FR2899041A1 - Systeme d'alimentation d'un reseau de transmission, notamment sous-marin - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système d'alimentation électrique d'un réseau de transmission, notamment sous-marin.Le système d'alimentation électrique, en courant, comporte n alimentations électriques (PFE1, PFE2, PFE3, PFE4, PFE5) et 2n-3 segments conducteurs (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) Les segments sont reliés électriquement par trois en des noeuds (BU1', BU2', BU3', 113), chaque alimentation électrique étant reliée à un segment (1, 3, 4, 5, 7). Une alimentation électrique fournit un courant adapté, simple (I) ou double (21), dans un sens ou dans l'autre.L'invention s'applique en particulier pour l'alimentation de répéteurs dans les systèmes de communication à fibres optiques immergés en milieu marin.

Description

Système d'alimentation d'un réseau de transmission, notamment sous-marin

La présente invention concerne un système d'alimentation électrique d'un réseau de transmission, notamment sous-marin. Elle s'applique en particulier pour l'alimentation de répéteurs dans les systèmes de communication à fibres optiques immergés en milieu marin.

Les systèmes de communication à fibres optiques reliant des continents passent dans la mer. Plus particulièrement, ces réseaux peuvent relier entre-eux plusieurs sites terrestres éloignés de plusieurs milliers de kilomètres. Les longueurs de lignes de transmission en jeu sont donc très grandes. Les ~o signaux optiques qui parcourent les fibres optiques s'atténuent sur la distance. En règle générale, il est nécessaire d'amplifier ces signaux optiques environ tous les 80 ou 100 kilomètres pour compenser les pertes en lignes. Les signaux sont amplifiés ou en fait ré-amplifiés au moyen de répéteurs. Ces répéteurs, à base d'amplificateurs optiques, sont donc 15 disposés régulièrement le long d'une ligne de transmission afin de maintenir en fin de ligne les bons niveaux de puissance optique. Pour être opérationnels ces répéteurs doivent être alimentés en puissance électrique. En pratique, ils nécessitent à leurs bornes une tension de quelques volts. En parallèle au réseau de transmission proprement dit, à base de fibres 20 optiques, il est donc nécessaire d'adjoindre un réseau d'alimentation électrique pour ces répéteurs. Ce système d'alimentation électrique est très important car en cas de défaillance, c'est tout le réseau de transmission qui devient défaillant. Il est donc nécessaire d'assurer la continuité de service de ce système d'alimentation électrique. 25 Par ailleurs, ce type de réseau de transmission relie plusieurs sites, par exemple plusieurs villes. Le système d'alimentation qui lui est parallèle, est donc lui aussi un réseau composé de différents segments. L'architecture réseau du système électrique répond au besoin de continuité de service, notamment en permettant de surmonter des défaillances locales éventuelles. 30 A cet effet, il est généralement constitué autour d'un segment principal compris entre deux sources d'alimentation appelé tronc . Les autres segments appelés branches sont liés au tronc et entre eux au moyen d' unités de branchement . La particularité d'une branche est qu'elle ne comporte qu'une, ou parfois aucune source d'alimentation. Les sources d'alimentation ont des tensions nominales de l'ordre d'une dizaine de kilovolts. Par ailleurs les unités de branchement comportent des relais haute tension qui commutent les extrémités de segment soit à la mer, dans le cas d'un fonctionnement nominal, soit au potentiel du tronc ou d'un autre segment en cas de défaillance. Un tel système d'alimentation électrique présente plusieurs inconvénients. Ainsi, la sûreté de fonctionnement est affaiblie en raison de la présence de plusieurs relais haute tension à l'intérieur de chaque unité de branchement. Ces relais peuvent être l'objet de pannes et constituent la partie la moins fiable du réseau immergé. Un autre inconvénient se produit en cas de défaillance sur une branche : la communication est momentanément perdue, et il faut agir sur les relais des unités de branchement pour modifier les connexions et ainsi rétablir la communication. Cette modification nécessite une reconfiguration du réseau non triviale et compliquée à mettre en oeuvre.

Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'alimentation électrique d'un réseau de transmission de signaux comportant n postes d'alimentations électriques et 2n-3 segments conducteurs, les segments comportant des composants alimentés en courant pour transmettre de l'énergie au réseau de transmission, les segments étant reliés électriquement par trois en des noeuds, chaque poste d'alimentation électrique étant relié à une extrémité d'un segment. Un poste d'alimentation électrique fournit un courant adapté, simple I ou double 21, positif ou négatif. Dans un mode de réalisation particulier, le système comporte un tronçon principal sur lequel sont reliés des segments secondaires en des noeuds, le tronçon principal étant formé de segments disposés entre les noeuds. Le tronçon principal est par exemple connecté à ses extrémités à deux postes d'alimentation fournissant chacun un courant simple I, positif ou négatif, chaque segment secondaire étant par exemple connecté à une extrémité à un poste d'alimentation fournissant un courant double 21, positif ou négatif.

Dans un mode de réalisation, les segments sont reliés en des noeuds à l'intérieur d'unités de branchement réalisant une continuité électrique permanente entre les segments, sans mise à la mer notamment. Dans un autre mode de réalisation, les segments sont par exemple reliés en des noeuds à l'intérieur d'unités de branchement comportant un relais réalisant, dans une première position, une continuité électrique entre le segment secondaire et le tronçon principal et réalisant, dans une deuxième position, l'isolement du segment secondaire. Le réseau de transmission est notamment un réseau à fibres optiques. Dans 1 o ce cas les composants sont par exemple des amplificateurs optiques amplifiant les signaux optiques atténués. Avantageusement, les amplificateurs peuvent être disposés en parallèle deux à deux dans les segments où le courant est double 21. Plus généralement, p amplificateurs 10 peuvent être disposés en parallèle dans les segments 5 où le courant est 15 simple, égal à I, et 2p amplificateurs 10 peuvent être disposés en parallèle dans les segments 6 où le courant est double, égal à 21, p étant un nombre entier supérieur ou égal à 1.

Avantageusement, les postes d'alimentation électrique ont par exemple un 20 point de fonctionnement en tension et courant situé sur une pente de la caractéristique de la tension en fonction du courant, l'apparition d'un défaut d'isolation en un point du système étant détectée par une variation de tension au niveau au moins d'un poste d'alimentation électrique. Les postes d'alimentation électriques comportent éventuellement en série une résistance 25 pour leur permettre d'absorber de l'énergie au lieu d'en produire, lorsque cela est nécessaire au maintien du courant requis.

L'invention a pour principaux avantages qu'elle augmente la fiabilité et la sûreté de fonctionnement d'un système d'alimentation électrique d'un réseau 30 de transmission sous-marin, qu'elle s'adapte à différents types d'architectures de réseaux de transmissions et qu'elle est économique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : - la figure 1, un exemple de système électrique selon l'art antérieur, destiné à alimenter les répéteurs d'un réseau de transmission, notamment à fibres optiques ; - la figure 2, une présentation de répéteurs disposés sur un segment du 5 système de la figure 1 ; - la figure 3, une représentation simplifiée de la tension électrique le long d'un segment du système de la figure 1, en fonctionnement nominal et en cas de défaillance ; - la figure 4, une illustration de la reconfiguration permettant de faire 10 face à un défaut d'isolation survenant dans le système de la figure 1 ; - la figure 5, un exemple de système électrique selon l'invention ; - la figure 6, une illustration de la loi des noeuds utilisée dans un système selon l'invention ; - la figure 7, une illustration de la réaction naturelle d'un système selon 15 l'invention à l'apparition d'un défaut d'isolation ; - la figure 8, une représention de la caractéristique tension-courant d'une alimentation utilisée dans un système selon l'invention - la figure 9, un exemple de dispositif de compensation en tension pouvant être adjoint à une alimentation utilisée dans un système selon 20 l'invention ; - les figures 10a et 10b des exemples de modes d'alimentation d'amplificateurs dans un système selon l'invention - les figures 11 a et 11 b, un exemple de réalisation d'un système selon l'invention dans le cas d'une configuration de réseau de transmission 25 de type Feston .

La figure 1 illustre un exemple d'architecture d'un système électrique selon l'art antérieur, ce système étant destiné à fournir de l'énergie à des répéteurs d'un réseau de transmission notamment à fibres optiques. Cette énergie est 30 fournie à des amplificateurs optiques implantés dans les répéteurs. Le réseau de fibres optiques auquel est adjoint ce système d'alimentation électrique n'est pas représenté pour des raisons de clarté. Le réseau électrique comporte sept segments 1, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 7. Des segments composent des branches et sous-branches, d'autres composent le tronc. Le tronc relie deux centres terrestres alors qu'une branche ou sous-branche relie un centre terrestre à la mer. Le tronc T est composé de trois segments 1, 2, 3. II est connecté entre une première alimentation électrique PFE1 à une extrémité et à une deuxième alimentation électrique PFE2 à l'autre extrémité. Deux branches B1, B2 viennent se connecter sur le tronc T par l'intermédiaire d'unités de branchement BU1, BU2. Une première branche B1, composée d'un seul segment 4 est connectée entre une troisième alimentation PFE3 et une première unité de branchement BU1. Une deuxième branche B2 composée de deux segments 5, 6 est connectée entre une quatrième alimentation PFE4 et une deuxième unité de branchement BU2. Une sous-branche SB, composée d'un seul segment 7, vient se connecter sur la deuxième branche B2 par l'intermédiaire d'une troisième unité de branchement BU3. Elle est reliée à son autre extrémité à une cinquième alimentation PFE5. La troisième unité de branchement BU3 sépare les deux segments 5, 6 de la deuxième branche. Le réseau électrique est immergé. Les alimentations électriques PFE1, PFE2, PFE3, PFE4, PFE5 sont par exemple disposées à terre dans des stations de télécommunication ou à proximité. Le tronc, les branches et sous-branche peuvent relier plusieurs centres implantés sur différents continents. Leurs longueurs peuvent atteindre plusieurs milliers de kilomètres. Sur la figure 1, le réseau électrique est en état de fonctionnement nominal, en l'absence de toute perturbation.

La figure 2 illustre le segment 3 du tronc T compris entre la première unité de branchement BU1 et la deuxième alimentation PFE2. Cette dernière délivre un courant I1 qui circule dans les trois segments 1, 2, 3 du tronc jusqu'à la première alimentation PFE1. Ce courant 11 parcourt des répéteurs 22. Ces répéteurs comportent des amplificateurs optiques 10 qui nécessitent un courant nominal, par exemple de l'ordre de 0,8 A. Pour chaque amplificateur 10, le surplus de courant passe dans une diode Zéner 21 connectée en parallèle. Cette diode Zéner 21 a par ailleurs une fonction de régulation de tension aux bornes de l'amplificateur 10. Le passage d'un courant non nul dans une diode 21 provoque à ses bornes une tension VZ, par exemple de l'ordre de 7 volts. Pour assurer la continuité de service, c'est-à-dire l'alimentation en courant des répéteurs et des diodes Zéner, il faut donc assurer le passage dans le tronc d'un courant 11 supérieur au courant demandé par les amplificateurs 10 Les deux alimentations du tronc PFE1, PFE2 fonctionnent en générateur de courant. De ce fait, étant donné que, dans l'exemple de la figure 1, le courant 11 circule de la deuxième alimentation PFE2 vers la première alimentation PFE1, il s'ensuit que la deuxième alimentation PFE2 présente une tension positive alors que la première alimentation PFE1 présente une alimentation négative. La tension V décroît de façon plus ou moins linéaire d'une tension +V2 positive à une tension ûV1 négative, entre la première et la deuxième ~o alimentation. Ce profil de tension est illustré par une première courbe 31 de la figure 3. En cas de défaillance sur le tronc, notamment lors d'un court-circuit en un point A du tronc, le potentiel en ce point A passe au potentiel nul, soit à 0. Comme le montre la première courbe 31 de la figure 3, le potentiel en ce 15 point n'était pas nul. Pour assurer le passage du courant 11 sur tout le tronçon il faut donc décaler la courbe de décroissance en tension le long du tronçon d'une valeur AV pour que la nouvelle courbe de décroissance en tension 32 coïncide au potentiel 0 au point A. Pour cela, il faut jouer sur les tensions de sortie des alimentations électriques PFE1, PFE2 placées aux 20 deux extrémités du tronc, en fixant la première à une nouvelle valeur de tension ûV1' et la deuxième à une nouvelle valeur de tension +V2'. Cette opération est automatique si les deux alimentation sont régulées en courant.

On revient à la figure 1, plus particulièrement pour décrire le mode 25 d'alimentation d'une branche ou d'une sous-branche en fonctionnement nominal, c'est-à-dire en l'absence de défaillance. Dans ce cas, une unité de branchement BU1, si on considère à titre d'exemple la première branche B1, relie le segment 4 à la mer, c'est-à-dire au potentiel 0. Un courant 13 circule alors entre l'unité BU1 et l'alimentation électrique PFE3, dans un sens ou 30 dans l'autre selon le signe de la tension aux bornes de l'alimentation PFE3.

La figure 4 illustre le cas d'une défaillance dans la première branche B1. Un court circuit se produit en un point B de la branche. Etant donné que la branche B1 n'est pas connectée entre deux alimentations électriques comme 35 le tronc T, il n'est pas possible d'appliquer la solution décrite précédemment en cas de défaillance sur le tronc. Une partie de la branche B1 n'étant plus alimentée électriquement, la communication est temporairement perdue. Pour récupérer la communication, il faut que l'unité de branchement BU1 commute la branche B1 sur un segment 2 du tronc T de façon à ce qu'elle devienne partie intégrante d'un nouveau tronc qui, comme cela a été montré précédemment, a la capacité de résister aux défauts. L'ancien segment 3 du tronc T, connecté à l'unité de branchement BU1, est commuté à la mer et devient une simple branche avec un courant I1 circulant de la deuxième alimentation PFE2 vers la mer. 1 o Ces commutations sont réalisées par des relais haute tension. A cet effet, une unité de branchement peut comporter jusqu'à 6 ou 7 relais haute tension. Comme cela a été indiqué précédemment, ces relais diminuent la sûreté de fonctionnement de l'ensemble du système d'alimentation électrique. Par ailleurs, il est nécessaire de reconfigurer le réseau. Non 15 seulement il faut commuter les segments mais il faut aussi jouer sur toutes les alimentations électriques du réseau ainsi que sur les valeurs des courants 11, 12, 13, 14 fournis par ces alimentations. Il faut aussi s'adapter à toutes les possibilités de défaillance à travers tout le réseau. II en résulte une procédure de reconfiguration lourde et complexe à mettre en oeuvre. De plus, 20 un système selon l'art antérieur tel qu'illustré par la figure 1 impose des mises à la mer au niveau des unités de branchement BU1, BU2, BU3, ce qui peut entraîner des problèmes de corrosion au niveau des connections de mise à la mer.

25 La figure 5 illustre un exemple de système d'alimentation électrique selon l'invention, destiné à alimenter notamment des répéteurs dans un réseau de transmission à fibres optiques. A titre d'exemple l'architecture générale est la même que l'architecture de la figure 1. En particulier les segments de bases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sont les mêmes ainsi que les connexions aux alimentations 30 électriques PFE1, PFE2, PFE3, PFE4, PFE5. Ces dernières sont placées aux mêmes endroits, leurs tensions et courants diffèrent néanmoins du cas de la figure 1. Le réseau électrique ne comporte plus de branches ni de tronc. Il est essentiellement composé de segments reliés entre eux par des unités de branchement BU1', BU2', BU3'. Ces unités de branchement 35 assurent le raccordement électrique des segments comme l'illustre la figure 6 appliquée à l'unité de branchement BU3' qui relie des segments 5, 6, 7. Une unité de branchement a pour fonction d'assurer de façon permanente la continuité électrique entre les trois segments, sans mise à la mer notamment. Chaque unité de branchement relie trois segments dont le point de connexion forme un noeud du réseau. L'exemple de système électrique présenté à la figure 5 concerne un réseau de transmission entre cinq centres. Plus particulièrement, le système comporte 5 alimentations électriques et 7 segments conducteurs. L'invention peut être généralisée à un système à n postes d'alimentations électriques et 2n û 3 segments. Les segments sont reliés électriquement par trois en des noeuds, chaque alimentation électrique étant reliée à un segment 1, 3, 4, 5, 7. Les noeuds sont au niveau des unités de branchement qui réalisent les raccordements électriques. A l'intérieur de ces unités de branchement, les connexions électriques peuvent être réalisées en dur. En d'autres termes, chaque unité de branchement BU1', BU2', BU3' forme une liaison permanente entre ses trois segments, ce noeud de liaison n'est jamais relié à la terre ou à la mer. Les pertes électriques au niveau d'un noeud sont négligeables. Conformément à la loi des noeuds, la somme des courants arrivant sur un noeud est nulle. Selon l'invention, les alimentations électriques PFE1, PFE2, PFE3, PFE4, PFE5 sont régulées de telle sorte qu'elles fournissent chacune l'une des quatre valeurs de courant +1, -I, +21 ou -21, I étant une valeur de référence. Quelle que soit la complexité du réseau, il est toujours possible de choisir ces valeurs de sorte que le courant traversant tout segment soit lui aussi égal à +1, -1, +21 ou -21. C'est ce courant, simple ou double, qui traverse les répéteurs de la figure 2. L'exemple de la figure, 6 issu de la figure 5, montre qu'au noeud de branchement BU3' arrive un courant I par un segment 5 et par un autre segment 7 alors que sort un courant 21 vers un segment 6. La valeur de référence du courant I est par exemple de 1 ampère. Les courants circulent alors comme illustré par la figure 5. Au noeud situé au niveau de la première unité de branchement BU1' un courant I arrive de la deuxième alimentation PFE2. Un courant 21 part vers la troisième alimentation PFE3 et un courant I arrive du noeud situé au niveau de la deuxième unité de branchement BU2'. Par ailleurs, un courant I part de ce deuxième noeud vers la première alimentation PFE1 et un courant 21 arrive du noeud situé au niveau de la troisième unité de branchement BU3'. A ce troisième noeud arrive un courant I fourni par la quatrième alimentation PFE4 et un courant I fourni par la cinquième alimentation PFE5. Tous ces courants qui arrivent vers les noeuds ou en partent transitent par les segments du réseau d'alimentation électrique. D'autres configurations de courants que celle présenté à la figure 5 sont bien sûr possibles, toujours en partant des valeurs nominales I et 21. II suffit pour modifier les sens de courant de jouer sur les valeurs I ou 21 fournis par les alimentations électriques. Avantageusement, il n'y a que quatre valeurs de courant à prévoir pour les alimentations électriques, formant chacune un véritable générateur de courant. On peut choisir ces valeurs pour que des segments choisis soient exposés à une valeur donnée I de courant ou à son double 21. Si l'on souhaite par exemple minimiser le nombre d'alimentations fournissant 21, il est possible de réduire ce nombre à zéro lorsque n est pair, n/2 alimentations fournissant un courant positif +1 positif et les n/2 autres fournissant un courant négatif ûI, ou de réduire ce nombre à 1 lorsque n est impair, comme dans l'exemple de la figure 7 où seule PFE3 fournit un courant double. Chaque alimentation a une consigne de courant pour fournir le courant demandé.

La figure 7 illustre l'efficacité d'un système selon l'invention pour assurer la continuité de service en cas de défaillance. Plus particulièrement, la figure 7 illustre une défaillance survenue sur le segment 7 reliant la cinquième alimentation PFE5 à la troisième unité de branchement BU3'. Un court-circuit s'est produit en un point C de ce segment provoquant la mise à la mer ou au potentiel 0 de ce point. En raison de la loi des noeuds, un courant I continue à circuler de ce point C vers le noeud situé au niveau de la troisième unité de branchement BU3'. Par ailleurs, la cinquième alimentation continue à fournir un courant I sur le segment 7. Ainsi, malgré le défaut survenu sur ce segment, il continue à être alimenté par le courant I aussi bien en amont qu'en aval du défaut

La figure 8 illustre, par une courbe 81, la caractéristique courant -tension d'une des alimentations électriques PFE1, PFE2, PFE3, PFE4, PFE5 utilisées dans un système selon l'invention. Cette courbe 81, qui représente la variation de tension V en sortie d'alimentation en fonction du courant délivré I, comporte un plat suivi d'une pente à forte décroissance . Le courant Id en fonctionnement nominal ne se situe pas sur le plat de tension mais en un point 82 situé sur une pente où la tension varie rapidement alors que le courant varie peu. En fonctionnement nominal, en ce point 82, le courant a donc la valeur Id et la tension d'alimentation la valeur Vd. La pente, à forte décroissance, occupe donc une plage de courant Al très faible par rapport au courant nominal Id. A titre d'exemple, si Id est de l'ordre de 1 ampère, Al est de l'ordre de quelques millièmes d'ampères (mA). Aux environs du point de fonctionnement nominal 82, la tension V varie très rapidement en fonction du courant demandé, c'est-à-dire que l'alimentation électrique agit comme une source de courant. En particulier, en cas de défaillance, comme celle illustrée par la figure 7, une très légère variation de courant se produit. Néanmoins, en raison de la caractéristique tension-courant et notamment de sa forte pente, cette faible variation de courant entraîne une variation de tension significative autour de la valeur nominale Vd, du moins suffisante pour être facilement détectée. Cette variation de tension correspond précisément à ce qui est nécessaire pour atteindre 0 V au niveau du défaut C, soit une chute de tension égale à la tension au point C avant défaut. Cela permet avantageusement de détecter la présence d'une défaillance. La connaissance des caractéristiques électriques du réseau et notamment de son modèle électrique, en particulier la connaissance de la longueur des segments et de leurs résistances linéiques permet de déterminer l'endroit C où le potentiel de ligne est passé à O. Dans des conditions particulières de défaillances, conditions non nominales ou non usuelles, certaines alimentations peuvent être amenées à fonctionner dans leur secteur résistif, c'est-à-dire que la tension et le courant sont de signes opposés. Dans le cas particulier où l'alimentation électrique elle-même ne permet pas un tel fonctionnement, elle peut être associée en série avec une résistance. La figure 9 illustre un tel montage appliqué par exemple sur la première alimentation électrique PFE1. Dans cet exemple une résistance 91 est reliée en série en sortie de l'alimentation. Le passage du courant dans cette résistance crée une chute de tension supérieure à la chute de tension requise, de telle sorte que la tension nécessaire au niveau de l'alimentation PFE1 pour maintenir le courant requis redevient positive. Cette alimentation permet donc à l'alimentation électrique PFE1 d'absorber de l'énergie au lieu d'en produire, lorsque cela est nécessaire au maintien du courant requis.

En fonctionnement nominal, la résistance 91 peut être court-circuitée par un commutateur 92.

Les figures 10a et 10b illustrent des modes d'alimentation possible des amplificateurs formant les répéteurs. Comme il a été indiqué précédemment, des répéteurs à base d'amplificateurs sont régulièrement disposés le long des segments pour ré-amplifier les signaux optiques de transmission qui s'atténuent avec la distance. Les amplificateurs sont par exemple à pompe laser. La figure 10a présente une série d'amplificateurs 10 couplés chacun à une diode Zéner 21 en parallèle. Ces composants 10, 21 sont placés sur un segment 5 parcouru par le courant I. On a représenté sur les figures 10a et 10b les amplificateurs 10 des répéteurs. Les amplificateurs 10 représentés sur ces figures sont par exemple destinés à amplifier quatre groupes de fibres optiques, chaque amplificateur amplifiant un groupe.

Dans l'exemple de la figure 10a, la série comporte donc quatre amplificateurs alimentés en série. Dans ce cas, un seul amplificateur est disposé en parallèle avec une diode Zéner. L'amplificateur 10 absorbe son courant de fonctionnement, par exemple 0,8 A et la diode Zéner 21 absorbe l'excédent, c'est-à-dire I û 0,8. A titre d'exemple si le courant I est égal à 1 A, un courant de 0, 2 A traverse la diode. Dans le cas de la figure 10b le segment 6 sur lequel sont placés les répéteurs est parcouru par le courant 21. Dans ce cas, il est possible de disposer les amplificateurs 10 en parallèle deux à deux, deux amplificateurs étant eux-mêmes en parallèle avec une diode Zéner 21. Chaque amplificateur 10 consomme son courant nominal, par exemple 0,8 A. La diode Zéner 21 consomme l'excédent de courant, soit par exemple 21 û 1,6A. On économise ainsi des diodes Zéner. On diminue aussi la chute de tension globale puisque le nombre de diodes Zéner est deux fois moins élevé que dans le cas de la figure 10a. A titre d'exemple, si la tension aux bornes de la diode Zéner est de l'ordre de 7 volts, la chute de tension globale pour les circuits de la figure 10a est de 28 volts, alors qu'elle n'est que de 14 volts pour les mêmes circuits dans le cas de la figure 10b. Les modes d'alimentation des figures 10a et 10b peuvent être généralisé au cas où l'on dispose p amplificateurs en parallèle. En d'autres termes, p amplificateurs 10 peuvent être disposés en parallèle dans les segments 5 où le courant est simple, égal à I, et 2p amplificateurs 10 peuvent être disposés en parallèle dans les segments 6 où le courant est double, égal à 21, p étant un nombre entier supérieur ou égal à 1.

Généralement un même type de câble peut être utilisé pour un simple courant I ou un double courant 21. En ce qui concerne la chute de tension, elle est partiellement compensée dans le cas du double courant en utilisant un mode d'alimentation tel que proposé par la figure 10b. Avantageusement, l'invention réduit le nombre de défaillances, autres que les mises en court-circuits à la mer. En particulier, la disparition des relais haute tension au niveau des unités de branchement supprime le risque dû aux défaillances des relais. Le risque de fausse manipulation au niveau de la commande des relais et des tensions d'alimentation est aussi supprimé. Par ailleurs, il n'y a plus de mise à la mer d'extrémités de segments provoquant des risques de corrosions. Tous ces facteurs d'amélioration contribuent grandement à augmenter la fiabilité et la sécurité de fonctionnement d'un système selon l'invention.

Les figures 11 a et 11 b illustrent un mode de réalisation d'un système selon l'invention dans le cas d'une architecture de type Feston . La figure 11 a illustre cette configuration en fonctionnement nominal. Dans ce type de configuration, on retrouve un tronçon principal 111 auquel viennent se raccorder des segments secondaires 112 en des noeuds 113. Le tronçon principal est alors composé d'une succession de segments limités par deux noeuds de connexions successifs. Chaque segment secondaire 112est par ailleurs connecté à une alimentation PFEi. Le segment principal est connecté entre deux alimentations électriques PFE1, PFE2. Ce réseau peut par exemple longer un continent pour se connecter régulièrement via les segments secondaires à des centres de transmissions disposés le long des côtes.

La première alimentation PFE1 fournit par exemple un courant +1 et la deuxième alimentation fournit par exemple un courant ù I. En chacun des noeuds 113 de raccordement la loi des noeuds est vérifiée. Partant du fait que le courant parcourant le tronçon est +1 ou ù I, il en résulte que les segments secondaires sont parcourus par un courant double, +21 ou -21, fourni par leur alimentation PFEi. Sur le tronçon 111, deux segments successifs sont parcourus par des courants de sens opposé, +1 ou ù I. De même, deux alimentations PFEi, PFEi+1 de segments secondaires de rangs successifs fournissent des courants de sens opposés, + 21 ou ù 21. En cas de défaillance sur un des segments du réseau, le système opère comme décrit relativement à la figure 7. Dans une configuration de type Feston , un système selon l'invention a encore comme avantage qu'il permet une faible chute de tension le long du segment principal 111 en raison des changements successifs de sens du courant I. Du fait de ces changements de sens successifs la chute de tension globale en ligne est réduite, chaque segment annulant totalement ou partiellement la chute produite dans le segment précédent.

La figure 11a illustre une variante de réalisation d'un système selon l'invention, notamment dans le cadre d'une architecture de type Feston . Dans ce mode de réalisation, un relais est implanté au niveau des noeuds. Cela permet avantageusement en cas de besoin d'isoler un segment secondaire et donc son centre correspondant du reste du réseau. Dans ce cas, les segments sont reliés en des noeuds à l'intérieur d'unités de branchement comportant le relais qui réalise, dans une première position, une continuité électrique entre le segment secondaire 112 et le tronçon 111 et qui réalise, dans une deuxième position, l'isolement du segment secondaire.

La figure 11 b illustre une configuration où le deuxième segment secondaire 114 à partir de la première alimentation PFE1 a été isolé du reste du réseau par l'ouverture d'un relais au niveau de l'unité de branchement. Etant donné qu'un noeud a disparu et pour respecter la loi des noeuds, le courant et la tension fournis par la première alimentation PFE1 doivent changer de sens, de même le courant et la tension fournis par l'alimentation PFEO du premier segment. Ces changements de signe s'obtiennent par inversion manuelle des entrées et sorties des alimentations. Ainsi, dans un système selon l'invention, l'isolement d'un segment secondaire se fait facilement, car le changement de sens du courant fourni par les alimentations n'est pas difficile à réaliser.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Système d'alimentation électrique d'un réseau de transmission de signaux comportant n postes d'alimentations électriques (PFE1, PFE2, PFE3, PFE4, PFE5) et 2n-3 segments conducteurs (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), les segments comportant des composants (10, 21, 22) alimentés en courant pour transmettre de l'énergie au réseau de transmission, caractérisé en ce que les segments sont reliés électriquement par trois en des noeuds (BU1', BU2', BU3', 113), chaque poste d'alimentation électrique étant relié à une extrémité d'un segment (1, 3, 4, 5, 7), un poste d'alimentation électrique fournissant un courant adapté, simple (I) ou double (21), positif ou négatif.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un tronçon principal (111) sur lequel sont reliés des segments secondaires (112) en des noeuds (113), le tronçon principal étant formé de segments disposés entre les noeuds.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tronçon principal (111) est connecté à ses extrémités à deux postes d'alimentation (PFE1, PFE2) fournissant chacun un courant simple (I), positif ou négatif, chaque segment secondaire (112) étant connecté à une extrémité à un poste d'alimentation (PFEi) fournissant un courant double (21), positif ou négatif.

4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les segments sont reliés en des noeuds à l'intérieur d'unités de branchement (BU1', BU2', BU3') réalisant une continuité électrique permanente entre les segments.

5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les segments sont reliés en des noeuds à l'intérieur d'unités de branchement (113) comportant un relais réalisant, dans une première position, une continuité électrique entre le segment secondaire (112) et le tronçon principal (111) et réalisant, dans une deuxième position, l'isolement du segment secondaire.

6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau de transmission est un réseau à fibres optiques.

7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les composants sont des amplificateurs optiques (10).

8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que p amplificateurs (10) sont disposés en parallèle dans les segments (5) où le courant est simple (I) et 2p amplificateurs (10) sont disposés en parallèle dans les segments (6) où le courant est double (21), p étant un nombre entier supérieur ou égal à 1.

9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les postes d'alimentation électrique (PFEi) ont un point de fonctionnement en tension et courant (82) situé sur une pente de la caractéristique (81) de la tension en fonction du courant, l'apparition d'un défaut d'isolement en un point (C) du système étant détectée par une variation de tension au niveau au moins d'un poste d'alimentation électrique.

10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les postes d'alimentation électriques comportent en série une résistance (91) pour leur permettre d'absorber de l'énergie au lieu d'en produire, lorsque cela est nécessaire au maintien du courant requis.

11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est immergé. 30