(57)【要約】【課題】海水などのイオンなど電解質を多く含む液体に対して安定した止水性を実現すると共に、吸水性材料と保護管の隙間を最適化してケーブル内の破壊を防止することができ、更には簡単な構造で製造工程の歩留まりや生産性を向上することができる水中ケーブル構造体を提供する。【解決手段】水中ケーブル構造体１は、導体１２及び該導体を絶縁被覆する絶縁層１３を有する絶縁コア１１と、該絶縁コアに外装された保護管１４と、絶縁コア１１上に被覆して設けられた淡水用吸水層１５と、該淡水用吸水層上に被覆して設けられた逆浸透層１６とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体又は光ファイバを被覆する被覆層を有する被覆ケーブルと、該被覆ケーブルに外装された保護管とを備える水中ケーブル構造体であって、
前記被覆ケーブル上に被覆して設けられた淡水用吸水層と、
前記淡水用吸水層上に被覆して設けられた逆浸透層とを備えることを特徴とする、水中ケーブル構造体。
【請求項２】
前記逆浸透層は、前記保護管側に設けられた外周面と、前記淡水用吸水層に接する内周面とを有し、
前記空隙に海水が浸入した際に、前記外周面と接する海水をろ過して前記内周面側に淡水を透過することを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項３】
前記淡水用吸水層は、前記逆浸透層を透過した淡水を吸水して径方向外方に膨張し、
前記逆浸透層が前記保護管に圧接することを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項４】
前記逆浸透層は、半透膜を前記淡水用吸水層上に巻き付けて設けられることを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項５】
前記逆浸透層は、酢酸セルロース系樹脂あるいはポリアミド系樹脂を主成分とする材料からなることを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項６】
前記淡水用吸水層は、スルホン酸系又はアクリル酸系樹脂を主成分とする材料からなることを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項７】
前記保護管は、金属シース層を有することを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項８】
前記被覆ケーブルは、前記導体及び該導体を絶縁被覆する絶縁層を有する絶縁コアであり、
前記絶縁コアは、前記導体と前記絶縁層との間に設けられた内部半導電層と、前記絶縁層と前記淡水用吸水層の間に設けられた外部半導電層とを更に有することを特徴とする、請求項１記載の水中ケーブル構造体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の前記水中ケーブル構造体が複数本撚り合わされてなる水中ケーブル構造ユニット。
【請求項１０】
導体又は光ファイバを被覆する被覆層を有する被覆ケーブルに、保護管を外装する水中ケーブル構造体の形成方法であって、
前記被覆ケーブル上に淡水用吸水層を形成する工程と、
前記淡水用吸水層上に逆浸透層を形成する工程と、
前記逆浸透層との間に空隙を形成するように保護管を外装する工程と、を有することを特徴とする、水中ケーブル構造体の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中や地中、特に海中に布設される水中ケーブル構造体、水中ケーブル構造ユニット及びその形成方法に関し、特に絶縁コアに保護管を外装してなる水中ケーブル構造体及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高電圧用や低電圧用送電線として、ＣＶケーブル（cross-linked polyethylene insulated PVC sheathed cable）が広く用いられている。ＣＶケーブルは、一般に、導体を絶縁してなる絶縁コアと、該絶縁コアに外装されたシースと呼ばれる保護管とで構成され、更に、仕様（高電圧用など）や布設環境（地中、水中など）に応じて、絶縁コアと保護管との間に遮蔽層などの他層が設けられている。
【０００３】
このうち、海底内や海水中などの海水環境下に布設されるＣＶケーブルでは、上記絶縁コアを防水するために、絶縁コアを鉛・アルミニウム等からなる金属シース層（または金属ラミネートテープ）で覆った構造を有しているものがある。ただし、金属シース層に金属疲労・腐食等でクラックが生じた場合には、クラックを介してＣＶケーブル内に海水が侵入し、最悪の場合にはケーブル全体が破壊される可能性がある。そこで、海底・海中に布設されるＣＶケーブルは、更に、絶縁コアと金属シース層との間に、海水用吸水テープ材を絶縁コアに巻き付けてなる吸水層を有している。この海水用吸水テープ材は、テープ上にスルホン酸系又はアクリル酸系ポリマーからなる吸水パウダーを塗布して構成されており、上記クラックを介して侵入してきた海水を海水用吸水テープ材の吸水パウダーによって凝集・膨張させることで、止水機能を発揮している。また、他のＣＶケーブルとして、止水機能を発揮するために、絶縁コアの外部半導電層と金属シース層との間にゴム材料が充てんされた構造などがある。
【０００４】
図７（ａ）〜（ｂ）は、従来の単心形電力ケーブル構造体の構成を示す径方向断面図である。図７（ａ）の電力ケーブル構造体１００は、地中埋設ケーブル用の止水構造を有しており、ケーブル１０１と保護管１０２の隙間に、スルホン酸系又はアクリル酸系吸水性樹脂を含有する止水材１０３を隙間無く介在させてなるものである。テープ又は帯状の止水材の止水材１０３を設置する際には、止水材１０３をケーブルに巻き付けて（または縦添え）、ケーブル１０１と保護管１０２の空隙をほぼ埋めることのできる大きさに合わせて、止水材１０３をケーブル１０１と保護管１０２の間に挿入する。この構成では、保護管１０２にひび割れ等が生じた際、止水材１０３によって、該保護管内に侵入した地下水（或いは海水）の浸入を防止している。また、図７（ｂ）の電力ケーブル構造体２００のように、ケーブル２０１と保護管２０２の間に吸水性樹脂を含有する止水材２０３を設け、且つ止水材２０３と保護管２０２との間に空隙２０４を設けたものもある。
【０００５】
図７（ｃ）は、従来の他心一括シース形光ファイバケーブル構造体の一例を示す断面図である。この光ファイバケーブル構造体３００は、基材３０１に被覆されたテンションメンバ３０２の周りを囲むように配置され、加水分解的に安定したポリオレフィン材料から作られた６つのバッファチューブ３０３と、各バッファチューブ内に配置された複数の通信要素３０４と、テンションメンバ３０２及び６つのバッファチューブ３０３の全体を囲む保護ジャケット３０５と、該保護ジャケットとバッファチューブ３０３との間に配置され、約０．３以上の海水対脱イオン化水膨張可能比を有する高吸水性材料からなる基材３０６とを備えている。本構成では、海水が高吸水性材料からなる基材３０６に接触したときに、基材３０６が膨張して保護ジャケット３０５とバッファチューブ３０３との間の空間に拡がり、保護ジャケット３０５とバッファチューブ３０３との間にダム状の水遮断構造が形成され、その結果、海水が保護ジャケット３０５とバッファチューブ３０３との間に流れるのを防止することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３５１４１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように地下水や海水などの電解質を多く含む液体を吸収した場合、材料内の樹脂が液体を吸収して膨張する際に、該樹脂の径方向への膨張量が位置に因って異なり、膨張むらが生じるため、安定した止水性を実現することができないという問題がある。また、このような膨張むらを抑制するために、例えば海水用吸水テープ材と金属シース層間の隙間の体積を可能な限り小さくした構造体が提案されているが、この構造体では、金属シース層を形成する際の圧力により、海水用吸水テープ材自体、あるいはその下層である絶縁コアに外傷等が発生するリスクがある。このため、金属シース層などの保護管を形成する際にその位置決めがシビアとなり、製造工程の歩留まりや生産性が著しく低下するという問題がある。また、絶縁コアの外部半導電層と保護管との間にゴム材料を充てんする方法では、ゴム材料が海水などの液体では殆ど膨張しないため、保護管にクラックが生じてしまうと、当該クラックからの海水の侵入を膨張によって抑制することができず、止水機能として十分とは言えない。
【０００８】
本発明の目的は、海水などのイオンなど電解質を多く含む液体に対して安定した止水性を実現すると共に、吸水性材料と保護管の隙間を最適化してケーブル内の破壊を防止することができ、更には簡単な構造で製造工程の歩留まりや生産性を向上することができる水中ケーブル構造体、水中ケーブル構造ユニット及びその形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の水中ケーブル構造体は、導体又は光ファイバを被覆する被覆層を有する被覆ケーブルと、該被覆ケーブルに外装された保護管とを備える水中ケーブル構造体であって、前記被覆ケーブル上に被覆して設けられた淡水用吸水層と、前記淡水用吸水層上に被覆して設けられた逆浸透層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記逆浸透層は、前記保護管側に設けられた外周面と、前記淡水用吸水層に接する内周面とを有し、前記空隙に海水が浸入した際に、前記外周面と接する海水をろ過して前記内周面側に淡水を透過する。
【００１１】
前記淡水用吸水層は、前記逆浸透層を透過した淡水を吸水して径方向外方に膨張し、前記逆浸透層が前記保護管に圧接する。
【００１２】
また、前記逆浸透層は、半透膜を前記淡水用吸水層上に巻き付けて設けられてもよい。
前記逆浸透層は、酢酸セルロース系樹脂あるいはポリアミド系樹脂を主成分とする材料からなり、淡水用吸水層は、スルホン酸系又はアクリル酸系樹脂を主成分とする材料からなるのが好ましい。
【００１３】
また、前記保護管は、金属シース層を有するのが好ましい。
【００１４】
また、前記被覆ケーブルは、前記導体及び該導体を絶縁被覆する絶縁層を有する絶縁コアであり、前記絶縁コアは、前記導体と前記絶縁層との間に設けられた内部半導電層と、前記絶縁層と前記淡水用吸水層の間に設けられた外部半導電層とを更に有していてもよい。
【００１５】
また、前記水中ケーブル構造体が複数本撚り合わされてなる水中ケーブル構造ユニットが提供されてもよい。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明の水中ケーブル構造体の形成方法は、導体又は光ファイバを被覆する被覆層を有する被覆ケーブルに、保護管を外装する水中ケーブル構造体の形成方法であって、前記被覆ケーブル上に淡水用吸水層を形成する工程と、前記淡水用吸水層上に逆浸透層を形成する工程と、前記逆浸透層との間に空隙を形成するように保護管を外装する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、保護管に生じたクラックなどにより保護管内に海水が浸入したとき、当該海水が逆浸透層内でろ過され、逆浸透層を透過した淡水が淡水用吸水層に吸水される。また、淡水用吸水層の径方向膨張量は、海水を吸収した際の海水用吸水層の径方向膨張量と比較して、位置に因らずほぼ一定であることから、膨張むらが生じ難く、逆浸透層と保護管の間に形成された空隙の径方向寸法を最適化することができる。よって、淡水用吸水層が吸水によって径方向に膨張したとき、当該淡水用吸水層の外層に位置する逆浸透層が保護管の内周面に適度に圧接し、クラックが閉塞されて海水の浸入を防止することができる。したがって安定した止水性を実現することができる。
【００１８】
また、淡水用吸水層の径方向膨張量が位置に因らずほぼ一定であるため、逆浸透層と保護管との間の空隙の径方向寸法を容易に決定、設計することができ、水中ケーブル構造体の形成時に保護管を容易に位置決めすることができ、製造工程の歩留まりや生産性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る水中ケーブル構造体の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１の水中ケーブル構造体の径方向部分断面図、（ｂ）は軸方向部分断面図である。
【図３】（ａ）は、従来の水中ケーブル構造体の海水用吸水層を示す断面図であり、（ｂ）は、図１の水中ケーブル構造体の淡水用吸水層を示す断面図である。
【図４】図１の水中ケーブル構造体の構成を示す軸方向部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、従来の水中ケーブル構造体における海水用吸水層が膨張した状態を示す断面図であり、（ｂ）は、図１の水中ケーブル構造体における淡水用吸水層が膨張した状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係る水中ケーブル構造体の変形例を示す断面図である。
【図７】従来の電力ケーブル構造体の構成を示す径方向断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、単心形電力ケーブル構造体、（ｃ）は、他心一括シース形光ファイバケーブル構造体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に関して図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る水中ケーブル構造体の構成を概略的に示す斜視図であり、図２（ａ）は、その径方向部分断面図、（ｂ）は軸方向部分断面図である。なお、図中の水中ケーブル構造体は、その一例を示すものであり、本発明に係る水中ケーブル構造体の構成、各構成の形状、寸法等は、図１のものに限られないものとする。
【００２１】
本実施形態に係る水中ケーブル構造体１は、図１及び図２に示すように、導体１２及び該導体を絶縁被覆する絶縁層１３（被覆層）を有する絶縁コア１１（被覆ケーブル）と、該絶縁コアに外装された保護管１４とを基本構成とし、絶縁コア１１上に被覆して設けられた淡水用吸水層１５と、該淡水用吸水層上に被覆して設けられた逆浸透層１６とを備える。また、逆浸透層１６と保護管１４との間には、径方向に関して所定寸法を有する空隙１７が設けられている。
【００２２】
水中ケーブル構造体１は、例えば電圧６００Ｖ〜５００ｋＶのＣＶケーブルである。高電圧用ＣＶケーブルとして、絶縁コア１１の周りに遮蔽層（不図示）が別途設けられてもよい。また、絶縁コア１１が、導体１２と絶縁層１３との間に設けられた内部半導電層（不図示）と、絶縁層１３と淡水用吸水層１５の間に設けられた外部半導電層（不図示）とを更に有していてもよい。
【００２３】
絶縁コア１１は、線心とも呼ばれ、導体１２上に所定厚さの絶縁層１３で被覆してなる。導体１２は、例えば銅あるいは銅合金、又はアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなり、導体断面積は、８ｍｍ２〜２５００ｍｍ２である。導体１２は一の素線、又は複数の線材からなる線材束あるいはそれらを撚り合わせた撚線からなる。撚線の場合には、円形撚線あるいは圧縮撚線であってもよい。
【００２４】
絶縁層１３は、絶縁体である樹脂、特に架橋ポリエチレンを主成分とする材料からなり、その厚さは１．０ｍｍ〜２７．０ｍｍである。架橋ポリエチレンは、高温で殆ど変形せず、耐熱性が高いことから、通常のポリエチレンなどと比較して同じ厚さで許容電流を増大させることができ、また、許容電流を等しくした場合には厚さを薄くして絶縁層の外径を小さくできる点で望ましい。また、架橋ポリエチレンは、耐油性、耐薬品性にも優れる。
【００２５】
淡水用吸水層１５は、シート状の吸水部材を絶縁コア１１上に巻き付けて設けられ、本実施形態では吸水部材を縦添え巻きすることで形成される。吸水部材は、例えば、スルホン酸系又はアクリル酸系樹脂などの淡水用吸水樹脂を主成分とする材料をテープ材に塗布したものであり、当該樹脂が淡水を吸水してゲル化し、その吸水した淡水を保持することにより、径方向外方に膨張する。淡水用吸水層１５の膨張前の厚さは、約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍである。
【００２６】
図３（ａ）は、従来の水中ケーブル構造体の海水用吸水層を示す断面図であり、（ｂ）は、水中ケーブル構造体１の淡水用吸水層１５を示す断面図である。同図に示すように、海水用吸水層４０２（図３（ａ））の膨張前厚さと、淡水用吸水層１５（図３（ｂ）の膨張前厚さを同じにした場合、吸水時における淡水用吸水層１５の径方向の膨張量は、海水用吸水層４０２の径方向の膨張量よりも大きくなる。また、淡水用吸水層１５では、海水用吸水層４０２と比較して径方向の膨張量のばらつきが小さくなり、膨張むらが生じ難くなる。このことから、淡水用吸水層が淡水を吸収したときの膨張性は、海水用吸水層が海水を吸収したときと比較して良好であることが分かる。
【００２７】
逆浸透層１６は、半透膜を淡水用吸水層１５上に巻き付けて設けられ、本実施形態では半透膜を螺旋巻きすることで形成される。逆浸透層１６は、酢酸セルロース系樹脂あるいはポリアミド系樹脂を主成分とする材料からなり、その厚さは、仕様に応じて適宜変更し得る。この逆浸透層１６は、保護官１４側に設けられた外周面１６ａと、淡水用吸水層１５に接する内周面１６ｂを有しており、外周面１６ａが空隙１７と接している。
【００２８】
本構成において、図４に示すように、外力、腐食あるいは水圧の影響により、保護管１４にクラックＣが発生することがある。クラックＣを介して空隙１７に浸入した海水Ｗ１は、逆浸透層１６の外周面１６ａと接触し、この海水Ｗ１により、外周面１６ａに水圧が付与される（例えば、水深１００ｍで圧力約１．０ＭＰａ）。逆浸透層１６は、上記水圧下で、外周面１６ａ側の海水Ｗ１をろ過して内周面１６ｂ側に淡水Ｗ２を透過する。
【００２９】
ここでいう逆浸透とは、半透膜で生じる浸透を利用したものである。浸透とは、希釈水溶液Ｓ１と高濃度水溶液Ｓ２を半透膜で隔てたとき、半透膜を透過する浸透圧ＰＳ１とＰＳ２に圧力差ΔＰが生じ（ＰＳ１＞ＰＳ２、ΔＰ＝ＰＳ１−ＰＳ２＞０）、希釈溶液Ｓ１側から高濃度溶液Ｓ２側に向かって、希釈溶液Ｓ１内の水のみが透過する現象である。一方、高濃度水溶液Ｓ２に圧力ＰＥ（外力）を付与して、浸透圧ＰＳ２とＰｏの和が希釈水溶液の浸透圧ＰＳ１を超えると、（ＰＳ１＜ＰＳ２＋ＰＥ、ΔＰ＝ＰＳ１−（ＰＳ２＋ＰＥ）＜０）、高濃度溶液Ｓ２側から希釈溶液Ｓ１側に向かって、希釈溶液Ｓ２内の水のみが透過する。この現象を逆浸透といい、本実施形態の逆浸透層１６では、水圧環境下で逆浸透によって海水を淡水化する。
【００３０】
保護管１４は、金属シース層を構成するものであり、例えば鉛あるいはアルミニウムからなる。保護管１４の内径は、約７．０ｍｍ〜約１３０．０ｍｍである。保護管１４は、金属シース層の外周側に、樹脂被覆層を有していてもよいし、鉄、鋼あるいはステンレス製の金属線或いは管材で構成される鎧装を有していてもよい。また、上記樹脂被覆層や鎧装が二重に設けられてもよい。また、保護管１４は、金属シース層を有していなくてもよく、樹脂被覆層のみで構成されてもよい。
【００３１】
空隙１７は、逆浸透層１６と保護管１４との間に設けられた環状空間であり、淡水用吸水層１５が吸水時に径方向外方に膨張し得るように形成されている。本実施形態では、淡水用吸水層１５の径方向の膨張量がいずれの位置でもほぼ一様であることから、淡水用吸水層１５の厚さからその径方向外方への膨張量を予め推測し、この推測膨張量に基づいて逆浸透層１６と保護管１４との圧接部における締めしろを決定し、該締めしろの値から保護管１４の内径を決定することができる。締めしろとは、淡水用吸水層１５の膨張時における逆浸透層１６の外径Ｄ１と、保護管１４の内径Ｄ２との寸法差（Ｄ１−Ｄ２）である。締めしろが大きくなる程圧接部での面圧が必要以上に増大し、一方、締めしろが小さい場合には、圧接部での面圧が不足し、逆浸透層１６と保護管１４の間に海水がケーブル軸方向へ漏れ出す可能性がある。したがって上記締めしろを適正な範囲で決定することにより、水中ケーブル構造体１内で損傷が起こり難くなり、かつ信頼性の高い止水が実現される。
【００３２】
次に、上記水中ケーブル構造体１の保護管１４にクラックが発生した場合の作用を、従来の水中ケーブル構造体と比較しながら説明する。
図５（ａ）は、従来の水中ケーブル構造体における海水用吸水層が膨張した状態を示す断面図である。保護管４０１にクラックＣが発生し、海水が該クラックを介して保護管４０１内に侵入したとき、海水用吸水層４０２が径方向外方に膨張するが、海水用吸水層４０２は、上述のように径方向の膨張量が小さく、また膨張むらが生じ易い。このため、海水用吸水層４０２の上面４０２ａと保護管４０１の内周面４０１ｂとの間に隙間が生じ、あるいは十分な圧接面を形成することができず、クラックＣを海水用吸水層４０２によって閉塞することができない。また、止水するのに十分な圧接面を確保するために保護管４０１の内径を小さくした場合には、保護管の製造時において海水用吸水層４０２自体や、絶縁コア１１等の各部材の損傷が懸念される。
【００３３】
一方、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、保護管１４にクラックＣが発生し、海水が保護管１４内に侵入した場合、逆浸透層１６を透過した淡水が下層の淡水用吸水層１５に吸水され、これにより淡水用吸水層１５が径方向外方に膨張する。このとき、淡水用吸水層１５の径方向の膨張量が大きく、膨張むらが生じ難いため、淡水用吸水層１５がほぼ均等に拡径して逆浸透層１６を径方向外方に押し出し、逆浸透層１６の外周面１６ａと保護管１４の内周面１４ｂとの間で止水するのに十分な圧接面が形成される。この結果、クラックＣを淡水用吸水層１５及び逆浸透層１６の双方によって閉塞することができる。
【００３４】
上記のように構成される水中ケーブル構造体１は、例えば下記方法により形成される。先ず、導体１２及び該導体を絶縁被覆する絶縁層１３で構成される絶縁コア１１を準備する。絶縁コアは、一の素線を絶縁被覆したものでも、撚線を絶縁被覆したものでもよい。必要に応じて、絶縁層１３の形成前に導体１２に内部半導電層を形成し、また、絶縁層１３の形成後に絶縁層１３上に外部半導電層を形成することができる。更に、外部半導電層上に遮蔽層を形成することができる。
【００３５】
次に、絶縁コア１１上にアクリル酸系樹脂を主成分とする淡水用吸水層１５を所定厚さとなるように形成する。このとき、シート状の吸水部材を絶縁コア１１上に縦添え巻きしてもよいし、螺旋巻きしてもよいが、淡水用吸水層１５の厚さ、すなわち径方向の膨張量を均一にするために、軸方向に沿って均一厚さに巻き付けた縦添え巻きが望ましい。
【００３６】
次いで、上記のように形成された淡水用吸水層１５上に逆浸透層１６を形成する。このとき、半透膜を淡水用吸水層１５上に縦添え巻きしてもよいし、螺旋巻きしてもよいが、淡水用吸水層１５側への海水の侵入を防止するために、一部をラップさせるように巻回した螺旋巻きが望ましい。
【００３７】
その後、逆浸透層１６との間に空隙１７を形成するように保護管１４を外装する。このとき、淡水用吸水層１５が膨張時に十分な止水性を発揮するように、上記締めしろを考慮した内径を有する保護管１４が予め選択されているため、保護管１４をそのまま取り付けるだけでよく、シビアな位置決めを要しない。その後、必要に応じて鎧装や樹脂被覆層を形成し、これにより水中ケーブル構造体１が形成される。
【００３８】
上述したように、本実施形態によれば、保護管１４に生じたクラックＣなどにより保護管１４内に海水が浸入したとき、当該海水が逆浸透層１６内でろ過され、逆浸透層１６を透過した淡水が淡水用吸水層１５に吸水される。また、淡水用吸水層１５の径方向膨張量は、海水を吸収した際の海水用吸水層の径方向膨張量と比較して、位置に因らずほぼ一定であることから、膨張むらが生じ難く、逆浸透層１６と保護管１４の間に形成された空隙１７の径方向寸法を最適化することができる。よって、淡水用吸水層１５が吸水によって径方向に膨張したとき、淡水用吸水層１５の外層に位置する逆浸透層１６が保護管１４の内周面１４ｂに適度に圧接し、クラックＣが閉塞されて海水の浸入を防止することができる。したがって安定した止水性を実現することができる。
【００３９】
また、海水Ｗ１が逆浸透層１６を透過した際に淡水化されるため、絶縁コア１１と海水Ｗ１が直接接触することがなく、保護管１４にクラックＣが発生した場合であっても、塩に対する水中ケーブル構造体１の耐腐食性を向上することができる。
【００４０】
また、淡水用吸水層１５の径方向膨張量が位置に因らずほぼ一定であるため、逆浸透層１６と保護管１４との間の空隙１７の径方向寸法を容易に決定、設計することができ、水中ケーブル構造体１の形成時に保護管１４を容易に位置決めすることができ、簡単な構造で製造工程の歩留まりや生産性を向上することが可能となる。また、既存の保護管で本発明に適合する内径を有するものがあれば、既存の保護管をそのまま使用することができ、製造コストを低減することができる。
【００４１】
以上、上記実施形態に係る水中ケーブル構造体について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００４２】
例えば、水中ケーブル構造体１の構成において、用途や仕様に応じて防食層、絶縁層などの他の機能を有する１層又は複数層が更に設けられてもよい。また、水中ケーブル構造体１の最外層に、金属線或いは管材で構成される鎧装を更に有していてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態の水中ケーブル構造体は、単心形水中ケーブル構造体を例に挙げて説明したが、これに限らず、図６に示すように、水中ケーブル構造体１を３本撚り合わせてなる単心３本撚り合わせ形の水中ケーブル構造ユニット２であってもよい。また、水中ケーブル構造体１を複数本撚り合わせてなる単心複数本撚り合わせ形の水中ケーブル構造ユニットであってよい。
【００４４】
また、複数本の絶縁コアのそれぞれに淡水用吸水層及び逆浸透層を設け、それらの全体に一の被覆管を外装してなる他心一括シース形水中ケーブル構造体であってもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、水中ケーブル構造体として電力ケーブル構造体を例に挙げて説明したが、これに限らず、本発明の水中ケーブル構造体が、コア及びクラッドを有する光ファイバケーブルに適用されてもよい。光ファイバケーブルは、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）やマルチモードファイバ（ＭＭＦ）など、種々の光ファイバケーブルを採用することができる。この場合、光ファイバケーブル構造体は、光ファイバ及び該光ファイバを被覆する被覆層を有する被覆ケーブルと、該被覆ケーブルに外装された保護管とを備える。本光ファイバケーブル構造体であっても、上記同様の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の水中ケーブル構造体は、海底、海中に布設される直流あるいは交流用のＣＶＤ、ＣＶＴ、ＣＶＱケーブル、又は幹線用あるいはＬＡＮ用光ファイバケーブルなどに有用である。また、腐食や水圧による保護管のクラック発生のみならず、海流、生物などの影響によって保護管が何らかの外力を受けた場合にも、水中ケーブル構造体内への海水の浸入を防止することができるため、より厳しい使用環境下において特に有用である。更に、本発明の水中ケーブル構造体は、地震などの天災地変によって保護管が損傷した場合であっても送電或いは通信を確保することができ、極めて有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  水中ケーブル構造体
２  水中ケーブル構造ユニット
１１  絶縁コア
１２  導体
１３  絶縁層
１４  保護管
１４ａ  外周面
１４ｂ  内周面
１５  淡水用吸水層
１６  逆浸透層
１６ａ  外周面
１６ｂ  内周面
１７  空隙
Ｗ１  海水
Ｗ２  淡水
【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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【図７】
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