JPH07107574B2 - Non-metal optical cable - Google Patents
Non-metal optical cableInfo
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- JPH07107574B2 JPH07107574B2 JP61039828A JP3982886A JPH07107574B2 JP H07107574 B2 JPH07107574 B2 JP H07107574B2 JP 61039828 A JP61039828 A JP 61039828A JP 3982886 A JP3982886 A JP 3982886A JP H07107574 B2 JPH07107574 B2 JP H07107574B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はノンメタル光ケーブル、さらに詳細にはケーブ
ル構成材料にまったく金属物を含まないノンメタル光ケ
ーブルに関するものであり、前記ノンメタル光ケーブル
の抗張力体として曲げ応力に対する破断寿命に優れたガ
ラス繊維強化プラスチック（以下FRPという）を使用し
たノンメタル光ケーブルに係わる。Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a non-metal optical cable, and more particularly to a non-metal optical cable in which a cable constituent material does not include any metal material, and the non-metal optical cable has a tensile strength against bending stress. This relates to a non-metal optical cable that uses glass fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) that has an excellent breaking life.
電力線、電気鉄道の近傍などに布設するケーブルは、こ
のケーブルより発する妨害電磁界の影響を受けないよう
にするためにケーブル構成材料に金属物をまったく含ま
ないノンメタル光ケーブルを使用することが作業者の安
全確保のために重要である。ノンメタル光ケーブルは、
その構成材料に湿気を通さない金属シースを含まないた
め、水没し易い場所に布設されるノンメタル光ケーブル
内部は湿度100％の状態になる可能性がある。したがっ
て、信頼性の高いノンメタル光ケーブルを実現するため
には、各構成材料の信頼性を湿度100％の状況下で補償
する必要がある。For cables laid near power lines and electric railways, it is recommended that operators use non-metal optical cables that do not contain any metallic objects in the cable constituent materials in order to prevent them from being affected by the interfering electromagnetic fields generated by these cables. It is important for ensuring safety. The non-metal optical cable is
Since the constituent material does not include a moisture-impermeable metal sheath, the inside of the non-metal optical cable that is laid in a place that is easily submerged in water may have a humidity of 100%. Therefore, in order to realize a highly reliable non-metal optical cable, it is necessary to compensate the reliability of each constituent material under the condition of 100% humidity.
現在、ノンメタル光ケーブルの抗張力体としては、熱硬
化性プラスチックをガラス繊維で強化したガラス繊維強
化プラスチック、すなわちFRPが使用されている。しか
し、多湿環境下ではFRPを構成するガラス繊維の強度劣
化が急速に進むとともに、ガラス繊維と熱硬化性樹脂の
接着力、熱硬化性プリフォームの強度も劣化するのでFR
Pは破断しやすくなるという欠点がある。このため、水
没しやすい場所においては、テンションメンバとして鋼
線を使用し、ガラス保守する光ケーブルに比べ大きな半
径でしか曲げられない欠点があった。At present, glass fiber reinforced plastic obtained by reinforcing thermosetting plastic with glass fiber, that is, FRP is used as a strength member for a non-metal optical cable. However, in a humid environment, the strength of the glass fiber that constitutes FRP deteriorates rapidly, and the adhesive strength between the glass fiber and the thermosetting resin and the strength of the thermosetting preform also deteriorate.
P has a drawback that it is easily broken. For this reason, in a place where water is likely to be submerged, there is a drawback that a steel wire is used as a tension member and can be bent only at a large radius as compared with an optical cable for glass maintenance.
たとえば、24心の光ファイバ心線をFRPの周囲に層状に
集合したノンメタル光ケーブルでは布設時の張力に耐え
るために5mmφのFRPを必要とするが、このノンメタル光
ケーブルの許容曲げ半径は400mm（許容曲げ半径の求め
方は「光ケーブルに用いるFRPの寿命推定法」信学論
（Ｂ）、J68−B,9,PP.1081〜1082:桑原、満永、古賀参
照）。For example, a non-metal optical cable in which 24-fiber optical fibers are gathered in layers around the FRP requires a 5 mmφ FRP to withstand the tension during installation, but this non-metal optical cable has an allowable bending radius of 400 mm (allowable bending For the method of obtaining the radius, refer to "Method for estimating the life of FRP used for optical cable", J. Theory (B), J68-B, 9, PP.1081 ~ 1082: Kuwahara, Managa, Koga).
しかしながら、たとえばマンホール内への布設において
は、光ケーブルを300mm半径以下に曲げる必要を生じる
ため、このようなノンメタル光ケーブルを適用できない
状況にある。However, when laying in a manhole, for example, it is necessary to bend the optical cable to have a radius of 300 mm or less, and thus such a non-metal optical cable cannot be applied.
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、曲げ応力
に対する破断寿命に優れたFRPを見いだし、このFRPを適
用したノンメタル光ケーブルを提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to find an FRP having an excellent breaking life against bending stress, and to provide a non-metal optical cable to which the FRP is applied.
したがって、本発明によるノンメタル光ケーブルは、抗
張力体として熱硬化性プラスチック繊維で強化ガラス繊
維プラスチックを使用したノンメタル光ケーブルにおい
て、前記ガラス繊維強化プラスチックが下記の式（ａ）
を充足することを特徴としている。Therefore, the non-metal optical cable according to the present invention is a non-metal optical cable using a reinforced glass fiber plastic with a thermosetting plastic fiber as a tensile strength member, wherein the glass fiber reinforced plastic has the following formula (a).
It is characterized by satisfying.
0.0017≧１−exp｛−１×105（1.7×105／to）ｍ｝ …
（ａ） （上記式（ａ）において、ｔ、ｍはガラス繊維強化プラ
スチックを温度20℃、湿度100％の恒温恒湿度中に曲率
半径300mmで曲げた状態で放置し、破断までの時間を計
測することにより求められるワイブル分布の尺度パラメ
ータ、形状パラメータを示す） 本発明によるノンメタル光ケーブルによれば、熱硬化性
プラスチックが上記式（ａ）を充足することによって、
300mmより小さな半径でケーブルを曲げることが可能に
なり、水没状態にあっても充分な信頼性を保障できるノ
ンメタル光ケーブルが実現可能であるという利点を生じ
る。0.0017 ≧ 1-exp {-1 × 10 5 (1.7 × 10 5 / t o ) m } ...
(A) (In the above formula (a), t and m are the glass fiber reinforced plastics, which are left in a state of being bent at a radius of curvature of 300 mm in a thermo-hygrostat at a temperature of 20 ° C and a humidity of 100%, and the time until breakage is measured. The Weibull distribution scale parameter and shape parameter obtained by performing the above are shown.) According to the non-metal optical cable of the present invention, the thermosetting plastic satisfies the above formula (a),
It is possible to bend the cable with a radius smaller than 300 mm, which brings the advantage of being able to realize a non-metal optical cable that can ensure sufficient reliability even when submerged.
第１図は曲げ応力に対する破断寿命を評価するための曲
げ疲労試験の方法を示したものである。試験は第１図
（ａ）に示すようにFRPに言って曲率の曲げを与えた状
態で水中に放置し、第１図（ｂ）に示すような破断を起
こすまでの時間を測定して行うものである。FIG. 1 shows a method of a bending fatigue test for evaluating the breaking life against bending stress. The test is performed by leaving it in water with the bending of the curvature given to the FRP as shown in Fig. 1 (a), and measuring the time until the fracture as shown in Fig. 1 (b) occurs. It is a thing.
この試験の一例を第２図に示す。第２図はFRPが破断す
るまでの時間をワイブル確率紙上にプロットしたもので
あり、横軸は破断時間（ｔ）、縦軸は累積破断確率（Ｆ
×100）である、また、Ｈは湿度であり、Ｈ＝100％は水
中に浸漬したことを示している。Ｔは水温、μは曲げに
よりFRPに加わる最大歪率（以下、単に曲げ歪率とい
う）で曲率半径とは、式（１）の関係が成立する。An example of this test is shown in FIG. FIG. 2 is a plot of the time until the FRP breaks on the Weibull probability paper, where the horizontal axis is the break time (t) and the vertical axis is the cumulative break probability (F).
× 100), H is humidity, and H = 100% indicates immersion in water. T is the water temperature, μ is the maximum strain rate (hereinafter simply referred to as bending strain rate) applied to the FRP by bending, and the relationship of the equation (1) is established with the radius of curvature.
μ＝（d/2R）×100 …（１） 上記式（１）において、ｄはFRPの直径である。μ = (d / 2R) × 100 (1) In the above formula (1), d is the diameter of the FRP.
第２図より明らかなようにFRPの累計破断確率は、曲げ
歪率に関係なく、ワイブル確率紙上で直線で表され、長
さＬのFRPの時間ｔにおける破断確率Ｆは、前述の「光
ケーブルに用いるFRPの寿命推定法」より下記の式
（２）で示される。As is clear from FIG. 2, the cumulative fracture probability of FRP is represented by a straight line on the Weibull probability paper regardless of the bending strain rate, and the fracture probability F of the FRP of length L at time t is The life estimation method of FRP to be used ”is shown by the following equation (2).
Ｆ＝１−exp｛−Ｌ（t/to）ｍ …（２） 式（２）において、ｍはワイブル分布の形状パラメー
タ、toはワイブル分布の尺度パラメータである。F = 1-exp {-L (t / t o ) m (2) In the equation (2), m is a shape parameter of the Weibull distribution, and t o is a scale parameter of the Weibull distribution.
ワイブル分布は、 1n1n（１−1/F）＝ｍ（1nt−1nto） …（３） で示され、左辺をＹ、1nをｘと置いたとき、式（３）
は、 Ｙ＝mx−m1nto …（４） となり直線になる。The Weibull distribution is represented by 1n1n (1-1 / F) = m (1nt-1nt o ) ... (3), where Y is the left side and 1n is x, the equation (3)
Becomes Y = mx-m1nt o (4) and becomes a straight line.
したがって、前記ｍおよびtoは、Ｙ＝０＝1n1n（１−1/
F）のときのｔの値と〔1n1n（１−1/F）＝０であるため
には、（１−1/F）＝ｅとなり、Ｆ＝0.632〕、第２図に
おける直線の傾き（グラフより、直接求めることが可能
である）より、式（３）を用いて求めることができる。Therefore, the above-mentioned m and t o are Y = 0 = 1n1n (1-1 /
F) and the value of t and [1n1n (1-1 / F) = 0, (1-1 / F) = e, F = 0.632], and the slope of the straight line in FIG. It can be obtained directly from the graph) by using the equation (3).
ノンメタル光ケーブル抗張力体に用いるFRPの破断確率
は、第２図に示すように曲げ歪率、水温を変化させての
疲労試験を行い、そのワイブル分布の変化傾向より、光
ケーブルが布設されている環境下（平均温度20℃、湿度
100パラメータ、曲率半径300mm）でのワイブル分布の形
状パラメータ、尺度パラメータを求めれば決定できる。As shown in Fig. 2, the fracture probability of the FRP used for the non-metal optical cable tensile strength body is tested by changing the bending strain rate and the water temperature. (Average temperature 20 ℃, humidity
It can be determined by obtaining the shape parameter and scale parameter of the Weibull distribution with 100 parameters and a radius of curvature of 300 mm).
光ケーブルに要求される信頼性は、20年間で100km当た
りの故障確率が1.7×10-3以下であるため、FRPの破断確
率をこの値以下にする必要がある。Regarding the reliability required for optical cables, the failure probability per 100 km in 20 years is 1.7 × 10 -3 or less, so it is necessary to keep the FRP fracture probability below this value.
したがって、式（２）において、Ｌ＝100km＝１×10
5ｍ、ｔ＝20年＝約1.7×105時間であるから、式（２）
は以下のように書き換えることができる。Therefore, in equation (2), L = 100km = 1 × 10
5 m, t = 20 years = approximately 1.7 × 10 5 hours, so equation (2)
Can be rewritten as:
0.0017≧１−exp｛−１×105（1.7×105／to）ｍ …
（ａ） （ただし、to、ｍはガラス繊維強化プラスチックを温度
20℃、湿度100％の恒温恒湿度中に曲率半径300mmで曲げ
た状態で放置し、破断までの時間を計測することにより
求められるワイブル分布の尺度パラメータ、形状パラメ
ータを示す） マンホール内等の水没しやすい場所に布設可能なノンメ
タル光ケーブル抗張体用FRPを実現するためには、上記
式（ａ）を充足するようなガラス繊維および熱硬化性プ
ラスチックの信頼性の高いものを使用することになる。0.0017 ≧ 1-exp {-1 × 10 5 (1.7 × 10 5 / t o ) m …
(A) (where t o and m are the glass fiber reinforced plastics
The scale parameter and shape parameter of the Weibull distribution, which is obtained by measuring the time until breakage, by leaving it in a bent state with a radius of curvature of 300 mm in a constant temperature and humidity of 20 ° C and 100% humidity) Submersion in a manhole, etc. In order to realize an FRP for a non-metallic optical cable tensile member that can be installed in a place where it is easy to perform, it is necessary to use highly reliable glass fiber and thermosetting plastic that satisfy the above formula (a). .
ガラス繊維の強度劣化はガラスの組成物質が水中に溶け
出し、クラックが成長するため起こる。そのため、ガラ
ス繊維として水中は溶け出しにくいものを使用するのが
よい。たとえば水中に溶け出しやすい成分Ca、Ｂ、Naな
どの元素含有率が少ないものが望ましい。The deterioration of the strength of the glass fiber occurs because the glass composition material dissolves in water and cracks grow. Therefore, it is preferable to use glass fibers that do not easily dissolve in water. For example, it is desirable that the content of elements such as Ca, B, and Na that easily dissolves in water is small.
一方、熱硬化性プラスチックとしては、水中での劣化は
樹脂が水溶液を吸収して膨潤したり、水溶液に樹脂の組
成の一部が溶解すること、および水溶液が高温になる
と、その熱で内部欠陥が成長するために起こる。これら
の減少は、一般に高温水溶液中では加速されるため、じ
ゅしとしては高温水溶液中でも特性が安定していること
が望ましい。そこで、Ca、Ｂ、Naなどの水溶性の少ない
ガラス繊維を用いたFRP、耐熱性の高いFRPを各種作製
し、曲げ疲労試験を行い、破断確率を求めた。製造した
FRPの構造を第１表に示す。第１表で、試料No.1はFRPの
市販現行品、試料No.2は現行市販品の樹脂を耐熱性の高
い樹脂に変更したFRPであり、種々の樹脂について実験
を行ったが、成形性の点から、ノボラック系ビニルエス
テルが最適な樹脂であるこを見い出した。試料No.3は現
行市販に使用されるガラス繊維〔Ｅガラス（JIS−R341
2）を信頼性の高いガラス繊維（以下Ｔガラスよいう）
に変更したFRPである。Ｅガラス、Ｔガラスの化学組成
と特性を下記の第２表に示す。On the other hand, as thermosetting plastics, deterioration in water causes the resin to absorb the aqueous solution and swell, or part of the resin composition dissolves in the aqueous solution, and when the aqueous solution reaches a high temperature, the heat causes internal defects. Happen to grow. Since these decreases are generally accelerated in high temperature aqueous solutions, it is desirable that the characteristics of the strain be stable in high temperature aqueous solutions. Therefore, various FRPs using glass fibers having low water solubility such as Ca, B, and Na and FRPs having high heat resistance were manufactured, and a bending fatigue test was performed to obtain the fracture probability. Manufactured
The structure of FRP is shown in Table 1. In Table 1, Sample No. 1 is the current commercial product of FRP, Sample No. 2 is the FRP in which the resin of the current commercial product has been changed to a resin with high heat resistance. From the standpoint of properties, we have found that novolak vinyl ester is the most suitable resin. Sample No. 3 is a glass fiber [E glass (JIS-R341
2) Highly reliable glass fiber (hereinafter referred to as T glass)
It is the FRP changed to. The chemical compositions and properties of E glass and T glass are shown in Table 2 below.
第２表に示すようにＴガラスは水中に溶け出しやすいC
a、Ｂ、Ｋ、Naの含有料が少ないため強度劣化が少ない
ガラス繊維である。また、ＴガラスはＥガラスに比較し
て引張弾性率が高いため、同じガラス含有率のFRPを作
製すれば、Ｔガラスを用いたFRPはガラスを使用したも
のより高い弾性率を示す。 As shown in Table 2, T glass easily dissolves in water C
It is a glass fiber with little strength deterioration because it contains a small amount of a, B, K and Na. Further, since T glass has a higher tensile elastic modulus than E glass, when FRP having the same glass content is produced, FRP using T glass exhibits a higher elastic modulus than that using glass.
第３表は製造したFRPの特性を示している。FRPの引張強
度、引張弾性率、曲げ強さ、曲げ弾性率、線膨張率係
数、比重はガラス繊維の特性に強く依存しているため、
Ｅガラスに比較して高強度で低比重のＴガラスを用いた
試料〔３〕のFRPは試料〔１〕のFRPに比べ、高弾性率
で、低比重となっている。また、試料〔２〕は現行市販
品と同じＥガラスを使用しているために現行市販品と同
じ特性を示している。Table 3 shows the characteristics of the produced FRP. FRP tensile strength, tensile elastic modulus, bending strength, bending elastic modulus, coefficient of linear expansion, specific gravity strongly depends on the characteristics of the glass fiber,
The FRP of the sample [3] using T glass having a higher strength and a lower specific gravity than the E glass has a higher elastic modulus and a lower specific gravity than the FRP of the sample [1]. Further, since the sample [2] uses the same E glass as the current commercial product, it exhibits the same characteristics as the current commercial product.
上述のような結果より、ＴガラスのSiO2は、好ましくは
60％以上であるのがよい。SiO2が60％未満であると、必
然的に水溶性成分を含むことになるからである。この場
合、もちろんSiO2100％のガラスが望ましいわけである
が、高価になることを考慮すると、不溶性のA12O3を20
〜30％混入したガラス繊維であってもよい。また、水溶
性成分のNgOなどを５〜15％組成範囲で添加することも
できる。また、引張強度は450kg/mm2以上であるのがよ
い。450kg/mm2未満であるとFRPの強度が低下して好まし
くないからである。さらに、引張弾性率は8000kg/mm2以
上であるのがよい。8000kg/mm2未満であると、FRPの弾
性が落ち、許容曲げ半径が大きくなる虞を生じるからで
ある。さらに、比重は2.6以下であるのがよい。2.6を超
えるとFRPが重くなり過ぎる虞を生じるからである。From the above results, the SiO 2 of T-glass is preferably
It should be 60% or more. This is because if the SiO 2 content is less than 60%, the water-soluble component is inevitably included. In this case, of course, glass with 100% SiO 2 is desirable, but considering that it will be expensive, 20% of insoluble A 1 2 O 3 will be added.
It may be glass fiber mixed with -30%. Further, water-soluble components such as NgO can be added in a composition range of 5 to 15%. The tensile strength is preferably 450 kg / mm 2 or more. This is because if it is less than 450 kg / mm 2 , the strength of FRP is lowered and it is not preferable. Further, the tensile elastic modulus is preferably 8000 kg / mm 2 or more. If it is less than 8000 kg / mm 2 , the elasticity of the FRP will decrease and the allowable bending radius may increase. Furthermore, the specific gravity should be 2.6 or less. This is because if it exceeds 2.6, the FRP may become too heavy.
ちなみに上述のＴガラスは、SiO260〜70％、A12O320〜3
0％、MgO5〜15％の組成を有し、引張強度は450〜550kg/
mm2、引張弾性率8000〜9000kg/mm2、比重は2.4〜2.6で
ある。By the way, the above-mentioned T glass is SiO 2 60 to 70%, A 1 2 O 3 20 to 3
It has a composition of 0%, MgO 5 ~ 15%, and tensile strength 450 ~ 550kg /
mm 2 , tensile elastic modulus is 8000 to 9000 kg / mm 2 , and specific gravity is 2.4 to 2.6.
また、ガラス繊維の体積含有率は、好ましくは50〜80％
であるのがよい。50％未満であると、CaCO3などの充填
剤を添加するのが一般的であるために曲げ応力に対する
破断寿命が悪化する虞を生じ、一方80％を超えるとガラ
ス繊維の長手方向均一性を維持できなくなるため、同様
に曲げ応力に対する破断寿命が悪化するからである。The volume content of glass fiber is preferably 50 to 80%.
It should be If it is less than 50%, it is common to add a filler such as CaCO 3 , so that the breaking life against bending stress may deteriorate, while if it exceeds 80%, the uniformity in the longitudinal direction of the glass fiber may be increased. This is because it becomes impossible to maintain it, and the fracture life against bending stress is similarly deteriorated.
試料〔１〕〜〔３〕のFRP曲げ疲労試験結果を第３図に
示す。図より明らかなように樹脂を改良した試料
〔２〕、ガラス繊維を改良した試料〔３〕とも曲げ応力
に対する破断寿命が現行市販品に比べ長くなっており、
試料〔２〕および〔３〕のFRPをノンメタル光ケーブル
に使用すると、許容曲げ半径の小さなノンメタル光ケー
ブルが実現できることがわかる。The results of the FRP bending fatigue test of Samples [1] to [3] are shown in FIG. As is clear from the figure, in both the sample [2] with improved resin and the sample [3] with improved glass fiber, the rupture life against bending stress is longer than that of the current commercial product,
It can be seen that by using the FRPs of Samples [2] and [3] in a non-metal optical cable, a non-metal optical cable with a small allowable bending radius can be realized.
実施例１ 第４図は本発明による第１の実施例を説明する図であっ
て、図中１は試料〔２〕のFRPに相当するＥガラスとノ
ボラック系ビニルFRPより構成されるFRP抗張力体、２は
プラスチックシース、３は層状に集合された24心の光フ
ァイバ心線、４はプラスチック外被である。本実施例の
特性値を第４表に示す。 Example 1 FIG. 4 is a view for explaining the first example according to the present invention, in which 1 is an FRP tensile strength member composed of E glass corresponding to the FRP of sample [2] and novolac vinyl FRP. Reference numeral 2 is a plastic sheath, 3 is a 24-core optical fiber core wire assembled in layers, and 4 is a plastic jacket. Table 4 shows the characteristic values of this example.
本実施例では第３表に示すように引張弾性が現行市販品
と等しいFRPを使用しているので、布設に耐えるための
許容張力（0.2％伸び時の張力がケーブル1kmの自重より
大きい）を充足するためには、現行市販品同様5mmφのF
RPが必要である。この時、曲げ疲労試験より現行市販品
の許容曲げ半径を求めると、400mmとなりマンホール内
など水没しやすい場所への布設は不可能であるが、本時
で用いたFRPの許容曲げ半径を求めると300mmであり、マ
ンホール内などに布設可能であることがわかった。In this example, as shown in Table 3, since the FRP having the same tensile elasticity as that of the current commercial product is used, the allowable tension to withstand the installation (the tension at 0.2% elongation is larger than the self weight of the cable 1 km) is used. In order to satisfy the requirement, 5 mmφ F as in the current commercial products
RP is required. At this time, if the allowable bending radius of the current commercial product is calculated from the bending fatigue test, it will be 400 mm, and it is impossible to lay it in a place that is likely to be submerged in water, such as in a manhole. It was 300 mm, and it was found that it could be installed in manholes.
実施例２ 第５図は本発明による第２の実施例を示しており、５は
第３表の試料〔３〕に相当するＴガラスとウレタンアク
リレート系ビニルFRPより構成されるFRP抗張力体であ
る。本実施例の特性値を下記の第４表に示す。Example 2 FIG. 5 shows a second example according to the present invention, and 5 is an FRP tensile member composed of T glass and urethane acrylate vinyl FRP corresponding to sample [3] in Table 3. . The characteristic values of this example are shown in Table 4 below.
この実施例においては第３表に示すように現行市販品に
比べ、引張弾性率の高いFRPを使用しているため、許容
張力を充たすためには4mmφのFRPで充分である。まげ疲
労試験よりこのFRPの許容曲げ半径を求めると200mmとな
り、マンホール内等への布設は充分可能であった。In this embodiment, as shown in Table 3, since FRP having a higher tensile elastic modulus is used as compared with the current commercial product, 4 mmφ FRP is sufficient to satisfy the allowable tension. The allowable bending radius of this FRP was calculated to be 200 mm from the eyebrow fatigue test, and it was possible to lay it in a manhole.
また本実施例の曲げ合成は現行市販品の約半分であり、
本実施例で用いたFRPを抗張力体としてもちいることに
より曲げやすいノンメタル光ケーブルが実現できる利点
がある。In addition, the bending composition of this example is about half of the current commercial product,
By using the FRP used in this embodiment as a tensile strength member, there is an advantage that a bendable non-metal optical cable can be realized.
実施例３ 第６図は本発明による第３の実施例であり、６が試料
〔３〕に相当するＴガラスのガラス繊維とウレタンアク
リレート系ビニル樹脂より構成されるFRP7本を縒り合わ
せたFRP抗張力体である。Example 3 FIG. 6 is a third example according to the present invention, in which 6 is an FRP tensile strength obtained by twisting 7 FRPs composed of a glass fiber of T glass corresponding to the sample [3] and a urethane acrylate vinyl resin. It is the body.
従来のFRPは引張弾性率が小さいため本実施例の構造で
は許容張力を満足できなかったが、引張弾性率の大きな
FRPを使用することにより、この構造が可能になった。
本実施例の特性を下記の第４表に示す。本実施例では1.
6mmφと実施例１に比較し細径のFRP抗張力体を使用して
いるために許容曲げ半径80mmとなる。また、本実施例の
曲げ剛性は、現行市販品のFRPを用いたノンメタル光ケ
ーブルの1/75であり、本実施例の構造にすることによ
り、非常に曲げやすいケーブルが実現できる利点があ
る。Since the conventional FRP has a small tensile elastic modulus, the structure of this embodiment cannot satisfy the allowable tension, but the tensile elastic modulus is large.
The use of FRP made this structure possible.
The characteristics of this example are shown in Table 4 below. In this embodiment, 1.
The allowable bending radius is 80 mm because the FRP tensile strength member having a diameter of 6 mm and a diameter smaller than that of the first embodiment is used. Further, the bending rigidity of this embodiment is 1/75 of that of a non-metal optical cable using FRP, which is a commercially available product, and the structure of this embodiment has an advantage that a very bendable cable can be realized.
販品、実施例１、２、３それぞれ、7.4×10-7、2.7×10
-14、3.2×10-5、3.2×10-5であった。 Merchandise, Examples 1, 2 and 3, 7.4 × 10 −7 and 2.7 × 10, respectively
-14 , 3.2 × 10 -5 and 3.2 × 10 -5 .
すなわち、実施例１の許容曲げ半径は約300mmであるか
ら、Ｆ＊は式（ａ）のＦに相当するが、たとえば、現行
市販品の場合は400mmで破損するために、式（ａ）のＦ
は１になる。また、実施例２および実施例３のＦは０に
近い。いずれにしろ、現行市販品が、式（ａ）を充足し
ていないのにかかわらず、実施例１〜３は、上記式
（ａ）を充足していることがわかる。That is, since the allowable bending radius of Example 1 is about 300 mm, F * corresponds to F of the formula (a), but for example, in the case of the current commercial product, it breaks at 400 mm. F
Becomes 1. Moreover, F of Example 2 and Example 3 is close to 0. In any case, it can be seen that, although the current commercial products do not satisfy the formula (a), Examples 1 to 3 satisfy the above formula (a).
実施例４ 第７図は本発明による第４の実施例であり、９がFRPユ
ニット中心部材８の周囲に光ファイバ心線３を集合した
光ユニット、７は第３表の試料〔３〕に相当するＴガラ
スのガラス繊維とウレタンアクリレート径ビニルエステ
ルよりなるエステル抗張力体である。下記の第５表に本
実施例の特性値に示す。第５表において、現行市販品の
抗はエステル抗張力体７に現行市販品を用いたときの特
性である。Embodiment 4 FIG. 7 is a fourth embodiment according to the present invention, in which 9 is an optical unit in which the optical fiber core wire 3 is gathered around the FRP unit central member 8, and 7 is the sample [3] in Table 3. It is an ester tensile member composed of glass fibers of corresponding T glass and vinyl ester having a urethane acrylate diameter. The characteristic values of this example are shown in Table 5 below. In Table 5, the resistance of the current commercial product is the characteristic when the current commercial product is used for the ester tensile strength member 7.
この第５表に示すように、現行市販品を抗張力体として
用いたときの場合に比べ、Ｔガラスをガラス繊維として
用いたFRPを抗張力体として，用いた場合は許容曲げ半
径、曲げ剛性とも小さくなっており、本実施例で用いた
FRPを抗張力体として用いることにより、許容曲げ半径
が小さく曲げやすいユニット形ノンメタル光ケーブルが
実現できる。As shown in Table 5, the allowable bending radius and bending rigidity are smaller when the FRP using T glass as the glass fiber is used as the tensile strength body than when the current commercial product is used as the tensile strength body. And used in this example.
By using FRP as a strength member, a unit type non-metal optical cable with a small allowable bending radius and easy bending can be realized.
以上の実施例ではノンメタル光ケーブル抗張力体用FRP
として樹脂のノボラック系ビニルエステルを使用したエ
ステルおよびガラス繊維にＴガラスを使用したFRPにつ
いて説明したが、両者を使用することにより、さらに曲
げ半径の小さいノンメタル光ケーブルを実現できる。In the above examples, the FRP for the non-metal optical cable tensile member
As described above, the ester using the resin novolac vinyl ester and the FRP using T glass as the glass fiber have been described. By using both, a non-metal optical cable having a smaller bending radius can be realized.
〔発明の効果〕 以上説明したように、ノンメタル光ケーブルのFRP抗張
力体として曲げ疲労試験より求めた許容曲げ半径300mm
以下のFRP、具体的は熱硬化性樹脂として耐熱性のよい
ノボラック系ビニルエステルを使用したFRP、あるいは
両者を使用したFRPをノンメタル光ケーブル抗張力体と
して用いることにより、既存のマンホールなどの水没し
やすい場所に布設可能なノンメタル光ケーブルが実現で
きる。 [Effect of the invention] As described above, the allowable bending radius of 300 mm obtained from the bending fatigue test as the FRP tensile strength member of the non-metal optical cable
By using the following FRP, specifically FRP using novolak vinyl ester with good heat resistance as thermosetting resin, or FRP using both as a non-metal optical cable tensile strength body, existing manhole etc. A non-metal optical cable that can be installed in
【図面の簡単な説明】 第１図は、FRPの曲げ疲労試験の方法を示す説明図、第
２図はFRPの曲げ疲労試験結果を示す図。第３図は試料
〔１〕から〔３〕の曲げ疲労試験の結果を示す図、第４
図は本発明による第一の実施例の断面図、第５図は本発
明による第二の実施例の断面図、第６図は本発明による
第三の実施例の断面図、第７図は本発明による第四の実
施例の断面図である。 １……Ｅガラスのガラス繊維とノボラック系ビニルエス
テルよりなるFRP抗張力体、２……プラスチックシー
ス、３……FRP抗張力体の回りに集合した24心光ファイ
バ心線、４……プラスチック外被、５……Ｔガラスのガ
ラス繊維とウレタンアクリレートビニルエステルよりな
るFRP抗張力体、６……Ｔガラスのガラス繊維とウレタ
ンアクリレート系ビニルエステルよりなるFRP7本を縒り
合わせたFRP抗張力体、７……Ｔガラスのガラス繊維と
ウレタンアクリレート系ビニルエステルよりなるFRP抗
張力体、８……FRPユニット中心部材、９……FRPユニッ
ト中心部材の周囲に光ファイバ心線を集合した光ユニッ
ト。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method of a bending fatigue test of FRP, and FIG. 2 is a diagram showing a bending fatigue test result of FRP. FIG. 3 is a diagram showing the results of bending fatigue tests of samples [1] to [3], and FIG.
FIG. 5 is a sectional view of a first embodiment according to the present invention, FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment according to the present invention, FIG. 6 is a sectional view of a third embodiment according to the present invention, and FIG. It is sectional drawing of the 4th Example by this invention. 1 ... FRP tensile strength body composed of glass fiber of E glass and novolac vinyl ester, 2 ... plastic sheath, 3 ... 24-core optical fiber core wire gathered around FRP tensile strength body, 4 ... plastic sheath, 5 ... FRP tensile strength member made of T glass glass fiber and urethane acrylate vinyl ester, 6 ... FRP tensile strength member made by twisting together 7 glass fibers of T glass and urethane acrylate vinyl ester, 7 ... T glass FRP tensile strength body consisting of glass fiber and urethane acrylate vinyl ester, 8 ... FRP unit center member, 9 ... FRP unit center member with optical fiber cores gathered around it.
Claims (3)
ラス繊維で強化したガラス繊維プラスチックを使用した
ノンメタル光ケーブルにおいて、前記ガラス繊維強化プ
ラスチックが下記の式（ａ）を充足することを特徴とす
るノンメタル光ケーブル。 0.0017≧１−exp｛−１×105（1.7×105／to）ｍ｝ …
（ａ） （上記式（ａ）においてto、ｍはガラス繊維強化プラス
チックを温度20℃、湿度100％の恒温恒湿度中に曲率半
径300mmで曲げた状態で放置し、破断までの時間を計測
することにより求められるワイブル分布の尺度パラメー
タ、形状パラメータを示す）1. A non-metal optical cable using a glass fiber plastic obtained by reinforcing a thermosetting plastic with a glass fiber as a tensile strength member, wherein the glass fiber reinforced plastic satisfies the following formula (a). . 0.0017 ≧ 1-exp {-1 × 10 5 (1.7 × 10 5 / t o ) m } ...
(A) (In the above formula (a), t o and m are the glass fiber reinforced plastics, which are left in a state of being bent at a radius of curvature of 300 mm in a thermo-hygrostat at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 100%, and the time until breakage is measured. The scale parameter and shape parameter of the Weibull distribution obtained by
れるガラス繊維は、SiO2を60％以上含み、引張強度が45
0kg/mm2以上、引張弾性率が8000kg/mm2以上、比重が2.6
以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項によ
るノンメタル光ケーブル。2. The glass fiber used for the glass fiber reinforced plastic contains 60% or more of SiO 2 and has a tensile strength of 45.
0kg / mm 2 or more, tensile elastic modulus 8000kg / mm 2 or more, specific gravity 2.6
The non-metal optical cable according to claim 1, characterized in that:
れている熱硬化性プラスチックがノボラック系ビニルエ
ステルであることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項によるノンメタル光ケーブル。3. The non-metal optical cable according to claim 1, wherein the thermosetting plastic used in the glass fiber reinforced plastic is a novolac vinyl ester.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61039828A JPH07107574B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Non-metal optical cable |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP61039828A JPH07107574B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Non-metal optical cable |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62196611A JPS62196611A (en) | 1987-08-31 |
| JPH07107574B2 true JPH07107574B2 (en) | 1995-11-15 |
Family
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Family Applications (1)
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