JPH0664953B2 - 光ファイバ内蔵碍子およびその製造法 - Google Patents

光ファイバ内蔵碍子およびその製造法

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JPH0664953B2 JP63197829A JP19782988A JPH0664953B2 JP H0664953 B2 JPH0664953 B2 JP H0664953B2 JP 63197829 A JP63197829 A JP 63197829A JP 19782988 A JP19782988 A JP 19782988A JP H0664953 B2 JPH0664953 B2 JP H0664953B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、送配電線網および変電所における故障点検出
システムを形成する場合に主として用いられる光ファイ
バ内蔵碍子およびその製造法に関するものである。
（従来の技術） 従来から電力系統における故障点の自動検出のため、課
電側の光センサからの信号を接地側の検出器まで伝送す
る機能を有する光ファイバ内蔵碍子が使用されている。
第３図は従来の光ファイバ内蔵碍子を利用した電圧・電
流検出システムの一例の構成を示す図である。第３図に
おいて、電圧センサ21および電流センサ22からの光信号
は光ファイバ内蔵碍子23内の光ファイバ24-1,24-2、コ
ネクター25-1,25-2およびカプラー26-1,26-2を介して検
出器２７へ伝送されている。
このとき、従来の光ファイバ内蔵碍子23は、被覆をはが
した光ファイバ24-1,24-2全体を無機ガラスにより碍子
内孔内に封着して内蔵させた両端面を鏡面になるまで精
密研磨した状態で使用され、その端面において電圧セン
サ21および電流センサ22を石英フェルール28-1,28-2を
介してエポキシ接着するとともに、検出器27側の光ファ
イバ29-1,29-2をアルミナフェルール30-1,30-2を介して
エポキシ接着して使用されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の光ファイバ内蔵碍子23では、光ファイバ
を内蔵した碍子の両端面を鏡面研磨しなければならない
うえにその構造上フェルールを使用して被覆のついた光
ファイバと接続しなければならず、そのフェルール接着
部分の光透過損失が生じたり、フェルール接着部分の接
着強度が十分得られない等工数および信頼性の点で問題
があった。
また、従来の光ファイバ内蔵碍子23は光ファイバ伝送路
をその構造上碍子中に複数路設けるのが難しく２光伝送
路しか形成できず、従って、発光・受光系を一本の光伝
送路で共用させる必要があるため、分光のための高価な
カプラー26-1,26-2を必要とし、システム全体が高価と
なる問題もあった。
本発明の目的は上述した課題を解消して、碍子に無機ガ
ラスにより封止した端部から突出した光ファイバを融着
等の技術により他システムからの光ファイバと接続し光
ファイバの碍子端部における信頼性を増すとともに、高
価なフェルールやカプラーを使用せずシステム全体を安
価にすることのできる光ファイバ内蔵碍子およびその製
造法を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明の光ファイバ内蔵碍子は、碍子の中央部分に設け
た貫通孔中に光ファイバを挿通させた光ファイバ内蔵碍
子において、前記貫通孔の両端部に設けた段部と、この
段部の上下端部に設けられた一対のホルダによりはさま
れた無機ガラス層を有する封止部と、前記一対のホルダ
のうち外側のホルダ上に設けられた有機質保護層とより
なり、光ファイバの封着用の被覆除去部分が前記封止部
に位置するとともに、光ファイバの被覆除去部分と被覆
部分との境界が上記有機質保護層内に位置することを特
徴とするものである。
また、本発明の光ファイバ内蔵碍子の製造法は、碍子の
中央部分に設けた貫通孔中に光ファイバを挿通させた光
ファイバ内蔵碍子の製造法において、前記貫通孔に段部
を設け、この段部内に、予じめガラス成形体に形成され
た無機ガラス層を一対のホルダ間にはさんだ構造で、そ
の貫通孔中に所望本数の光ファイバの封着用の被覆除去
部分を位置させた封止部を挿入し、前記一対のホルダの
外側のホルダの上部から荷重を負荷した状態で加熱し
て、前記無機ガラス層を軟化させて光ファイバを封着し
た後、前記外側のホルダ上に有機質保護層を設けること
を特徴とするものである。
（作用） 上述した構成において、碍子の両端部において貫通孔部
の段部中に設けた封止部の無機ガラスにより光ファイバ
および段部の側壁を封着させているため、被覆のついた
光ファイバを連続してフェルール等を使用せず所望の本
数例えば４本を碍子の貫通孔内に内蔵させることができ
る。すなわち、光ファイバの被覆をはがす必要がある封
着部を、段部に設けたホルダおよび無機ガラスからなる
封止部に限定し、さらにその封着部の外側に例えばシリ
コンゴム等による保護層を設けることにより、従来品の
ように、端面の鏡面研磨が不要となりフェルール使用に
よる信頼性の低下を皆無にできるとともに、端部におけ
る光ファイバの折損等の心配もない光ファイバ内蔵碍子
を得ることができる。
また、上述した構造の光ファイバ内蔵碍子を得るには、
碍子の両端に設けられた段部中に一対のホルダのうち内
側のホルダを装着し、次いで予じめガラス成形体に形成
された無機ガラスを挿入し、外側のホルダを載置して封
止部を形成するか、あるいは一対のホルダ間に予じめ無
機ガラスを介在して溶着一体化して封止部を形成するか
した、無機ガラス層を一対のホルダ間にはさんだ封止部
を挿入し、その封止部に設けられた貫通孔および碍子の
貫通孔中に内蔵すべき光ファイバを挿入し、上部から例
えば数ｇ〜数十ｇ／cm2の面圧となる荷重を負荷した状
態で加熱することにより、封止部中の無機ガラスが光フ
ァイバおよび碍子の段部と好適に封着する。なお、光フ
ァイバ全体が無機ガラスの軟化温度にさらされるため、
光ファイバの被覆層は耐熱性を有する必要がある。ま
た、ホルダは好ましくは碍子と共素地の焼成体あるいは
仮焼体がよい。
（実施例） 第１図は本発明の光ファイバ内蔵碍子の貫通孔部の端部
に設けられた段部の構造の一例を示す図である。本実施
例では、少なくとも所望本数の光ファイバ８が挿通可能
な貫通孔１を有する碍子２の貫通孔部の端部に段部３を
設け、この段部３に所定の封止部４を設け、さらにその
外側にシリコンゴム等からなる保護層５を設けている。
封止部４は、段部３の形状とほぼ同じ形状を有するとと
もに好ましくは碍子２と共素地の組成を有する仮焼ホル
ダ6-1,6-2と、この仮焼ホルダ6-1および6-2間に設けら
れ光ファイバ８および碍子２と封着している無機ガラス
層７とから構成されている。
第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図に示す構造の光ファイバ
内蔵碍子を製造する工程の一例を示す図である。まず、
第２図（ａ）に示すように、碍子２の貫通孔１の端部に
設けた段部３の中心部に光ファイバの通る孔を有する下
側の仮焼ホルダ6-1を装着し、所望の本数の光ファイバ
８を貫通孔１および仮焼ホルダ6-1の孔を介して装着す
る。この際、封止部４とほぼ同じ幅だけ光ファイバ８の
被覆を予じめはがしておき、光ファイバ８の被覆をはが
した部分が封止部４の位置となるよう配置する。なお、
仮焼ホルダ6-1,6-2は、碍子用組成の素地を第２図
（ａ）に示すような形に成形した後、所定温度で仮焼し
て予じめ準備しておく。次に、第２図（ｂ）に示すよう
に、中心部に光ファイバの通気孔を有する無機ガラスの
ガラス成形体９を、好ましくはガラス成形体９と段部３
および仮焼ホルダ6-1,6-2との間隙にガラスペーストを
介して、仮焼ホルダ6-1上に装着する。さらに、ガラス
成形体９上に仮焼ホルダ6-2を装着した後、所定の重さ
の例えばステンレス円筒からなる重り10を仮焼ホルダ6-
2上に装着する。なお、ガラス成形体は、封着時の収縮
を小さくするため、予じめプレス成形および仮焼等の熱
処理を施して収縮させ、段部３との間に隙間の少ない形
状に形成することが好ましい。この状態で大気中好まし
くは真空中所定温度で加熱して、無機ガラス層７を設け
ている。最後に、第２図（ｃ）に示すように、仮焼ホル
ダ6-2上の光ファイバ８のまわりにシリコンゴムを配置
し、保護層５を設けて光ファイバ内蔵碍子を得ている。
以下、実際の例について説明する。
実施例 第１表に示す被覆材を使用した光ファイバを、第１表に
示すガラス封着条件い従って、上述した製造法に基いて
本発明範囲内および本発明範囲外の比較例さらに第３図
に示す従来例の、一端がそれぞれの端部構造を有する光
ファイバ内蔵碍子を作製した。耐熱樹脂としては400℃
×２時間以上の熱処理で曲げ強度が低下しない紫外線硬
化型樹脂を使用するとともに、封着ガラスとしては軟化
温度350℃の低融点ガラスを使用した。
得られた本発明品および比較例の光ファイバ内蔵碍子の
端部において、蛍光探傷試験を実施して無機ガラス層と
碍子の段部との封着状態を観察するとともに、ファイバ
の透光性を目視により判断した。第３図に示す従来品に
比べてその性質が同等以上のものを○、同等のものを
△、同等以下のものを×として評価した。結果を第１表
に示す。
第１表の結果から、被覆材としてシリコン樹脂を使用し
たもの（比較例１〜３）は荷重を負荷しても本発明品と
比べて評価が劣るとともに、被覆材として耐熱樹脂を使
用したものでも負荷をかけないで加熱したもの（比較例
４〜６）は本発明品と比べて評価が劣ることがわかる。
本発明は上述した実施例のみに限定されるものではな
く、幾多の変形、変更が可能である。例えば、保護層５
としてシリコンゴムを使用したが、他の組成のもの例え
ばポリイミド等も使用できる。
（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の光ファイバ内蔵碍子およびその製造法によれば、碍子
を貫通して設けた貫通孔の端部の段部のみで連続する光
ファイバを封着することにより、従来の光ファイバ内蔵
碍子と比べて、製造工程の簡略化、信頼性の向上さらに
はコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光ファイバ内蔵碍子の端部の構造の一
例を示す図、 第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図に示す構造の光ファイバ
内蔵碍子を製造する工程の一例を示す図、 第３図は従来の光ファイバ内蔵碍子を利用した電圧・電
流検出システムの一例の構成を示す図である。 １…貫通孔、２…碍子 ３…段部、４…封止部 ５…保護層、6-1,6-2…仮焼ホルダ ７…無機ガラス層、８…光ファイバ ９…ガラス成形体、10…重り

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】碍子の中央部分に設けた貫通孔中に光ファ
    イバを挿通させた光ファイバ内蔵碍子において、前記貫
    通孔の両端部に設けた段部と、この段部の上下端部に設
    けられた一対のホルダによりはさまれた無機ガラス層を
    有する封止部と、前記一対のホルダのうち外側のホルダ
    上に設けられた有機質保護層とよりなり、光ファイバの
    封着用の被覆除去部分が前記封止部に位置するととも
    に、光ファイバの被覆除去部分と被覆部分との境界が上
    記有機質保護層内に位置することを特徴とする光ファイ
    バ内蔵碍子。
  2. 【請求項２】碍子の中央部分に設けた貫通孔中に光ファ
    イバを挿通させた光ファイバ内蔵碍子の製造法におい
    て、前記貫通孔に段部を設け、この段部内に、予じめガ
    ラス成形体に形成された無機ガラス層を一対のホルダ間
    にはさんだ構造で、その貫通孔中に所望本数の光ファイ
    バの封着用の被覆除去部分を位置させた封止部を挿入
    し、前記一対のホルダの外側のホルダの上部から荷重を
    負荷した状態で加熱して、前記無機ガラス層を軟化させ
    て光ファイバを封着した後、前記外側のホルダ上に有機
    質保護層を設けることを特徴とする光ファイバ内蔵碍子
    の製造法。
JP63197829A 1988-08-10 1988-08-10 光ファイバ内蔵碍子およびその製造法 Expired - Lifetime JPH0664953B2 (ja)

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