低的黏度、 且可使光纖在管内概呈自由地相對移動。但該膠狀填料的 黏度應夠高,而對於意外滲入管内之縱向水流構成足夠的 物理障礙。通常,該膠狀材料因此約有50至約220帕秒、 較佳約60至約1〇〇帕秒之黏度(以丨· 56秒」的剪速率由
Rheomat 115 Contraves黏度計決定)。適合作為上述緩衝 管内的擋水填料之膠狀材料範例係為LA444®(Inf〇_Lab, 哈伯集團),SICPA的H55。 如上述,可在製造電纜期間以膠狀材料將緩衝管僅充 填至約80至95%的管内部總容積,而在緩衝管内留下約5至 20%的空隙。 然後一層金屬線(103)配置於緩衝管周圍之一螺旋層 中並呈現一個可承受壓力的拱部特徵。尤其,如第1圖所 示,不同直徑的金屬線可有利地配置於一個基於所謂華潤 敦結構的雙螺旋層中,緩衝管外表面可與金屬線表面相接 觸,或較佳如第1囷所示,譬如將約〇· 1至〇. 2公厘的小間 隙留在該等兩表面之間。金屬線常為鋼製,雙螺旋層金屬 線之外徑可約為7+9公厘。 在緩衝管外表面與金屬線之間及金屬線之間的間隙 (106)中,可不連續地配置於一個適當播水材料(警如彈性 體或膠狀材料,如上述)。尤其,如上述達成該間隙之不 完全充填,以沿該等間隙留下一個縱向通道,其中意外麥 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 18 -J! , A__w^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668
^纔的水可以比中央緩衝管内更小㈣頭損失流動 I彈性體充填材料為-種擋水斥水性彈性體,乂 酯樹脂。 。如1虱 幸又^土以不連縯方式達成間隙的充填,使得約⑽至8〇。 、較佳約2〇%至約_的腔體全長不含有填料。譬如,可由 擋水材料完全充填腔體之數個縱向部份,來達成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
填,各該等受充填部份係以_個概不含充填材料的部;而 與後續充填㈣相分離。譬如,可藉由純賴至5〇公尺 該腔體長度、然後為不含該材料的相似長度部份,以將充 填材料配置於該腔體中。 有利情形中,擋水材料可為一種聚氨酯交聯彈性體, 譬如CasChem所售的“D包封劑,,的兩份式聚氨醋彈性體組合 物。腔體可因此譬如充填約3〇公尺的該彈性體組合物,隨 後的20公尺腔體不含充填材料,後續的3〇公尺充填有充填 材料,後續的20公尺則不含該材料,後續3〇公尺再充填有 彈性體材料,等等。 另外,該充填化合物可為沿該腔體呈不連續配置之一 種膠狀材料(由20至50公尺空部份所分離之2至10公尺的充 填部份)。該膠狀材料通常包含(作為緩衝管的填料)一基 油、一“黏度改良劑”、及選擇性包含一抗氧化劑及一稠化 /觸變劑。但此膠狀材料的組合物較佳具有比位於緩衝管 内者更高的黏度,該較高黏度可更有效作為抗縱向水流之 障礙。該第二膠狀材料的黏度因此可約為2〇〇至約5〇〇帕秒 、較佳約300至400帕秒。適裳的膠狀材料譬如商業應用於 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 531668 A7 B7 五、發明說明(17 ) 〜 亞美哥(CI500⑧)或BP(NAPTEL®947)。用以充填間隙(1〇6) 之該膠狀組合物可視需要設有氫氣吸收裝置,譬如美國專 利4, 741,592、5, 455, 881號揭示之組合物。為了進一步改 良該充填材料的擋水性質,可將一個可隨水膨漲的粉末( 亦即,具有吸水時可膠化/膨漲性質之化合物)譬如聚丙稀 酸鈉或聚甲基丙烯酸鈉有益地添加至膠狀組合物。該可隨 水膨漲的粉末量可約為20%至約70%、較佳約50%之組合物 總重量。含有可隨水膨漲的粉末之適當膠狀材料範例譬如 揭示於美國專利5,715,343號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一個管狀金屬覆套(107)(如銅或鋁製)接著形成於金 屬線螺旋層周圍,金屬覆套的厚度依照電纜所需特定電阻 而介於約0· 4至約0· 8公厘之間。較佳,該金屬覆套由一個 金屬條製成,該金屬條在邊緣摺疊及熔接時造成一個具有 大於金屬線螺旋層直徑之金屬管(譬如約2 + 4公厘)。熔接 的管隨後通過縮小滾子以將管的外徑縮減至最後所需直徑 使之配合在金屬線上。有利情形中,管的直徑縮小亦增加 金屬材料之降伏強度,譬如,金屬條(如銅)可有約0 52公 厘厚度及約37.7公厘寬度,故在指叠及溶接時,所產生的 管具有約12公厘外徑;該外徑隨後縮減至約9公厘的最後 外徑,而管係配合在金屬線螺旋層上。 一個外部聚合性覆套(108)隨後圍繞已成形的金屬復 套’該保護性覆套具有譬如2· 5至6公厘、較佳約3至約5公 厘的厚度,且可有利地由聚乙烯製造(譬如高密度-HDPE-或中等密度-MDPE)。 、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 20 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 531668 A7
五、發明說明(IS ) 另一層金屬線(譬如電餘鋼製)(未圖示)及依需要一層 聚合性紗線(譬如聚丙晞製)可螺旋狀排列在聚合性覆套周 圍’以對電豐提供所需外裝。 可視ft要在該保護覆套上絞設一個第二層金屬線(該 等金屬線則覆有一各別的外部聚合性紗線層)來進一步增 加電纜的保護。 根據第1圖的水底電纜通常可由三個分離的階段製造 第一階段:先稭由擠製及捲在拾取捲線軸上,以製造浸 於充填材料的光纖之聚合性緩衝管。第二製程階段包含: 金屬線螺旋層係圍繞緩衝管並在所需間隙中提供充填用擋 水材料,將金屬覆套配置於金屬線周圍。第三階段(亦在 第一 Ρό #又之後於線上狀態完成)包含:擠製該外部聚合性 保護覆套。 尤其’可如第4圖所示在擠製線上製造緩衝管,該擠 製線通常包含至少一個供出捲線軸以送出一或多個光纖1 ’及至少一個供出圓筒以送出強化元件。用於保持特定向 後拉力值之光纖及強化元件隨後送到一個擠製頭3 ,塑勝 材料係擠過該擠製頭3周圍,形成一個管11。 同時,管的内孔充填有一種充填化合物,管11接著由 一絞盤(常為600至1000公厘直徑)拉入一冷卻池1 〇進行冷 卻、最後收集在一個最後拾取捲線軸4上。 一旦所有其他處理條件(譬如,線的幾何形狀、冷卻 溫度、擠製溫度、充填化合物之溫度/黏度、模的幾何形 狀)均為固定,則可藉由調整充纖的向後拉力及強化元件 21
531668 五、發明說明(I9 ) 之向後拉力’來達成所需的多餘光纖長度。 一旦依處理條件決定擠製線的疊合點(亦即光纖與管 沿擠製線彼此一體前進之點)之後,大致由施加在強化元 件上的向後拉力與施加在光纖上的向後拉力之間的差距, 來決定多餘的光纖長度;結果,對於光纖及強化元件之向 後拉力的精確控制可用於精確控制最後的多餘光纖長度。 譬如,現考量具有十六個光纖且為3·5公厘外徑及2.2 公厘内徑之緩衝管、及一個5·5公厘直徑的不銹鋼強化元 件’藉由將約4公斤的向後拉力施加至強化元件及將約1〇〇 克施加至彼此而獲得約〇1%之光纖多餘長度。 此外’縱向強化元件之出現可在儲存緩衝管期間將多 餘的光纖長度保持固定。事實上,當聚合性擠製材料一般 受到擠製後的收縮現象時,將使管長度降低,而增加多餘 的光纖長度。但是,縱向強化元件由於管的收縮而受到壓 縮性強度’故使管長度及光纖的多餘長度保持固定。 藉由上述程序,因此可能將多餘光纖長度值之變化嚴 格地控制在相對於預定值之±〇·〇2%内。若無嵌設在緩衝 管壁中的強化元件則亦無法具有此種控制,此種控制可由 較縮小尺寸聚合性緩衝管來製造水底電纜,而不會衰減所 傳遞訊號。另一方面,若無該強化元件則將造成不受控制 的緩衝管長度及多餘光纖長度之變化,此不受控制的光纖 多餘長度變化可能與緩衝管之已縮減内尺寸並不相容,使 光纖與内壁相接觸。如上述,此接觸將造成光纖之微彎曲 /巨觀性彎曲現象,終將造成所傳遞訊號之衰減。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------- —訂---------線Φ. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 22 531668 A7
五、發明說明(2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 根據上文製成的光學核心隨後插入一個含有兩層金屬 線及-鋁或較佳銅覆套之金屬結構中,該覆套的功能可防 止濕氣徑向k入核心中並具有適當電阻。兩層金屬線係形 成一個所明華潤敦·結構,可在安裝電纜之後承受水壓並 賦予電纜層設及回收作業所需之適當機械軸向強度。 利用一個周轉絞股機施用兩層金屬線,同時施用銅或 鋁覆套而形成起自一帶之一個管、並縱向熔接該抵靠緣。 管徑沿線逐漸降低,以與金屬線呈緊密接觸。 在金屬結構之層設期間,緩衝管及金屬線受到一個受 控制的向後拉力,故所產生的電纜内包含之緩衝管具有大 致相同的電纜長度。 在施用金屬線層及金屬隱藏覆套之後,較佳在分離的 撥製線上以正常撥製程序來施加一個絕緣塑膠覆套。 如上文所述,根據一較佳實施例,一適當尺寸的縱向 腔體(或間隙)較佳設置於内聚合性緩衝管周圍,該縱向腔 體的尺寸應可使得流過該縱向腔體的水流的壓頭損失小於 該緩衝管内水流之壓頭損失。因此,根據一較佳實施例, 若水意外侵入水底電纜中,則可防止該緩衝管内的水流抵 達長的滲透長度。另一方面,通過腔體的水流之該較低的 壓頭損失可使水沿該腔體滲透一段比該緩衝管内更長的距 離。譬如,兩週内沿該腔體的水流的滲透長度可約為緩衝 管内水流滲透長度的兩倍、最高約達該滲透長度的1〇倍。 尤其,申請人觀察到,根據本發明之較佳電纜結構尤 可有效阻擋緩衝管内的水流,,圍繞該緩衝管的縱向腔體尺 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 23 — — — — — — — — — — — — — * I I I I I 1 I « — — — — — I — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(21 ) - 寸可使得··沿該縱向腔體的水流壓頭損失係低於約75%、 較佳低於約50%、更佳低於約3〇%之可變形長形中空體部内 水流壓頭損失。 雖無意受限於任何特定理論,申請人相信藉由使沿可 變形緩衝管周圍的縱向腔體具有預定尺寸,意外滲入該腔 體内的水將於緩衝管外表面上產生一靜水壓力,該壓力使 緩衝管受到壓縮,故顯著降低緩衝管内的空容積,因此降 低該緩衝管内的縱向水流所涵蓋之距離。 由第2及2a圖可更清楚瞭解此擋水預定機構。 第2圖示意顯示根據本發明之電纜内部滲水前之縱剖 視圖,含有一個包圍一聚合性緩衝管之金屬管(4〇1),聚 合性緩衝管係由壁(404a)及(404b)所界定,緩衝管與金屬 管係由腔體(403)所分離。緩衝管的壁404a及404b分別對 應於緩衝管之最小厚度T1及最大厚度T2+D2+T3(參照第1圖 )。一個充填塊(402)配置於緩衝管内,如圖示,充填塊内 出現數個空隙(405)。為清楚而未顯示緩衝管内含之光纖 〇 當水侵入(如第2a圖的弩箭頭所示)時,對於水流呈現 一個優先路徑之縱向腔體(4 0 5)可使得水沿該腔體比該緩 衝管内更快地流動(如白色直線箭頭所示)。進水片刻之後 ,水將因此沿該縱向腔體滲透一段很長距離(譬如約20-30 秒之後,約為20-50公尺),該圍繞缓衝管的水因此使得一 個靜水壓力作用在緩衝管外表面上(如第2a圓的黑色雙頭 箭頭所示)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 24 , - , ~ . ..袭 I — ——— — — — — — — — ·1111111 ^ ·1111111 · A___w — — — — — — — — — — — — — (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 531668
五、發明說明(22 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面,在進水相同的片刻時間之後,因為受到較 鬲的壓頭損失,緩衝管内的水流將滲透較短距離(譬如小 於數公尺)。因此,從緩衝管内產生作用之靜水壓力僅限 於管的初始部份,而數公尺之後,靜水壓力僅作用(由於 縱向腔體内有水出現)在該管外表面上,因此使緩衝管受 到壓縮,尤其與具有最小厚度T1的壁404b相對應,故顯著 降低充填材料塊内部之空隙容積。緩衝管内的空隙容積降 低可使相對應的水流剖面積降低,故進一步增加水流的壓 頭損失’造成進一步降低該緩衝管内之縱向水流的涵蓋距 離。為了有效降低緩衝管内之空隙空間,當管受到相關靜 水壓力時,該管的壓縮應可降低至少約3%、較佳至少5%的 原始剖面積。 為了適當地控制沿包圍緩衝管之縱向腔體的水流,並 在預定長度之内阻擋住入口區,該縱向腔體中設有一個擔 水材料。 譬如,當擋水材料為沿該腔體縱向不連續配置之一種 彈性體或膠狀充填組合物時,滲入該腔體的水亦應可起初 沿該腔體快速流動。因此,應以使材料單一部份造成水流 的較少壓頭損失增加之方式來達成縱向腔體的不連續充填 ,以使該水流涵蓋了比緩衝管内水流充分更長的距離,並 可使相對應的靜水壓力有效地壓縮該緩衝管。在流過充填 材料之適當數量的後續部份(如3至5個部份)之後,水流的 壓頭損失將抵達極限值,然後防止水流沿腔體進一步流動 。依需要,可將譬如粉末狀的.可隨水膨漲材料加入充填組 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------^ · I I----I -------- ·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明(23 合物中以增加擋水效果。 盘水m進—㈣察到,若水造成(紐切漲的粉末 '/、5用所造成)較高的壓頭損失,形成該管的聚人 性材㈣縮時,管可能受到比降伏點更高之_。此情: 中/可因為此壓力而永久變形。一般而言,移除靜水壓 力時(亦即當魏在大氣壓力帶到海平面時),當形成該管 的材料受㈣且管的壓縮不高於降伏點的情形中緩衝管 將恢復原始尺寸。 上述擋水機構未必限於聚合性材料製造的緩衝管,且 亦可由形成具有預定壁厚度的管之適當尺寸其他材料達成 ,以在選定操作深度滲水情形使該管產生顯著壓縮。尤其 ,該官可有利地包含一個容置有光纖之通孔,該通孔並不 與官的縱軸線呈同軸向,至少一部份的管壁具有最小厚度 T1 ’該部份因此更佳在相關操作深度受到靜水壓縮。 第3圖顯示電規之比較性範例,其中圍繞緩衝管之縱 向腔體無法根據本發明而運作,此情形中,該腔體内之水 流的壓頭損失係高於緩衝管内水流上產生之壓頭損失,因 此水將比沿縱向腔體更優先且更快地流入緩衝管中,且靜 水壓力(黑色箭頭)在此情形中僅從緩衝管内部產生作用, 作用在緩衝管壁上之此靜水壓力係可造成該管直徑增加, 因而增大充填塊内的空隙容積。結果進一步降低緩衝管内 的水流上產生之壓頭損失,故使水沿該緩衝管滲透一段顯 著長度。 範例 、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 26 —^1. * --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 531668 A7 B7 五、發明說明(24 ) ·_ 範例1 a)根據本發明之電續的,土告 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參照第1圖所示的電纜,來製造下述電纜,此電纜的 光學核心包含一個中央緩衝管,中央緩衝管由芬拿化學的 FINAPRO 4640G聚合物製造且具有30公厘外徑,一個〇65 公厘直徑鋼強化線(山維克)及一個丨· 5公厘直徑的管狀通 道’該管狀通道充填有一個矽基膠(在2〇〇c為15()帕秒 )(SICPA)。在緩衝管内配置有八個LEA光纖(如表1所示具 有標稱衰減)。 具有拱部特徵之一種雙層鋼線係基於“華潤敦”結構螺 旋狀設置在緩衝管周圍。第一層由1〇個鋼線(1·4〇5公厘直 徑)形成’第二層由兩組各有1〇個鋼線(分別為丨· 2及〇. 85 公厘直徑)所形成,緩衝管並不接觸鋼線,但在緩衝管外 表面與鋼線内層表面之間留有一個約〇· 15公厘間隙。 一個液泛化合物(聚氨酯樹脂)已另插入管周圍與線之 間的間隙中:30公尺充填有化合物,20公尺未受充填。出 現有該液泛化合物時,用量為4.5至5.0克/公尺,化合物 義 重量為0.915公斤/立方分米,空隙充填有約75至85%的總 經濟部智',€財產局員工消費合作社印製 ‘ 容積。 以UNS C10300 〇FXLP(ASTM標準)銅帶(德國蘭根堡)來 製造一個具有37.5寬及0.52公厘厚之銅復套,將該銅覆套 以管狀配合在鋼線外層上。 在邊緣切割及摺疊之後,該帶在光學核心周圍形成一 個12公厘直徑且隨後進行tig(鎢惰性氣體)熔接之管。 27 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 531668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A: B7 五、發明說明(25 ) 一 熔接管隨後藉由通過縮小滾子而縮小至最後的8· 7公 厘外徑,並配合在外層鋼線上。 一個中等密度聚乙烯外部覆套係圍繞銅覆套,水底電 纜最高可達18. 5公厘外徑。 範例2 衰減測詈 已經測量所獲得電纜中所含光纖之衰減,並與製造廠 提供的標稱衰減值相比較。 已用ANRITSU的MW90-60 AOTDR(光學時域反射計)以反 向散射技術在1550毫微米來測量電纜内的光纖的光學衰減 〇 下表1顯示八個光纖的標稱衰減值及插入電纜中的光 纖上測得之衰減值。 表1 ·哀減值 光纖數 光纖之標稱衰 減(分貝/公里) 電纜内之光纖的衰 減(分貝/公里) 1 0. 211 〇. 212 2 0. 220 0.22Π 3 0.204 0.202 4 0.203 0.203 5 0.211 〇. 199 6 0.215 〇. 203 7 0. 201 _剛 _〇^2〇8 81 0.201 .—^Μ98 由上表結果可知,光纖設置於電纜内時,並未觀察到 顯者之傳遞衰減變化。 範例3 · I n n I n ϋ n ϋ n ϋ i · a··-· ϋ n ϋ I ί ϋ. 一tfj· ϋ i ϋ ϋ ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
線I 28 531668 A7 ------- —_B7_ 五、發明說明(26 ) 、 滲水 已經利用一個40公厘内徑及880公尺長之鋼管來進行 測δ式’其能承受最高達550巴的靜水壓力。測試管中設有 ^ 滚子以利將電纔插入管中。 ,將電纜插入測試管中,且電纜的一端將一個黃銅杯熔 接在該端上作隱藏式密封,電纜的另一端則由一個能在預 定測試壓力(此情形為550巴)驟然斷開之斷裂碟裝置(F丨ΚΕ 歐洲Ν· V·)所密封。 一旦密封電纜兩端之後,測試管端點呈隱藏式閉合且 以水充填到所需的550巴測試壓力。將一染料(螢光黃)加 入水中以更容易決定滲水長度。一旦抵達測試壓力之後, 斷裂碟裝置驟然破裂,使水以約550巴壓力滲入電纜内, 接著將壓力穩定在上述值,且電纜維持在此狀況下7天。 第7天結束時,從測試管排水且取出電纜加以分析。 含有光纖之緩衝管内的滲水係小於4〇公尺。 ^ - ---I I I ^-------- ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) 29 531668 A7 B7 五、發明説明(27 ) 元件標號對照表 D1 直徑 103 金屬線 D2 直徑 104 管狀通道 T1 最小厚度 105 光纖 T2 距離 106 間隙 T3 距離 107 金屬覆套 3 擠製頭 108 聚合性覆套 4 捲線轴 401 金屬管 10 冷卻池 402 充填塊 11 管 403 腔體 101 緩衝管 4〇4a,404b 壁 102 強化元件 405 空隙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) -30-
Claims (1)
- 531668 8 8 8 8 Λ B c D 六、申請專利範圍 第89115018號專利申請案t請專利範圍修正本 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 一種水底光纜,包含: 年10月25曰個聚合性緩衝管,由周壁所界定且包含至少一個管狀通道,該管狀通道鬆散地容置有至少一個光纖; --個大體上呈不可變形及隱藏式長形中空體部,由一個内表面與一個外表面所界定,該内表面係縱向 圍繞該聚合性緩衝管;其中/口官的全長呈縱向延伸之至少一個強化元件係嵌 設在該緩衝管周壁中。 如申請專利範圍第1項之水底光纜,#中該強化元件 具有大體上呈圓形剖面之0.3至0.8公厘的直徑。 士申明專利範m第2項之水底光繞,纟中該直徑係介 於〇·4至〇·6公厘之間。如申請專利範圍第i項之水底光纜 為一個金屬線。 如申請專利範圍第丨項之水底光纜 具有小於3公厘的直徑。 如申請專利範圍第丨項之水底光纜 有小於6公厘的直徑。 如申請專利範圍第1項之水底光纜 具有比聚合性緩衝管至少更高四倍之縱向硬度。 如申請專利範圍第丨項之水底光纜,其中該概呈不可 變形及隱藏式長形中空體部包含: 〜一個内層,包含至少一個金屬線環狀層;及 其中該強化元件 其中該管狀通道 其中該缓衝管具 其中該強化元件-31- 8. 531668 Λ 8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 --個㈣’包含_個金屬管’對於電境内部結構提 供隱藏式保護(不受可能出現的徑向滲水或滲氣)。 9.如申請專利範圍第8項之水底光繞,其中該至少一個 金屬線環狀層係以-螺旋層捲在緩衝管上,該螺旋層 係呈現可承受選定深度處的相關靜水壓力之—個拱^ 特徵。 八 裝 1〇·如申料利範圍第i項之水底光纜,其中一縱向腔體 係界定於该聚合性緩衝管外表面與該不可變形長形中 空體部内表面之間,該腔體至少部份充填有一個擔水 兀件且其尺寸在水意外侵入該電纜内時可使得: 訂 一通過該第一可變形長形中空體部的水流具有一個第 一壓頭損失; 通過该縱向腔體的水流具有一個第二壓頭損失·, 一該第二壓頭損失係小於該第一壓頭損失。 線 11·如申請專利範圍第10項之水底光纜,其中沿該縱向空 間的水流之壓頭損失可低於75%的該可變形長形中空 體部内的水流之壓頭損失。 12·如申請專利範圍第1項之水底光纜,其中形成該緩衝 管的聚合性材料係選自聚酯、聚烯烴、或聚醯胺所構 成的組群。 13·如申請專利範圍第1項之水底光纜,其中形成該緩衝 官之聚合性材料係選自聚乙烯、聚丙烯及乙烯一丙烯 共聚物所構成的組群。-32-
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