KR20010088713A - 내충격성이 향상된 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공 지선에 광통신 기능을 부가하기 위해 상기 가공 지선의 내부 중심에 중심선이 형성되고 상기 중심선에 광섬유 튜브가 일정한 피치로 집합되는 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선(Loose tube optical ground wire)의 구조에 관한 것으로, 보호 튜브의 내부 중심에 유연성과 탄성이 우수한 케블러(Keblar) 재질의 중심선이 형성되어 충격 발생시 상기 케블러 재질의 중심선이 광섬유 튜브 사이에서 변형되면서 상기 광섬유 튜브에 가해지는 충격을 흡수 완화하도록 구성되는 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선에 관한 것이다.

Description

내충격성이 향상된 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선{Loose tube optical ground wire improved the mechanical impact resistance}

본 발명은 가공 지선에 광통신 기능을 부가하기 위해 상기 가공 지선 내부에 중심선이 형성되고 상기 중심선에 광섬유 튜브가 일정한 피치로 집합되는 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선에 있어서, 보호 튜브의 내부 중심에 탄성과 유연성이 우수한 케블러 재질의 중심선이 형성되어 충격 발생시 상기 케블러 재질의 중심선이 상기 광섬유 튜브 사이에서 변형되면서 상기 광섬유 튜브에 가해지는 충격을 흡수 완화하는 충격 완화 구조에 관한 것이다.

가공 지선은 송전 선로를 낙뢰 및 이상 전류로부터 보호하기 위하여 송전 선로의 상부에 평행하게 가설되는 도선이다. 광섬유 복합 가공 지선은 이러한 가공 지선에 광섬유를 내재하여 광통신 기능을 부가한 복합 케이블로서, 경제적으로 광 전송망을 구축할 수 있기 때문에 매우 광범위하게 활용되고 있다. 이러한 광섬유 복합 가공 지선은 보호 튜브에 내재된 다수개의 광섬유 튜브가 테이프 등에 의해 고정되는 튜브 고정식 광섬유 복합 가공 지선과, 보호 튜브에 내재된 다수개의 광섬유 튜브가 고정되지 않고 유동이 가능하도록 형성된 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선으로 구분된다.

종래의 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선은 외부 충격으로부터 내부 유닛을 보호하는 알루미늄 재질의 보호 튜브의 외경에 인장 기능 및 도체 기능을 수행하는 철 도금 알루미늄 도선이 일정한 피치로 연선되고, 상기 보호 튜브의 내부 중심에 길이 방향으로 유리섬유 강화 플라스틱(FRP) 재질의 중심선이 형성되고, 광섬유가 내장된 합성수지 재질의 광섬유 튜브가 상기 중심선에 일정한 피치로 집합되는 구조를 이룬다.

송전 선로에 가설되거나 가설중인 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선에 어떤 원인으로 외부 충격이 가해지면 광섬유 튜브에 내장된 광섬유가 손상되어 상기 광섬유의 전송 특성과 통화 품질이 크게 저하된다. 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 보호 튜브에 내재되고 중심선에 일정한 피치로 집합되는 복수개 이상의 광섬유 튜브는 이러한 외부 충격을 받으면 그 충격을 완화하기 위하여 보호 튜브 내부에서 재배열 이동을 일으키는 특성이 있다. 그런데 종래의 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선은 중심선이 탄성과 유연성이 낮은 유리섬유 강화 플라스틱 재질이기 때문에 상기 중심선이 상기 광섬유 튜브에 충격을 그대로 전달하여 광섬유 튜브와 상기 광섬유 튜브에 내장된 광섬유를 크게 손상시킨다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 내충격성 구조를 이루는 철 도금 알루미늄 도선을 사용하거나 보호 튜브의 두께를 증가시키거나 고강도 재질의 보호 튜브를 사용하는 등으로 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 외부 구성 요소를 강체화하여 외부 충격이 광섬유 튜브에 영향을 미치지 않게 하였다. 그러나 내충격성 구조의 철 도금 알루미늄 도선은 제조 과정이 난해하여 생산성이 매우 낮으며, 보호 튜브의 두께를 증가시키는 방법은 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 중량과 직경을 대폭 증가시키며, 고강도 재질의 보호 튜브를 사용하는 방법은 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 제조 비용을 크게 증가시키기 때문에 상기한 바와 같이 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 외부 구성 요소를 강체화하는 것은 실용성이나 경제성 측면에서 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 탄성과 유연성이 탁월한 케블러 재질의 중심선이 보호 튜브의 내부 중심에 길이 방향으로 형성되어 충격 발생시 상기 케블러 재질의 중심선이 광섬유 튜브 사이에서 용이하게 변형되면서 상기 광섬유 튜브에 가해지는 충격을 흡수 완화하는 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 충격 완화 기구를 제공하는데 있다.

도 1은 광섬유 복합 가공 지선의 단면도

도 2는 본 발명의 광섬유 복합 가공 지선의 충격시의 단면도

도 3은 종래의 광섬유 복합 가공 지선의 충격시의 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 중심선 2 : 광섬유 튜브

3 : 보호 튜브 4 : 철 도금 알루미늄 도선

5 : 광섬유

본 발명의 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선은 케블러 재질의 중심선(1)이 보호 튜브(3)의 내부 중심에 길이 방향으로 형성되는 특징이 있다.

도면과 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 단면을 도시한 것이고 도 2는 충격 테스트를 받은 본 발명의 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 단면을 도시한 것이고 도 3은 충격 테스트를 받은 종래의 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 단면을 도시한 것이다.

도체 및 외부 충격으로부터 광섬유 튜브(2)를 보호하는 알루미늄 재질의 보호 튜브(3)의 내부 중심에 길이 방향으로 탄성과 유연성이 탁월한 케블러 재질의 중심선(1)이 형성되며, 상기와 같이 형성된 케블러 재질의 중심선(1)에 복수개 이상의 광섬유 튜브(2)가 일정한 피치로 집합되므로서 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 충격 완화 구조가 형성된다. 상기 보호 튜브(3)의 외부에는 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선의 인장 기능 및 도체 기능을 수행하는 철 도금 알루미늄 도선(4)이 일정한 피치로 연선된다.

케블러는 폴리아미드(Polyamide)계의 고강도 섬유로서, 다음의 표 1에서 나타난 바와 같이 탄성 계수가 매우 우수한 기능성 고분자 소재이다. 이러한 케블러 재질의 중심선(1)은 종래의 유리섬유 강화 플라스틱 재질의 중심선(1)보다 유연성이 훨씬 우수하여 외부 충격을 받았을 때 변형되면서 그 충격을 흡수 완화하는 작용이 탁월하고, 탄성이 우수하여 광섬유 튜브(2)의 재배열 이동을 촉진하는 특성이있다.

< 표. 1 > 케블러와 유리섬유 강화 플라스틱의 물성 비교

구 분	케 블 러	유리섬유 강화 플라스틱
탄성 계수(㎏f/㎣)	6,200	5,000
선 팽창 계수/℃	3.6 ×10-6	6.5 ×10-6
인장 강도(㎏f/㎣)	276	130

또한 케블러는 유리섬유 강화 플라스틱보다 선 팽창 계수가 작고 인장 강도가 높다. 따라서 광섬유 튜브(2)를 집합시키고 지지하는 중심선(1)의 고유 기능에 있어서도 케블러 재질의 중심선(1)이 종래의 유리섬유 강화 플라스틱 재질의 중심선(1)보다 훨씬 우수하다.

보호 튜브(3)에 내재되고 케블러 재질의 중심선(1)에 집합되는 복수개 이상의 광섬유 튜브(2)는 외부 충격을 받으면 그 충격을 완화하기 위하여 재배열 이동을 하게 된다. 탄성과 유연성이 탁월한 케블러 재질의 중심선(1)은 상기한 광섬유 튜브(2)의 재배열 이동을 촉진하며, 재배열 이동된 광섬유 튜브(2) 사이의 틈새에서 상기 광섬유 튜브(2)의 외경 일부를 감싸는 형상으로 변형되면서 광섬유 튜브(2)와 상기 광섬유 튜브(2)에 내장된 광섬유(5)에 가해지는 충격을 흡수 완화하여 상기 광섬유(5)의 파손을 방지한다.

본 발명에 의한 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선은 탄성과 유연성이 탁월한 케블러 재질의 중심선이 보호 튜브의 내부 중심에 길이 방향으로 형성되어 외부 충격 발생시 상기 케블러 재질의 중심선이 광섬유 튜브의 재배열 이동을 촉진하고상기 광섬유 튜브 사이의 틈새에서 변형되면서 상기 광섬유 튜브에 가해지는 충격을 흡수 완화하여 상기 광섬유 튜브 및 내장된 광섬유의 파손을 방지하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 보호 튜브(3)의 외경에 철 도금 알루미늄 도선(4)이 일정한 피치로 연선되고 상기 보호 튜브(3)의 내부 중심을 따라서 중심선(1)이 형성되고 복수개 이상의 광섬유 튜브(2)가 상기 중심선(1)에 일정한 피치로 집합되는 구조의 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선(Loose tube optical ground wire)에 있어서,

   케블러(Keblar) 재질의 중심선(1)이 보호 튜브(3)의 내부 중심에 길이 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내충격성이 향상된 튜브 유동식 광섬유 복합 가공 지선.