(57)【要約】【課題】  光ファイバ複合水底長尺体が備える光ケーブルの防護性及び耐張力性を向上させる。【解決手段】  一実施形態に係る光ファイバ複合水底長尺体は、１本の長尺体本体と、前記長尺体本体の外側に撚り合わされた複数の第１金属線により形成された第１鎧装と、光ケーブルと、を備えた光ファイバ複合水底長尺体であって、前記光ケーブルは、光ファイバと、前記光ファイバが挿通された中空金属管と、前記中空金属管の外側に撚り合わされた第２金属線により形成された第２鎧装と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の長尺体本体と、
前記長尺体本体の外側に撚り合わされた複数の第１金属線により形成された第１鎧装と、
光ケーブルと、
を備えた光ファイバ複合水底長尺体であって、
前記光ケーブルは、
光ファイバと、
前記光ファイバが挿通された中空金属管と、
前記中空金属管の外側に撚り合わされた第２金属線により形成された第２鎧装と、
を備える光ファイバ複合水底長尺体。
【請求項２】
前記光ケーブルは、前記第１金属線と共に撚り合わされる
請求項１に記載の光ファイバ複合水底長尺体。
【請求項３】
前記光ケーブルの外径は、前記第１金属線の外径以下である
請求項２に記載の光ファイバ複合水底長尺体。
【請求項４】
前記長尺体本体と前記第１鎧装との間に設けられたプラスチック系材料層を更に備え、
前記光ケーブルは、前記プラスチック系材料層に埋設される
請求項１に記載の光ファイバ複合水底長尺体。
【請求項５】
前記第１鎧装より外側に設けられた第３鎧装を更に備える
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光ファイバ複合水底長尺体。
【請求項６】
前記光ケーブルの外径は、８ｍｍ以下である
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光ファイバ複合水底長尺体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ複合水底長尺体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水底に敷設される水底長尺体として、電力ケーブルや送水管などの長尺体本体の外側に、外傷に対する防護性や耐張力性の向上のために、金属線からなる鎧装を設けたものが利用されている。また、通信や温度監視のために、長尺体本体に、光ファイバを備えた光ケーブルを複合した、光ファイバ複合水底長尺体も実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−４３６０８号公報
【特許文献２】特開平５−３４２９２０号公報
【特許文献３】特開平４−１６８２９３号公報
【特許文献４】特開平３−２３０１０９号公報
【特許文献５】特開平２−２１６７１０号公報
【特許文献６】特開平４−８７１１１号公報
【特許文献７】特開平２−１９８６９６号公報
【特許文献８】特開平３−１０１０１０号公報
【特許文献９】特開平３−１０２７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の光ファイバ複合水底長尺体では、光ケーブルの防護性や耐張力性が十分に得られなかったため、外傷や敷設張力により光ファイバが断線することがあった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、光ファイバ複合水底長尺体が備える光ケーブルの防護性及び耐張力性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る光ファイバ複合水底長尺体は、１本の長尺体本体と、前記長尺体本体の外側に撚り合わされた複数の第１金属線により形成された第１鎧装と、光ケーブルと、を備えた光ファイバ複合水底長尺体であって、前記光ケーブルは、光ファイバと、前記光ファイバが挿通された中空金属管と、前記中空金属管の外側に撚り合わされた第２金属線により形成された第２鎧装と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の各実施形態によれば、光ファイバ複合水底長尺体が備える光ケーブルの防護性及び耐張力性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る光ファイバ複合水底長尺体の長手方向に垂直な断面図。
【図２】図１の光ケーブルの拡大図。
【図３】従来の光ファイバ複合水底長尺体の一例を示す断面図。
【図４】図１の光ファイバ複合水底長尺体の変形例を示す。
【図５】第２実施形態に係る光ファイバ複合水底長尺体の長手方向に垂直な断面図。
【図６】図５の光ファイバ複合水底長尺体の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る光ファイバ複合水底長尺体１００（以下「長尺体１００」という。）について、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態に係る長尺体１００は、長尺体本体と、長尺体本体に複合された光ケーブルと、を備えた単芯（長尺体本体が１本）の長尺体（ケーブル）であり、海底などの水底に敷設される。
【００１１】
図１は、長尺体１００の長手方向と垂直な断面図である。長尺体１００は、１本の電力ケーブル１と、複数の第１金属線２と、１本又は複数の光ケーブル３と、第１外層４と、を備える。
【００１２】
電力ケーブル１は、長尺体本体の一例であり、長尺体１００の軸に相当する。長尺体本体は、送水管であってもよい。電力ケーブル１は、電力コア１１と、絶縁層１２と、を備える。
【００１３】
電力コア１１は、電力ケーブル１の軸に相当し、銅やアルミニウムなどの導体により形成される。電力コア１１は、１本の導体線であってもよいし、複数の導体線を撚り合わせることにより形成されてもよい。電力コア１１を介して、長尺体１００の両端間で電力がやり取りされる。
【００１４】
絶縁層１２は、絶縁性のポリエチレンなどの、絶縁性のプラスチック系材料により形成された層であり、電力コア１１の外側に設けられる。
【００１５】
なお、電力ケーブル１の構成は、図１の例に限られない。例えば、電力ケーブル１は、絶縁層１２の外側に、遮水層、防食層、外層などを備えてもよい。
【００１６】
第１金属線２は、電力ケーブル１の外側に撚り合わされた（巻きつけられた）金属線である。第１金属線２は、例えば、外径が５ｍｍの鉄線であるが、これに限られない。電力ケーブル１の外側で撚り合わされた複数の第１金属線２により、電力ケーブル１の外側に第１鎧装５が形成される。第１鎧装５により、長尺体１００の防護性及び耐張力性を向上させることができる。なお、第１金属線２の外径は、５ｍｍ以上８ｍｍ以下であるのが好ましい。これにより、長尺体１００の太線化を抑制しつつ、長尺体１００の防護性及び耐張力性を向上させることができる。また、図１の例では、第１鎧装５は、１層の第１金属線２により形成されているが、複数層の第１金属線２により形成されてもよい。
【００１７】
光ケーブル３は、光ファイバ３１を備えたケーブルである。図１の例では、光ケーブル３は、第１金属線２と共に、電力ケーブル１の外側に撚り合わされる。すなわち、光ケーブル３は、第１金属線２（第１鎧装５）と同層に設けられる。光ケーブル３の外径は、第１金属線２の外径以下（８ｍｍ以下）であるのが好ましい。これにより、第１金属線２及び光ケーブル３を容易に撚り合わせることができる。また、光ケーブル３が第１鎧装５より外側に突出し、光ケーブル３の外傷に対する防護性が低下することを抑制できる。光ケーブル３の構成について、詳しくは後述する。
【００１８】
第１外層４は、ポリプロピレン紐などのプラスチック系材料により形成された、長尺体１００の最外層を覆う防食層である。第１外層４により、撚り合わされた複数の第１金属線２が結束される。第１外層４は、第１鎧装５まで形成された長尺体１００の外側に、プラスチック系の紐を撚ることにより形成される。
【００１９】
図２は、図１の光ケーブル３の拡大図である。光ケーブル３は、１本または複数の光ファイバ３１と、中空金属管３２と、複数の第２金属線３３と、第２外層３４と、を備える。
【００２０】
光ファイバ３１は、石英ガラスやプラスチックにより形成された、光信号の伝送路である。光ファイバ３１を介して、長尺体１００の両端間で光信号がやり取りされる。図２の例では、光ケーブル３は、３本の光ファイバ３１を備えるが、光ファイバ３１の本数は任意である。
【００２１】
中空金属管３２は、中空の金属管であり、内側に光ファイバ３１を挿通される。中空金属管３２は、例えば、外径が１．８ｍｍの鋼管であるが、これに限られない。中空金属管３２は、内側にジェリーコンパウンド３５を充填される。これにより、中空金属管３２が断線した際の走水（管内への水の侵入）を防ぐことができる。
【００２２】
第２金属線３３は、中空金属管３２の外側に撚り合わされた金属線である。第２金属線３３は、例えば、外径が０．６ｍｍの鉄線であるが、これに限られない。中空金属管３２の外側で撚り合わされた複数の第２金属線３３により、中空金属管３２の外側に第２鎧装３６が形成される。第２鎧装３６により、光ケーブル３の防護性及び耐張力性を向上する。図２の例では、第２鎧装３６は、１層の第２金属線３３により形成されているが、複数層の第２金属線３３により形成されてもよい。
【００２３】
第２外層３４は、ポリエチレンなどのプラスチック系材料により形成された、光ケーブル３の最外層を覆う被覆（シース）である。第２外層３４により、撚り合わされた複数の第２金属線３３が結束される。第２外層３４は、第２鎧装３６まで形成された光ケーブル３の外側に、プラスチック系材料を押出成型することにより形成される。
【００２４】
ここで、図３は、従来の長尺体２００の一例を示す断面図である。長尺体２００の光ケーブル３は、第２鎧装３６を備えず、中空金属管３２の外側にポリエチレンなどのプラスチック系材料により形成された被覆が設けられている。
【００２５】
図３からわかるように、長尺体２００の中空金属管３２の外側には、金属被覆が設けられていない。このため、長尺体２００に外部からの衝撃が加わると、この衝撃により中空金属管３２が外傷を受け、結果として光ファイバ３１が断線するおそれがある。
【００２６】
一方、本実施形態に係る長尺体１００の中空金属管３２は、外側に第２鎧装３６を設けられる。このため、長尺体１００に外部から衝撃が加わると、この衝撃の一部が第２鎧装３６により吸収されるため、中空金属管３２が外傷を受けにくい。
【００２７】
このように、第２鎧装３６を中空金属管３２の外側に設けることにより、光ケーブル３の外傷に対する防護性を向上させることができる。結果として、外傷による光ファイバ３１の断線を抑制することができる。
【００２８】
また、図３からわかるように、長尺体２００の光ケーブル３の断面に含まれる金属部分の面積は、中空金属管３２の断面積Ａ１である。これに対して、図２からわかるように、長尺体１００の光ケーブル３の断面に含まれる金属部分の面積は、中空金属管３２及び第２鎧装３６の断面積Ａ２（＞Ａ１）である。断面積Ａ２は、断面積Ａ１より数倍程度大きい。
【００２９】
光ケーブル３の耐張力性（引張許容張力）は、その断面に含まれる金属部分の面積に概ね比例する。このことから、長尺体１００の光ケーブル３の耐張力性は、長尺体２００の光ケーブル３の耐張力性より、数倍程度大きいことがわかる。
【００３０】
このように、第２鎧装３６を中空金属管３２の外側に設けることにより、光ケーブル３の耐張力性を向上させることができる。結果として、敷設張力による光ファイバ３１の断線を抑制することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態によれば、光ケーブル３を太線化することなく、光ケーブル３の防護性及び耐張力性を向上させることができる。言い換えると、本実施形態によれば、高い防護性及び耐張力性を有する光ケーブル３を細線化することができる。この結果、高い防護性及び耐張力性を有する光ケーブル３を備えた長尺体１００を軽量化し、長尺体１００の製造コスト及び敷設コストを低減することができる。
【００３２】
なお、上述のような、光ケーブルの防護性及び耐張力性の向上や細線化は、本実施形態に係る長尺体１００のような単芯の長尺体に特有の問題であり、多芯の長尺体では問題にならなかった。これは、一般に、多芯の長尺体では、光ケーブルは、複数の長尺体本体の間（鎧装より下層）に配置されるため、光ケーブル自体に高い防護性及び耐張力性が要求されないためである。多芯の長尺体では、光ケーブルの防護性及び耐張力性の余計な向上は、製造コストが増大する原因となり好ましくない。また、長尺体本体（電力ケーブルなど）は光ケーブルより十分に太いため、光ケーブルは、細線化するまでもなく、容易に複数の長尺体本体の間に配置できる上、細線化すると、長尺体本体により潰される危険性が高くなる。
【００３３】
ここで、図４は、図１の長尺体１００の変形例を示す断面図である。図４の長尺体１００は、第３金属線６を更に備える。他の構成は、図１と同様である。
【００３４】
第３金属線６は、第１鎧装５の外側に撚り合わされた金属線である。第３金属線６は、例えば、外径が５ｍｍの鉄線であるが、これに限られない。第１鎧装５の外側で撚り合わされた複数の第３金属線６により、第１鎧装５の外側に第３鎧装７が形成される。第３鎧装７により、長尺体１００の防護性及び耐張力性を向上させることができる。
【００３５】
図４の長尺体１００は、光ケーブル３の外側に設けられた第３鎧装７を備えるため、図１の長尺体１００に比べて、外径が大きくなるものの、光ケーブル３に対して加わる衝撃や敷設張力が低下する。したがって、図４の構成により、光ファイバ３１の断線をより効果的に抑制することができる。
【００３６】
なお、第１金属線２と、第３金属線６と、は逆方向に撚り合わされるのが好ましい。これにより、長尺体１００の耐張力性をより向上させることができる。また、第３鎧装７は、第１鎧装５の外側に直接設けられてもよいし、第１鎧装５と第３鎧装７との間にポリプロピレン紐などのプラスチック系材料により形成された層が設けられてもよい。
【００３７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る長尺体１００について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、長尺体１００の長手方向と垂直な断面図である。長尺体１００は、プラスチック系材料層８を更に備える。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３８】
プラスチック系材料層８は、ポリエチレンなどのプラスチック系材料により、電力ケーブル１と第１鎧装５との間に形成された層である。図５の例では、プラスチック系材料層８は、複数の線状のプラスチック系材料製のスペーサ９を、電力ケーブル１の外側に撚り合わせることにより形成されている。本実施形態において、光ケーブル３は、プラスチック系材料層８と同層に設けられる。すなわち、光ケーブル３は、スペーサ９と共に撚り合わされる。
【００３９】
本実施形態における光ケーブル３の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、光ケーブル３の外傷に対する防護性及び耐張力性を向上させることができる。
【００４０】
また、光ケーブル３の外側に第１鎧装５が設けられるため、図１の長尺体１００に比べて、外径が大きくなるものの、光ケーブル３に対して加わる衝撃や敷設張力が低下する。したがって、本実施形態により、光ファイバ３１の断線をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、光ケーブル３を第１金属線２より短いピッチで撚り合わせることができるため、光ケーブル３の耐張力性を更に向上させ、光ファイバ３１の断線を更に抑制することができる。
【００４２】
なお、スペーサ９の外径は、光ケーブル３の外径以上（５ｍｍ以上）であるのが好ましい。これにより、光ケーブル３及びスペーサ９を容易に撚り合わせることができる。また、光ケーブル３がプラスチック系材料層８より外側に突出し、光ケーブル３の外傷に対する防護性が低下することを抑制できる。また、プラスチック系材料層８と第１鎧装５との間には、ポリプロピレン紐などのプラスチック系材料により形成された層が設けられてもよい。
【００４３】
ここで、図６は、図５の長尺体１００の変形例を示す断面図である。図６の例では、プラスチック系材料層８は、プラスチック系材料の被覆により形成されており、光ケーブル３は、プラスチック系材料層８に埋設されている。図６のプラスチック系材料層８は、光ケーブル３が撚り合わされた電力ケーブル１の外側に、プラスチック系材料を押出成型することにより形成される。このような構成であっても、本実施形態の上記の効果が得られる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：電力ケーブル
２：第１金属線
３：光ケーブル
４：第１外層
５：第１鎧装
６：第３金属線
７：第３鎧装
８：プラスチック系材料層
９：スペーサ
１１：電力コア
１２：絶縁層
３１：光ファイバ
３２：中空金属管
３３：第２金属線
３４：第２外層
３５：ジェリーコンパウンド
３６：第２鎧装
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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