光ケーブルはどのようにして乾燥状態を保つのか?防水糸、テープ、ケーブルゼリーの役割

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光ケーブルはどのようにして乾燥状態を保つのか?防水糸、テープ、ケーブルゼリーの役割

光ケーブルの長期的な信頼性には、湿気対策が不可欠です。ケーブルコアへの水の浸入は、信号劣化や耐用年数の短縮につながる可能性があります。主流の光ケーブル防水ソリューションは、一般的にドライ防水(防水糸そして防水テープ)と湿水遮断(ケーブルゼリー充填)があり、それぞれ異なるメカニズムと適用シナリオがあります。

1. 光ケーブルにはなぜ厳格な防水対策が必要なのか?

光ファイバーは湿気に弱い。長期間水に浸かると、主に2つの問題が発生する可能性がある。

水素誘起減衰

金属部品を含む光ケーブルでは、湿度の高い環境下で腐食反応が起こり、水素が発生する可能性があります。水素分子は光ファイバーのガラス層に拡散し、1310nmと1550nmの通信波長帯で吸収欠陥を引き起こし、減衰を増加させるため、伝送品質やリンクの安定性に影響を与える可能性があります。

光ファイバーの機械的強度の低下

裸の光ファイバーには、微細な表面亀裂が存在します。水分はシリカネットワークと反応し、応力下でこれらの亀裂を徐々に拡大させる可能性があり、これは応力腐食と呼ばれる現象です。時間の経過とともに、これにより引張強度と曲げ強度が低下し、設置時や運用時にファイバーが破損するリスクが高まります。

光ケーブル(1)

2. ドライ防水:防水糸と防水テープ

乾燥式防水技術は、軽量光ファイバーケーブル、新規展開ネットワーク、および一部の空気圧送式ケーブルシステムで一般的に使用されています。コア材はSAP(超吸収性ポリマー)で、水に触れると膨張して水分を遮断します。

材料構造

防水糸は通常、ポリエステルなどの高強度繊維とSAP(高吸水性ポリマー)素材を組み合わせて作られており、強度と防水性能の両方を兼ね備えています。

防水テープは一般的に、高純度SAPを含むポリエステル不織布構造を使用しており、ケーブルの隙間にぴったりとフィットするようになっている。

防水機構

ケーブル芯に水が浸入すると、SAPは急速に水分を吸収してゲル状に膨張し、内部の隙間を埋めて縦方向への水の浸入を効果的に阻止します。ゲル構造はケーブルのわずかな変形にも適応できるため、安定した防水性能を維持できます。

防水糸
防水テープ

3. 湿った水の侵入を防ぐ:ケーブルゼリー充填

ケーブルゼリーは、埋設ケーブルや架空ケーブルなどの屋外光ケーブルに広く使用されている、従来型の防水材です。

材料特性

ケーブルゼリーは通常、基油、増粘剤、酸化防止剤から配合されます。疎水性で水に溶けにくく、優れた密閉性、絶縁性、耐熱性を備えています。

防水機構

製造工程において、ケーブルジェリーはケーブル芯部および内部の隙間に充填され、水の浸入経路を最小限に抑えます。その疎水性により物理的なバリアが形成され、水の浸入を防ぐとともに、ケーブル芯部に沿った湿気の拡散を抑制します。また、機械的ストレスを緩和し、光ファイバーを保護する効果も期待できます。

4. 乾式遮断と湿式遮断

ドライ防水(防水糸+テープ)

軽量で清潔、設置も簡単です。エアブローケーブル、屋内配線、軽量光ケーブルシステムに適しています。

防水処理(ケーブルゼリー充填)

過酷な環境下でも優れた密閉性と保護性能を発揮します。直埋設、河川横断、長距離幹線光ファイバーケーブルに適しています。

5.結論

防水糸と防水テープは、水に触れるとゲル状に膨張することで乾いた状態での防水性を発揮するため、軽量光ケーブルの設計に最適です。

ケーブルゼリーは、ケーブルの隙間を疎水性バリアで埋めることで、湿気や水の侵入を防ぎ、過酷な環境下でも優れた密閉性能を発揮します。

両システムは、水素誘起減衰や応力腐食といった湿気に関連するリスクを低減することを目的としており、光ケーブルシステムの長期的な信頼性を確保するのに役立つ。


投稿日時:2026年5月26日