JPS595842Y2 - 光ファイバ海底ケ−ブル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は低損失光ファイバを伝送媒体とする光通信の分
野において、特に長距離光ファイバ海底中継方式を構或
する光ファイバ海底ケーブルに関するものである。

光ファイバは低損失性、広帯域性、軽量性などの特徴を
有しているため、従来使用されている同軸形海底ケーブ
ルに続く将来の伝送媒体として有望視されている。

ここで、光ファイバ素線は低損失石英ガラスあるいは光
学ガラスを材料としているため材質がもろく、曲げや張
力等の外力が加わると簡単に折れたり、また、長期間に
わたって海水などに浸されるとガラス上に存在する微少
な傷が戊長し破損してしまうおそれがある。

そこで、一般的には光ファイバ素線の上にナイロンなど
を被覆して機械的特性の向上と劣化防止を図った光ファ
イバ心線が使用される。

海底ケーブルは最大水深８，０００ｍにもおよぶ深海に
布設されるため海底においては約８００ ｋｇ／Ｃｍ”
もの高水圧が加わることになるが、光ファイバ心線に水
圧などの圧力が加えられると、被覆材料の不均一性など
に起因して光ファイバ素線に微少な曲りが発生し、その
伝送損失が著しく増大する。

このため、光ファイバ心線を海底ケーブルに適用するた
めに、光ファイバ心線を海底における高水圧から保護す
るために耐圧層に収容することが提案されている。

また、長距離海底中継システムにおいては海底中継器へ
の電力供給が必要であり、海底ケーブルにはそのための
給電線を有することが必要とされ、それに附随して給電
線を絶縁するための絶縁層も必要とされる。

さらに、海底ケーブルは深海における布設や障害修理に
おける引揚の場合において破断｛〜ないように、大きな
抗張力を有する抵張力線が必要とされる。

この様なケーブルを用いて前記海底中継器へ電力を供給
する方法は、一般的にケーブル内の給電線を往路、海水
を帰路として給電される。

このため、ケーブルに切断事故が発生したり、落雷があ
ったりした場合には、給電路にインパルス状の高電圧の
サージが発生し、海底中継器を損傷する。

このため、海底中継器ではサージ保護回路を設け対策を
行なっている現状にある。

本考案は高水圧から光ファイバ心線を保護する耐圧層を
銅あるいはアルミニウムなどの電気良導体によって構或
して海底中継器への給電線の機能を兼用し、給電線兼用
の耐圧層の外周に密着して鋼線等や銅やアルミニウムに
比較して導電率の低い抗張力線を配置することによって
、海底ケーブルの短絡障害や開放障害によって発生する
サージを中継器に到達する以前に早く減衰させる機能を
有する構造簡単かつ製造容易な光ファイバ海底ケーブル
を提供するものである。

以下図面によって本考案を詳細に説明する。

図１は本考案の実施例を示す横断面図であり、１は少な
くとも１本の単一モード光ファイバ心線もしくは多モー
ド光ファイバ心線を示す。

２は銅あるいはアルミニウムのような電気良導体からな
る耐圧層を示す。

外径ｄ。，内径ｄ，の円筒に外圧Ｐ（ｋｇ／ｍｍ２）が
印加された時、最大応力は圧縮力として円筒内面に生じ
、その大きさσ（ｋｇ／ｍｍ２）は次式で与えられる。

２σ＝一Ｐ２゜（ｄ０Ａ′ｉ）（ｋｇ／ｍｍ２）゜
例えば！Ｐ’；”Ｊ Ｆｍ ｌ”外径を４．．φよしヵ
場合、外圧を海底８，０００ｍの海水圧に相当する８
ｋｇ／ｍｍ２とすると、σは約２１．３ ｋｇ／ｔｎｍ
２となり、円筒の材料の降伏点が少なくとも２１．３
ｋｇ／ｍｍ２以上であれば、円筒は８ ｋｇ／ｍｍ２の
外圧に耐え、従って銅、アルミニウムなどで耐圧層が構
或できる。

内径２ｍｍφ、外径４ｍｍφの耐圧層を電気導電率１０
０％の銅で構或した場合、直流抵抗は約１．８Ω／ｋｍ
となり、給電線として使用可能である。

最大所要耐圧、所要直流抵抗および耐圧層に使用する材
料の電気的および機械的特性によって、耐圧層の形状寸
法を適宜に定めればよい。

３はピアノ線などの銅あるいはアルミニウムにくらべて
電気導電率の小さな材料からなる抗張力線であり、電気
良導体からなる耐圧層２の外周に密着して配置されてい
る。

抗張力線を構或する材料は種々考えられるが、ピアノ線
などの如く給電線材料にくらべて導電率の小さな導電性
材料を給電線兼用耐圧層２の外周に密着して配置し、抗
張力線を構戒することにより、次の如き利点がある。

すなわち、給電中のケーブルに短絡または開放の事故が
発生すると、そこに発生したサージが給電線を伝播する
。

通常時には給電電流は抵抗値の低い給電線２内を伝搬す
るが、サージは前述のように、インパルス状であり高周
波或分を多く含むので、サージは表皮効果のために給電
線２の外周に集中して伝播する。

したがって、前記のように給電線２の外周に電気的に密
着して給電線２よりも比較的導電率の低い導電性材料か
らなる抗張力線３を配置することによりサージの大部分
は抗張力線３内を伝搬することになり、その高抵抗値に
よる熱損失のためサージの減衰を早めることができる。

なお、この抗張力線３は前記耐圧層２が分割素片を押え
巻き構造物を用いて組合せて構或される場合（例えば特
願昭５３−３６５８０号、特願昭５３−３６５８１号）
の押え巻き構造物として用いることもできる。

４は給電線を絶縁するための絶縁体、５は外被を示す。

また、絶縁体４をもって外被５を兼用することも可能で
ある。

耐圧層２の具体的構造としては、図３のように、テープ
状材料２ｂを円筒状に形或しかつその合せ目２ｅは単に
突合せにするか、又は図２ａ，ｂ，ｃ， ｄに示すよ
うに、軸方向に複数個に等分割された耐圧材料（分割素
片）２ａを組合せ結合することにより、その中心部に形
或される光ファイバ収容スペース内に少くとも一本の光
ファイバ心線１を収容して、その周囲に軸方向に縦沿い
にして円筒状に或形する．か又はらせん状に巻がれてそ
の合せ目２ｄを熔接された金属テープ２Ｃよりなる構戒
をとることができる。

以上説明したように、本考案の光ファイバ海底ケーブル
は少ない構或要素で構或されるため構造簡単でかつ数多
い機能を有するので、次の利点がある。

（１）光ファイバ心線を海底の高水圧から保護する耐圧
層を電気良導体で構或するため給電線として使用できる
。

（２）抗張力線を給電線と比べて比較的導電率の小さな
導電線材料により給電線兼用の耐圧層の外周に密着して
配置することにより、ケーブルの短絡または開放障害時
に発生し給電線を伝播するサージを中継器に到達する以
前に早く減衰させることができる。

（３）絶縁体は給電線の絶縁を行なうとともにケーブル
を保護する外被を兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

図１は本考案の実施例を示す横断面図、図２ａ，ｂ，
Ｃ， ｄおよび図３は本考案のケーブルの一部の具
体例を示す横断面図である。 １・・・光ファイバ心線、２・・・給電線兼用の耐圧層
、２ａ・・・分割素片、２ｂ，２Ｃ・・・金属テープ、
２ｄ，２ｅ・・・突合せ面、３・・・抗張力線、４・・
・絶縁体、５・・・外被。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーブル内に所定間隔を以て挿入された中継器に該ケー
   ブルの給電線を往路とし海水を帰路として給電する光フ
   ァイバ海底ケーブルシステムにおいて、中心部に少なく
   とも１本の光ファイバを収容するための円形断面形状の
   スペースを有する電気良導体金属材料からなる給電線兼
   用の円筒状耐圧層と、該円筒状耐圧層の外周に電気的に
   密着して配置される該円筒状耐圧層に比して電気導電率
   の小さい金属材料からなる抗張力線層と、該抗張力線層
   の周囲に密着して配置された絶縁体層とを備えて、前記
   円筒状耐圧層に発生するサージが前記中継器に到達する
   までに減衰するように構或された光ファイバ海底ケーブ
   ル。