JPS61264306A - 海底光ケ−ブル - Google Patents
海底光ケ−ブルInfo
- Publication number
- JPS61264306A JPS61264306A JP60106185A JP10618585A JPS61264306A JP S61264306 A JPS61264306 A JP S61264306A JP 60106185 A JP60106185 A JP 60106185A JP 10618585 A JP10618585 A JP 10618585A JP S61264306 A JPS61264306 A JP S61264306A
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- JP
- Japan
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- cable
- resin
- longitudinal direction
- unit
- thermally expandable
- Prior art date
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/44384—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising water blocking or hydrophobic materials
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の技術分野)
本発明は、ケーブル中の走水防止機能を有する海底光ケ
ーブル構造に関するものである。
ーブル構造に関するものである。
(従来技術とその問題点)
従来の海底光ケーブルの構造例を第1図に示す。
ここで、1は中心支持体、2は光ファイバ心線、3は被
覆層、4は内層金属パイプ、5は抗張力体、6は外層金
属パイプ、7は絶縁層、8は外被を示す。一般に光ケー
ブルを作製するには、中心支持体1の周囲に光ファイバ
心線2を複数本集合し、この集合体を被覆層3で隙間な
く充填し、さらに内外層金属パイプ4,6間に抗張力体
5を配置し、外被8を被覆する等の各工程を経ている。
覆層、4は内層金属パイプ、5は抗張力体、6は外層金
属パイプ、7は絶縁層、8は外被を示す。一般に光ケー
ブルを作製するには、中心支持体1の周囲に光ファイバ
心線2を複数本集合し、この集合体を被覆層3で隙間な
く充填し、さらに内外層金属パイプ4,6間に抗張力体
5を配置し、外被8を被覆する等の各工程を経ている。
第2図は、第1図に示した従来の海底光ケーブルの外被
以外の拡大図である。この種のケーブルでは、抗張力体
5は複数本集合することから、各抗張力体5間に小さな
空隙9が存在する。又、内層金属パイプ4と被覆層3間
に空隙10が生じ、一度ケーブルが切断されると、海水
がケーブルの長手方向に走り、再利用が不可能になる欠
点があった。又、ユニット中の走水を防止するには、中
心支持体1及び光ファイバ心線2を高分子材料からなる
被覆層3で隙間なく充填する必要があるが、被覆層3の
代わりにポリプロピレンヤーン等のテープを用いて、光
ファイバ心&’j12を中心支持体1の周囲に押さえ巻
いたユニットでは、ユニット中に空隙を有し、海水がケ
ーブル長手方向に走る欠点があった。
以外の拡大図である。この種のケーブルでは、抗張力体
5は複数本集合することから、各抗張力体5間に小さな
空隙9が存在する。又、内層金属パイプ4と被覆層3間
に空隙10が生じ、一度ケーブルが切断されると、海水
がケーブルの長手方向に走り、再利用が不可能になる欠
点があった。又、ユニット中の走水を防止するには、中
心支持体1及び光ファイバ心線2を高分子材料からなる
被覆層3で隙間なく充填する必要があるが、被覆層3の
代わりにポリプロピレンヤーン等のテープを用いて、光
ファイバ心&’j12を中心支持体1の周囲に押さえ巻
いたユニットでは、ユニット中に空隙を有し、海水がケ
ーブル長手方向に走る欠点があった。
このようなケーブルを用いて海底伝送路を構成する場合
には、ケーブル中の走水距離を制限するため、例えば5
km毎に防水壁を設けた接続面を設ける必要があり、ケ
ーブル車長の長尺化によって海底伝送路を経済化するこ
とが困難という欠点があった・ (発明の目的と特徴) 本発明は、抗張力体間及びユニットと内層耐圧パイプ間
の長手方向に樹脂を充填し、高水圧下でケーブルに浸入
した水の走水を防止することを特徴とし、その目的はケ
ーブル単長を長尺化し、かつ海底光ケーブルの故障修理
長を短くすることにより、経済的な線路構成を図ること
のできる海底光ケーブルを提供することにある。
には、ケーブル中の走水距離を制限するため、例えば5
km毎に防水壁を設けた接続面を設ける必要があり、ケ
ーブル車長の長尺化によって海底伝送路を経済化するこ
とが困難という欠点があった・ (発明の目的と特徴) 本発明は、抗張力体間及びユニットと内層耐圧パイプ間
の長手方向に樹脂を充填し、高水圧下でケーブルに浸入
した水の走水を防止することを特徴とし、その目的はケ
ーブル単長を長尺化し、かつ海底光ケーブルの故障修理
長を短くすることにより、経済的な線路構成を図ること
のできる海底光ケーブルを提供することにある。
(発明の構成と作用)
以下本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明の実施例で、記号1〜8は第1図と同じ
である。従来の海底光ケーブルとの相違点は走水防止機
能にある。すなわち、第3図の構造では、熱膨張性微小
球を含む熱硬化性樹脂11で抗張力体間の間隙をケーブ
ル長手方向に間欠的に充填しである。ポリエチレン絶縁
層7及び外被8を外層耐圧管6の周囲に被覆する工程に
て抗張力体5の温度は約120℃まで上昇する。この熱
によって熱膨張性微小球を含むウレタン系樹脂の体積は
約5%膨張し、鋼量の空隙を完全に充填する。
である。従来の海底光ケーブルとの相違点は走水防止機
能にある。すなわち、第3図の構造では、熱膨張性微小
球を含む熱硬化性樹脂11で抗張力体間の間隙をケーブ
ル長手方向に間欠的に充填しである。ポリエチレン絶縁
層7及び外被8を外層耐圧管6の周囲に被覆する工程に
て抗張力体5の温度は約120℃まで上昇する。この熱
によって熱膨張性微小球を含むウレタン系樹脂の体積は
約5%膨張し、鋼量の空隙を完全に充填する。
樹脂はケーブル長手方向に10m充填する毎に5mの空
隙をおいて、間欠的に充填しである。間欠的に充填した
理由は、連続充填をすると熱膨張性微小球の膨張力によ
って外層耐圧バイブロを破損する恐れがあるためである
。
隙をおいて、間欠的に充填しである。間欠的に充填した
理由は、連続充填をすると熱膨張性微小球の膨張力によ
って外層耐圧バイブロを破損する恐れがあるためである
。
上記の熱硬化樹脂としては、特願昭60−26810号
に開示された樹脂のうちでウレタン系材料が用いられる
。また、本発明において用いられる硬化性樹脂組成物と
しては、有機溶剤などの揮発性成分の非存在下で常温で
液状を呈するような注型可能な硬化性樹脂組成物であれ
ばよく、二液型ポリウレタン(ポリイソシアネート化合
物とポリオール)の如き室温硬化可能なもののほか、不
飽和ポリエステル樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物など
の加熱硬化タイプのものが広く包含される。
に開示された樹脂のうちでウレタン系材料が用いられる
。また、本発明において用いられる硬化性樹脂組成物と
しては、有機溶剤などの揮発性成分の非存在下で常温で
液状を呈するような注型可能な硬化性樹脂組成物であれ
ばよく、二液型ポリウレタン(ポリイソシアネート化合
物とポリオール)の如き室温硬化可能なもののほか、不
飽和ポリエステル樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物など
の加熱硬化タイプのものが広く包含される。
これら硬化性樹脂組成物は、樹脂および硬化剤のほか石
英粉末の如き無機粉末やその他短繊維、界面活性剤など
の各種の添加材を含ませたものであってもよい。また、
注型可能である限り硬化物特性の改良のために適量の各
種熱可塑性樹脂やゴム成分を配合させても差支えない。
英粉末の如き無機粉末やその他短繊維、界面活性剤など
の各種の添加材を含ませたものであってもよい。また、
注型可能である限り硬化物特性の改良のために適量の各
種熱可塑性樹脂やゴム成分を配合させても差支えない。
上記組成物中に含ませる熱膨張性微小球は、アクリロニ
トリル−塩化ビニリデン系共重合樹脂、アクリロニトリ
ル−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリロニトリル−メタク
リル酸メチル共重合樹脂などの各種熱可塑性樹脂を殻と
し、その内部にこの樹脂の軟化点以下の温度でガスを発
生する物質、たとえばプロパン、ブタン、ペンタンなど
の低沸点液体を有するマイクロカプセルである。
トリル−塩化ビニリデン系共重合樹脂、アクリロニトリ
ル−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリロニトリル−メタク
リル酸メチル共重合樹脂などの各種熱可塑性樹脂を殻と
し、その内部にこの樹脂の軟化点以下の温度でガスを発
生する物質、たとえばプロパン、ブタン、ペンタンなど
の低沸点液体を有するマイクロカプセルである。
このような微小球を得る方法についてはたとえば特公昭
42−26524号公報などに記述されており、市販品
としても容易に入手することができる。この微小球の平
均粒子径としては、約5〜50μm、好ましくは10〜
20μmであるのがよい。
42−26524号公報などに記述されており、市販品
としても容易に入手することができる。この微小球の平
均粒子径としては、約5〜50μm、好ましくは10〜
20μmであるのがよい。
上記微小球は、硬化性樹脂組成物の溶融温度以上、通常
90〜120℃の温度下で膨張する性質を有するものが
用いられる。この膨張率としては、直径が約2〜6倍、
好ましくは3〜5倍、体積が約10〜100倍、好まし
くは30〜70倍となるようなものが好ましい。
90〜120℃の温度下で膨張する性質を有するものが
用いられる。この膨張率としては、直径が約2〜6倍、
好ましくは3〜5倍、体積が約10〜100倍、好まし
くは30〜70倍となるようなものが好ましい。
このような熱膨張性微小球の使用量としては、充填材全
体量の0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量
%の範囲とすべきである。0.1重量%に満たないとき
はこの発明の効果を得にくく、また10重量%を超えて
しまうと硬化充填材の体積膨張が大きくなりすぎて外套
や光ファイバ構体に変形ないし損傷をきたしたりして、
充填材の粘度上昇や硬化充填材の機械的強度の低下を招
くおそれがある。
体量の0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量
%の範囲とすべきである。0.1重量%に満たないとき
はこの発明の効果を得にくく、また10重量%を超えて
しまうと硬化充填材の体積膨張が大きくなりすぎて外套
や光ファイバ構体に変形ないし損傷をきたしたりして、
充填材の粘度上昇や硬化充填材の機械的強度の低下を招
くおそれがある。
さらに第3図の構造では、内層耐圧パイプを突き合せ形
とし、内層耐圧パイプとユニットの間に熱硬化性樹脂1
2を連続充填しである。熱硬化性樹脂12としては、ウ
レタン系材料を用いた。ユニットは中心支持体1の周囲
に光ファイバ心線2を配し、これらを紫外線硬化樹脂で
隙間なく充填しである。従って、ユニット中に走水経路
となる空隙は存在しない。樹脂12として熱膨張性微小
球を含む材料を用いない理由は、内層耐圧パイプ4とユ
ニットの間で樹脂が膨張するとユニットに圧力が作用し
て光ファイバ心線の伝送損失が増加する恐れがある為で
ある。内層耐圧パイプを突き合せ形とした理由は、ユニ
7)周囲に熱硬化性樹脂を塗布後、内層耐圧パイプ4を
突き合せ成型する工程において内層耐圧パイプ4の外径
をダイスにて減少させることにより、ユニットと内層耐
圧パイプ4の間に熱硬化性樹脂12を完全充填する為で
ある。
とし、内層耐圧パイプとユニットの間に熱硬化性樹脂1
2を連続充填しである。熱硬化性樹脂12としては、ウ
レタン系材料を用いた。ユニットは中心支持体1の周囲
に光ファイバ心線2を配し、これらを紫外線硬化樹脂で
隙間なく充填しである。従って、ユニット中に走水経路
となる空隙は存在しない。樹脂12として熱膨張性微小
球を含む材料を用いない理由は、内層耐圧パイプ4とユ
ニットの間で樹脂が膨張するとユニットに圧力が作用し
て光ファイバ心線の伝送損失が増加する恐れがある為で
ある。内層耐圧パイプを突き合せ形とした理由は、ユニ
7)周囲に熱硬化性樹脂を塗布後、内層耐圧パイプ4を
突き合せ成型する工程において内層耐圧パイプ4の外径
をダイスにて減少させることにより、ユニットと内層耐
圧パイプ4の間に熱硬化性樹脂12を完全充填する為で
ある。
突き合せ形とすることにより、余分な樹脂を突き合せ面
からあふれさせ、完全充填することができる。なお、突
き合せ面に樹脂が付着するため、完全充填後に耐圧パイ
プ突き合せ面を溶接することは出来ない。また、熱硬化
性樹脂を用いた理由は、ユニットと内層耐圧パイプ4の
間に適度の密着力を持たせる為である。
からあふれさせ、完全充填することができる。なお、突
き合せ面に樹脂が付着するため、完全充填後に耐圧パイ
プ突き合せ面を溶接することは出来ない。また、熱硬化
性樹脂を用いた理由は、ユニットと内層耐圧パイプ4の
間に適度の密着力を持たせる為である。
なお、ケーブルの諸元は以下の通りである。
ユニット外径 2.3鶴
内層耐圧パイプ 内径 2.8鶴
外径 5.2鶴
抗張力体 外径 1.755鶴×16本外径 1
.240鶴X16本 外層耐圧パイプ 外径12.20 絶縁層 外径19 tm 外被 外径24鶴 第3図のケーブルを用いてケーブルの走水防止性を評価
した。第4図に実験装置を示す。ケーブル16の片端に
破壊弁13を付けて、水圧容器14内に入れ、ケーブル
I6の他端を水圧容器14の外に出し、加圧装置15に
よって徐々に水圧を印加した。水圧が一定圧力以上にな
ると破壊弁13が破壊され、ケーブル16に水圧が急激
に印加される。以後水圧を一定に保ち、水圧容器14外
のケーブルエ6の端末から水がでる時間を自動記録する
。第1表に試験結果を示す。
.240鶴X16本 外層耐圧パイプ 外径12.20 絶縁層 外径19 tm 外被 外径24鶴 第3図のケーブルを用いてケーブルの走水防止性を評価
した。第4図に実験装置を示す。ケーブル16の片端に
破壊弁13を付けて、水圧容器14内に入れ、ケーブル
I6の他端を水圧容器14の外に出し、加圧装置15に
よって徐々に水圧を印加した。水圧が一定圧力以上にな
ると破壊弁13が破壊され、ケーブル16に水圧が急激
に印加される。以後水圧を一定に保ち、水圧容器14外
のケーブルエ6の端末から水がでる時間を自動記録する
。第1表に試験結果を示す。
第1表 走水防止性の評価結果
試料N[Llが第3図に示すケーブルである。ケーブル
長を2.加圧水圧をP、走水時間をtとすると、次式の
関係が成り立つ。aは定数である。
長を2.加圧水圧をP、走水時間をtとすると、次式の
関係が成り立つ。aは定数である。
x = a 17T (+)上式の関係
より、走水時間と走水距離の関係を求め、第5図に示す
。ケーブルの水圧800気圧下(水深8000m相当)
における1月間の走水距離は750mとなる。水圧50
気圧では1月で100m以下である。
より、走水時間と走水距離の関係を求め、第5図に示す
。ケーブルの水圧800気圧下(水深8000m相当)
における1月間の走水距離は750mとなる。水圧50
気圧では1月で100m以下である。
試料11h2と患3は充填樹脂を除き試料光1と同一の
ケーブル構造であるが、試料光2は熱膨張性微小球を含
む熱硬化性樹脂11を用いないで空隙9゜10ともに熱
硬化性樹脂12を充填しである。また、内層耐圧パイプ
4は突き合せのみで、ダイスにて外径を減少させていな
い。この製造方法による試料光2では、樹脂の完全充填
が不可能なため、ケーブル内に走水路が形成され、38
0気圧の高圧水はケーブル100mを僅か85秒で走っ
てしまった。
ケーブル構造であるが、試料光2は熱膨張性微小球を含
む熱硬化性樹脂11を用いないで空隙9゜10ともに熱
硬化性樹脂12を充填しである。また、内層耐圧パイプ
4は突き合せのみで、ダイスにて外径を減少させていな
い。この製造方法による試料光2では、樹脂の完全充填
が不可能なため、ケーブル内に走水路が形成され、38
0気圧の高圧水はケーブル100mを僅か85秒で走っ
てしまった。
また試料N11L3は内層耐圧パイプ4とユニット間に
は、熱硬化性樹脂12を塗布後、内層耐圧パイプ4の外
径をダイスにて、減少させることにより、ユニットと内
層耐圧パイプ4の間に熱硬化性樹脂12を完全充填しで
ある。また、抗張力体間の空隙9にも熱膨張性微小球を
含む熱硬化性樹脂11の代わりに、熱硬化性樹脂12を
間欠充填しである。この製造方法による試料光3では、
抗張力体間に樹脂を完全充填することができないので、
400気圧の高水圧を加えると190mのケーブルを僅
か13分テ走水してしまい、実用上問題である。
は、熱硬化性樹脂12を塗布後、内層耐圧パイプ4の外
径をダイスにて、減少させることにより、ユニットと内
層耐圧パイプ4の間に熱硬化性樹脂12を完全充填しで
ある。また、抗張力体間の空隙9にも熱膨張性微小球を
含む熱硬化性樹脂11の代わりに、熱硬化性樹脂12を
間欠充填しである。この製造方法による試料光3では、
抗張力体間に樹脂を完全充填することができないので、
400気圧の高水圧を加えると190mのケーブルを僅
か13分テ走水してしまい、実用上問題である。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明では2層の金属パイプを有
し、かつ内側の金属パイプは突き合せとしたケーブル内
の空隙を、内・外層ともに樹脂により充填していること
により、海底光ケーブルが海底下において切断されても
、海水の走水距離は800気圧下、1月で750m程度
におさえることができるため、非浸水区間のケーブルを
再利用できる。
し、かつ内側の金属パイプは突き合せとしたケーブル内
の空隙を、内・外層ともに樹脂により充填していること
により、海底光ケーブルが海底下において切断されても
、海水の走水距離は800気圧下、1月で750m程度
におさえることができるため、非浸水区間のケーブルを
再利用できる。
また、ケーブル車長の長尺化が可能となり、経済的な海
底伝送路の構成が可能となる。
底伝送路の構成が可能となる。
第1図は従来の海底光ケーブルの横断面図、第2図は第
1図の部分の拡大図、第3図は本発明によるケーブルの
横断面図、第4図は走水防止評価に用いた実験装置の構
成図、第5図は本発明によるケーブルの走水防止特性図
である。 ■・・・中心支持体、 2・・・光ファイバ心線、3・
・・被覆層、 4・・・内層金属(耐圧)パイプ、5・
・・抗張力体、 6・・・外層金属(耐圧)パイプ、7
・・・絶縁層、 8・・・外被、 9・・・抗張力体間
の空隙、 10・・・ユニット内層金属パイプ間の空隙
、11・・・熱膨張性微小球を含む熱硬化性樹脂、12
・・・熱硬化性樹脂、 13川破壊弁、 14・・・水
圧容器、 15・・・加圧装置、 16・・・ケーブル
。
1図の部分の拡大図、第3図は本発明によるケーブルの
横断面図、第4図は走水防止評価に用いた実験装置の構
成図、第5図は本発明によるケーブルの走水防止特性図
である。 ■・・・中心支持体、 2・・・光ファイバ心線、3・
・・被覆層、 4・・・内層金属(耐圧)パイプ、5・
・・抗張力体、 6・・・外層金属(耐圧)パイプ、7
・・・絶縁層、 8・・・外被、 9・・・抗張力体間
の空隙、 10・・・ユニット内層金属パイプ間の空隙
、11・・・熱膨張性微小球を含む熱硬化性樹脂、12
・・・熱硬化性樹脂、 13川破壊弁、 14・・・水
圧容器、 15・・・加圧装置、 16・・・ケーブル
。
Claims (1)
- ケーブルの中心に位置する中心支持体の周囲に光ファイ
バ心線を集合し、これらを被覆層で充填してなるユニッ
トと、該ユニットを外力から保護する端面つき合せ形内
層金属パイプと、該内層金属パイプの外周に配置された
複数本の抗張力体と、該抗張力体の外部に設けられた外
層金属パイプと、該外層金属パイプの外部を被覆したプ
ラスチックの外被とを備えた海底光ケーブルにおいて、
前記ユニットと前記内層金属パイプ間に存在する空隙部
に硬化性樹脂がケーブル長手方向に連続的に充填され、
かつ前記抗張力体間に存在する空隙部に熱膨張性微小球
を含む硬化性樹脂がケーブル長手方向に間欠的に充填さ
れたことを特徴とする海底光ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106185A JPS61264306A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 海底光ケ−ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106185A JPS61264306A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 海底光ケ−ブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264306A true JPS61264306A (ja) | 1986-11-22 |
Family
ID=14427151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106185A Pending JPS61264306A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 海底光ケ−ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100742504B1 (ko) | 2006-02-03 | 2007-07-24 | 엘에스전선 주식회사 | 열팽창 튜브를 구비한 가공지선 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133280A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-31 | Adachi Shin Sangyo Kk | シ−ル材およびシ−ル材成形方法 |
| JPS6024510A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 海底光ケ−ブル |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60106185A patent/JPS61264306A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133280A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-31 | Adachi Shin Sangyo Kk | シ−ル材およびシ−ル材成形方法 |
| JPS6024510A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 海底光ケ−ブル |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100742504B1 (ko) | 2006-02-03 | 2007-07-24 | 엘에스전선 주식회사 | 열팽창 튜브를 구비한 가공지선 및 그 제조방법 |
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