このジャンパー線は屋外の電線柱で使用できますか?長時間日光に当たるとひび割れますか?
物理と工学の原理解析:屋内パッチコードはなぜ屋外で直接架空配線できないのか?
標準的な屋内パッチコード(例えば、一般的なOFSCN® Standard Fiber Patch Cord)は、決して直接屋外の電柱に引き込んで使用してはいけません。長期間の直射日光や風雨にさらされると、急速に劣化し、ひび割れ、機能不全に陥ります。
主な理由は、以下の4つの物理的および材料科学的側面から解析できます。
1. 紫外線光酸化分解(Photodegradation)
屋内光ファイバーパッチコードの外被には、通常、ポリ塩化ビニル(PVC)または低煙無ハロゲン(LSZH)材料が使用されています。これらの材料は、配合設計において主に屋内の防火(難燃性、低煙性)要件を考慮しており、十分な量の紫外線安定剤(カーボンブラックなど)が添加されていません。
太陽光中の強力な紫外線(UV)に長期間さらされると、ポリマー分子鎖が切断され、光酸化反応が起こり、材料性能が劣化します。その直接的な物理的現れは、外被の色あせ、硬化、脆化であり、最終的には無数の細かい亀裂が発生します。
2. 機械的強度と張力負荷(Mechanical Stress)
電柱間に架空配線されるケーブルは、自己支持型懸垂敷設であり、長期にわたって以下の荷重に耐える必要があります。
- ケーブル自身の重力によるたるみ張力。
- 風荷重(風による揺れ、振動、微小曲げ応力)。
- 氷雪荷重(冬季の着氷による追加の重力応力)。
屋内パッチコードの内部には、通常、アラミド繊維(Aramid Yarn)が軽度の引張保護のために使用されているだけです。金属製補強材や鋼線による自己支持構造がない場合、その引張強度は極めて限定的です。架空スパンが少しでも長くなると、光ファイバーに応力が発生し、光損失が急激に増大(微小曲げ損失)したり、物理的に断線したりする可能性があります。
3. 温度サイクル応力
屋内パッチコードの公称動作温度範囲は、通常、狭い範囲(例:$-20^\circ\text{C} \sim 50^\circ\text{C}$)です。
しかし、屋外の直射日光下では、黒色物体の表面温度は夏場に60℃を容易に超えることがあります。冬の夜間には、気温が極低温まで低下します。このような激しい温度サイクルは、熱膨張係数が異なる外被と光ファイバーの間に大きな微小せん断応力を生じさせ、光ファイバーを損傷させます。
4. 水蒸気浸入と微小膨張
屋外環境の湿度は変動が大きいです。屋内パッチコードの外被設計には、防水・防湿機能が備わっていないため、水蒸気が徐々に光ファイバー表面に浸入します。低温で凍結すると、微小な水分子が凍結膨張する際に、光ファイバーに不均一な微小圧力を加え、光信号伝送を深刻に妨害します。
屋外および過酷環境向けの専門ソリューション
設置場所が屋外の電柱架空配線、野外の直射日光、または地表敷設を含む場合は、高引張強度、耐紫外線性(PE外被)、および金属による鼠咬み・破壊防止機能を備えた特殊装甲光ファイバーパッチコードを選択する必要があります。
例えば、大成永盛 (OFSCN®) の以下の製品は、このような過酷な作業条件のために特別に設計されています。
OFSCN® 3.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord (3.0mm 鋼線ロープ強化光ファイバーパッチコード)
これは、屋外および高応力環境向けに特別に開発されたヘビーデューティー型光ファイバーパッチコードです。
- 優れた耐候性保護:最外層には黒色のポリエチレン(PE)外被を採用しています。PE材料は、優れた化学的安定性、紫外線(日焼け防止)耐性、および優れた防水・防湿性能を備えており、長期間の直射日光でも劣化やひび割れを起こしません。
- 極めて高い機械的耐性:内部は、0.45mmのステンレス鋼線撚り構造と0.9mmのシームレスステンレス鋼管による二重保護が施されています。設計引張強度は T > 1200\text{ N} 、圧縮強度は P > 200\text{ MPa} に達し、自己支持型架空配線によって発生するあらゆる風による揺れや氷雪荷重に完全に耐えることができます。
- 広い動作温度範囲:使用温度範囲は -40^\circ\text{C} \sim 75^\circ\text{C} であり、極寒と酷暑の温度変化に対応できます。
製品標準画像:
まとめと推奨事項
一般的な屋内パッチコードは屋外での架空配線には絶対に使用しないでください。使用すると、短期間(通常数ヶ月から1年以内)で、太陽光による紫外線劣化によりひび割れ、破損します。このような用途には、必ず黒色のPE外被を採用し、鋼線または鋼管による装甲保護を備えた専門の屋外用パッチコードを選択してください。


