JP2006276606A - Loose tube type submarine optical fiber cable - Google Patents

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Osamu Nagatomi
治 永富
Nobuaki Matsuda
伸明 松田
Torres Joan Carlos Akino
トーレス ホアン カルロス アキノ
Yoshihiro Matsueda
義宏 松枝
Yutaka Wada
和田　　裕
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide reduced diameter, reduces weight, lowered costs, and a protective function for a submarine optical fiber cable so as to obtain a submarine optical fiber cable optimum for use in the shallow sea or middle-deep sea. <P>SOLUTION: The submarine optical fiber cable is provided with: a metal tube 3 with a water-proof function; an insulator layer 5 covering an outer periphery of the metal tube 3; an exterior line layer 7 formed a plurality of high steel wires all of which have a tensile-strength function and a cover protective function in a circumference of the insulator layer 5 and are twisted in the same direction; and a primary coated optical fiber tape core line 1 and a viscous fluid compound 6 filled inside the metal tube 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ファイバを伝送媒体として海底に敷設される海底光ファイバケーブルに関し、特に、浅海用途や中深海用途に最適なルースチューブ型海底光ファイバケーブルに関する。   The present invention relates to a submarine optical fiber cable laid on the sea floor using an optical fiber as a transmission medium, and more particularly to a loose tube submarine optical fiber cable that is most suitable for shallow sea and mid-deep sea applications.

従来の海底光ファイバケーブルは主として水深８，０００ｍ前後の深海用途として開発されたものが多く、先行技術としては、特許文献１に示されているような、複数（例えば３個）に分割された扇型の個片を集合した円筒状の耐圧層と、その外周に形成された抗張力線を撚り合わせた抗張力体層と、その外周に形成されて金属チューブ層と、その外周を被覆する絶縁層とを備え、円筒状の耐圧層の内部に光ファイバ心線を挿通した海底光ファイバケーブルや、特許文献２に示されているような、導電性管と、その外周に２層に形成された金属ワイヤを撚り合わせた剛性層と、その外周を被覆するポリエチレンの外被層とを備え、導電性管の内部に光学繊維を挿通した海底光ケーブル等がある。   Many conventional submarine optical fiber cables were mainly developed for deep sea use at a depth of about 8,000 m, and the prior art was divided into a plurality (for example, three) as shown in Patent Document 1. Cylindrical pressure-resistant layer in which fan-shaped pieces are gathered, a tensile strength layer formed by twisting tensile strength lines formed on the outer periphery thereof, a metal tube layer formed on the outer periphery, and an insulating layer covering the outer periphery A submarine optical fiber cable in which an optical fiber core is inserted into a cylindrical pressure-resistant layer, and a conductive tube as shown in Patent Document 2, and two layers on the outer periphery thereof. There is a submarine optical cable or the like that includes a rigid layer in which metal wires are twisted together and a polyethylene jacket layer that covers the outer periphery thereof, and optical fibers are inserted into the inside of a conductive tube.

さらに、特許文献１には図３に示すような、前記の耐圧層を省略して２層の抗張力線３０ａ、３０ａ・・、および３０ｂ、３０ｂ・・を撚り巻きすることにより、その内部に抗張力線間の競り合いによって抗張力線層からなる耐圧殻２０ａを構成した海底光ケーブルも開示され、さらに、予め数本の光ファイバ心線をテープ状に拘束している光ファイバテープ心線としたものも、開示されている。
特許文献２には、鋼ワイヤ６、つまり抗張力線の内層は、反対の撚りの撚った抗ワイヤの外層７によって包囲されることが記載されている。 Further, in Patent Document 1, as shown in FIG. 3, the above-mentioned pressure-resistant layer is omitted and two layers of tensile strength wires 30a, 30a,... And 30b, 30b,. A submarine optical cable comprising a pressure-resistant shell 20a made of a tensile strength wire layer by competition between wires is also disclosed, and further, an optical fiber tape core wire in which several optical fiber core wires are constrained in a tape shape in advance, It is disclosed.
Patent Document 2 describes that an inner layer of a steel wire 6, that is, a tensile wire, is surrounded by an outer layer 7 of an opposite twisted anti-wire.

これらの従来の深海用途の海底光ケーブルにおいては、高水圧からケーブルを保護するために、主として、複数に分割された扇型の個片を集合した円筒状の耐圧層や抗張力線を撚り合わせた抗張力線層を備えることによって、強固な耐水圧性や剛性を確保する構造に構成されていた。   In these conventional submarine optical cables for deep sea use, in order to protect the cable from high water pressure, the tensile strength is mainly formed by twisting cylindrical pressure-resistant layers and tensile strength wires that are assembled into a plurality of fan-shaped pieces. By providing the wire layer, it was configured to have a strong water pressure resistance and rigidity.

特開２００１−３０５４０３号公報JP 2001-305403 A 特開昭５４−９９６４６号公報JP-A-54-99646

近年、海底光ファイバケーブルにおいては、多様性が求められている。水深８，０００ｍ前後の深海用途の海底光ファイバケーブルに比べて、浅海用途や水深３，０００ｍまでの中深海用途の海底光ファイバケーブルの需要が高まる現状にある。
このような状況により、ファイバ実装の多様性の要求により光ファイバの多心装備が求められ、これに伴い、各々の光ファイバ心線を確実に識別する機能が求められている。また、構造的に細径化、軽量化を図り、保管、移送を容易にし、コスト削減をすることも強く求められている。 In recent years, diversity has been demanded in submarine optical fiber cables. The demand for submarine optical fiber cables for mid- and deep-sea applications up to a depth of 3,000 m is increasing compared to submarine optical fiber cables for deep-sea applications with a depth of about 8,000 m.
Under such circumstances, a multi-fiber installation of optical fibers is required due to demands for diversity of fiber mounting, and accordingly, a function of reliably identifying each optical fiber core wire is required. There is also a strong demand for structurally reducing the diameter and weight, facilitating storage and transport, and reducing costs.

本発明は、浅海用途や中深海用途に最適なルースチューブ型海底光ファイバケーブルを提供することを目的として、細径化、軽量化、低コスト化を可能とし、ケーブル外被の高い保護機能を得るために、耐水圧機能を有する金属管と、その金属管の外周に被覆された絶縁体層と、その絶縁体層の外周に抗張力機能と外被保護機能を有する複数の高鋼線を全て同一方向に撚り合わせて形成されている単層又は複数層の外装線層と、金属管内に充填され、信号の通信路となる複数の光ファイバと粘性流体コンパウンドを備えた構造を主要な特徴とする。   The object of the present invention is to provide a loose tube type submarine optical fiber cable that is most suitable for shallow water and mid-deep water applications, enabling a reduction in diameter, weight, and cost, and a high protection function for the cable jacket. In order to obtain, a metal tube having a water pressure resistance function, an insulator layer coated on the outer periphery of the metal tube, and a plurality of high steel wires having a tensile strength function and a sheath protection function on the outer periphery of the insulator layer. The main features are a structure comprising a single layer or multiple layers of exterior wire layers formed by twisting in the same direction, a plurality of optical fibers filled in a metal tube and serving as a signal communication path, and a viscous fluid compound. To do.

浅海や中深海用途の海底光ケーブルは、深海用途の海底光ファイバケーブルに比べて、耐水圧の負荷は小さくなる反面、深海に比べて浅海、中深海の海底は岩盤や岩礁が多く、これによりケーブルの外被が傷つけられることを防ぐためにケーブル外被の外周に鉄線の外装線を撚り合わせて保護する必要がある。本発明は、絶縁体層の外周に抗張力機能と外被保護機能を有する複数の高鋼線をケーブル外被の外周に全て同一方向に撚り合わせることにより、浅海、中深海の海底の岩盤や岩礁に十分耐え得る外周保護機能が得られる上に、抗張力機能のために剛性も持たせることができるので、浅海用途や中深海用途に最適なルースチューブ型海底光ファイバケーブルを提供することができる。   Submarine optical cables for shallow sea and mid-deep sea use are less resistant to water pressure than submarine optical fiber cables for deep sea use. In order to prevent the outer cover of the cable from being damaged, it is necessary to protect the outer periphery of the cable jacket by twisting an outer wire of an iron wire. In the present invention, a plurality of high steel wires having a tensile strength function and a jacket protection function are twisted around the outer periphery of the cable jacket in the same direction, so that the rocks and reefs of the seabed in the shallow sea and the deep sea can be obtained. In addition to providing an outer periphery protection function that can sufficiently withstand, it is possible to provide rigidity for the tensile strength function, so that it is possible to provide a loose tube type submarine optical fiber cable that is most suitable for shallow water use and mid-deep sea use.

さらに、本発明は、抗張力機能と外被保護機能を合わせ持つ複数の高鋼線からなる単層又は複数層の外装線層をケーブル外被の外周に全て同一方向に撚り合わせることにより、従来の深海用途の海底光ファイバケーブルのケーブル被覆層内にあった抗張力線層を不要とすることができるので、ケーブル構造の細径化、軽量化を図ることができ、海底内への敷設や修理等が容易となる浅海用途や中深海用途に最適なルースチューブ型海底光ファイバケーブルを提供することができ、併せて、コストの低減を図ることもできる。
そして、複数の高鋼線をケーブル外被の外周に全て同一方向に撚り合わせて単層又は複数層の外装線層を形成しているので、保管、移送の際、小径でタンク巻きすることができ、保管スペースが少なくてすみ、移送も容易に行うことができる。 Furthermore, the present invention provides a conventional single-layer or multiple-layer exterior wire layer composed of a plurality of high steel wires having both a tensile strength function and a jacket protection function, by twisting them all around the outer circumference of the cable jacket in the same direction. The tensile strength wire layer in the cable coating layer of the submarine optical fiber cable for deep sea use can be eliminated, so that the cable structure can be made thinner and lighter, and laying and repairing in the seabed. It is possible to provide a loose-tube submarine optical fiber cable that is suitable for shallow sea and mid-deep sea applications, and can reduce costs.
And since a plurality of high steel wires are twisted all around the outer circumference of the cable jacket in the same direction to form a single layer or a plurality of exterior wire layers, it is possible to wind a tank with a small diameter during storage and transfer. In addition, it requires less storage space and can be transported easily.

そして、光ファイバを識別するために光ファイバ心線の被覆に着色を行っているが、実用上識別できる色数は１２〜１６色が限界であった。本発明の浅海用途や中深海用途に最適で安価なルースチューブ型海底光ファイバケーブルは、被覆層が着色された光ファイバ心線を複数組み合わせて光ファイバテープ心線が構成されているので、光ファイバテープ心線の色分けによる光ファイバの識別能力を複数色の組み合わせによって大幅に拡大することができる。   In order to identify the optical fiber, the coating of the optical fiber core wire is colored, but the number of colors that can be identified practically is 12 to 16 colors. The loose tube type submarine optical fiber cable, which is optimal for shallow sea use and mid-deep sea use of the present invention, is composed of a plurality of optical fiber cores colored with coating layers. The optical fiber identification capability by color coding of the fiber ribbons can be greatly expanded by combining a plurality of colors.

本発明の浅海用途や中深海用途に最適で安価なルースチューブ型海底光ファイバケーブルは、金属管と絶縁体層間にこれら両者の密着力を向上させるための接着剤層が介在されているので、ケーブルの細径化に伴い金属管と絶縁体層間の表面積の縮小に伴って密着力が低下しても、金属管と絶縁体層間を接着剤層によって強固に密着することができる。   The loose tube type submarine optical fiber cable that is optimal for shallow sea use and mid-deep sea use of the present invention has an adhesive layer interposed between the metal tube and the insulator layer to improve the adhesion between them. Even if the adhesion force is reduced as the surface area between the metal tube and the insulator layer is reduced as the cable diameter is reduced, the metal tube and the insulator layer can be firmly adhered to each other by the adhesive layer.

本発明の浅海用途や中深海用途に最適で安価なルースチューブ型海底光ファイバケーブルは、金属管が金属テープを縦添えに突き合わせた状態で溶接されているので、数十ｋｍ単位でケーブルを製造することができる。また、銅やアルミニウムその他の低抵抗導体からなる金属テープが使用されていて、その金属テープを給電路に利用することができるので、無中継システムとして使用する場合におけるケーブルの修理の際に、金属テープをケーブル探線用の電路として使用することができる。   The loose tube type submarine optical fiber cable, which is ideal for shallow sea use and mid-deep sea use of the present invention, is manufactured in units of several tens of kilometers because the metal tube is welded with the metal tape vertically butted. can do. Also, metal tapes made of low resistance conductors such as copper, aluminum, etc. are used, and the metal tape can be used for the power supply path. The tape can be used as an electric circuit for cable probe.

本発明を適用したルースチューブ型海底光ファイバケーブルの実施例を図１及び図２を参照して説明する。   An embodiment of a loose tube type submarine optical fiber cable to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

本発明のルースチューブ型海底光ファイバケーブル１０は、浅海用途や水深３，０００ｍ以下の中深海用途として開発されたものであって、光ファイバテープ心線１は、光ファイバ心線２を２心テープ化されたものが図示されている。通常、ルースチューブ型海底光ファイバケーブル１０は、この光ファイバテープ心線１を複数本、例えば２４本使用されていて、合計４８心で構成されている。   The loose tube type submarine optical fiber cable 10 of the present invention has been developed for use in shallow water or in mid- and deep-sea applications with a water depth of 3,000 m or less. The optical fiber ribbon 1 has two optical fibers 2. A taped version is shown. In general, the loose tube type submarine optical fiber cable 10 includes a plurality of optical fiber ribbons 1, for example, 24, for example, and is composed of a total of 48 optical fibers.

そして、光ファイバ心線２は、例えば赤色、青色、黄色、白色、緑色、紫色、茶色、灰色等の８色着色されていて、この着色された光ファイバ心線２によって２心の光ファイバテープ心線１を構成することにより、この着色された光ファイバ心線２の組み合わせで、２８通りの識別色の組み合わせが可能な光ファイバテープ心線１を構成することができる。
なお、光ファイバ心線２の着色される色数、テープ化する心数を４心、６心……、のように偶数心の多心とすれば、更に識別色の組み合わせは増大することになる。
光通信は、通常、心線を２心を対として上り下りに対応している。常に偶数心で光ファイバテープ心線１を構成することにより、上り下りの通信対が識別し易くなる。特に、２心の光ファイバテープ心線１が最も識別が容易なものとなる。 The optical fiber core 2 is colored, for example, in eight colors such as red, blue, yellow, white, green, purple, brown, gray, etc., and the optical fiber core 2 is a two-fiber optical fiber tape. By configuring the core 1, it is possible to configure the optical fiber ribbon 1 capable of combining 28 different identification colors by combining the colored optical fibers 2.
If the number of colors to be colored of the optical fiber core 2 and the number of cores to be taped are four cores, six cores, etc., the number of combinations of identification colors is further increased. Become.
In optical communication, normally, two cores are paired to correspond to going up and down. By always configuring the optical fiber ribbon 1 with an even number of cores, it becomes easy to identify upstream and downstream communication pairs. In particular, the two optical fiber ribbons 1 are the easiest to identify.

次に、光ファイバテープ心線１の外周の金属管３は、銅やアルミニウムその他の低抵抗導体からなる金属テープを縦添えに突き合わせた状態（長さ方向に沿って突き合わせられた状態）で、その突き合わせ部が溶接されてチューブ化されたものである。そして、通常は２４本の光ファイバテープ心線１と共に粘性流体コンパウンド４を金属管３内に挿入しながら、金属管３の突き合わせ部が順次溶接されている。
金属管３の成形は、金属テープを縦添えに突き合わせて、その突き合わせ部を溶接する際に、その径をやや大径にして溶接し、設定した外径に引き落として絞り込むことにより成形されることが好ましい。この絞り込み成形によって、金属テープの幅が多少ぶれても管径、特に外径を安定して管理できるとともに、金属管３の強度が増すこととなる。 Next, the metal tube 3 on the outer periphery of the optical fiber ribbon 1 is in a state in which a metal tape made of copper, aluminum or other low-resistance conductor is abutted vertically (abutted along the length direction), The butted portion is welded into a tube. Usually, the butted portion of the metal tube 3 is sequentially welded while the viscous fluid compound 4 is inserted into the metal tube 3 together with the 24 optical fiber ribbons 1.
The metal tube 3 is formed by abutting a metal tape vertically and welding the butt portion with a slightly larger diameter and then pulling it down to a set outer diameter and narrowing it down. Is preferred. By this narrow-down molding, the tube diameter, particularly the outer diameter, can be stably managed even when the width of the metal tape is slightly shifted, and the strength of the metal tube 3 is increased.

そして、金属管３の外周には、高密度ポリエチレンの絶縁体層５が被覆されていて、その外形φは例えば、９．８ｍｍφに構成されている。
更に、金属管３と絶縁体層５との間には接着剤層６が介在されて、金属管３と絶縁体層５とが高い密着力で密着されている。 The outer periphery of the metal tube 3 is covered with an insulating layer 5 of high density polyethylene, and the outer diameter φ is, for example, 9.8 mmφ.
Furthermore, an adhesive layer 6 is interposed between the metal tube 3 and the insulator layer 5 so that the metal tube 3 and the insulator layer 5 are in close contact with each other with high adhesion.

そして、絶縁体層５の外周に形成された外装線層７は、高い抗張力機能と剛性を合わせ持つ複数本の高鋼線を、例えば、３．２ｍｍφ、１．４ｋＮ／ｍｍ2 の高鋼線を１２本用いて、全て同一方向に撚り合わせて単層に構成されている（図２（ａ）参照）。
外装線層７を複数層にする場合、図２（ｂ）に示すように、高鋼線を全て同一方向に撚り合わせて形成された第１外装線層７１の外周に、第２外装線層７２を高鋼線を全て同一方向に撚り合わせて形成する。
高鋼線を全て同一方向に撚り合わせて外装線層７を形成することによって、複数の外装線層７１，７２を形成して多層にした場合であっても、各々の層を反対方向に撚った場合（交互撚りにすると、回転、捻れが生じにくくなるが、剛性が増すため保管の際に巻き難くなり、タンク巻きが難しくなり、大径のタンク巻きとなる。）と比して、小径でタンク巻きをすることが可能となり、保管、移動を容易とすることができる。
そして、外装線層７の外周は、糸状体であるヤーン８で押え巻きされている。 And the exterior wire layer 7 formed in the outer periphery of the insulator layer 5 is composed of a plurality of high steel wires having a high tensile strength function and rigidity, for example, a high steel wire of 3.2 mmφ and 1.4 kN / mm 2. 12 are all twisted in the same direction to form a single layer (see FIG. 2A).
When forming the exterior wire layer 7 into a plurality of layers, as shown in FIG. 2B, the second exterior wire layer is formed on the outer periphery of the first exterior wire layer 71 formed by twisting all high steel wires in the same direction. 72 is formed by twisting all high steel wires in the same direction.
By twisting all the high steel wires in the same direction to form the armored wire layer 7, even when a plurality of armored wire layers 71 and 72 are formed into multiple layers, each layer is twisted in the opposite direction. (Alternative twisting makes rotation and twisting less likely to occur, but the rigidity increases, making it difficult to wind during storage, making it difficult to wind the tank and making it a large-diameter tank winding) The tank can be wound with a small diameter, and can be stored and moved easily.
And the outer periphery of the armored wire layer 7 is press-wound with the yarn 8 which is a filament.

以上のように構成された本発明のルースチューブ型海底光ファイバケーブル１０によれば、高鋼線を撚り合わせた外装線層７を用いることにより、浅海用途や中深海用途に最適なルースチューブ型海底光ファイバケーブルを得ることができる。
そして、高鋼線が撚り合わされた外装線層７はケーブル外被を保護すると共に、浅海や中深海へのケーブル敷設や回収時に必要となる自重を支える抗張力機能の剛性と外被の保護機能を兼用して持たせることができる。これにより、従来の深海用光ファイバケーブルの被覆層内にあった抗張力線層を不要とすることができて、ケーブル構造の細径化、軽量化が可能となる。また、ケーブル敷設や修理での取り扱いが容易になる上に、コスト低減が可能となる。 According to the loose tube type submarine optical fiber cable 10 of the present invention configured as described above, the loose tube type optimal for shallow sea use and mid-deep sea use is obtained by using the exterior wire layer 7 formed by twisting high steel wires. A submarine optical fiber cable can be obtained.
The outer wire layer 7 in which high-steel wires are twisted together protects the cable jacket, and also has the rigidity of the tensile strength function and the protection function of the jacket that support the own weight required when laying and collecting the cable in the shallow sea and the deep sea. Can also be used as a combination. This eliminates the need for the tensile strength wire layer in the coating layer of the conventional deep-sea optical fiber cable, and enables the cable structure to be reduced in diameter and weight. In addition, handling in cable laying and repair is facilitated, and costs can be reduced.

本発明の海底光ファイバケーブルの実施例を説明する断面図及び、光ファイバの斜視図。Sectional drawing explaining the Example of the submarine optical fiber cable of this invention, and the perspective view of an optical fiber. 本発明の海底光ファイバケーブルの実施例を説明する斜視図で、（ａ）は外装線層が単層、（ｂ）は外装線層が２層のもののを示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view explaining the Example of the submarine optical fiber cable of this invention, (a) shows a thing with a single-layer exterior line layer, (b) shows that an exterior line layer is two layers. 従来の光ファイバケーブルを示す斜視図。The perspective view which shows the conventional optical fiber cable.

符号の説明Explanation of symbols

１ 光ファイバテープ心線
２ 光ファイバ心線
３ 金属管
４ 粘性流体コンパウンド
５ 絶縁体層
６ 接着剤層
７ 外装線層（高鋼線）
８ ヤーン
１０ ルースチューブ型海底光ファイバケーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber ribbon 2 Optical fiber 3 Metal pipe 4 Viscous fluid compound 5 Insulator layer 6 Adhesive layer 7 Exterior wire layer (high steel wire)
8 Yarn 10 Loose tube type submarine optical fiber cable

Claims (6)

耐水圧機能を有する金属管と、
該金属管の外周に被覆された絶縁体層と、
該絶縁体層の外周に抗張力機能と外被保護機能を有する複数の高鋼線を全て同一方向に撚り合わせて形成されている単層又は複数層の外装線層と、
前記金属管内に充填され、信号の通信路となる複数の光ファイバと粘性流体コンパウンドが備えられていることを特徴とするルースチューブ型海底光ファイバケーブル。 A metal pipe having a water pressure resistant function;
An insulator layer coated on the outer periphery of the metal tube;
A single-layer or multiple-layer exterior wire layer formed by twisting all of a plurality of high steel wires having a tensile strength function and a covering protection function in the same direction on the outer periphery of the insulator layer;
A loose-tube submarine optical fiber cable comprising a plurality of optical fibers filled in the metal tube and serving as a signal communication path and a viscous fluid compound. 前記光ファイバは被覆層が着色された光ファイバ心線を複数組み合わせた光ファイバテープ心線で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のルースチューブ型海底光ファイバケーブル。   2. The loose-tube submarine optical fiber cable according to claim 1, wherein the optical fiber is constituted by an optical fiber tape core wire in which a plurality of optical fiber core wires whose coating layers are colored are combined. 前記光ファイバテープ心線を構成する前記光ファイバ心線が２心であることを特徴とする請求項２に記載のルースチューブ型海底光ファイバケーブル。   The loose-tube submarine optical fiber cable according to claim 2, wherein the optical fiber cores constituting the optical fiber ribbon are two cores. 前記光ファイバテープ心線を構成する前記光ファイバ心線が偶数心であることを特徴とする請求項２に記載のルースチューブ型海底光ファイバケーブル。   The loose-tube submarine optical fiber cable according to claim 2, wherein the optical fiber cores constituting the optical fiber tape cores are even cores. 前記金属管と前記絶縁体層間にこれら両者の密着力を向上させるための接着剤層が介在されていることを特徴とする請求項１に記載のルースチューブ型海底光ファイバケーブル。   The loose tube type submarine optical fiber cable according to claim 1, wherein an adhesive layer for improving adhesion between the metal tube and the insulator layer is interposed. 前記金属管が銅やアルミニウムその他の低抵抗導体からなる金属テープを縦添えに突き合わせた状態で、該突き合わせ部が溶接されていることを特徴とする請求項１に記載のルースチューブ型海底光ファイバケーブル。
The loose-tube submarine optical fiber according to claim 1, wherein the butt portion is welded in a state where the metal tube is butt-butted with a metal tape made of copper, aluminum or other low resistance conductor. cable.
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