JPH07104157A - 浸水検知線およびこれを備えたケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水の浸入を高精度で検知することを可能とす
る浸水検知線、およびこれを用いて、劣化の要因となる
浸水があった場合にこれを精度よく検知し得るようにし
たケーブルを提供する。 【構成】 光ファイバ２上に、紫外線硬化型樹脂などか
らなる保護被覆３を施し、その上に、デンプンのような
微生物により分解されて水素を発生する生物分解性物質
を含有するプラスチックテープの巻回により生物分解性
被覆層４を設けて浸水検知線１を構成する。また、中心
にテンションメンバーを有し、外周にらせん状に複数本
の凹溝が形成されたスロットロッドの凹溝の所要数に複
数の光フアィバテープを積層して収納するとともに、残
りの凹溝に、上記構成の浸水検知線１を配置し、これら
の外周に押え巻テープ巻回層、プラスチックシースを順
に設けて光ファイバケーブルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバによる信頼
性の高い浸水検知を可能とした浸水検知線、およびこれ
を備えて劣化の要因となる万一の浸水を高精度に検知し
得るようにしたケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、通信ケーブルや電力ケーブル
においては、万一内部に水が浸入すると、その浸入した
水が軸方向に走水してケ―ブルの電気特性や伝送特性を
低下させることが知られている。このため、このような
万一の浸水を確実に検知できる技術の開発が求められて
いる。

【０００３】この種の技術としては、たとえば、光ファ
イバと、浸水した水を吸収して膨張する吸収膨張部材を
組み合わせた浸水検知センサーが知られている。これ
は、浸水があると吸収膨張部材が膨張して応力が発生
し、光ファイバが変形するために、伝送損失が増大する
という原理を利用したものである。

【０００４】しかしながら、このような浸水検知センサ
ーは、場合によって、浸水による応力か、他の原因によ
る応力かの区別が難しいという問題があった。

【０００５】また、浸水した水によって 2本の導体間の
抵抗が変わることを利用した浸水位置検出方法も知られ
ているが、この方法は、高電界下では使用できず、ま
た、長尺になると精度が低下するという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、通信ケー
ブルや電力ケーブルにおいて、万一の浸水を高精度で検
知できる技術の開発が求められているが、従来より知ら
れる浸水検知技術は、精度や信頼性の点で未だ不十分で
あった。

【０００７】本発明はこのような従来技術の課題に対処
してなされたもので、水の浸入を高精度で検知すること
を可能とする浸水検知線、およびこれを用いて、劣化の
要因となる浸水があった場合にこれを高精度で検知し得
るようにしたケーブルを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバ外
周に、生物分解性物質を含有する被覆層を具備してなる
ことを特徴とする浸水検知線、およびこれを内部に備え
たことを特徴とするケーブルである。

【０００９】

【作用】本発明の浸水検知線においては、水が表面に付
着すると、その水の中に含まれる微生物によって、光フ
ァイバ外周の被覆層に含まれる生物分解性物質が分解さ
れて水素を発生し、光ファイバに局部的な光伝送損失の
増加を与える。したがって、このような損失増加をたと
えばＯＴＤＲ（光学時間領域反射測定法）などにより監
視することにより、水の付着を精度よく検知することが
できる。

【００１０】また、したがって、これを備えた本発明の
ケーブルにおいては、上記のような水の検知精度に優れ
た浸水検知線を内部に備えているので、万一浸水が生じ
た場合に、その浸水位置を高精度で検知することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１２】図１は本発明の一実施例の浸水検知線を示
す断面図である。

【００１３】図１において、この実施例の浸水検知線１
は、たとえばコア径10μｍ、クラッド径 125μｍの石英
ファイバなどの光ファイバ２上に、紫外線硬化型樹脂
（ＵＶ樹脂）などにより保護被覆３を施し、さらに、そ
の上に、生物分解性物質を含有する生物分解性被覆層４
を設けて構成されている。

【００１４】生物分解性被覆層４は、たとえば生物分解
性物質を配合したポリエチレンなどのプラスチックから
なるテープの巻回、あるいは表面に生物分解性物質を付
着させたプラスチックの紐体やテープの巻回などにより
構成される。

【００１５】上記生物分解性物質は、微生物によって分
解されて水素を発生するものであり、デンプンやセルロ
ースなどの天然高分子物質、あるいはこれらの各誘導体
などが例示される。このような生物分解性物質を配合し
たプラスチックテープを用いる場合には、生物分解性物
質の配合量は、ベースの組成物 100重量部あたり 1〜70
重量部程度の範囲が好ましい。あまり少ないと水素の発
生による伝送損失の増加が不十分となり検知精度が低下
する。また、あまり多いと組成物の押出加工性が低下し
テープ状に成形することが困難になる。

【００１６】このように構成された浸水検知線１におい
ては、これを、たとえば光ファイバケーブルのようなケ
ーブルのシース内側に長さ方向に沿って配置しておく
と、万一、シースが損傷して浸水事故が生じた場合、そ
の浸水した水に含まれる微生物によって浸水検知線１の
生物分解性被覆層４に含まれる生物分解性物質が分解さ
れて水素を発生し、この発生した水素が保護被覆３を透
過して光ファイバ２に達し、光ファイバ２に局部的な光
伝送損失の増加を与える。したがって、図示は省略する
が、光ファイバ２の一端に、光ファイバ全域の損失特性
分布を測定可能な装置、たとえばＯＴＤＲ装置を接続し
て、上記のような局部的な光伝送損失の増加を常時もし
くは適時監視できるようにしておけば、光伝送損失の増
加の原因である浸水の発生およびその位置を検知するこ
とができる。なおここで使用されるＯＴＤＲ装置は、光
ファイバの片端から入射した光がレーリー散乱によって
戻ってくる現象を利用して、全長数kmの光ファイバ全域
の損失特性分布を一度に測定することができる精度の高
い損失特性測定装置として知られているものである。し
たがって、このようなＯＴＤＲ装置を用いることによ
り、上記損失変化を適確にとらえ、全長数kmにわたって
精度の高い浸水検知を行うことができる。

【００１７】なお、図２は、上記浸水検知線１が予め内
部に挿入された光ファイバケーブルの例を示したもので
ある。図２において、５は、たとえば中心に鋼線やＦＲ
Ｐ（ガラス繊維強化樹脂）などからなるテンションメン
バー６を有し、外周面にらせん状に複数本の凹溝７が形
成されたスロットロッド、８は、スロットロッド５の凹
溝７の所要数に収納された複数の光フアィバテープ８
（この光フアィバテープ８は、光ファイバ素線８ａ複数
本を並列配置し、これらの外側に共通の保護被覆８ｂを
設けて構成され、その複数枚が積層されて凹溝７に収納
されている。）、さらに、９および１０は、それぞれ押
え巻テープ巻回層、およびプラスチックシースなどのシ
ースを示している。

【００１８】そして、この例では、上記浸水検知線１
は、スロットロッド５の残りの凹溝７、すなわち光フア
ィバテープ８が収納されていない凹溝７の少なくとも 1
本（図面の例では、 2本）に配置されており、何らかの
原因で万一シース１０内部に浸水が生じた場合、これら
の浸水検知線１の光ファイバ２に、前述したように、局
部的な光伝送損失の増加が生じることから、たとえばＯ
ＴＤＲ装置などにより光伝送損失の増加を常時もしくは
適時監視することにより、浸水の発生位置を高精度に検
知することができる。

【００１９】なお、本発明の浸水検知線は、図２に示し
たような、スロットタイプの光ファイバケーブルだけで
なく、ユニットタイプや、撚合わせタイプなどの各種光
ファイバケーブル、さらには、メタル線心を用いた一般
的な通信ケーブル、光ファイバとメタル線心を複合化し
た光ファイバ複合通信ケーブル、光ファイバに電力線を
複合化した光ファイバ電力線複合ケーブル、各種電力ケ
ーブルの内部に、 1〜複数本適宜配置して、これらの劣
化の要因となる浸水の発生位置を精度よく検知すること
ができる。すなわち、たとえば図３は、本発明の浸水検
知線を光ファイバ複合電力ケーブルに適用した例で、浸
水検知線１は、電力線心１１および光ファイバユニット
１２とともに集束され、その外周にシース１３が施され
ている。なお、１４は介在である。また、図４は、本発
明の浸水検知線を光ファイバ複合通信ケーブルに適用し
た例で、浸水検知線１は、このケーブルを構成する光フ
ァイバユニット１５内に通信用の光ファイバ心線１６と
ともに収納されている。なお、１７、１８、１９および
２０は、それぞれ介在、テンションメンバ、押え巻およ
びシースを示している。

【００２０】また、その他、信頼性の高い浸水検知機能
を有するものとして、電気・電子機器などの漏水検知用
などとしても用いることができる。

【００２１】以下、本発明の実施例をより具体的に記載
する。

【００２２】具体例 中心にＦＲＰ（ガラス繊維強化ポリエステル樹脂）など
からなるテンションメンバーを有し、外周にらせん状に
6本の凹溝（幅 1.4mm、深さ 2.4mm）が形成された、外
径 9.4mmのポリエチレン製スロットロッドの凹溝の 2本
に、ポリエチレン 100重量部あたりデンプン50重量部を
配合した組成物からなるテープを光ファイバ素線（コア
径10μｍ、クラッド径 125μｍの石英ファイバ上にＵＶ
樹脂を被覆）上に巻き付けて得られた浸水検知線を収納
した、次いで、スロットロッドの残りの凹溝 4本にそれ
ぞれ、厚さ 0.4mm、幅 1.1mmの 4心光ファイバテープを
3枚ずつ積層して収納し、これらの外周に、ポリエステ
ル不織布テープを押え巻きした後、その上にさらにポリ
エチレンシースを押出被覆して、外径約15mmの光ファイ
バケーブルを製造した。

【００２３】得られたケーブルから、長さ200mの試料ケ
ーブルを切り出し、その一端にＯＴＤＲ装置を取付ける
とともに、その取付け端から100mのところのシースを 5
cm剥ぎ取って強制的に浸水させ、10日間にわたって損失
特性の変化を調べた。なお、浸水用の水には、実際に即
して、土壌からの抽出液と水道水とを 1:5の割合で混合
し、さらに、これに燐酸アンモニウムを 0.2wt％添加し
たものを用いた。その結果、1.24μｍ、1.70μｍ、1.88
μｍの水素に起因する波長帯域で、損失が急増する変化
が認められた。また、反ストークス光（0.81μｍ）の波
形変化を調べたところ、浸水部位で大きな変化が認めら
れた。

【００２４】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の浸水検知線によれば、水が付着すると光ファイバ
の局部的な損失変化として現れるので、この損失変化を
監視することにより、高精度で信頼性の高い浸水検知が
可能である。

【００２５】また、したがって、これを備えた本発明の
ケーブルにおいては、万一、外側の被覆を通って内部に
水が浸入した場合に、浸水の発生およびその位置の特定
を高精度で行うことができ、浸水に対する対策を適確に
講ずることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の浸水検知線を示す断面図。

【図２】その実施例の浸水検知線を備えた光ファイバケ
ーブルの構造例を示す断面図。

【図３】浸水検知線を備えたケーブルの他の実施例を示
す断面図。

【図４】浸水検知線を備えたケーブルのさらに他の実施
例を示す断面図。

【符号の説明】

１………浸水検知線 ２………光ファイバ ４………生物分解性被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 宏 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 井上 直哉 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 谷本 元 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 大定 幸治 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 関 敏訓 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ外周に、生物分解性物質を含
   有する被覆層を具備してなることを特徴とする浸水検知
   線。
2. 【請求項２】 請求項１記載の浸水検知線を内部に備え
   たことを特徴とするケーブル。