KR100413331B1 - 광섬유 복합 가공지선 - Google Patents

Abstract

광섬유가 내장된 튜브를 인접하는 인장선보다 작은 직경으로 설계함으로써 외부의 충격으로부터 보호할 수 있도록 개선된 광섬유 복합 가공지선은 중심 코아, 중심 코아의 외부에 배치되며 광섬유가 내장되는 튜브, 튜브에 인접하게 배치되는 다수의 제1 인장선, 및 튜브 및 상기 인장선의 둘레에 배치되는 다수의 제2 인장선을 포함하고, 튜브는 제1 인장선보다 작은 직경으로 이루어져 상기 제2 인장선과 서로 간격을 갖도록 배치된다.

Description

광섬유 복합 가공지선{FIBER OPTIC GROUND WIRE CABLE}

본 발명은 광섬유 복합 가공지선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광섬유가 내장된 튜브를 인접하는 인장선보다 작은 직경으로 설계함으로써 외부의 충격으로부터 보호할 수 있도록 개선된 광섬유 복합 가공지선에 관한 것이다.

가공지선이란 벼락으로부터 송전선을 보호하기 위하여 도체 위쪽에 도선과 평행하게 가설한 금속선을 말한다. 최근 이러한 가공지선은 통신용 광섬유를 내장하여 광전송 기능을 부가함으로써 통신선로의 역할을 겸하고 있다.

광섬유가 내장된 가공지선은 일반적으로 광섬유 복합 가공지선(Fiber Optic Ground Wire; OPGW)라고 부르며, 대략적으로 타이트버퍼 타입(Tight Buffer Type)과 루즈튜브 타입(Loose Tube Type)으로 구분된다.

먼저, 도 1에 도시된 타이트버퍼 타입의 OPGW(1)는 복수개의 홈(4)이 형성되어 있는 중심코아(2)를 구비하고, 각각의 홈(4) 내에는 광섬유(7)가 삽입된다. 이때, 광섬유(7)는 스틸튜브로 이루어진 장벽층(6)에 둘러싸이며, 장벽층(6)의 중앙에는 보강부재(8)가 삽입되어 광섬유(7)를 단단하게 고정시킨다.

이때, 광섬유(7)가 삽입된 장벽층(6)은 중심코아(2)의 홈(4)에 완전히 삽입된 상태가 된다. 따라서, 일반적으로 알루미늄으로 이루어지는 중심코아(2)는 홈(4) 내에 삽입된 광섬유(7)를 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 또한, 중심코아(2)의 주변은 다수의 외부인장선(10)으로 둘러싸인다. 외부인장선(10)은 강한 인장강도를 부여하기 위한 강선(11) 및 전도성이 우수한 알루미늄 코팅층(12)으로 이루어진다.

다음으로, 도 2에는 광섬유 복합 가공지선의 다른 형태인 루즈튜브 타입이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 루즈튜브 타입의 광섬유 복합 가공지선(1')은광섬유(22)를 루즈튜브(21)로 감싸고, 루즈튜브(21) 내에는 젤리(23)가 충진된다. 루즈튜브(21)는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등과 같은 열가소성수지로 제작된다. 또한, 젤리(23)는 광섬유(22)로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.

이와 같이 광섬유(22)가 삽입된 다수의 루즈튜브(21)는 장벽층(24)에 둘러싸이며, 장벽층(24)은 또한 알루미늄 튜브(26)로 둘러싸인다. 또한, 알루미늄 튜브(26)의 주위에는 강선과 알루미늄 코팅층으로 이루어진 외부인장선(28)이 둘러싸여진다.

그러나, 이러한 종래의 광섬유 복합 가공지선은 설치시 작업자의 공구에 의해서 가공지선에 충격이 가해져 광섬유가 손상될 수 있다. 또한, 산간지역이나 밀림지역과 같이 외부적 환경요인이 좋지 않은 곳에 가공지선이 설치되면, 나뭇가지나 돌과 같은 물체가 가공지선에 부딪혀 충격이 가해질 수 있어, 이 또한 광섬유 손상의 원인이 되기도 한다.

따라서, 광섬유 손상에 의한 통신품질 저하를 방지하기 위해서, 종래에는 루즈튜브의 두께를 늘리거나 고강도의 재질을 사용함으로써 이러한 문제를 해결하려 했으며, 또한 외부인장선에 사용되는 강선 및 알루미늄 코팅을 세그먼트 형태로 만들어 브리지효과를 극대화하고자 하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 광섬유 복합 가공지선은 복잡한 구성에 의해 제작이 어려워 제조원가가 높다는 단점이 있다. 또한 부피가 크고 무게가 많이 나가기 때문에 재료비의 부담이 클 뿐만 아니라 실제 적용시 자체 하중에 의해 선로가 밑으로 쳐지면서 광섬유에 필요 이상의 인장강도가 가해져 단선될 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 구조가 간단하면서도 광섬유에 가해지는 충격을 주변의 인장선이 효과적으로 감쇄할 수 있는 광섬유 복합 가공지선을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래기술에 따른 광섬유 복합 가공지선의 한 예를 도시하는 단면도.

도 2는 종래기술에 따른 광섬유 복합 가공지선의 다른 예를 도시하는 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 광섬유 복합 가공지선을 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 광섬유 복합 가공지선을 도시하는 사시도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40..광섬유 복합 가공지선 50..중심코아 60..튜브

62..광섬유 70..제1 인장선 80..제2 인장선

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광섬유 복합 가공지선은 중심 코아, 중심 코아의 외부에 배치되며 광섬유가 내장되는 튜브, 튜브에 인접하게 배치되는 다수의 제1 인장선, 및 튜브 및 인장선의 둘레에 배치되는 다수의 제2 인장선을 포함하고, 튜브는 제1 인장선보다 작은 직경으로 이루어져 제2 인장선과 서로 간격을 갖도록 배치된다.

바람직하게, 튜브와 제2 인장선 사이의 간격은 0.01mm 내지 0.4mm의 범위 내에 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 광섬유 복합 가공지선의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 광섬유 복합 가공지선을 입체적으로 도시한 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 광섬유 복합 가공지선(40)은 중심부에 중심 코아(50)가 배치되며, 중심 코아(50) 주변에 광섬유(62)가 삽입된 튜브(60)가 배치된다. 또한, 중심 코아(50)의 주변에는 튜브(60)에 인접하게 다수의 제1 인장선(70)이 배치된다. 또한, 이와 같이 중심 코아(50)의 주변에 배치된 튜브(60) 및 제1 인장선(70) 둘레에는 다수의 제2 인장선(80)이 배치된다.

중심 코아(50)는 본 발명의 광섬유 복합 가공지선이 철탑과 철탑 사이에 설치될 때, 가공지선을 지지하는 역할을 하며, 가공지선이 자체 하중에 의해 인장될 때 이를 지탱하는 역할을 한다. 이러한 중심 코아(50)는 알루미늄으로 이루어질 수 있으며, 또한 알루미늄 클래드 스틸(Al Clad Steel)이나 알루미늄 합금으로 이루어질 수도 있다.

광섬유(62)가 삽입되는 튜브(60)는 스레인레스 스틸로 이루어진 루즈튜브가 바람직하며, 내부에는 종래와 같은 젤리(64)를 충진시켜 외부로부터 수분이 침투하는 것을 방지할 수도 있다. 이 튜브(60)는 또한 자외선으로 인한 열화를 방지할 수 있는 것이 바람직하다.

중심 코아(50)의 주변에서 튜브(60)와 인접하게 배치되는 제1 인장선(70)은 가공지선이 자체 하중에 의해 인장될 때 이를 지탱하는 역할과 함께 벼락으로부터 전선을 보호하는 도체의 기능을 동시에 수행하게 된다. 이러한 제1 인장선(70)은강한 인장강도를 부여하기 위한 강선(72) 및 전도성이 우수한 알루미늄 코팅층(74)으로 구성될 수 있으며, 이 외에 다른 변형도 가능하다.

이때, 광섬유(62)가 삽입된 튜브(60)와 제1 인장선(70)은 중심 코아(50)의 주변에서 동일한 층을 이루게 되며, 서로 일정한 피치(Pitch)로 연선된다.

제2 인장선(80)은 본 발명에 따른 광섬유 복합 가공지선(40)의 최외층에 배치되어 벼락으로부터 전선을 보호하는 도체의 기능을 수행한다. 제2 인장선(80)은 제1 인장선(70)과 마찬가지로 강선(82) 및 알루미늄 코팅층(84)으로 이루어질 수 있으며, 이러한 다수의 인장선이 튜브(60) 및 제1 인장선(70)과 반대 방향으로 피치를 가지며 연선된다.

본 발명의 광섬유 복합 가공지선에서, 제2 인장선(80)과 중심 코아(50) 사이에 배치되는 튜브(60)는 제1 인장선(70)보다 작은 직경을 갖는다. 그러면, 광섬유(62)가 삽입된 튜브(60)가 동일한 층 내에서 제1 인장선(70)보다 작은 직경을 갖게 되므로, 결과적으로 튜브(60)와 제2 인장선(80) 사이에 일정한 간격이 형성된다. 따라서, 외부로부터 가공지선(40)에 충격이 가해지더라도 광섬유(62)가 삽입된 튜브(60)에는 직접적인 충격력이 가해지지 않으며, 보다 직경이 큰 인접한 제1 인장선(70)이 그 충격을 먼저 부담하게 된다. 따라서, 튜브(60)에는 거의 충격이 전해지지 않으며, 충격이 전해지더라도 제2 인장선(80) 및 제1 인장선(70)을 통해 감쇄된 미미한 충격량만이 전해지게 된다. 그러므로, 튜브(60) 내에 삽입된 광섬유(62) 또한 외부 충격에 대해 안전해지게 되므로, 광섬유 손상에 따른 통신품질 저하 문제를 해결할 수 있게 된다.

이러한 튜브(60)와 제2 인장선(80) 사이의 간격은 일정한 최적의 범위를 갖는다. 본 발명에 의한 광섬유 복합 가공지선을 다양한 각도로 실험한 결과, 튜브(60)와 제2 인장선(80)이 0.01mm 내지 0.4mm 범위에 있을 때 가장 좋은 성과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 실제로, 튜브(60)와 제2 인장선(80) 사이의 간격이 0.01mm 이내일 경우에는 이러한 간격으로 인한 충격량 감쇄효과가 미미한 것으로 드러났다. 또한, 튜브(60)와 제2 인장선(80) 사이의 간격이 0.4mm가 넘을 경우에는 제1 인장선(70)의 직경을 상대적으로 크게 해야하기 때문에, 결과적으로 가공지선의 전체적인 외경 및 무게가 증가하게 되므로 자체 무게가 가공지선의 허용하중에 근접하게 된다는 단점이 있다.

따라서, 튜브(60)와 제2 인장선(80) 사이의 간격을 0.01mm 내지 0.4mm 범위 내가 되도록 설계하게 되면, 외부의 충격으로부터 튜브(60) 내에 삽입된 광섬유(62)를 효과적으로 보호할 수 있으면서도 가공지선의 외경 및 무게 증가에 따른 손실을 최소화할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 광섬유 복합 가공지선은 광섬유가 삽입된 튜브가 인접한 인장선보다 작은 직경을 갖게되어 외부의 충격을 인접한 인장선이흡수하므로 외부의 충격으로부터 광섬유를 효과적으로 보호할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 세그먼트 형태로 제작되던 종래의 복잡한 구성에 비해서, 중심 코아, 인장선 및 광섬유가 삽입된 튜브만을 갖는 단순한 구조를 가지므로, 재료비 절감은 물론 제작에 소요되는 시간 및 인력을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 중심 코아;

   상기 중심 코아의 외부에 배치되며 광섬유가 내장되는 튜브;

   상기 튜브에 인접하게 배치되는 다수의 제1 인장선; 및

   상기 튜브 및 상기 인장선의 둘레에 배치되는 다수의 제2 인장선을 포함하고,

   상기 튜브는 상기 제1 인장선보다 작은 직경으로 이루어져 상기 제2 인장선과 서로 간격을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 가공지선.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 튜브와 상기 제2 인장선 사이의 간격은 0.01mm 내지 0.4mm인 것을 특징으로 하는 광섬유 복합 가공지선.