(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底光ケーブル用の海底ケーシングであって、ケーシング内への水素の侵入を低減するために結合された金属シースを含み、金属シースが、ケーシングの周囲に少なくとも１回巻かれた金属シートを含む、海底ケーシング。
【請求項２】
金属シースが、ケーシングの両端に取付けられた、２個の嵌合スリーブを含み、各嵌合スリーブが金属層を有する、請求項１に記載の海底ケーシング。
【請求項３】
スリーブが、金属層として周方向に折りたたまれる金属インナーライナを有する熱収縮性材料でできている、請求項２に記載の海底ケーシング。
【請求項４】
金属シースが、ケーシングの周囲に少なくとも１回巻かれた前記金属シートと、巻かれたシートの長手方向端部に重なる前記スリーブとの組合せである、請求項２または３に記載の海底ケーシング。
【請求項５】
金属シースが接着剤によりケーシングの外表面に結合される、請求項１から４のいずれか一項に記載の海底ケーシング。
【請求項６】
海底光ケーブル用の海底分岐ユニットにおける請求項１から５のいずれか一項に記載の海底ケーシング。
【請求項７】
海底光ケーブル用の海底ケーブルコネクタにおける請求項１から６のいずれか一項に記載の海底ケーシング。
【請求項８】
分岐ユニットまたはケーブルコネクタと一体となった海底アースを有する、請求項６または７に記載の海底ケーシング。
【請求項９】
金属層をケーシングの外表面に結合してケーシングの周囲に金属シースを形成するステップを含む、光ケーブルのための海底ケーシングを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底通信システムにおける海底光ケーブル用の海底ケーシングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
海底光ファイバ通信システムは大陸間の高容量長距離伝送リンクを含む。これらのリンクの主中継線は、各々が海底ケーブルの終端である端局を有する２つの離れた大陸を接続する。主中継線は支線を経由して主中継線を別の大陸に接続してさらなる伝送リンクを提供する分岐ユニットを含むことができる。分岐ユニットの例を図１および２に示す。図に示すように、分岐ユニット１は３つのたわみ結合領域２を有し、各々が分岐ユニット１の内部の光および／または電気素子（デバイス）に海底ケーブル４を接続する海底ケーブル４のための終端を提供する末端ボックス３を収容している。図２は末端ボックス３および海底ケーブル４の従来の保護構成を示す。このケーブルは光信号および電気信号を伝送することができ、また電力線を含むことができる。末端ボックス３および海底ケーブル４は高電圧絶縁を与えるためにポリエチレンケーシング５で被覆される。海底ケーブル４およびケーシング５は強度部材６（縦方向のより線またはより糸）を有し、物理的損傷を防止するために外装内に封入される。外装１１は金属ワイヤまたはストリップの螺旋状巻き線である。その外表面をタール７で被覆することもできる。
【０００３】
通常の使用において、分岐ユニット内の素子は、少なくとも１つのケーブル４内の、その関連端局から分岐ユニット１の海底アース（図示せず）までの電力線を通して給電される。海底アースは通常、海にさらされ、分岐ユニット１のリレーに結合された長いまたはブロック状の金属を含む。海底アースを通して電流が流れると、周囲の海水の電解を生じ、通常１日当り１５リットルを超える多量の水素ガスが発生する。分岐ユニット１付近の水素の分圧は潮流により通常最小限化される。しかし、分岐ユニット１が埋まって水素が逃げにくくなり、その結果分岐ユニット１の周辺に水素が溜まることは稀ではない。この環境下で水素は、直接末端ボックス３内に、または海底ケーブル４のポリマーケーシング５に沿い、次いで末端ボックス３の中に入ることにより、海底ケーシング内に拡散することができる。
【０００４】
末端ボックス３への水素の直接の侵入は末端ボックス３の結合部分（ジョイント）および固定部分を通して起こる。末端ボックス３は高電圧絶縁をもたらすポリエチレンの層で覆われているが、ポリエチレンが水素に対して透過性であるため、ガスの侵入に対する有効な障壁にはならない。光ファイバケーブル４において、グラスファイバは、ポリエチレンケーシング５内に閉じ込められ、分岐ユニット１への電力線の働きをする保護銅ケーシングを通して延びている。水素はポリエチレンケーシング５を通して拡散できるが、銅ケーシングを通しては拡散できない。しかし、水素は、ポリエチレンケーシング５を通して拡散するとき、末端ボックス３のケーブル終端に達するまで銅ケーシングの外側に沿って通り、一旦末端ボックス３内に入ると銅ケーシングの内側を通ることができ、ここでグラスファイバの隙間に拡散し光損失を生ずる。海底ケーブル４内の光ファイバの海中での修理は主要な作業であり、通信量の損失を生ずる。明らかにこの状況は非常に望ましくなく回避する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
可能な解決法の１つは海底アースを海底ケーブルから十分に離して設置し、水素がケーシング内に拡散できないようにすることであり、通常分岐ユニット１から少なくとも５メートル程度離す。この種の海底アースは嵩張り、扱いにくく、ケーブル船が海底ケーブル４を敷設するのを非常に困難にする。また、海底での海底アースの正しい位置を保証するのは困難である。
【０００６】
分岐ユニット１は、一体のまたは給合された海底アースを有する、この海底システムの唯一の部分である。他のコネクタ（たとえば中継器）は、電力が供給され、海底アースを有し、相当な水素発生の同様の問題を生ずる。しかし、海底ケーブル４の他の部分、たとえば２本の海底ケーブル４が接続されるところが、図らずも海水と電気的に接触して短絡を生ずることがある。これもまた水素の発生原因になり、水素発生量がごく少なくても腐食または損傷があれば光ファイバ内に拡散し、大きい光損失を生ずる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、海底光ケーブルの海底ケーシングは、結合された金属シースを含み、水中でケーシング内に水素が侵入するのを低減している。
【０００８】
特開昭５３−１１１４９５号公報は、水中同軸ケーブルのアルミニウム導体の接続部の周囲にアルミニウムテープを接着しつつ螺旋状に巻きつけ、接続部における水の侵入および引き続く腐食を防止することが提案されている。
【０００９】
しかし、本発明では金属シースが水素の侵入に対する有効な障壁として提供される。シースは巻きつけた金属でよい。金属は水素を透過させない。この巻きつけは接着層の漏洩経路の長さを増大しこれを通る拡散による水素の侵入をさらに減少させるために螺旋状のものでよい。
【００１０】
あるいは、金属シースはスリーブを含むことができる。このスリーブは周方向に折りたたまれる金属インナーライナを有する熱収縮性材料のスリーブを含む。
【００１１】
この金属シースはケーシングおよび数個の嵌合スリ−ブの周囲に少なくとも１回巻かれた数枚の金属シートの組合せを含むことが好ましい。各々の嵌合スリーブの端が金属シートの一部に重なることが最も好ましく、シースはケーシングの内部を完全に金属で取り囲む。
【００１２】
金属は接着剤を用いて結合することが好ましい。接着剤はホットメルト接着剤、エポキシ系接着剤、またはアクリル系接着剤であることが好ましい。
【００１３】
本発明はまた、金属シースをケーシングに結合するステップを含む海底ケ−シングの製造方法を提供する。
【００１４】
本発明はさらに、本発明に従う海底ケーシングを含み、海底アースが組み合わされた分岐ユニットまたはケーブルコネクタを提供する。
【００１５】
次に添付の図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図３において、すでに説明した同じ部品には図２と同じ参照番号をつけた。しかし、図３は、金属シート８が海底ケーブル４および分岐ユニットの末端ボックス３の円筒部分に結合され、２個の嵌合スリーブ９が末端ボックス３の両端に取り付けられて金属シート８の長手方向の端縁部分を覆い、これにより完全にボックスを覆い水素の侵入を防止する金属シースを提供する本発明の好ましい実施例を示す。
【００１７】
図示のように、末端ボックス３の円筒部分および海底ケーブル４には少なくとも１層の金属シート８が螺旋状に巻かれ、それらの周囲にシースが形成される。２個の嵌合スリーブ９がこれなしでは露出する金属シート８の縁部分に重なる。金属のラッピング（巻きつけあるいは覆い）はそれ自体接着剤を用いて末端ボックス３および海底ケーブル４のポリエチレンケーシング５に結合される。水素の侵入には、ラッピングの直接通過またはケーシングにラッピングを結合するのに用いられる材料を通しての拡散による２つの経路が考えられる。金属はそれ自体水素を透過させず、したがって、第１の可能な経路からの水素の侵入を防止し、接着剤で決まる経路の長さおよび接着剤の存在自体が第２の可能な経路を経由しての水素の侵入を減少させる。
【００１８】
金属シート８はアルミニウムなどの単一金属またはすず−銅−すず複合材料などの複合材料の可撓性シートから作ることができる。このシートは通常、ボックス３の軸長と同じ幅のテープの形態である。用いられる接着剤はポリエチレンケーシング５の劣化を防止するものが選択される。便利性のため自己接着性金属シート８、たとえばアクリル系接着剤を裏面塗布した３Ｍ社製のシールドテープ「ＥＤＩ」、が通常用いられる。ホットメルト接着剤やエポキシ系接着剤などの非自己接着剤も使用することができ、この場合接着剤は接着シートとして用いるかまたは溶剤に加えることができる。接着シートを用いる場合には、接着シートが金属シート８またはポリエチレンケーシング５に貼り付けられ、次に金属シート８がポリエチレンケーシング５の周囲に巻かれ、加熱して結合される。ポリエチレンケーシング５の劣化を防止するため、加熱は１２０℃を超えてはならない。接着剤が溶剤に加えられる場合には、これが金属シート８またはポリエチレンケーシング５に塗布され、溶剤が蒸発させられる。ポリエチレンケーシング５の劣化を防止するため、溶剤は非塩素系溶剤が好ましい。
【００１９】
接着剤経路に沿う水素の侵入は接着剤によって低減されるが、これは螺旋状のシート金属ラッピング８の巻き数を増加させることによって水素が移動する経路長を増大させることによりさらに改善することができる。
【００２０】
末端ボックス３の円筒状でない部分は金属ラッピング８を滑らかに巻くことは困難と考えられる。末端ボックス３の円筒形でない部分を覆うために、一対の嵌合スリーブ９が用いられる。各々の嵌合スリーブ９は内部金属ライナ１０を有し、末端ボックス３の端部に嵌合するように予め形状づけされている。この嵌合スリーブ９は、末端ボックスの端部の周りに引き伸ばされて、その周りに密着させるいわゆる「グローブフィット（ｇｌｏｖｅ  ｆｉｔ）」ができるように十分に伸張可能な材料で作るか、または熱収縮性材料で作られる。スリーブの外層がＲａｙｃｈｅｍ社製の放射線架橋ポリエチレンで作られた熱収縮性スリーブを用いることが好ましい。この一例を図４に示す。スリーブ９の内側には、水素の侵入に対する最初の障壁を提供する周方向に襞のついた蛇腹式の（折りたためる）金属インナーライナ１０がある。この構成は、ほんのわずか大きめ（１〜２ｍｍ大きい直径）の熱収縮性スリーブが加熱に応じて収縮するときに、金属ライナが裂けることなくシート８の端部に押し付けられることを可能にする。好適な金属の例にはアルミニウムおよびニッケル−銅−すずめっきがある。嵌合スリーブ９は末端ボックス３または海底ケーブル４への水素の直接侵入を防止し、ラッピング８への実質的な（好ましくは１００ｍｍ超の）重なり合いのため、これなしでは露出する金属ラッピング８の端部を通して水素がボックスへ侵入するための長い経路長を提供する。蛇腹式の金属ライナはラッピングの円筒表面上で平坦にならないが、襞の間の溝は水素の侵入を阻止するために実質的な漏洩経路に作用する接着剤で充たされる。
【００２１】
嵌合スリーブ９は末端ボックス３および海底ケーブル４のポリエチレンケーシング５に接着剤、好ましくは上述のようにホットメルト接着剤、またはエポキシ系接着剤で結合される。
【００２２】
ホットメルト接着剤を用いると、熱収縮性スリーブ９の収縮、その接着剤の結合および金属シート８の接着剤の結合は、例えばブローランプ（完了はスリーブ９の端部から接着剤がはみ出し始めることによってわかる）、または、よりよく制御されるので好ましくはオーブン中での、単一の加熱処理のみで全て達成することができる。
【００２３】
末端ボックス３が水素の侵入から保護されることにより、海底アースを分岐ユニット１の上またはその付近に配置することができる。この配置によりケーブル敷設中の取扱いがはるかに容易になる。海底アースは、分岐ユニット１の本体の周りの金属リング、または露出した金属外装１１などの分岐ユニット１そのものとの一体型であってよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】分岐ユニットの概略外形図である。
【図２】分岐ユニットのたわみ結合ゾーンの１つの中に配置された従来の末端ボックスの概略断面図である。
【図３】結合した金属シースを有することにより本発明を実施した末端ボックスの概略断面図である。
【図４】図３に示した金属シースに用いられる嵌合スリーブの好ましい実施形態である熱収縮性スリーブの概略斜視図である。
【符号の説明】
１  分岐ユニット
２  結合領域
３  末端ボックス
４  海底ケーブル
５  ケーシング
６  強度部材
７  タール
８  金属シート
９  スリーブ
１０  インナーライナ
１１  外装
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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