JP3300378B2 - 光ファイバ複合架空地線用光ユニット - Google Patents
光ファイバ複合架空地線用光ユニットInfo
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- JP3300378B2 JP3300378B2 JP05609191A JP5609191A JP3300378B2 JP 3300378 B2 JP3300378 B2 JP 3300378B2 JP 05609191 A JP05609191 A JP 05609191A JP 5609191 A JP5609191 A JP 5609191A JP 3300378 B2 JP3300378 B2 JP 3300378B2
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- optical fiber
- optical
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、架空地線に光ファイバ
を複合した光ファイバ複合架空地線用の光ユニットの改
良に関する。
を複合した光ファイバ複合架空地線用の光ユニットの改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】架空送電線の系統保護、制御を目的とし
て架空地線に光ファイバを収納した光ファイバ複合架空
地線（以下、ＯＰＧＷと称する）が用いられている。
て架空地線に光ファイバを収納した光ファイバ複合架空
地線（以下、ＯＰＧＷと称する）が用いられている。
【０００３】一般にＯＰＧＷの光ファイバは、製造後か
ら施工中は勿論、設計耐用年数（通常３６年）の間に光
ファイバが受ける歪及び負荷時間を設定し、それに光フ
ァイバの破断確率などから求まるスクリーニングレベル
を求め、スクリーニング処理を実施することにより寿命
保証を行っている。
ら施工中は勿論、設計耐用年数（通常３６年）の間に光
ファイバが受ける歪及び負荷時間を設定し、それに光フ
ァイバの破断確率などから求まるスクリーニングレベル
を求め、スクリーニング処理を実施することにより寿命
保証を行っている。
【０００４】ＯＰＧＷは、例えば図３に示す従来の３溝
タイプのＯＰＧＷの場合、アルミパイプ５０の外側に複
数（ここでは８本）のアルミ覆鋼線（撚線）６０を設
け、パイプ５０の内側にはアルミスペーサ５１が挿設さ
れている。スペーサ５１には３つのＵ字状スペーサ溝５
２が形成され、各溝５２に光ファイバケーブル７０が収
容されている。光ファイバケーブル７０の構造は、例え
ば図２に示すように、中心に配したテンションメンバ
（抗張力体）１０の周りに６本の光ファイバ素線（直径
0.４mm）２０を設け、これを耐熱テープ３０で被覆した
もので、ケーブルの径は1.２５mmである。
タイプのＯＰＧＷの場合、アルミパイプ５０の外側に複
数（ここでは８本）のアルミ覆鋼線（撚線）６０を設
け、パイプ５０の内側にはアルミスペーサ５１が挿設さ
れている。スペーサ５１には３つのＵ字状スペーサ溝５
２が形成され、各溝５２に光ファイバケーブル７０が収
容されている。光ファイバケーブル７０の構造は、例え
ば図２に示すように、中心に配したテンションメンバ
（抗張力体）１０の周りに６本の光ファイバ素線（直径
0.４mm）２０を設け、これを耐熱テープ３０で被覆した
もので、ケーブルの径は1.２５mmである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アルミスペ
ーサ５１及びスペーサ溝５２に収容した光ファイバケー
ブル７０で構成される光ユニットにおいて、光ファイバ
ケーブル７０内の光ファイバ２０には通常或る程度の張
力を加えており、しかも送電時に発生する熱の影響を常
時受けるだけでなく、時により異常電流による高温にさ
らされることもある。特に、ＯＰＧＷの外側に位置する
アルミ覆鋼線６０が自熱によって伸びると、これに伴っ
て光ファイバ２０も伸ばされる。この結果、光ファイバ
の曲げ歪が大きくなり、光ファイバの寿命が短くなる。
ーサ５１及びスペーサ溝５２に収容した光ファイバケー
ブル７０で構成される光ユニットにおいて、光ファイバ
ケーブル７０内の光ファイバ２０には通常或る程度の張
力を加えており、しかも送電時に発生する熱の影響を常
時受けるだけでなく、時により異常電流による高温にさ
らされることもある。特に、ＯＰＧＷの外側に位置する
アルミ覆鋼線６０が自熱によって伸びると、これに伴っ
て光ファイバ２０も伸ばされる。この結果、光ファイバ
の曲げ歪が大きくなり、光ファイバの寿命が短くなる。
【０００６】従って、本発明の目的は、光ファイバの曲
げ歪を低減し、光ファイバケーブルの長期信頼性を向上
することができる光ファイバ複合架空地線用光ユニット
を提供することである。
げ歪を低減し、光ファイバケーブルの長期信頼性を向上
することができる光ファイバ複合架空地線用光ユニット
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らは研究に努めた結果、従来の光ユニットよ
りも長期に渡って信頼性を保証するためには、光ユニッ
ト内での光ファイバの曲げ歪を全部で0.０５％程度以内
にすれば、信頼性上殆ど無視できる歪量となることが分
かり、更に歪の0.０５％の内、0.０１％を光ユニット内
での光ファイバ撚り合わせによる曲げ歪、残りの0.０４
％をスペーサ溝内に光ユニットを収容することにより発
生する光ファイバの歪の最大量に按分すればよいという
知見に至り、本発明の完成に到達した。
に本発明者らは研究に努めた結果、従来の光ユニットよ
りも長期に渡って信頼性を保証するためには、光ユニッ
ト内での光ファイバの曲げ歪を全部で0.０５％程度以内
にすれば、信頼性上殆ど無視できる歪量となることが分
かり、更に歪の0.０５％の内、0.０１％を光ユニット内
での光ファイバ撚り合わせによる曲げ歪、残りの0.０４
％をスペーサ溝内に光ユニットを収容することにより発
生する光ファイバの歪の最大量に按分すればよいという
知見に至り、本発明の完成に到達した。
【０００８】即ち、本発明の光ユニットは、光ファイバ
の撚ピッチＰｆ、光ファイバの撚層心半径ｒｆ、スペー
サの溝ピッチ（溝がスペーサの長手方向に１回捩じれる
長さ）Ｐｓ、光ユニットの層心半径ｒｕ、光ファイバの
半径ｒｉとした場合に、次式かつの関係を満たして
なることを特徴とするものである。 ３００≧Ｐｆ≧２π（６２５ｒｆ）1/2 ・・・ ５００≧Ｐｓ≧１００π｛ｒｕ（ｒｉ＋ｒｆ）｝1/2 ・・・ （式、の単位：mm）
の撚ピッチＰｆ、光ファイバの撚層心半径ｒｆ、スペー
サの溝ピッチ（溝がスペーサの長手方向に１回捩じれる
長さ）Ｐｓ、光ユニットの層心半径ｒｕ、光ファイバの
半径ｒｉとした場合に、次式かつの関係を満たして
なることを特徴とするものである。 ３００≧Ｐｆ≧２π（６２５ｒｆ）1/2 ・・・ ５００≧Ｐｓ≧１００π｛ｒｕ（ｒｉ＋ｒｆ）｝1/2 ・・・ （式、の単位：mm）
【０００９】本発明の光ユニットは、上記構成であるか
ら、光ファイバの曲げ歪を減らすことができ、光ファイ
バの長期信頼性を獲得できる。
ら、光ファイバの曲げ歪を減らすことができ、光ファイ
バの長期信頼性を獲得できる。
【００１０】しかして、光ファイバの曲げ歪に関して、
半径ｒの丸棒を、ピッチＰ、層心半径Ｒのスパイラル状
にしたときに発生する表面での最大歪εは、曲率半径ρ
が次式で表されるから、 ρ＝Ｒ＋｛Ｐ（１／２π）｝2 （１／Ｒ） ・・・ ε＝ｒ／ρ ・・・ となる。光ユニット内では、光ファイバの半径をｒとす
ると、式、から、 ε〔ｒｆ＋｛Ｐｆ（１／２π）｝2 （１／ｒｆ）〕＝ｒ となり、これより、 ｒｆ2 −（ｒ／ε）ｒｆ＋｛Ｐｆ（１／２π）｝2 ＝０ が得られる。更に、上記歪の按分量0.０１％からε≦0.
０００１より、 Ｐｆ≧２π｛（ｒ／ε）ｒｆ−ｒｆ2 ｝1/2 となり、ここでｒ／ε＞＞ｒｆであるから、 Ｐｆ≧２π｛（ｒ／ε）ｒｆ｝1/2 である。故に、ｒ／ε＝６２５であることと、撚り合わ
せの容易性、撚りくずれなどを考慮するとＰｆは３００
mm以下が適当であることを加味すれば、上記式が導か
れる。
半径ｒの丸棒を、ピッチＰ、層心半径Ｒのスパイラル状
にしたときに発生する表面での最大歪εは、曲率半径ρ
が次式で表されるから、 ρ＝Ｒ＋｛Ｐ（１／２π）｝2 （１／Ｒ） ・・・ ε＝ｒ／ρ ・・・ となる。光ユニット内では、光ファイバの半径をｒとす
ると、式、から、 ε〔ｒｆ＋｛Ｐｆ（１／２π）｝2 （１／ｒｆ）〕＝ｒ となり、これより、 ｒｆ2 −（ｒ／ε）ｒｆ＋｛Ｐｆ（１／２π）｝2 ＝０ が得られる。更に、上記歪の按分量0.０１％からε≦0.
０００１より、 Ｐｆ≧２π｛（ｒ／ε）ｒｆ−ｒｆ2 ｝1/2 となり、ここでｒ／ε＞＞ｒｆであるから、 Ｐｆ≧２π｛（ｒ／ε）ｒｆ｝1/2 である。故に、ｒ／ε＝６２５であることと、撚り合わ
せの容易性、撚りくずれなどを考慮するとＰｆは３００
mm以下が適当であることを加味すれば、上記式が導か
れる。
【００１１】同様にスペーサ溝内に収容した光ユニット
について、光ファイバの曲げ歪を計算すると、 Ｐｓ≧１００π｛ｒｕ（ｒｉ＋ｒｆ）｝1/2 が得られる。ここで、スペーサ溝ピッチは製造上の曲げ
易さ、取扱い易さから５００mm以下が適当であることを
加味することにより、上記式が求まる。
について、光ファイバの曲げ歪を計算すると、 Ｐｓ≧１００π｛ｒｕ（ｒｉ＋ｒｆ）｝1/2 が得られる。ここで、スペーサ溝ピッチは製造上の曲げ
易さ、取扱い易さから５００mm以下が適当であることを
加味することにより、上記式が求まる。
【００１２】本発明において上記式、の関係を満足
する対象となる光ユニットは、特に３溝タイプのスペー
サの場合に顕著な作用効果、即ち長期信頼性（長寿命）
が得られるが、本発明では何も３溝タイプに限定される
ことはなく、４溝、５溝タイプでも有効である。
する対象となる光ユニットは、特に３溝タイプのスペー
サの場合に顕著な作用効果、即ち長期信頼性（長寿命）
が得られるが、本発明では何も３溝タイプに限定される
ことはなく、４溝、５溝タイプでも有効である。
【００１３】また、上記式、の条件を満たす他は、
光ファイバ、光ファイバケーブル、アルミスペーサなど
の材質や構造は従来と同等でよい。
光ファイバ、光ファイバケーブル、アルミスペーサなど
の材質や構造は従来と同等でよい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明のＯＰＧＷ用光ユニットを実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【００１５】実施例１ 光ユニットの概観は従来と同様であるが、光ファイバの
撚ピッチＰｆとアルミスペーサの溝ピッチＰｓが前記式
、で求められる範囲内に設定されている。改良した
３溝タイプのアルミスペーサを備える光ユニットを図１
に示す。先述したように、アルミスペーサ１には、３つ
のＵ字状スペーサ溝２が形成され、各溝２には光ファイ
バケーブル３が収容されている。又、ケーブル３の構造
は従来技術で述べたように図２に示す如きものである。
撚ピッチＰｆとアルミスペーサの溝ピッチＰｓが前記式
、で求められる範囲内に設定されている。改良した
３溝タイプのアルミスペーサを備える光ユニットを図１
に示す。先述したように、アルミスペーサ１には、３つ
のＵ字状スペーサ溝２が形成され、各溝２には光ファイ
バケーブル３が収容されている。又、ケーブル３の構造
は従来技術で述べたように図２に示す如きものである。
【００１６】表１に、この実施例の光ユニットの各寸法
例と、算出した光ファイバの最大曲げ歪の値を示す。
例と、算出した光ファイバの最大曲げ歪の値を示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１において、実施例２，３は、スペーサ
溝数が４個の場合を示しており、実施例２と実施例３
は、スペーサ径Ｄが異なっている。さらに、実施例４は
スペーサ溝数が５個の場合を示している。
溝数が４個の場合を示しており、実施例２と実施例３
は、スペーサ径Ｄが異なっている。さらに、実施例４は
スペーサ溝数が５個の場合を示している。
【００１９】また表１に、比較例として、スペーサ溝数
が３〜５個の従来の光ユニットの例を示す。すなわち、
比較例１は溝数が３個の場合、比較例２，３は４個の場
合、比較例４は５個の場合を示している。
が３〜５個の従来の光ユニットの例を示す。すなわち、
比較例１は溝数が３個の場合、比較例２，３は４個の場
合、比較例４は５個の場合を示している。
【００２０】表１より、スペーサ溝数が３，４，５個い
ずれの場合においても、光ファイバの最大曲げ歪は本発
明の方が従来例より小さくなり、光ファイバケーブルの
長期信頼性が向上する。
ずれの場合においても、光ファイバの最大曲げ歪は本発
明の方が従来例より小さくなり、光ファイバケーブルの
長期信頼性が向上する。
【００２１】
【発明の効果】本発明の光ファイバ複合架空地線用光ユ
ニットによると、光ファイバの曲げ歪が低減し、光ファ
イバケーブルの長期信頼性（寿命）が向上するという効
果が得られる。
ニットによると、光ファイバの曲げ歪が低減し、光ファ
イバケーブルの長期信頼性（寿命）が向上するという効
果が得られる。
【図１】本発明のＯＰＧＷ用３溝タイプの光ユニットの
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】スペーサに収納する光ファイバケーブルの一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】従来の一般的なＯＰＧＷを示す断面図である。
１ アルミスペーサ ２ スペーサ溝 ３ 光ファイバケーブル ４ 光ユニットの層心半径（ｒｕ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 一雄 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電 線工業株式会社 伊丹製作所内 (72)発明者 藤田 盛行 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 （新国際ビル） 三菱電線工業株式会社 東京事務所内 (56)参考文献 特開 平３−145014（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−135312（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 11/22 G02B 6/44 376
Claims (1)
- 【請求項１】 光ファイバ複合架空地線の光ユニットに
おいて、光ファイバの撚ピッチＰｆ、光ファイバの撚層
心半径ｒｆ、スペーサの溝ピッチＰｓ、光ユニットの層
心半径ｒｕ、光ファイバの半径ｒｉとした場合に次式
かつの関係を満たしてなることを特徴とする光ファイ
バ複合架空地線用光ユニット。 ３００≧Ｐｆ≧２π（６２５ｒｆ）1/2 ・・・ ５００≧Ｐｓ≧１００π｛ｒｕ（ｒｉ＋ｒｆ）｝1/2 ・・・ （式、の単位：mm）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05609191A JP3300378B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 光ファイバ複合架空地線用光ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05609191A JP3300378B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 光ファイバ複合架空地線用光ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272615A JPH04272615A (ja) | 1992-09-29 |
| JP3300378B2 true JP3300378B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=13017430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05609191A Expired - Fee Related JP3300378B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 光ファイバ複合架空地線用光ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300378B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP05609191A patent/JP3300378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04272615A (ja) | 1992-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |