JPH08509072A - 光ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 システムの経路に沿い、電力ケーブルを支持するためにも使用されるタワー、マストまたは他の支持体によって支持されるオーバーヘッド光伝送システム用の光ケーブルは、１つまたは複数の光ファイバと電気的絶縁用ジャケット（８）を有し、ケーブルは各々がそのケーブルの一部分に沿って伸びる細長い導電部材（１０，１２）の配列を含んでおり、隣接する導電部材は円周方向に間隔をおいて離れている重複部分で互いに軸線方向に重複し、ケーブルに沿って伸びていると共にケーブルが乾燥するときは中断される複合導電通路を形成する。隣接する導電部材（１０，１２）は、ケーブルの表面が濡れている時は互いに抵抗的に結合され、ケーブルに沿って連続的な導電通路を形成する。このような形態のケーブルは、濡れた状態でドライバンドアークが生じる可能性を、そのようなバンドが形成されるような形状を崩壊させることによって小さくする利点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 光ケーブル 本発明は、光伝送システムに使用される光ケーブルに関し、特に、電力ケーブ ルを支持するためにも使用されるタワー、マストまたは他の直立する支持体によ ってシステムの経路に沿って支持される、オーバーヘッド光伝送システムに使用 される光ケーブルに関する。 この種のシステムにおいては、一般にタワー、マストまたは他の支持体（以下 簡単にタワーと言う）で光ケーブルを接地することが行われる。電力線が負荷さ れるとき、ケーブルと電力線との間に分布する容量により、光ケーブルに電流が 容量的に誘導される。光ケーブルに誘導される電圧は、タワーの間のスパンの中 央で最大に達し、ケーブルに沿って流れる電流はタワーの領域で最も大きくなる 。乾燥した状態では、誘導電流は、ケーブルの比較的高い長手方向の抵抗、例え ば、１０¹²オーム／ｍの領域では、比較的に小さいが、ケーブルの表面抵抗がは るかに低い濡れた状態、例えば１０Ｍオーム／ｍの領域においては、はるかに大 きな電流が誘導される。誘導電流によるケーブル表面のジュール加熱は、通常、 電流が最も大きいタワーの領域においてケーブル表面の短い長さ部分を乾燥させ る。これが起こると、ケーブルの誘導電圧の大部分は、その長手方向の高抵抗の ために短い乾燥したバンドで低 下し、ケーブルに大きな損傷を与えるいわゆるドライバンドアークが生じる。 光ケーブルに、長手方向に突き出た導電部材を備えることによってドライバン ドアークの問題を解決することができる。しかしながら、ある環境においては、 光ケーブルが電線の１つに接触するか、または電線に十分に接近することにより フラッシュオーバー、ここで「クラッシング」と称するものを起こすことがある 。これは、ケーブルを設置した後、特に風の強い状態か、またはケーブルにかな りの氷がつき、ケーブルを引っ張るような場合に起こり、その結果、導電部材は 焼け落ちるかまたは蒸発する。光ケーブルと送電線とのクラッシングは、負荷中 の送電システムへの光ファイバケーブルの設置中にも起こり、もし光ケーブルが 導線性である場合には、設置工事中の作業員の安全に対する危険が生じる。後者 の問題に関する１つの解決法は、従来の全誘電体自己支持（ALL Dielectric Sel f Supporting-ADSS）光ケーブルを設置し、設置した位置にある光ケーブルのま わりを導電体で包むことである。しかしながら、このような手順は、結果的に費 用の増大を伴う２つの別の設置作業を必要とし、かつ設置したケーブルのクラッ シングの問題が解決されないという欠点を有する。ドライバンドアークの問題に 対する他の解決法は、ＮＫＦの国際特許出願第ＷＯ９１／１６ ６４８号に記載されているが、それはケーブルの長さに沿って一連の容量結合部 材を設けるものである。しかしながら、その部材が適当な結合度を有するように するために、ケーブルに沿って重複した環状バンドとして形成されるが、これは 、従来のケーブル形成工程によって形成することは比較的困難である。 本発明によれば、１つまたは複数の光ファイバと電気的な絶縁ジャケットとを 有する光ケーブルが提供される。ここで、ケーブルは、各々がケーブルの一部分 に沿って伸びる複数の細長い導電部材の配列を有し、隣接する導電部材は、円周 方向に間隔をおいて離れている重複部分では互いに軸線方向に重複し、ケーブル に沿って伸びると共にケーブルが乾燥する時は中断される複合導電通路を形成し 、隣接する導電部材は、ケーブルの表面が濡れている時は互いに抵抗的に結合さ れ、ケーブルに沿って連続的な導電通路を形成する。 本発明によるケーブルは、部材を、いくらかは必要としても、高度な容量結合 を行うように構成することを必要としない比較的に長い細長い部材として形成す ることが可能であり、かつ、ケーブル製造技術により適切な形で可能であるが、 同時にケーブルが濡れた時に誘導電流を接地する導電通路を形成するという利点 を有する。本発明によれば、上述のような乾燥バンドが形成されるような形状を 崩壊させることにより、濡 れた状態でドライバンドアークが生じる可能性を小さくすることができる。隣接 した部材はケーブルに沿って軸線方向に延びる重複部分を有し、または軸方向の 成分を有するため、一対の導電部材の間に形成するいかなる乾燥バンドも、それ がケーブルの周りに連続して拡がるよりも、比較的長くかつ回旋状の通路を有す る必要がある。その端部が結合するように、ケーブルの周りに連続的に伸びてい ない限り、ドライバンドは、ケーブルの異なるセクションを隔離することができ ず、ドライバンドアークが生じることはない。 好ましくは、この部材はケーブルに沿って少なくとも５０ｍｍ、さらに好まし くは少なくとも７５ｍｍ、そして特に好ましくは少なくとも１００ｍｍ伸びてい る重複部分を有することである。より長い重複部分を用いれば、アークが生じな いように、乾燥バンドの長さはより長くする必要があろう。細長い部材がケーブ ルの周りに螺旋形に伸びておるのが有利であり、この場合、隣接した導電部材の 間の重複部分がケーブルの周りに少なくとも１回転するように伸びていることが 好ましい。このような構成は、いかなる乾燥バンドもアークが生じないように回 旋形状を有しなければならず、またよくあるように、ケーブルの乾燥が、ある局 面で、例えば強い風によって起こるときにも、すべての重複領域が互いに等価に なる利点を有する。さらに 有利には、重複部分はケーブルの周りに少なくとも完全に２回転するように伸び ることである。これは、ケーブルに沿った水の動きによって形成される乾燥バン ドの圧縮が防止できる利点を有する。このような圧縮は、以前に理解されていた ような安定な乾燥バンドアークよりもさらに著しく侵害的である。 導電部材は、多数の方法で形成される。例えば、導電トラックが従来の技術に よってケーブルの表面に堆積され、またはジャケットの中または下に形成される 。ケーブルの１つの形態として、複数の平行なトラックがケーブルの表面に形成 され、各トラックは、それ自身または他の各トラックが中断される諸点からずれ ている種々の点で、大きな重複部分を備え交互に配置された導電部材を形成する ように中断されている。別の案としては、この部材が織られた材料の部分を形成 する。もし部材がケーブルの周りに螺旋状に伸びるようにするならば、部材は材 料のたて糸またはよこ糸部材を形成し、この材料は、ケーブルの周りを包むか、 または互いにずれる斜めに配置された導電部材の配列を含むように斜めに切断さ れる。 もし、導電性部材がケーブルジャケットの表面に配置されるならば、それらは 、互いに直接に抵抗的に接続され、もし、それらがジャッケットの中に埋め込ま れるかまたはジャッケットの下に配置されるならば、 それらは、ケーブルが濡れたときに、表面の水に容量的かつ抵抗的に結合されよ う。隣接する導電材料の間にある程度の直接結合容量があるが、このような容量 結合は本発明の部分を形成せず、直接の容量性結合に基づく隣接導電性部材間の インピーダンスは、表面の水の接続抵抗及び導電部材と表面の水の層の間のなん らかの容量性／抵抗性接続に基づく導電部材間のインピーダンスより少なくとも 大きいオーダーの値であるように意図されている。 導電部材は、ケーブルにその設地の前に設けられるが、接地後、例えば従来の ＡＤＳＳケーブルに設けることもできる。 本発明によれば、本発明によるケーブルが電力ケーブルをも支持するタワーの 間で支持されるオーバーヘッド光伝送システムをも提供する。 本発明による光ケーブルの２つの形態を、添付図面を参照しながら、例として 説明する。 図１は、分布容量を示す光ケーブルと送電線の概略図である。 図２は、乾燥状態の光ケーブルにおける誘導電圧および電流を表すグラフであ る。 図３は、濡れた状態の光ケーブルにおける誘導電圧および電流を表すグラフで ある。 図４は、ドライバンドが形成された従来の光ケーブ ルの概略図である。 図５は、本発明の原理を示す、濡れた状態における本発明によるケーブルの概 略図である。 図６は、本発明によるケーブルの１つの形態の概略図である。 図７は、本発明によるケーブルのもう１つの形態の概略図である。 添付図面を参照すると、図１は、電力ケーブル２をも支持するために使用する 一対のタワーの間に支持される「全誘電体自己支持」（ＡＤＳＳ）光ケーブル１ を示している。ＡＤＳＳケーブル１は、タワーによって接地されている金属クラ ンプすなわち固定具４によってタワーに支持されている。このシステムにおいて 、集中コンデンサＣ１によって示された、光ケーブル１と電力ケーブル２の間の 分布容量と、集中コンデンサＣ２によって示された光ケーブル１と接地との間の 分布容量がある。さらに、ケーブルは集中抵抗Ｒによって示された、大きいが、 有限の長手方向の抵抗を有する。 乾燥した状態において、誘導電圧及び電流は図２に示すようにケーブルに発生 する。誘導電圧はスパン中央で最も高く、典型的には、４００ＫＶの送電線で６ ０ＫＶの値に達し、タワーで接地電位になるが、電流はタワーで最大限、例えば 、５マイクロアンペアまで の値を有する。濡れた状態では光ケーブルの長手方向の抵抗はかなり低く、その 結果、光ケーブルの最大電圧は低いが、誘導電流は図３に示したように、典型的 には１乃至１０ｍＡまで著しく上昇する。 このような条件の下に、図４に示すように、ケーブルの表面の水のジュール熱 によって典型的な長さ６０ｍｍのドライバンド６がタワーの固定具４の領域のケ ーブル１に形成される。この結果、全体の誘導電圧の殆んどは、ケーブルのこの 長さで低下し、この点でアークが生じ、その結果、ケーブルジャッケットに損傷 を与える。 図５は、本発明によるケーブル１の長さに沿った一部分を示し、この部分は、 ケーブルジャッケット８と、その表面に多数の導電部材１０および１２を含んで いる。降雨によって濡れたケーブルジャッケットの領域は、点を打って示してい る。隣接する導電部材１０および１２は、約４００ｍｍにわたって長手方向に伸 びており、約１８０ｍｍだけ隣接部材に重複している。この場合、もし誘導電流 による表面の水のジュール加熱が導電部材１０と１２との間に乾燥領域１４を形 成するならば、乾燥領域１４の左と右に向かうケーブルの領域は電気的に絶縁さ れることなく、乾燥区画の両端１６と１８が図示されているケーブルの反対側で 結合しない限り、ドライバンドアークは生じない。これ らの端部の間の分離度は比較的大きいので、ドライバンドアークの発生は抑制さ れよう。しかしながら、ケーブル１は、乾燥状態においてはその長さに沿ってな お電気的に絶縁されているので、送電導体が負荷されている間に、従来の手順に よって設置されよう。 図６は、多数の細長い導電部材１０，１２がケーブルの長さに沿って配置され た本発明による光ケーブルの一部を示す。これらの導電部材は、絶縁材料の層１ ８の上に一対の連続的な導電トラックを形成し、次に異なるトラックの部分２０ を交互に取り去ることにより、分離し重複する部材の配列を形成するように製造 される。このようにして形成されたストリップは、従来のＡＤＳＳケーブルに接 合されるか、または固定される。 図７は、導電部材１０，１２がケーブルの周りに螺旋状に延びる本発明による 光ケーブルのもう１つの形態を概略的に示す。導電部材は、図６に示すように導 電部材を備えたテープ、または織物またはブレイドを形成するいくつかのストラ ンドが導電性である織物またはブレイドテープを螺旋状に巻くことによって形成 される。もしテープが織物材料から形成されるならば、それを斜めに切断して斜 め方向の導電材料１０，１２の配列を形成するが、それがブレイドから形成され るならば、そのブレイドは長手方向に切断される。 図示したように、重複領域は、ドライバンドアークが生じないように、可能な 限り乾燥バンドを延長するためケーブルの周りで少なくとも一回完全に回転する ように延びていることが好ましい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 プラット、コリン、アンドリュー イギリス国 エル64 ９ピーゼット、サウ ス ワーラル ネストン、ブリーズ ヒル ロード、”トリー トップス”（番地な し) (72)発明者 リチャーズ、ジョン イギリス国 エル21 ５エイチエックス、 リヴァプール リザーランド、エマーデイ ル ドライヴ 27

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つまたは複数の光ファイバと電気的絶縁ジャケットを有する光ケーブル であって、ケーブルは、各々がケーブルの一部分に沿って延びる複数の細長い導 電部材の配列を含んでおり、隣接する導電部材は、円周方向に間隔をおいて離れ る重複部分で互いに軸線方向に重複し、前記ケーブルに沿って伸びると共にケー ブルが乾燥する時は中断される複合導電通路を形成し、隣接する導電部材は、ケ ーブルの表面が濡れる時は互いに抵抗的に結合され、ケーブルに沿って連続的な 導電通路を形成する光ケーブル。 ２．前記導電部材が、ジャケットの表面に配置されている請求項１に記載のケ ーブル。 ３．前記導電部材が、ジャケットの中または下に配置され、ケーブルが濡れて いる時はケーブルの表面の水に容量的に結合され、ただし互いの間には実質的に 容量結合がない請求項１に記載のケーブル。 ４．前記部材がケーブルの周りに螺旋状に延びている請求項１乃至３のいずれ か１項に記載のケーブル。 ５．隣接する導電部材間の重複部分がケーブルの周りに少なくとも１回転する ように延びている請求項４に記載のケーブル。 ６．隣接する導電部材間の重複部分がケーブルに沿って少なくとも５０ｍｍ延 びている請求項１乃至５の いずれか１項に記載のケーブル。 ７．前記重複部分が、ケーブルに沿って少なくとも１００ｍｍ伸びている請求 項６に記載のケーブル。 ８．前記導電部材が織物材料の一部を形成する請求項１乃至７のいずれか１項 に記載のケーブル。 ９．前記織物材料がケーブルの周りに螺旋状に配置されている請求項８に記載 のケーブル。 １０．たて糸または横糸の部分を形成する前記導電部材がケーブルの周りに螺 旋状に伸びるように、前記織物材料が斜めに切断されている請求項８に記載のケ ーブル。 １１．請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のケーブルが電力ケーブルをも 支持するタワー、マストまたは他の支持体の間に支持されているオーバーヘッド 光伝送システム。