(57)【要約】【課題】製造コストのかかる接着層を用いず導体層−絶縁層間の密着性を向上させ、光海底ケーブル製造の低コスト化が図れる新規な光海底ケーブル及びその製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバから構成される光ユニット２と、光ユニット２を被覆し外圧から保護する耐圧層４と、耐圧層４を被覆する電力供給用の導体層５と、導体層５を被覆する絶縁層６からなる光海底ケーブル１において、導体層５の外周面に凹凸部８ａを形成することを特徴とする光海底ケーブルである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバから構成される光ユニットと、前記光ユニットを被覆し外圧から保護する耐圧層と、前記耐圧層を被覆する電力供給用の導体層と、前記導体層を被覆する絶縁層からなる光海底ケーブルにおいて、前記導体層の外周面に凹凸部を形成することを特徴とする光海底ケーブル。
【請求項２】
光ファイバから構成される光ユニットと、前記光ユニットを被覆し外圧から保護する耐圧層と、前記耐圧層を被覆する電力供給用の導体層と、前記導体層を被覆する絶縁層からなる光海底ケーブルの製造方法において、前記導体層の外周面に凹凸部を形成し、その導体層上に直接絶縁層を形成することを特徴とする光海底ケーブルの製造方法。
【請求項３】
前記導体層の外周面にラセン状あるいはリング状の溝を形成し、前記導体層の外周面に凹凸部を形成する請求項２に記載の光海底ケーブルの製造方法。
【請求項４】
前記溝が、切削加工により形成される請求項３に記載の光海底ケーブルの製造方法。
【請求項５】
前記導体層の外周面を粗面化し、前記導体層の外周面に凹凸部を形成する請求項２に記載の光海底ケーブルの製造方法。
【請求項６】
前記導体層の外周面が、化学溶剤により粗面化される請求項５に記載の光海底ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光海底ケーブル、特に電力供給用の導体を内部構造として持つ光海底ケーブル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底に敷設される光海底ケーブルは高水圧環境にさらされるだけでなく、ケーブル外層を損傷させる外的要因や、敷設あるいは交換作業時の牽引によりケーブル長手方向に発生する高張力などにさらされることから、信頼性の高い構造が要求される。
【０００３】
従来から光海底ケーブルの構造に関して様々な工夫がなされており、その構造は主として、光ファイバを内包し光通信を行う光ユニットと、光ユニットを水圧や張力などの外力から保護する耐圧層と、光海底ケーブルの状態を監視・保守する中継器へ電力を供給する導体層と、これら内部構造を外界から絶縁・保護する絶縁層からなる。
【０００４】
浅海部に敷設される光海底ケーブルには、投錨や海洋生物からの損傷を回避するために、絶縁層の外側に高強度の保護層を設ける場合があるが、深海部に敷設される光海底ケーブルでは保護層を設けないことから、最外層となる絶縁層そのものにも、ある程度の強度が求められる。
【０００５】
しかしながら高密度ポリエチレンなどの高強度絶縁材料は、耐圧層や導体層に用いられる金属材料との親和性が低く密着性に劣るため、金属層を直接に絶縁層で被覆する構造では、絶縁層−金属層界面に外力が作用すると、層間はく離（界面はく離）などの内部欠陥が光海底ケーブルに発生する懸念がある。
【０００６】
そこで従来では、内部構造と絶縁層との間に接着層を設け、内部構造と絶縁層との密着性を高める構造が採用されてきた。
【０００７】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の光海底ケーブル２１の構造は、ケーブルの中心から順に光ユニット２２、耐圧層２４、導体層２５、接着層２６、絶縁層２７からなる。
【０００８】
光ユニット２２はその内部に、光信号の送受信を行う一本以上の光ファイバを配置しており、その光ユニット２２の外周は、水圧などの外圧から保護する目的で、鋼線などの高強度線材２３からなる耐圧層２４により被覆される構成となっている。
【０００９】
さらに耐圧層２４の外周には、光海底ケーブルの中継器への電力供給を目的とし、銅などの金属条で形成した導体層２５を配している。
【００１０】
導体層２５の外周には、最外層となる絶縁層２７との密着性を高める目的で、接着性ポリエチレンやエチレン共重合体などの接着コンパウンドを塗布して接着層２６が形成される。
【００１１】
すなわち、導体層２５の外周は接着層２６を介し、高密度ポリエチレンなどの絶縁体からなる絶縁層２７により被覆され、導体層２５が外界から絶縁される。
【００１２】
従来の光海底ケーブル２１の製造方法においては、光ユニット２２の外周に耐圧層２４と導体層２５を形成した後、導体層２５の表面洗浄を経て、その外側に接着層２６と絶縁層２７が図示しない押出ダイスによって一体的に形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述の接着層２６は、導体層２５と絶縁層２７の密着性の向上のために設けられるが、接着層２６の材料である接着コンパウンドは押出加工の際に用いられる金属製の押出ダイスとも親和性及び密着性が高く、押出加工後にはダイスの洗浄作業が必要不可欠となり、コンパウンド自身の費用とあわせて、光海底ケーブルの製造コストを押し上げている。
【００１４】
一方、製造コストを下げるために接着層２６を用いず光海底ケーブルを製造する場合、導体層−絶縁層間の密着性が低下し、層間はく離などの内部欠陥が形成されやすく、例えば事故などによりケーブルの１点で絶縁層２７が外傷を受けた際に、外傷部より海水が浸水する。この場合、層間はく離などの空気層を介して高圧の海水がケーブル長手方向に移動し、被害部分が拡大する恐れがあることから、導体層−絶縁層間の密着性を十分に向上させる必要がある。
【００１５】
本発明はこの課題を解決するために案出されたものであり、製造コストのかかる接着層を用いず導体層−絶縁層間の密着性を向上させ、光海底ケーブル製造の低コスト化が図れる新規な光海底ケーブル及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、光ファイバから構成される光ユニットと、前記光ユニットを被覆し外圧から保護する耐圧層と、前記耐圧層を被覆する電力供給用の導体層と、前記導体層を被覆する絶縁層からなる光海底ケーブルにおいて、前記導体層の外周面に凹凸部を形成することを特徴とする光海底ケーブルである。
【００１７】
請求項２の発明は、光ファイバから構成される光ユニットと、前記光ユニットを被覆し外圧から保護する耐圧層と、前記耐圧層を被覆する電力供給用の導体層と、前記導体層を被覆する絶縁層からなる光海底ケーブルの製造方法において、前記導体層の外周面に凹凸部を形成し、その導体層上に直接絶縁層を形成することを特徴とする光海底ケーブルの製造方法である。
【００１８】
請求項３の発明は、前記導体層の外周面にラセン状あるいはリング状の溝を形成し、前記導体層の外周面に凹凸部を形成する請求項２に記載の光海底ケーブルの製造方法である。
【００１９】
請求項４の発明は、前記溝が、切削加工により形成される請求項３に記載の光海底ケーブルの製造方法である。
【００２０】
請求項５の発明は、前記導体層の外周面を粗面化し、前記導体層の外周面に凹凸部を形成する請求項２に記載の光海底ケーブルの製造方法である。
【００２１】
請求項６の発明は、前記導体層の外周面が、化学溶剤により粗面化される請求項５に記載の光海底ケーブルの製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光海底ケーブルおよびその製造方法によれば、導体層の外周面に凹凸部を形成することで、製造コストのかかる接着層を用いず導体層−絶縁層間の密着性を向上させ、光海底ケーブル製造の低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図および斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す全体図および断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す全体図である。
【図４】従来の光海底ケーブルの構造を示す断面図および斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る光海底ケーブル１の構造は、ケーブルの中心に光通信を行うための光ユニット２を配し、光ユニット２の外周には、水圧などの外圧と、敷設・交換作業時の高張力とから光ユニット２を保護するための耐圧層４が形成される。
【００２６】
耐圧層４は、鋼などの高強度金属からなる高強度線材３が、光ユニット２外周に撚り巻きされるようにして構成され、耐圧層４の外周はさらに、銅などの高導電性金属からなる導体層５により被覆される。
【００２７】
導体層５の外周には、導体層５を直接に被覆する絶縁層６との密着性を向上させるための凹凸部８ａが形成される。
【００２８】
図２には、導体層５外周と、導体層５外周に形成される溝７とからなる凹凸部８ａを形成する例を示す。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、光ユニット２と、耐圧層４と、導体層５までが形成された製造途中のケーブル９は、その表面を洗浄する工程の前段階で、溝７を形成するための加工工具１０が装着される。
【００３０】
図２（ｂ）に示すように、加工工具１０は導体層切削用の切削刃１３を備えており、切削刃１３を導体層５に押し当てながら、加工工具１０をケーブル円周方向１１に回転させることで導体層５外周が切削加工され、導体層５外周にリング状の溝７が形成される。
【００３１】
溝７を形成されたケーブル９は、加工工具１０を脱着させた後、所定の長さだけケーブル長手方向１２へ移動され、再び加工工具１０による切削加工を受けるようにされる。
【００３２】
この工程を繰り返すことにより、導体層５外周には所定の間隔で溝７が設けられ、凹凸部８ａが形成されることになる。
【００３３】
溝７の形状は、ケーブル長手方向１２に対して垂直にされることで、導体層５と絶縁層６の密着性を最も向上させるが、ケーブル長手方向１２と垂直でない角度の溝とされてもよい。また、製造効率の観点から、加工工具１０を回転させる際に、ケーブルを長手方向１２に同時に移動させることで、ラセン状の溝を連続的に形成するようにしてもよい。さらには溝を非連続形状としてもよい。
【００３４】
凹凸部８ａの寸法および形状は、導体層５の電気的な機能、例えば電気抵抗やコロナ特性などに影響を与えない範囲で適宜決定される。
【００３５】
本発明は凹凸部の形成を、導体層５外周に設けられる溝７に限定するものではなく、後述のように、ケーブル９の導体層５外周を粗面化することで、凹凸部８ｂが形成されるようにしてもよい。
【００３６】
ケーブル９の導体層５外周を粗面化し、凹凸部８ｂを形成する例について図３に示す。
【００３７】
ケーブル９は、導体層５を化学的に処理できる化学溶剤１４で満たされた水槽１５に浸漬される。化学溶剤１４は導体層５外周を局所溶解させることで導体層５外周に粗面１６を形成し、導体層５外周に粗面１６からなる凹凸部８ｂが形成される。
【００３８】
この際、ケーブル９を水槽１５へ連続的に供給し、かつ水槽１５に浸漬させたケーブル９が水槽１５から連続的に排出されるようにすることで、すなわちケーブル９が水槽１５を介してケーブル移動方向１７へ連続的に移動するようにされることで、導体層５外周への凹凸部８ｂの形成を連続的に行うことが可能となる。
【００３９】
導体層５が銅あるいは銅合金からなる場合、塩化第二鉄からなる化学溶剤１４を使用することが好ましい。
【００４０】
以上のような方法で導体層５外周に凹凸部８ａ、ｂが形成されたケーブル９は、導体層５外周に残存する金属屑や化学溶剤などの汚染を洗浄された後、押出加工により直接に絶縁層６で被覆され、光海底ケーブル１が製造される。
【００４１】
本発明の光海底ケーブル１においては、導体層５表面に凹凸部８ａ、ｂが形成されることにより、導体層５−絶縁層６間の密着強度と接触面積が増加し、従来の光海底ケーブル２１に用いられた接着層２６を形成せずとも、層間はく離などの内部欠陥の発生を抑制できる。
【００４２】
また、接着層２６を用いず導体層５−絶縁層６間の密着性を向上させることができるため、接着層２６自身のコストと、接着層２６の形成にともなう押出ダイスの洗浄作業が不要となり、光海底ケーブルの製造コストを大幅に減ずることができる。
【００４３】
本発明は溝７の形成手段を上述の実施形態に限るものではなく、例えば切削刃１３にて溝７を形成する際に、加工工具１０に複数の切削刃１３を設け、複数の溝７が一度に形成されるようにしてもよい。また、切削刃１３に換えて押圧ローラを設け、押圧加工による溝を形成するようにしてもよい。
【００４４】
また本発明は、導体層５外周を粗面化する手段を、塩化第二鉄からなる化学溶剤１４による腐食処理に限るものではない。例えば、塩化第二鉄による局所溶解ではなく、腐食生成物の局所析出を利用してもよい。あるいは、化学的手段ではなく、ブラスト加工などの物理的手段を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  光海底ケーブル
２  光ユニット
３  高強度線材
４  耐圧層
５  導体層
６  絶縁層
７  溝
８ａ  凹凸部
【図１】
2011249159.tif 000003
【図２】
2011249159.tif 000004
【図３】
2011249159.tif 000005
【図４】
2011249159.tif 000006