FR2702321A1 - Unité de branchement pour système sous-marin de télécommunications. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une unité de branchement destinée à être utilisée dans des systèmes sous-marins de télécommunications. Elle se rapporte à une unité comprenant une terminaison respective (1-3) pour chacun de trois câbles de ligne et une terminaison pour une masse sous-marine, plusieurs régénérateurs optiques comprenant des circuits d'alimentation (20), trois relais électriques dont un seul peut être excité à un moment donné, et un quatrième relais électrique. Lorsque de l'énergie électrique est transmise entre deux terminaisons (1-3), la troisième est isolée par rapport aux autres et est couplée à la masse sous-marine par le quatrième relais. Des circuits d'alimentation (20) des régénérateurs optiques sont montés en série. Application aux systèmes de télécommunications.

Description

La présente invention concerne des unités de bran-

chement destinées à l'alimentation en énergie de systèmes sous-marins de télécommunications, et en particulier de

systèmes sous-marins à câbles à fibres optiques.

Les systèmes sous-marins à câbles ont été disposés à l'origine pour le raccordement de deux terminaux à terre qui se trouvaient par exemple de part et d'autre de l'Océan Atlantique Un perfectionnement ultérieur a compris deux terminaux à terre d'un côté et un troisième de l'autre côté, un câble principal étant placé entre le troisième

terminal à terre et une unité de branchement (intercon-

nexion en y), des câbles de dérivation partant de l'unité

de branchement vers les deux autres terminaux Des répé-

teurs peuvent être placés dans le câble principal et les câbles de dérivation, et une alimentation en énergie doit alors être prévue Les répéteurs peuvent être alimentés par

transmission d'un courant entre un terminal à terre (sta-

tion terminale), à une première extrémité d'un câble de branchement (câble principal ou de dérivation), et une masse distante (alimentation par une seule extrémité), ou entre deux stations terminales quelconques (alimentation par les deux extrémités) On a déjà proposé des unités de branchement dans lesquelles l'alimentation en énergie des répéteurs du câble principal et d'un câble en dérivation est réalisée par alimentation par les deux extrémités,

alors que celle des répéteurs de l'autre câble en dériva-

tion est réalisée par une seule extrémité, la masse étant formée par un câble de masse sous-marine qui est solidaire de l'unité de branchement L'unité de branchement peut comprendre des relais par lesquels l'alimentation en énergie peut être changée (commutée) en cas de conditions de défaut dans l'une des dérivations, afin que cette dérivation soit isolée et que l'alimentation des autres

dérivations soit poursuivie.

Les systèmes sous-marins à câbles à fibres optiques sont maintenant réalisés avec un certain nombre d'unités de branchement, c'est-à-dire qu'ils comportent de nombreux points d'atterrissage Une première forme d'unité de branchement destinée à un tel système est décrite dans le document de M W Perry, G A Reinold et P A Yeisley, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol SAC-2, 5 N O 6, novembre 1984 On a constaté que, dans certaines conditions, des décharges provoquées à l'intérieur des relais de cette disposition pouvaient provoquer une décharge à la masse d'un câble principal L'utilisation ultérieure peut provoquer une détérioration permanente du système Une autre unité de branchement qui peut être

utilisée dans les systèmes à plusieurs unités de branche-

ment est décrite dans la demande de brevet britannique n O 2 252 686 Cette unité connue de branchement est de type

passif, c'est-à-dire qu'elle ne comporte pas de régéné-

rateur des signaux optiques, elle est destinée à terminer trois câbles formant des lignes et elle comporte aussi une

masse sous-marine pour l'alimentation en énergie.

La présente invention a pour objet une autre forme d'unité de branchement qui convient au système ayant plusieurs unités de branchement et qui contient des régénérateurs. La présente invention concerne une unité de branche- ment destinée à être utilisée dans des systèmes sous-marins de télécommunications à câbles optiques et ayant une25 alimentation électrique, l'unité comprenant une terminaison respective pour chacun de trois câbles de ligne et une

terminaison pour une masse sous-marine, plusieurs régénéra-

teurs optiques nécessitant une alimentation électrique et comprenant plusieurs circuits d'alimentation connectés en série les uns avec les autres, un premier, un second et un troisième relais électrique dont un seul peut être excité à un moment donné, et un quatrième relais électrique, et l'unité de branchement est telle que, lorsque de l'énergie

électrique est transmise entre deux terminaisons quel-

conques parmi les terminaisons des câbles de ligne, la troisième terminaison est isolée par rapport aux autres et est couplée à la masse sous-marine par l'intermédiaire du quatrième relais qui reçoit l'énergie électrique, et

plusieurs circuits d'alimentation en énergie des régénéra-

teurs optiques sont montés en série entre les terminaisons

de la paire de terminaisons de manière que les régénéra-

teurs optiques soient alimentés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre

d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma de l'unité connue de branchement décrite dans le document précité; la figure 2 représente un système comprenant deux unités de branchement et quatre stations; la figure 3 représente un mode de réalisation d'unité de branchement selon l'invention, correspondant à la figure 1; la figure 4 représente le schéma d'un autre mode de réalisation de l'unité de branchement selon l'invention; et les figures 5 a, 5 b et 5 c sont des schémas illustrant trois stades de l'alimentation, c'est-à-dire l'excitation du relais C, l'excitation du relais D après commutation du relais C, et la mise sous tension d'un câble de dérivation après la commutation du relais D. L'unité connue de branchement de la figure 1 possède

trois bornes 1, 2 et 3 auxquelles les conducteurs d'alimen-

tation des câbles respectifs de dérivation sont connectés (terminés) pendant l'utilisation, ainsi qu'une borne 4

destinée à assurer la connexion à la masse sous-marine.

Comme on peut le noter sur la figure 1, cette unité est symétrique Elle comprend essentiellement trois relais à haute tension comprenant des bobines A, B et C de relais, les bobines de relais étant disposées en triangle, et des contacts de relais Ai, Bl et Cl Chaque bobine de relais est placée entre deux terminaisons de ligne (bornes) et les contacts de relais correspondant à chaque bobine sont associés à l'autre des terminaisons de ligne et à la terminaison de masse sous-marine, par exemple la bobine C est placée entre les terminaisons 1 et 3, alors que les contacts Cl sont adjacents à la terminaison 2 et assurent

la connexion à la terminaison 4 de la masse sous-marine.

Lorsque les contacts des relais sont dans les positions de commutation représentées (état de repos), la disposition n'est pas alimentée en énergie et les bornes 1, 2 et 3 sont toutes connectées à un point 5 de jonction et sont isolées de la masse sous-marine Des ensembles en série de diodes de Zener 6, 7 et 8 sont placés entre le point de jonction

et les contacts Al, Bl et CI des relais comme représenté.

Une résistance respective de charge Ri, R 2 et R 3 est placée en parallèle avec chaque circuit en série 6, 7 et 8 La disposition globale permet la commutation du courant de

ligne entre les câbles des terminaisons Lorsque de l'éner-

gie a été appliquée à deux bornes quelconques ou aux

dérivations qui leur sont raccordées, la dérivation res-

tante est isolée et elle est commutée à la masse sous-

marine Cette dérivation restante peut être alimentée indépendamment, c'est-à-dire par l'intermédiaire de la

masse sous-marine.

Les trois relais à haute tension sont utilisés pour la commutation des trajets d'alimentation Les deux lignes de dérivation entre lesquelles l'énergie est d'abord appliquée provoquent la commutation de l'autre ligne de

dérivation à la masse sous-marine de manière automatique.

Un seul des relais est excité à un moment quelconque.

Le procédé de commutation d'alimentation en énergie

de l'unité de branchement peut comprendre d'abord l'appli-

cation d'un faible courant, par exemple de 500 m A, entre les dérivations auxquelles l'énergie est destinée à être appliquée, avec mise en circuit ouvert, à l'extrémité distante, de la dérivation qui doit être commutée à la masse sous-marine Le courant circule alors dans la bobine du relais entre les deux dérivations alimentées si bien que les contacts de relais de la troisième dérivation commutent cette dérivation à la masse sous-marine La chute de

tension dans la bobine du relais est maintenue par utilisa-

tion de la paire respective de diodes de Zener, par exemple des ensembles 6 et 7, pour la bobine C Les bobines A et B de relais ne voient que la moitié de cette chute de tension chacune et ne peuvent donc pas commuter Lorsqu'un relais a été commuté, le courant de chaque dérivation peut être augmenté jusqu'à la valeur du courant maximal de ligne, c'est-à-dire 1,6 A, la majorité de ce courant circulant

dans les paires respectives de diodes de Zener.

Si le câble de dérivation connecté à la borne 3 présente un défaut par mise en court-circuit ou en circuit ouvert, le système comprenant les câbles peut cesser d'être alimenté puis être alimenté à nouveau avec les contacts Bl qui ont été commutés afin qu'ils connectent la borne 3 à la masse sous-marine, si bien que le câble de dérivation ayant

le défaut est aussi isolé.

Lors de l'utilisation dans un système ayant un certain nombre d'unités analogues de branchement, cette unité connue de branchement présente des avantages par rapport aux réalisations antérieures car les défauts de

mise en court-circuit ou en circuit ouvert dans une dériva-

tion quelconque peuvent être isolés et l'alimentation des dérivations libres défectueuses peut être obtenue sans

perte de protection cathodique de la masse sous-marine.

Comme l'unité est symétrique, cette protection est donnée

aux trois lignes qui sont terminées par l'unité de branche-

ment En outre, cette réalisation connue de l'unité de branchement n'est pas sensible à la polarité si bien que, lors d'une utilisation avec des répéteurs qui permettent une alimentation réversible, la souplesse obtenue dans

l'ensemble d'alimentation en énergie est importante.

Comme on peut le noter, les unités de branchement sont utilisées non seulement afin qu'elles permettent l'alimentation des répéteurs des diverses dérivations mais

aussi pour la liaison-physique des éléments de télécommuni-

cations, c'est-à-dire les fibres optiques des câbles des dérivations, et elles doivent remplir cette tâche d'une manière qui permet diverses configurations différentes comme décrit précédemment afin que, en cas de défaut dans

une dérivation, la totalité des communications ne dispa-

raisse pas, le système pouvant être mis à nouveau à une configuration qui peut être nécessaire pour l'élimination

de la dérivation défectueuse.

La figure 2 représente schématiquement un système qui assure le raccordement de quatre stations à terre E, F,

G et H et comprenant deux unités de branchement 10 et 11.

Des répéteurs 12 sont placés dans les divers câbles 13 d'interconnexion Bien qu'un seul répéteur soit représenté dans les dérivations entre les éléments 10 et F, 10 et 11

et 11 et G, en pratique, ils peuvent être plus nombreux.

Lors de l'alimentation de ces systèmes, un faible courant circule initialement mais, ultérieurement, comme décrit précédemment, ce courant atteint, 6 A et est transmis par le conducteur d'alimentation en énergie du câble entre les stations E et H, la station E étant à + 6 k V et la station H à -6 k V par exemple Du fait de cette structure connue de branchement de la figure 1, les contacts CI par exemple sont commutés afin qu'ils connectent la station F à la masse sous-marine et ainsi, l'application d'une tension convenable au conducteur d'alimentation du câble à la station F permet la transmission d'un courant de 1,6 A aux répéteurs 12 de ce câble Les unités de branchement sont en général très proches du rivage et une tension de 1,5 k V peut suffire pour l'obtention d'un courant de 1,6 A Le même processus peut s'appliquer à l'alimentation des répéteurs du câble depuis la station G S'il existe une rupture entre la station E et l'unité 10 de branchement du fait d'une coupure du câble, par exemple par une ancre,

l'ensemble peut être alimenté entre F et H, G étant con-

necté à la masse sous-marine comme indiqué précédemment.

Dans le cas o il existe un défaut de mise en shunt, par exemple lorsque le câble a été détérioré par l'ancre au lieu d'être brisé et il existe un contact entre l'eau de mer et le conducteur d'alimentation en énergie, le système peut encore être alimenté entre E et H, mais la tension en E nécessite alors une réduction, par exemple à + 3 k V, et la tension en H une augmentation à -9 k V par exemple afin que le défaut se trouve à O V Cette opération est considérée comme une mise du défaut à une masse virtuelle Les dériva- tions connectées en F et G sont alimentées comme indiqué précédemment à l'aide des masses sous-marines Un autre défaut correspond au cas o le câble a été étiré et est passé en circuit ouvert bien qu'il ne soit ni brisé ni mis au contact de l'eau L'alimentation s'effectue alors entre F et H, G utilisant une masse sous-marine L'unité connue de branchement représentée sur la figure 1 permet la mise à la masse de l'unequelconque des dérivations, c'est-à-dire

qu'il existe trois configurations possibles.

Jusqu'à présent, on n'a pas décrit les pannes optiques Il est cependant souhaitable de pouvoir commuter les trajets des fibres optiques en cas de défaillance d'un trajet et, à cet effet, des éléments, comprenant des régénérateurs optiques, peuvent être incorporés à l'unité de branchement La commutation optique réelle peut être obtenue simplement par utilisation de coupleurs optiques et par mise à l'arrêt d'un laser dans un régénérateur et la

mise en fonctionnement d'un laser dans un autre régénéra-

teur La présente invention ne concerne pas la commutation optique mais elle concerne plus tôt l'alimentation des régénérateurs de l'unité de branchement pour les trois configurations de l'unité de branchement et les deux sens possibles de circulation du courant Le courant principal de 1,6 A transmis à l'unité de branchement doit assurer en réalité l'alimentation de tous les régénérateurs La figure 3 représente schématiquement une unité symétrique et réversible de branchement comprenant les régénérateurs et

qui permet l'alimentation nécessaire en énergie des régéné-

rateurs Les fibres optiques et autres éléments optiques ne sont pas représentés car ils ne sont pas concernés par l'alimentation en énergie que concerne la présente invention. Comme celle de la figure 1, l'unité de branchement de la figure 3 possède trois bornes 1, 2 et 3 auxquelles sont connectés (terminés) les conducteurs d'alimentation

des câbles respectifs de dérivation pendant l'utilisation.

Il existe trois relais sous vide de commutation à haute tension ayant des bobines A, B et C connectées dans un réseau équivalent en triangle, et des contacts de relais Al, Bl et Cl Il faut noter sur la figure 3 qu'il existe un relais qui n'est pas un relais de commutation, ayant une bobine D et des contacts 31, et les trois premiers relais contrôlés ont aussi des contacts A 2, B 2 et C 2 On peut mieux comprendre la signification de cette disposition dans

la description qui suit Chaque bobine de relais A, B et C

est placée en deux terminaisons de ligne (bornes) et les contacts de relais correspondant à chaque bobine sont associés à l'autre des terminaisons de ligne et à la masse sous-marine, par exemple la bobine C est placée entre les bornes 1 et 3 alors que les contacts Cl sont adjacents à la borne 2 et peuvent connecter à la masse sous-marine lorsque

les contacts Dl sont fermés (commutation).

La disposition de la figure 3 comprend trois ponts redresseurs, un autour de chacune des bobines A, B, C de relais Ces ponts redresseurs assurent la transmission d'un courant d'excitation de bobine qui est toujours unipolaire, indépendamment du sens de circulation du courant dans les

dérivations (entre les bornes), et facilitent l'augmenta-

tion du temps de retombée des relais par effet de volant.

Dans les conditions de défaut, le courant circulant dans l'unité de branchement peut s'inverser brutalement lorsque le câble se décharge à un court-circuit Ce processus

inversé peut être très lent dans le cas des défauts dis-

tants, et il reste donc du temps lorsqu'un relais commandé manque de courant et, en outre, il doit se réalimenter avec la polarité opposée En résumé, le relais peut ne pas commuter et connecter le câble de dérivation au câble

principal, en provoquant l'apparition d'une pointe d'inten-

sité élevée qui peut détériorer le relais, suivant la tension existant à ce moment Comme indiqué précédemment,

les ponts de bobines jouent en outre le rôle de "volants".

La suppression d'alimentation en courant provoque la création d'une tension opposée par une bobine, avec une polarité telle que le courant est conduit par les diodes

des ponts La conduction des diodes prolonge la décrois-

sance du champ magnétique et donne le temps de retombée du relais Cet effet d'amortissement suffit pour le maintien du relais pendant l'inversion du courant de ligne et empêche ainsi la connexion d'une dérivation à la masse à la ligne principale Etant donné l'incorporation des diodes en

pont autour des bobines A, B et C des relais, des résis-

tances 30 de dérivation pour la linéarité sont incorporées

aux bornes de chacune d'elles, puisque, aux faibles ten-

sions, ces diodes des ponts ne conduisent pas Sur la figure 1, les bobines des relais et les résistances de

charge remplissent cette fonction.

Quatre régénérateurs sont présents dans la disposi-

tion représentée, bien qu'il ne s'agisse pas de la seule possibilité, leurs circuits 20 d'alimentation en énergie étant connectés en série Une diode respective de Zener 21

est connectée aux bornes de chaque circuit 20 d'alimenta-

tion en énergie de régénérateur (parallèlement à ce cir-

cuit) et limite la tension d'alimentation transmise au

régénérateur, les quatre diodes de Zener 21 étant connec-

tées en série La disposition des quatre diodes de Zener 21 est en fait montée en parallèle avec chaque bobine A, B et

C de relais.

Trois paires 22, 23 et 24 de diodes de redressement

25 A à 25 F, qui conduisent dans les mêmes sens, sont dispo-

sées en parallèle avec les connexions en série des régéné-

rateurs et des diodes de Zener Une première paire de diodes de redressement est associée à chaque borne de câble de dérivation La jonction 26 à laquelle sont connectées les deux bobines B et C est connectée à un point compris entre les diodes de la paire 22, la jonction 27 des bobines A et B est connectée à un point compris entre les diodes de la paire 23, et la jonction 28 à laquelle sont connectées les deux bobines A et C est connectée à un point compris entre les diodes de la paire 24 Comme on peut le noter, une paire respective parmi les paires de diodes 22, 23 et 24 est associée à chaque bobine A, B et C Par exemple, la bobine est associée aux paires 22 et 24, et les quatre

diodes de ces deux paires sont disposées en pont de redres-

sement Les bornes 1 et 3 et la bobine C sont connectées entre deux bornes du pont et les circuits 20 d'alimentation des régénérateurs et les diodes 21 de Zener sont connectées

à l'autre paire de bornes du pont.

Lorsqu'une tension est appliquée entre deux stations de manière que, par exemple, un courant circule entre les

bornes 1 et 3, la borne 2 est connectée à la masse sous-

marine comme dans la disposition de la figure 1 lorsque les contacts Dl sont commutés En outre, un courant circule de la jonction 26 dans la diode 25 A, les connexions séries des circuits 20 d'alimentation des régénérateurs et des diodes 21, et la diode 25 F de redressement jusqu'à la jonction 28

puis à la borne 3.

Ainsi, les circuits d'alimentation en énergie des régénérateurs sont en fait mis en série avec la branche dans laquelle le courant est transmis et dans laquelle les bornes ( 1 et 3 dans cet exemple) sont connectées et un courant est donc toujours transmis aux régénérateurs Si le courant circule entre les bornes 1 et 2 et la borne 3 est connectée à la masse sous-marine lorsque les contacts Dl sont commutés, le courant circule dans la diode 25 A, les circuits 20 d'alimentation des régénérateurs et les diodes

21 de Zener et la diode 25 D de redressement vers la jonc-

tion 27 puis la borne 2 Si les bornes 2 et 3 sont connec-

tées et la borne 1 est connectée à la masse sous-marine lorsque les contacts Dl sont commutés et le courant circule de la borne 2 à la borne 3, et circule aussi de la jonction 27 dans la diode 25 C; les circuits 20 d'alimentation et les diodes 21 de Zener et la diode 25 F vers la jonction 28 Si la circulation du courant est inversée, par exemple dans le il dernier cas, de la borne 3 à la borne 2, le courant circule de la jonction 28 dans la diode 25 E, les régénérateurs 20 et les diodes 21, la diode 25 D et la jonction 27 puis vers la borne 2 La disposition est symétrique et réversible et elle remplit la condition de transmission d'un courant aux régénérateurs indépendamment des deux bornes (bras ou

dérivation du système) qui sont alimentées et indépendam-

ment du sens de circulation du courant.

Les relais sont commutés dans le même sens que dans la disposition de la figure 1 On considère le courant appliqué entre les bornes 1 et 3; le relais C voit en double la tension des bobines A et B, si bien que le relais C peut commuter ses contacts Cl, mais les relais A et B ne peuvent pas commuter leurs contacts Ai et Bl car ils ne reçoivent que la moitié de la tension Les quatre diodes de Zener Z 21 offrent simultanément une protection contre les

surtensions des circuits d'alimentation 20 des régénéra-

teurs, des bobines A, B, C et des diodes de redressement,

c'est-à-dire une protection pendant les variations transi-

toires de courant Ces variations peuvent apparaître par exemple lors de la coupure d'un câble, lors de sa mise en court-circuit avec l'eau de mer et lorsque des courants très importants peuvent circuler ( 300 à 400 A) Ainsi, grâce au montage des diodes de Zener en parallèle avec les régénérateurs, les diodes limitent la tension aux bornes des régénérateurs ainsi qu'aux bornes des bobines des relais Le système est donc totalement protégé contre les surtensions à l'intérieur En outre, des bobines 29 de protection contre les surtensions sont incorporées entre les bornes 1, 2, 3 et les jonctions 26, 27, 28 afin que le temps de montée soit prolongé en cas de défaut voisin par mise en court- circuit, avec une plus courte variation transitoire pendant un temps plus long que dans le cas contraire Les bobines de surtension limitent ainsi les

pointes de tension formées par induction entre les régéné-

rateurs et aux bornes des diodes et bobines de relais

pendant les variations transitoires de courant.

La détermination des défauts des câbles pour de faibles courants de ligne nécessite la formation d'un

trajet en courant continu ayant une résistance déterminée.

Les résistances 30 forment un tel trajet puisque, pour les faibles tensions d'alimentation en énergie, le pont redres-

seur ne conduit pas de façon importante.

Le contact de relais supplémentaire Dl indiqué

précédemment et associé à la bobine de relais supplémen-

taire D est représenté sur la figure 3 entre la masse sous-

marine et les contacts Al, Bl et Cl.

Comme l'indique la figure 3, les relais A, B et C ont en réalité deux jeux de contacts, un premier jeu qui correspond à ceux de la figure 1 et un second jeu appelé A 2, B 2 et C 2 respectivement et qui sont normalement ouverts comme représenté Lorsque l'un des contacts A 2, B 2 et C 2 est commuté en position de fermeture, le relais D est

connecté en parallèle avec les régénérateurs et les con-

tacts Dl peuvent commuter La bobine du relais D est ainsi commandée comme relais asservi de l'un des relais A, B et C Si l'on suppose que le courant est appliqué entre les bornes 1 et 3, la bobine C est excitée et les contacts Cl

et C 2 commutent.

La commutation du contact C 2 permet l'excitation de la bobine du relais B puis la commutation du contact Dl, avec fermeture de la connexion à la masse sous-marine de Cl

et de la borne 2 De cette manière, aucune décharge disrup-

tive ne se produit sur le contact Cl, mais elle se produit au contraire à la place sur le contact Dl Le contact disruptif est dû à la décharge d'un câble de dérivation partiellement chargé dans la masse sous-marine La décharge de l'intérieur du relais C n'est pas souhaitable car il s'agit d'un relais sous vide de commutation ayant trois connexions et un effet destructeur appelé "transfert d'arc" (décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire) se produit La formation d'un arc dans le relais D ne provoque pas un "transfert d'arc" puisque le relais D n'est pas un

relais de commutation et il n'a ainsi que deux connexions.

Une décharge éventuelle est réduite et inférieure aux spécifications du relais D Lors de la mise sous tension du système, une dérivation prend une charge et la mise à la masse ultérieure par commande du relais permet une décharge rapide de cette dérivation Un petit arc est créé lorsque

les contacts rebondissent lorsqu'ils sont venus en coopéra-

tion, si bien qu'une certaine quantité du matériau des contacts est libérée sous vide Les ions métalliques peuvent jouer le rôle de porteurs de charges et ils ont un libre parcours moyen important dans le vide Si des ions passent entre les contacts opposés qui viennent juste de s'ouvrir, ils sont accélérés par le champ électrique élevé et peuvent atteindre une énergie considérable Pour une

tension accélératrice suffisamment élevée et une concentra-

tion d'ions suffisamment grande, un effet d'avalanche peut apparaître si bien que la totalité du câble principal se décharge dans le petit espace du contact, bien que le relais soit supposé l'isoler de la masse Une telle décharge n'est pas contrôlée et elle est limitée simplement par l'impédance du câble, donnant au moins 100 A pour les tensions habituelles de commutation des câbles Une décharge sous vide présente une chute de tension constante de l'ordre de 20 V, impliquant une dissipation au niveau du contact de 2 k W environ, dégageant beaucoup de vapeurs métalliques qui se déposent sur l'enveloppe du relais et

réduisent la résistance efficace d'isolement du relais.

Après un certain nombre de telles décharges, le relais tombe en panne L'utilisation du relais D évite cependant ce phénomène dans les relais A, B et C. L'unité de branchement représentée sur la figure 4

est une variante de celle de la figure 3 Un relais supplé-

mentaire est incorporé (bobine E et contacts El) Il améliore les caractéristiques de défaillance en mode commun dans le trajet de la masse, mais il est essentiellement nécessaire pour que les caractéristiques symétriques et

bipolaires de la réalisation fondamentale soient conser-

vées Celui des relais D et E qui est commandé dépend du sens decirculation du courant Le relais D est commandé lorsque le courant circule de la borne 1 à la borne 3 Le relais E fonctionne lorsque le courant circule de la borne 3 à la borne 1 Les contacts secondaires A 2, B 2, C 2 ont une fonction supplémentaire dans cette réalisation modifiée comme l'indique la suite dans laquelle le fonctionnement du circuit modifié est décrit, et on se réfère aux schémas simplifiés des figures 5 a, 5 b et 5 c qui représentent respectivement les trois étapes successives mises en oeuvre

dans la séquence de commutation de relais lors de l'alimen-

tation de la borne 1 vers la borne 3.

Comme indiqué précédemment, la totalité du courant circule dans la bobine C et permet la commutation des contacts Cl et C 2 Les contacts Al, A 2, Bl et B 2 ne changent pas puisque les bobines A et B ne reçoivent que la moitié du courant Les contacts C 2, en même temps qu'ils activent le relais D, Dl par commutation et permettent ainsi la connexion de la borne 2 à la masse sous-marine, rendent aussi inopérants les relais non commutés (avec les bobines A et B) lorsque le système est alimenté par le

courant maximal de ligne La figure Sa représente l'excita-

tion du relais C pendant la mise sous tension, la figure 5 b représente l'excitation du relais D après que le relais C a commuté, et la figure 5 c représente la mise sous tension de la dérivation connectée à la borne 2 après que le relais D a commuté Dans la réalisation de la figure 3, les relais A et B sont restés en circuit avec une tension permanente à

leurs bobines Bien que cette tension puisse être déter-

minée au-dessous de la tension de commande par utilisation de résistances convenables montées en série, une telle polarisation peut être compensée par le vieillissement des différents composants, par exemple la panne de diodes de Zener et, au point de vue de la fiabilité, la commutation hors du circuit des bobines A et B est considérée comme préférable Si le courant circule de la borne 3 vers la borne 1, le relais E est commandé à la place du relais D. Comme on peut le noter, dans la réalisation de la figure 3, les trois configurations de commutation ont mis en oeuvre le relais D pour leur fonctionnement et la transmission du courant de ligne de la dérivation Une panne du relais D empêche l'utilisation de la dérivation. Cependant, dans la réalisation de la figure 4 et comme le second relais est disponible dans le trajet de la masse sous-marine, une panne du relais D peut être simplement compensée par inversion de la polarité de la branche

principale avec utilisation à la place du relais E, c'est-

à-dire par alimentation de la borne 3 vers la borne 1.

Comme on peut le noter, les relais inutilisés et les résistances de dérivation 30 sont commutés en deux circuits après commande des relais Ceci provoque une économie du courant de ligne Les résistances 30 ne sont nécessaires que pour la détection des défauts correspondant à un

courant de ligne de faible intensité.

En résumé, l'invention concerne une unité de bran-

chement à générateur qui permet l'établissement d'un

circuit électrique entre deux câbles quelconques de dériva-

tion tout en donnant une masse sous-marine pour le troi-

sième câble de dérivation, et les régénérateurs de l'unité de branchement sont alimentés pour les trois conditions de commutation de l'unité de branchement et pour tous les sens de circulation du courant Les diodes de Zener placées en

parallèle avec les circuits d'alimentation des régénéra-

teurs offrent simultanément une protection contre la surtension aux régénérateurs et bobines des relais de l'unité de branchement Un circuit d'un quatrième relais monté en série avec la masse sous-marine protège les contacts des trois autres relais contre le phénomène du

transfert d'arc lors de la mise sous tension.

Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemples préférentiels et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses

éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 Unité de branchement destinée à être utilisée dans des systèmes sous-marins de télécommunications à câbles optiques et ayant une alimentation électrique, 5 l'unité comprenant une terminaison respective ( 1-3) pour chacun de trois câbles de ligne et une terminaison ( 4) pour une masse sous-marine, plusieurs régénérateurs optiques nécessitant une alimentation électrique et comprenant plusieurs circuits d'alimentation ( 20) connectés en série10 les uns avec les autres, un premier, un second et un troisième relais électrique dont un seul peut être excité à

un moment donné, et un quatrième relais électrique, carac-

térisée en ce que l'unité est telle que, lorsque de l'éner-

gie électrique est transmise entre deux terminaisons quelconques parmi les terminaisons des câbles de ligne ( 1-3), la troisième terminaison est isolée par rapport aux

autres et est couplée à la masse sous-marine par l'intermé-

diaire du quatrième relais qui reçoit l'énergie électrique, et plusieurs circuits d'alimentation en énergie ( 20) des régénérateurs optiques sont montés en série entre les terminaisons de la paire de terminaisons de manière que les

régénérateurs optiques soient alimentés.

2 Unité de branchement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bobines (A, B, C) du premier, du second et du troisième relais sont disposées en triangle, chaque bobine pouvant être connectée entre les terminaisons d'une paire respective de terminaisons de câbles de ligne ( 1-3) par l 'intermédiaire de diodes de redressement, et les contacts de relais (Al-Cl) correspondant à chaque bobine sont associés à l'autre des terminaisons ( 1-3) et à la

terminaison ( 4) de masse sous-marine, l'application d'éner-

gie entre ladite paire de terminaisons provoquant la commutation des contacts du relais associé de manière que la troisième terminaison soit connectée à la terminaison de

masse sous-marine ( 4).

3 Unité de branchement selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un ensemble à diodes de Zener comprend plusieurs diodes de Zener ( 21) connectées en

série, chaque bobine (A-C) de relais est placée en paral- lèle avec l'ensemble de diodes de Zener, et chaque diode de Zener de l'ensemble est disposée en parallèle avec un 5 circuit respectif parmi les circuits d'alimentation ( 20) des régénérateurs optiques.

4 Unité de branchement selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend trois paires ( 22-24) de diodes de redressement connectées en série, chaque paire étant associée à une terminaison respective de câble de ligne ( 1-3), disposée en parallèle avec les diodes ( 21) de

Zener qui sont connectées en série et les circuits d'ali-

mentation ( 20) de régénérateurs optiques qui sont connectés en série, chaque terminaison ( 1-3) de câble de ligne peut être connectée à un point compris entre deux diodes de redressement de la paire respective, chaque bobine (A-C) étant connectée entre les points d'une paire respective de ces points, les quatre diodes de redressement associées à la bobine sont disposées en pont de redressement, et les diodes de Zener ( 21) assurent la protection contre les surtensions des régénérateurs, des bobines (A-C) de relais

et des diodes de redressement simultanément.

Unité de branchement selon la revendication 4,

caractérisée en ce qu'une bobine respective ( 29) de protec-

tion contre les surtensions est disposée entre chaque

terminaison ( 1-3) de câble de ligne et le point respectif.

6 Unité de branchement selon la revendication 4, caractérisée en ce que les bobines (A-C) du premier, du second et du troisième relais sont associées chacune à un pont redresseur respectif, de manière que les inversions de courant de ligne ne puissent pas déverrouiller un relais

commandé et provoquer des surtensions au niveau des con-

tacts des relais (Al-Cl).

7 Unité de branchement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bobine (D) du quatrième relais est montée en série avec une connexion en parallèle de premiers contacts (A 2, B 2, C 2) des premier, second et

troisième relais, et la bobine (D) du relais et les pre-

miers contacts sont disposés en parallèle avec les circuits d'alimentation en énergie ( 20), et les seconds contacts (Al, Bl, Cl) des premier, second et troisième relais sont associés chacun à une terminaison respective ( 1-3) de ligne et les contacts (DI) du quatrième relais sont associés à la

masse sous-marine.

8 Unité de branchement selon la revendication 1, caractérisée par un cinquième relais électrique, les bobines (D, E) des quatrième et cinquième relais étant montées en série et la disposition en série des bobines des

relais étant placée en parallèle avec les circuits d'ali- mentation ( 20), et le quatrième relais fonctionne lorsque la circulation du courant s'effectue dans un sens entre une15 paire de terminaisons ( 1-3) et le cinquième relais fonc-

tionne lorsque le courant circule dans le sens opposé au

premier sens entre la paire de terminaisons ( 1-3).