CN109155520A - 接地电路、电气装置、接地控制方法以及接地控制程序 - Google Patents

Abstract

为了抑制当通过连接继电器的触点将待接地的装置接地时抑制流到继电器的触点的电流，并且通过断开继电器触点释放待接地的装置的接地状态时抑制继电器触点之间的电弧放电。本发明公开了一种接地电路，被配备有：第一继电器触点，被连接至待接地的装置；电阻器，被连接在第一继电器触点和地之间，并且当第一继电器的触点闭合时抑制流向第一继电器触点的电流；以及第二继电器触点，与电阻器并联连接，并且当待接地的装置的被接地装置被释放时在断开第一继电器触点之前被闭合。

Description

接地电路、电气装置、接地控制方法以及接地控制程序

技术领域

本发明涉及一种在被接地至地和不被接地至地之间切换被接地装置的接地电路、电气装置、接地控制方法以及接地控制程序。

背景技术

海底电缆系统包括海底电缆(以下称为“电缆”)、海底中继器、海底分支装置(以下称为“分支单元”(BU))、终端设备(以下称为“终端”)、电源装置等。海底中继器放大衰减的信号。BU将信号分支到多个点。终端发送和接收各种数据信号。电源装置向海底装置供应电力。注意，电源装置可以以超过几千伏的高电压供应电力。此外，BU可以具有将电源路径切换到潜水装置的功能，以便于应对电缆的接地故障和故障修复等。

在专利文献1中公开具有切换电源路径功能的海底分支装置的一个示例。在PTL 1的电源线切换电路中，通过电源电流切换电源线。PTL 1的电源线切换电路包括继电器、触点和电阻器。继电器连接至电源线，并且取决于电源电流运行。当继电器不操作时触点闭合(close)，并且当继电器操作时触点断开(open)。电阻器与触点一起形成串联电路，并且串联电路与继电器并联连接。注意，当继电器的电阻值为r时，电阻器的电阻值为R，就在继电器操作之前流过电源线的电流值为Ia，并且就在继电器操作之后流过电源的电流值是Ib，以要建立(R/(r+R))·Ia<Ib的这样的方式设置r和R。作为上述配置的结果，在继电器操作之后流过继电器的电流值没有减小，并且因此，在没有继电器的重复操作和不操作的情况下PTL 1的电源线切换电路可靠地切换电源线。

然而，在PTL 1的电源线切换电路中，存在如下问题，当切换电源线时，大电流流过将电源线和接地彼此连接的继电器，并且继电器容易发生故障。

在PTL 2中公开用于当切换电源路径时抑制浪涌电流的技术的一个示例。描述PTL2的海底分支装置的配置，其中注意连接至海水接地的一个继电器的触点，并且省略用于继电器的控制部。

图5是示出PTL 2的海底分支装置的配置的一个示例的示意图。BU 200分别经由电缆310、320和330连接至终端A、终端B和终端C。BU 200连接至海水接地(下文中，称为“海地”(sea earth)或“SE”)340。对BU 200，从终端A、终端B或终端C供应电力。对电缆310和320，从终端A供应正电压，并且从终端B供应负电压。对终端C和BU 200之间的电缆330，从终端C供应负电压。当切换电源路径时，BU 200能够将BU 200的部分电路接地至SE 340，或者不将BU200的部分电路从SE 340接地。图5(A)图示通过终端A和终端B向BU 200供应电力的状态。此外，图5(B)图示由终端A和终端C向BU 200供应电力的状态。

图6是用于图示连接至BU 200的接地电路的操作的图。具体地，图6(A)图示BU 200未被接地的状态，并且图6(B)图示BU 200已被接地的状态。

接地电路900包括继电器(以下称为“RL”)910的触点(RL触点)和电阻器920。电阻器920的一端连接至SE 340。电阻器的另一端920连接至RL触点的一端。RL触点的另一端连接至BU 200。RL触点在接地和不被接地之间切换BU 200。注意，接地电路900不被包括在图6中的BU 200中以便易于理解，但是接地电路900可以包括在BU 200中。此外，在图6中，用于RL触点的控制部被省略。

即使当BU 200处于高电势状态时，接地电路900能够通过电阻器920抑制当RL触点被切换时流过RL触点的浪涌电流并由此接地。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL 1]

日本未审专利申请公开No.2003-32155

[PTL 2]

日本未审专利申请公开No.H4-323917

发明内容

发明解决的技术问题

然而，在PTL 2的技术中，存在如下问题：当通过切换RL触点而使海底分支装置200未被接地时，在RL触点处发生电弧放电。注意，随着电阻器920的电阻值增加，在RL触点处更容易发生电弧放电，并且因此，难以实现在接地时流过继电器的触点的电流的抑制和在不被接地时穿过继电器的触点的电弧放电的抑制两者。

鉴于上述问题，已经做出本发明，并且其主要目的是为了提供一种接地电路、电气装置、接地控制方法以及接地控制程序，能够抑制当通过连接继电器的触点被接地装置被接地时流过继电器的触点的电流，并且能够抑制当通过断开继电器的触点被接地装置未被接地时穿过继电器的触点的电弧放电。

问题的解决方案

根据本发明的接地电路包括：第一继电器的触点，该第一继电器的触点连接至被接地装置；电阻，该电阻被连接在第一继电器的触点和地之间，并且抑制当第一继电器的触点被闭合时流过第一继电器的触点的电流；以及第二继电器的触点，其与电阻并联连接，并且当被接地装置不被接地时在第一继电器的触点断开之前被闭合。

根据本发明的电气装置包括接地电路，该接地电路包括：第一继电器的触点，该第一继电器的触点连接至被接地装置；电阻，该电阻被连接在第一继电器的触点和地之间，并且抑制当第一继电器的触点被闭合时流过第一继电器的触点的电流；以及第二继电器的触点，其与电阻并联连接，并且当被接地装置不被接地时在第一继电器的触点被断开之前被闭合。电气装置还包括控制部，该控制部用于基于接收到的控制信号断开和闭合第一继电器的触点和第二继电器的触点。

根据本发明的接地控制方法包括：通过使用连接在连接至被接地装置的第一继电器的触点和地之间的电阻，抑制当第一继电器的触点被闭合时流过第一继电器的触点的电流；并且当被接地装置未被接地时，在第一继电器的触点被断开之前，闭合与电阻并联连接的第二继电器的触点。

根据本发明的接地控制程序使计算机执行：闭合连接至被接地装置的第一继电器的触点，同时通过使用连接在第一继电器的触点和地之间的电阻来抑制流过第一继电器的触点的电流的处理；和当被接地装置不被接地时在断开第一继电器的触点之前，闭合与电阻并联连接的第二继电器的触点的处理。

本发明的有益效果

根据本发明，存在有益效果，当被接地装置通过连接继电器的触点被接地时，能够抑制流过继电器的触点的电流，并且当被接地装置通过断开继电器的触点未被接地时，也能够抑制穿过继电器的触点的电弧放电。

附图说明

图1是图示根据本发明的第一示例实施例的接地电路的配置的一个示例的电路图。

图2是用于图示根据本发明的第一示例实施例的接地电路的操作的图。

图3是图示根据本发明的第二示例实施例的接地电路的配置的一个示例的电路图。

图4是图示根据本发明的第二示例实施例的接地电路的操作的流程图。

图5是图示与本发明有关的海底分支装置的配置的一个示例的示意图。

图6是用于图示与本发明有关的海底分支装置的操作的图。

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述本发明的示例实施例。注意，在所有附图中，相同的附图标记被附于等效的组成元件，并且适当地省略其描述。

(第一示例实施例)

描述本示例实施例的配置。

图1是图示根据本发明的第一示例实施例的接地电路的配置的一个示例的电路图。

接地电路100连接在BU 200和SE 340之间。注意，接地电路100不被包括在图1中的BU 200中，以便于描述容易被理解，但是可以在BU 200中包括接地电路100。

BU 200经由电缆连接至终端A、终端B和终端C。从终端A、终端B或终端C向BU 200供应电力。接地电路100包括RL 110的触点(RL1触点)、电阻120和RL 130的触点(RL2触点)。如图1中所图示，RL1触点和RL2触点的初始状态是断开状态。换句话说，RL1触点和RL2触点是触点。例如，RL 110和RL 130均为真空继电器或充气继电器。注意，在图1中，省略用于RL1触点和RL2触点的控制部。

电阻120的一端连接至SE 340。电阻120的另一端连接至RL1触点的一端。RL1触点的另一端连接至海底分支装置200。RL1触点在被接地和不被接地之间切换海底分支装置200。

RL2触点与电阻120并联连接。

描述本示例实施例的操作。

图2是用于图示根据本发明的第一示例实施例的接地电路100的操作的图。具体地，图2(A)图示开始接地BU 200时的状态，并且图2(B)图示开始不被接地BU 200时的状态。

当BU 200接地至SE 340时，首先断开RL2触点。接下来，闭合RL1触点，并且从而BU200和SE 340经由电阻120彼此连接(图2(A))。此时，BU 200暂时接地至SE 340并且使大电流流过RL1触点，但是这种电流被SE 340和RL1触点之间的电阻120抑制。在到RL1触点的大电流的流动平静下来之后，RL2触点被闭合，并且从而，BU 200和SE 340彼此直接电连接。

同时，当BU 200不被接地时，在RL2触点由于某种原因被断开的情况下，首先，RL2触点被闭合，并且从而电阻120被短路。接下来，断开RL1触点，并且BU 200未被接地(图2(B))。当RL1触点处的电压高时，当RL1触点被断开时，在RL1触点处发生电弧放电。然而，通过闭合RL2触点，RL1触点处的电压变为0V，并且由此，在RL1触点处不发生电弧放电。因此，RL1触点不太可能发生故障。

如上所述，根据本示例实施例的接地电路100包括RL1触点和SE 340之间的电阻120，以及与电阻120并联连接的RL2触点。当BU 200接地至SE 340时，流过RL1触点的电流被电阻120抑制。此外，当BU 200不被接地时，电阻120被RL2触点短路。RL1触点处的电压变为0V，并且因此在RL1触点被断开的时刻穿过RL1触点不会产生电位差，并且在RL1触点处不会发生电弧放电。因此，根据本示例实施例的接地电路100实现以下有益效果：当通过连接继电器的触点被接地装置被接地时，抑制流过继电器的触点的电流，并且当通过断开继电器的触点被接地装置未被接地时，抑制穿过继电器的触点的电弧放电。

在用于海底分支装置的接地控制中，因为在RL的触点处发生的电弧放电导致RL的故障，所以在某些情况下已经要求复杂的过程以便于抑制电弧放电。然而，在根据本示例实施例的接地电路100中，抑制不被接地时的电弧放电。因此，根据本示例实施例的接地电路100实现复杂的接地控制过程是不必要的有利效果。

(第二示例实施例)

接下来，描述包括本发明的第一示例实施例的本发明的第二示例实施例。

描述本示例实施例的配置。

图3是图示根据本发明的第二示例实施例的接地电路的配置的一个示例的电路图。

接地电路105被连接在被接地装置210和地345之间。注意，接地电路105不被包括在图3中的被接地装置210中，以使描述容易被理解，但是接地电路105可以被包括在被接地装置210中。

地345是例如SE或陆地。

被接地装置210是需要被接地并且不被接地的任何电路。被接地装置210可以是单个装置，但是可以经由电缆等连接至一个或多个其他装置。在后一种情况下，被接地装置210可以经由电缆等与一个或多个其他装置进行通信，或者可以经由电缆等从一个或多个其他装置接收电力。被接地装置210可以包括传感器，并且可以将由传感器测量的数据发送到另一装置。被接地装置210是例如海底分支装置、海底转发器、增益均衡装置、海底地震仪装置或潮汐波计量装置。

接地电路105和被接地装置210可以实现为集成电气装置500。接地电路105包括RL110的触点(RL1触点)、电阻120、RL 130的触点(RL2触点)、以及控制部150。

电阻120的一端被连接至地345。电阻120的另一端被连接至RL1触点的一端。RL1触点的另一端被连接至被接地装置210。RL1触点在接地和不被接地之间切换被接地装置210。

RL2触点与电阻120并联连接。

控制部150基于用于控制RL1触点和RL2触点的断开和闭合的控制信号来控制RL1触点和RL2触点的断开和闭合。可以从被接地装置210接收控制信号，或者可以经由被接地装置210从另一装置接收。作为控制信号，可以使用从被接地装置210或另一装置接收的控制信号(下文中，称为“遥控型”，或者可以使用来自被接地装置210或另一装置的电源电流(下文中，称为“电源电流控制型”)。

描述本示例实施例的操作。

图4是图示根据本发明的第二示例实施例的接地电路的操作的流程图。具体地，图4(A)图示当被接地装置210接地时的操作，并且图4(B)图示当被接地装置210不被接地时的操作。注意，图4所示的流程图和以下描述仅是一个示例，并且取决于所需的过程，可以适当地改变处理顺序等，可以执行过程返回，或者可以重复过程。

描述被接地装置210被接地至地345的情况。

首先，假设RL1触点和RL2触点处于初始状态。换句话说，假设RL2触点被预先断开。当RL2触点未断开时，控制部150断开RL2触点。

接下来，控制部150闭合RL1触点(步骤S110)。因此，被接地装置210和地345经由电阻120彼此连接。此时，被接地装置210处的电势瞬间接地至地345并且使大电流流到RL1触点，但是通过地345和RL1触点之间的电阻120抑制这种电流。

随后，在对于使至RL1触点的大电流的流动平静下来所要求的时间的流逝之后，控制部150闭合RL2触点(步骤S120)。因此，被接地装置210和地345彼此直接电连接。

描述被接地装置210不被接地的情况。

首先，假设接地电路105处于已经执行步骤S120的状态。换句话说，假设RL2触点被预先闭合。当RL2触点还未被闭合时，控制部150闭合RL2触点。

接下来，控制部150断开RL1触点(步骤S210)。因此，被接地装置210未被接地。当RL1触点处的电压高时，在当RL1触点断开时在RL1触点处发生电弧放电。然而，因为RL2触点已经闭合，所以RL1触点处的电压为0V，并且RL1触点处不会发生电弧放电。因此，RL1触点不太可能发生故障。

随后，控制部150可以断开RL2触点。由此，RL1触点和RL2触点返回到初始状态。

如上所述，根据本示例实施例的接地电路105包括被定位在RL1触点和地345之间的电阻120，以及与电阻120并联连接的RL2触点。当被接地装置210被接地至地345时，流过RL1触点的电流被电阻120抑制。此外，当被接地装置210不被接地时，电阻120被RL2触点短路。RL1触点处的电压变为0V，并且因此，在RL1触点被断开时的时刻，穿过RL1触点不会出现电位差，并且在RL1触点处不会发生电弧放电。因此，根据本示例实施例的接地电路105实现这样的有益效果：当通过连接继电器的触点使被接地装置接地时，能够抑制流过继电器的触点的电流，并且此外，当通过断开继电器的触点使被接地装置不接地时，也能够抑制穿过继电器的触点的电弧放电。

在被接地装置的接地控制中，在继电器的触点处发生的电弧放电导致继电器的故障，并且因此，在某些情况下已经要求复杂的过程以抑制电弧放电。然而，在根据本示例实施例的接地电路105中，抑制不被接地时的电弧放电。因此，根据本示例实施例的接地电路105实现复杂的接地控制过程是不必要的有利效果。

如上所述，控制部150可以是电源电流控制类型，或者可以是遥控类型。在电源电流控制类型的控制部150中，控制信号限于电源电流，并且因此，当从多个(特别地，四个或更多)外部装置向被接地装置210和接地电路105供应电力时，不容易实现电源电流控制类型的控制部150。然而，在遥控类型的控制部150中，能够自由地定义控制信号，并且因此，当从多个外部装置向被接地装置210和接地电路105供应电力时，容易实现遥控类型的控制部150。因此，当接地电路105包括遥控型控制部150时，根据本示例实施例的接地电路105实现下述有益效果：当从多个外部装置向被接地装置210和接地电路105供应电力时，易于实现遥控型的控制部150。

本发明的每个上述示例实施例的接地电路可以由专用装置实现，或者能够由计算机(信息处理装置)实现。在这种情况下，例如，计算机向中央处理单元(未图示的CPU)读取存储在存储器(未图示)中的软件程序，在CPU中执行读取的软件程序，并且从而将执行的结果输出到用户界面。在每个上述示例实施例的情况下，可以在软件程序中进行能够实现图3所图示的接地电路105的上述控制部150的功能的描述。然而，还假设接地电路105的控制部150适当地包括硬件。在这种情况下，软件程序(计算机程序)能够被视为组成本发明。此外，存储软件程序的计算机可读存储介质也能够被视为组成本发明。

在上文中，通过例证上述各个示例实施例及其修改示例来描述本发明。然而，本发明的技术范围不限于在上述各个示例实施例及其修改示例中描述的范围。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对示例实施例进行各种修改或改进。在这种情况下，其中应用这种修改或改进的新示例实施例也能够被包括在本发明的技术范围内。根据权利要求书中描述的主题这是显而易见的。

本申请要求基于2016年5月25日提交的日本专利申请No.2016-103851的优先权，其公开内容被整体并入本文。

可以如下述的补充说明中地描述上述示例实施例的一部分或全部，但是不限于下述。

(补充说明1)

一种接地电路，包括：

第一继电器的触点，连接至被接地装置；

电阻，该电阻被连接在第一继电器的触点和地之间，并且当第一继电器的触点闭合时抑制流过第一继电器的触点的电流；以及

第二继电器的触点，与电阻并联连接，并且当被接地装置不被接地时，在第一继电器的触点断开之前闭合。

(补充说明2)

根据补充说明1的接地电路，其中

当被接地装置不被接地时，在第二继电器的触点被断开的情况下，第二继电器的触点在第一继电器的触点断开之前闭合。

(补充说明3)

根据补充说明1或2的接地电路，其中

当被接地装置接地时，在第一继电器的触点闭合并且到第一继电器触点的电流流动平静下来之后第二继电器的触点被闭合。

(补充说明4)

根据补充说明1至3中的任意一项的接地电路，其中，

被接地装置通过电缆连接至终端，并且基于经由电缆从终端接收的控制信号，控制第一继电器的触点和第二继电器的触点的断开和闭合。

(补充说明5)

根据补充说明4的接地电路，其中

经由电缆从终端向其供应电力。

(补充说明6)

根据补充说明4或5的接地电路，其中

被接地装置中继经由两个或多个终端之间或者当中的电缆执行的通信。

(补充说明7)

根据补充说明4或5的接地电路，其中

被接地装置包括传感器，并且经由电缆将传感器测量的数据发送至终端。

(补充说明8)

根据补充说明1至7中的任意一项所述的接地电路，其中

地被接地至海水。

(补充说明9)

根据补充说明1至8中的任意一项所述的接地电路，其中

第一继电器和第二继电器均为真空继电器或充气继电器。

(补充说明10)

一种电气装置，该电气装置被设置有：

接地电路，包括：

第一继电器的触点，被连接至被接地装置，

电阻，该电阻被连接在第一继电器的触点和地之间，并且当第一继电器的触点闭合时抑制流过第一继电器的触点的电流，以及

第二继电器的触点，该第二继电器的触点被与电阻并联连接，并且当被接地装置不被接地时在第一继电器的触点被断开之前闭合；以及

控制部，该控制部用于基于接收到的控制信号断开和闭合第一继电器的触点和第二继电器的触点。

(补充说明11)

一种接地控制方法，包括：

通过使用连接在连接至被接地装置的第一继电器的触点和地之间的电阻，当第一继电器的触点闭合时，抑制流过第一继电器的触点的电流；并且

当被接地装置不被接地时，在第一继电器的触点断开之前，闭合与电阻并联连接的第二继电器的触点。

(补充说明12)

一种接地控制程序，使计算机执行：

闭合连接至被接地装置的第一继电器的触点，同时通过使用连接在第一继电器的触点和地之间的电阻来抑制流过第一继电器的触点的电流的处理；并且

当被接地装置不被接地时，在断开第一继电器的触点之前，闭合与电阻并联连接的第二继电器的触点的处理。

[工业适用性]

在具有在接地状态和不被接地状态之间切换的功能的电气装置中，本发明能够被用于降低用于在接地状态和不被接地状态之间切换的继电器的触点中的故障的可能性的目的。本发明能够被用于例如海底分支装置、海底转发器、增益均衡装置、海底地震仪装置或潮汐波计量装置中的接地控制的目的。

[参考标记列表]

100、105、900 接地电路

110、130、910 继电器

120、920 电阻

150 控制部

200 海底分支装置

210 被接地装置

310、320、330 电缆

340 海地

345 地

500 电气装置

Claims (12)

1.一种接地电路，包括：

第一继电器的触点，所述第一继电器的触点被连接至被接地装置；

电阻，所述电阻连接在所述第一继电器的触点和地之间，并且当所述第一继电器的触点被闭合时抑制流过所述第一继电器的触点的电流；以及

第二继电器的触点，所述第二继电器的触点与所述电阻并联连接，并且当所述被接地装置不被接地时，在所述第一继电器的触点被断开之前被闭合。

2.根据权利要求1所述的接地电路，其中，

当所述被接地装置不被接地时，在所述第二继电器的触点被断开的情况下，所述第二继电器的触点在所述第一继电器的触点被断开之前被闭合。

3.根据权利要求1或2所述的接地电路，其中，

当所述被接地装置被接地时，在所述第一继电器的触点被闭合并且到所述第一继电器的触点的电流流动平静下来之后，所述第二继电器的触点被闭合。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的接地电路，其中，

所述被接地装置通过电缆连接至终端，并且，基于经由所述电缆从所述终端接收到的控制信号，所述第一继电器的触点和所述第二继电器的触点的断开和闭合被控制。

5.根据权利要求4所述的接地电路，其中

经由所述电缆从所述终端向所述电路供应电力。

6.根据权利要求4或5所述的接地电路，其中

所述被接地装置中继在两个或更多个终端之间或者当中经由所述电缆执行的通信。

7.根据权利要求4或5所述的接地电路，其中

所述被接地装置包括传感器，并且经由所述电缆将由所述传感器测量的数据发送到所述终端。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的接地电路，其中

所述地被接地至海水。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的接地电路，其中

所述第一继电器和所述第二继电器每个都为真空继电器或充气继电器。

10.一种电气装置，包括：

接地电路，所述接地电路包括：

第一继电器的触点，所述第一继电器的触点被连接至被接地装置，

电阻，所述电阻连接在所述第一继电器的触点和地之间，并且当所述第一继电器的触点被闭合时抑制流过所述第一继电器的触点的电流，以及

第二继电器的触点，所述第二继电器的触点与所述电阻并联连接，并且当所述被接地装置不被接地时，在所述第一继电器触点被断开之前被闭合；以及

控制部，所述控制部用于基于接收到的控制信号断开和闭合所述第一继电器的触点和所述第二继电器的触点。

11.一种接地控制方法，包括：

通过使用连接在被连接至被接地装置的第一继电器的触点和地之间的电阻，当所述第一继电器的触点被闭合时，抑制流过所述第一继电器的触点的电流；并且

当所述被接地装置不被接地时，在所述第一继电器的触点被断开之前，闭合与所述电阻并联连接的第二继电器的触点。

12.一种非暂时性存储介质，所述非暂时性存储介质存储接地控制程序，所述接地控制程序使计算机执行：

闭合被连接至被接地装置的第一继电器的触点，同时通过使用连接在所述第一继电器的触点和地之间的电阻来抑制流过所述第一继电器的触点的电流的处理；并且

当所述被接地装置不被接地时，在所述第一继电器的触点被断开之前，闭合与所述电阻并联连接的第二继电器的触点的处理。