JP2001230707A - 給電線接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランク局間の直接給電構成に迅速且つ安定
に遷移できるようにする。 【解決手段】 トランク局３０と分岐局３４との間の給
電路上に配置されるリレー回路５８ａに並列に、リレー
動作のしきい値電流を一定値に調整する抵抗８６ａとリ
レー回路５８ａの動作時に開放する常閉スイッチ８８ａ
を直列接続した回路を接続する。トランク局３０，３２
間の給電路上に配置される各リレー回路５０ａ，５０ｂ
に並列に、リレー動作のしきい値電流を一定値に調整す
る抵抗８２ａ，８２ｂとリレー回路５０ａ，５０ｂの動
作時に開放する常閉スイッチ８４ａ，８４ｂを直列接続
した回路を接続する。トランク局３２と分岐局３４との
間の給電路上に配置されるリレー回路５８ｂに並列に、
リレー動作のしきい値電流を一定値に調整する抵抗８６
ｂとリレー回路５８ｂの動作時に開放する常閉スイッチ
８８ｂを直列接続した回路を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給電線接続装置に
関し、より具体的には、光ファイバ伝送システムの分岐
ユニットに配備されるのに適した給電線接続装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】昨今の、光ファイバ・ケーブルをリング
状に接続した海底光ファイバ伝送システムでは、分岐局
の信頼性を高めるために、１つの分岐局に２つの分岐ユ
ニットを接続する二重分岐方式が採用されている。光海
底ケーブルの途中に設けられる光中継器に必要な電力
は、光海底ケーブル内の給電線を介して陸揚げ局から供
給される。

【０００３】図３は二重分岐方式の給電系の概略構成ブ
ロック図を示す。１０，１２はトランク局（又は陸揚げ
局）、１４が分岐局、１６ａ，１６ｂは分岐ユニット
（の給電線接続回路）である。給電線２０がトランク局
１０と分岐ユニット１６ａの給電線接続端子Ａの間に接
続され、給電線２２が分岐ユニット１６ａの給電線接続
端子Ｃと分岐局１４の間に接続される。給電線２４が分
岐局１４と分岐ユニット１６ｂの給電線接続端子Ｃとの
間に接続され、給電線２６が分岐ユニット１６ｂの給電
線接続端子Ｂとトランク局１２との間に接続される。給
電線２８は、分岐ユニット１６ａの給電線接続端子Ｂと
分岐ユニット１６ｂの給電線接続端子Ａとの間に接続さ
れる。

【０００４】分岐ユニット１６ａ，１６ｂは２０ｋｍ程
度の比較的、短い距離で配置されるので、その間のトラ
ンク・ケーブルは一般に無中継伝送となり、電源を必要
としない。図３に示す給電システムは、実際には、図４
に示すように構成される。すなわち、分岐ユニット１６
ａの給電線接続回路では、給電線接続端子Ａ，Ｃ間が接
続する状態にあり、トランク局１０が＋電位、分岐局１
４が−電位となって、トランク局１０から分岐局１４に
向かう電流が給電線２０，２２上を流れる。また、分岐
ユニット１６ｂの給電線接続回路では、給電線接続端子
Ｂ，Ｃ間が接続する状態にあり、分岐局１４が＋電位、
トランク局１２が−電位となって、分岐局１４からトラ
ンク局１２に向かう電流が給電線２４，２６上を流れ
る。

【０００５】海底光ファイバ伝送システムの海中分岐ユ
ニットに使用される給電線接続回路として、特開平１１
−１８６９５９号公報に記載される構成が知られてい
る。図５は、その概略構成ブロック図を示す。その構成
と動作を簡単に説明するが、詳細は、同公報を参照され
たい。なお、海中分岐装置内の給電制御回路に使用可能
な構成要素は、一般に、信頼性の点から、リレー、抵抗
及びツェナーダイオード（ＺＤ）に限定されている。

【０００６】３０，３２はトランク局、３４は分岐局、
３６ａ，３６ｂはトランク局３０，３２間のトランク・
ケーブルに分岐局３４を接続する分岐ユニット（の給電
線接続回路）であり、給電線４０がトランク局３０と分
岐ユニット３６ａの給電線接続端子Ａ１に接続し、給電
線４２が分岐ユニット３６ａの給電線接続端子Ｃ１と分
岐局３４に接続する。給電線４４が分岐局３４と分岐ユ
ニット３６ｂの給電線接続端子Ｃ２に接続し、給電線４
６が分岐ユニット３６ｂの給電線接続端子Ｂ２とトラン
ク局３２に接続する。給電線４８は分岐ユニット３６ａ
の給電線接続端子Ｂ１と分岐ユニット３６ｂの給電線接
続端子Ａ２に接続する。

【０００７】分岐ユニット３６ａの給電線接続回路の構
成を説明する。給電線接続端子Ａ１は、中央結節点Ｏ１
に直接接続し、給電線接続端子Ｂ１は、リレー回路５０
ａ及び常閉スイッチ５２ａを介して中央結節点Ｏ１に接
続する。リレー回路５０ａに並列に、給電線接続端子Ｂ
１から中央結節点Ｏ１に向かう方向の電流をバイパスす
るツェナー・ダイオード５４ａが接続する。中央結節点
Ｏ１はまた、短絡障害用抵抗５６ａ、リレー回路５８
ａ、常閉スイッチ６０ａ、並びに、スイッチ６２ａの選
択接点ａ及び共通接点ｃを介して給電線接続端子Ｃ１に
接続する。抵抗５６ａに並列に、常開スイッチ６４ａが
接続する。リレー回路５８ａに並列に、端子Ｃ１から中
央結節点Ｏ１に向かう方向の電流をバイパスするツェナ
ー・ダイオード６６ａが接続する。

【０００８】スイッチ６２ａは２つの選択接点ａ，ｂ及
び共通接点ｃを具備し、通常は、共通接点ｃが選択接点
ａに接続している。スイッチ６２ａの選択接点ａがスイ
ッチ６０ａに接続し、共通接点ｃが給電線接続端子Ｃ１
に接続する。スイッチ６２ａの選択接点ｂは、リレー回
路６８ａを介してアースに接続する。リレー回路６８ａ
に並列に、スイッチ６２ａの選択接点ｂの側からアース
に向かう電流をバイパスするツェナー・ダイオード７０
ａが接続する。また、スイッチ６２ａの共通接点ｃ（即
ち、給電線接続端子Ｃ１）と選択接点ｂとの間には常開
スイッチ７２ａが接続する。

【０００９】スイッチ６２ａはリレー回路５０ａにより
切替え制御される。即ち、リレー回路５０ａは、電流が
流れていない状態では、スイッチ６２ａを選択接点ａに
接続し、一定以上の電流が流れると、スイッチ６２ａを
選択接点ｂに切り替える。リレー回路５８ａは、一定以
上の電流が流れると、スイッチ５２ａを開放すると共
に、スイッチ６４ａを閉成する。リレー回路６８ａは、
一定以上の電流が流れると、常閉スイッチ６０ａを開放
すると共に常開スイッチ７２ａを閉成する。

【００１０】リレー回路５０ａ，５８ａ，６８ａにそれ
ぞれ所定の方向の電流が流れるときでも、リレー回路５
０ａ，５８ａ，６８ａの電位差は、並列に接続されるツ
エナー・ダイオード５４ａ，６６ａ，７０ａの降伏電圧
により制限される。即ち、ツェナー・ダイオード５４
ａ，６６ａ，７０ａにより、リレー回路５０ａ，５８
ａ，６８ａに過剰な電流が流れるのを防止する。

【００１１】無給電状態では、スイッチ５２ａ，６０ａ
が閉成し、スイッチ６２ａが選択接点ａに接続している
ので、給電線接続端子Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は全て中央結節
点Ｏ１で相互に接続していることになる。

【００１２】給電線接続端子Ａ１，Ｂ１間が接続し、端
子Ｃ１がアースに接続する接続状態にしたい場合には、
給電線接続端子Ａ１に＋電位、給電線接続端子Ｂ１に−
の電位を印加する。すると、給電線接続端子Ａ１から給
電線接続端子Ｂ１に向けて電流が流れる。リレー回路５
０ａに充分大きな電流が流れ、リレー回路５０ａはスイ
ッチ６２ａを選択接点ｂに切り替える。但し、リレー回
路５０ａに流れ得る電流は、ツェナー・ダイオード５４
ａの降伏電圧により制限される。これにより、給電線接
続端子Ｃ１は中央結節点Ｏ１から切り離され、スイッチ
６２ａの選択接点ｂ及びリレー回路６８ａを介してアー
スに接続する。

【００１３】ここで、給電線接続端子Ｃ１がアースに対
して−の電位になっていると、リレー回路６８ａに電流
が流れ、リレー回路６８ａがスイッチ６０ａを開放する
と共にスイッチ７２ａを閉成する。スイッチ７２ａが閉
成する結果、スイッチ６２ａの接続状態に関わらず、給
電線接続端子Ｃ１はスイッチ７２ａ及びリレー回路６８
ａを介してアースに接続し、これによりアースへの接続
が自己保持される。この状態では、給電線接続端子Ａ
１，Ｂ１に接続する給電線とは独立に、給電線接続端子
Ｃ１に接続する給電線に電源電流を流すことが可能にな
る。

【００１４】給電線接続端子Ｃ１がアースに対して＋の
電位になっていると、給電線接続端子Ｃ１からアースに
向かう電流がツェナー・ダイオード７０ａを流れるの
で、リレー回路６８ａには必要な電流が流れない。これ
により、スイッチ７２ａは開放したままであり、スイッ
チ６０ａも閉成したままとなる。このときでも、リレー
回路５０ａに電流が流れている限り、スイッチ６２ａは
選択接点ｂに接続しているので、給電線接続端子Ｃ１は
中央結節点Ｏ１から切り離されてアースに接続してい
る。従って、給電線接続端子Ｃ１が−電位の場合と同様
に、給電線接続端子Ａ１，Ｂ１に接続する給電線とは独
立に、給電線接続端子Ｃ１に接続する給電線に電源電流
を流すことが可能になる。但し、この場合には、給電接
続端子Ｂ１の電位が上がって、リレー回路５０ａに十分
な電流が流れなくなると、スイッチ６２ａが選択接点ａ
に切り替わり、この結果、給電線接続端子Ｃ１が中央結
節点Ｏ１に接続する。

【００１５】中央結節点Ｏ１と給電線接続端子Ｃ１との
間に抵抗５６ａを挿入してあるので、仮に給電線接続端
子Ｃ１が短絡していても、給電線接続端子Ａ１，Ｂ１間
に上述の極性の電位を印加することで、給電線接続端子
Ａ１，Ｂ１間が接続し、端子Ｃ１がアースに接続する接
続状態を確立できる。

【００１６】給電線接続端子Ａ１，Ｃ１間が接続し、端
子Ｂ１が浮いている接続状態にしたいときには、無給電
状態から給電線接続端子Ａ１に＋の電位を印加すると共
に給電線接続端子Ｃ１に−の電位を印加する。無給電状
態ではスイッチ６０ａが閉成し、スイッチ６２ａが選択
接点ａに接続しているので、給電線接続端子Ａ１から給
電線接続端子Ｃ１に、抵抗５６ａ、リレー回路５８ａ、
スイッチ６０ａ並びにスイッチ６２ａの選択接点ａ及び
共通接点ｃを介して電流が流れる。リレー回路５８ａに
一定以上の電流が流れることにより、スイッチ６４ａは
閉成し、スイッチ５２ａは開放する。スイッチ５２ａが
開放されることで、給電線接続端子Ｂ１は中央結節点Ｏ
１から切り離される。スイッチ６４ａが閉成すること
で、抵抗５６ａがバイパスされ、無駄な電圧降下が発生
しない。

【００１７】分岐ユニット３６ｂの給電線接続回路は、
基本的に、分岐ユニット３６ａの給電線接続回路と類似
しており、その構成要素５０ｂ〜７２ｂは分岐ユニット
３６ａの構成要素５０ａ〜７２ａに対応している。相違
点は以下の通りである。即ち、分岐ユニット３６ａでは
給電線接続端子Ｂ１と中央結節点Ｏ１との間に、リレー
回路５０ａ、スイッチ５２ａ及びツェナー・ダイオード
５４ａが接続するが、分岐ユニット３６ｂでは、給電線
接続端子Ａ２と中央結節点Ｏ２との間に、同様のリレー
回路５０ｂ、スイッチ５２ｂ及びツェナー・ダイオード
５４ｂが接続し、中央結節点Ｏ２と給電線接続端子Ｂ２
は直接、接続している。ツェナー・ダイオード５４ｂ
は、中央結節点Ｏ２から給電線接続端子Ａ２の方向でリ
レー回路５０ｂをバイパスする向きに接続されている。
ツェナー・ダイオード６６ｂは、中央結節点Ｏ２から給
電線接続端子Ｃ２の方向に流れる電流がリレー回路５８
ｂをバイパスする向きに接続されている。

【００１８】分岐ユニット３６ｂ内の給電線接続回路の
動作を簡単に説明する。無給電状態では、スイッチ５２
ｂ，６０ｂが閉成し、スイッチ６２ｂが選択接点ａに接
続しているので、給電線接続端子Ａ２，Ｂ２，Ｃ２は全
て中央結節点Ｏ２で相互に接続している。

【００１９】給電線接続端子Ａ２，Ｂ２間が接続し、端
子Ｃ２がアースに接続する接続状態にしたい場合には、
給電線接続端子Ａ２に＋電位、給電線接続端子Ｂ２に−
の電位を印加する。すると、給電線接続端子Ａ２から給
電線接続端子Ｂ２に向けて電流が流れる。リレー回路５
０ｂに充分大きな電流が流れ、リレー回路５０ｂはスイ
ッチ６２ｂを選択接点ｂに切り替える。但し、リレー回
路５０ｂに流れ得る電流は、ツェナーダイオード５４ｂ
の降伏電圧により制限される。これにより、給電線接続
端子Ｃ２は中央結節点Ｏ２から切り離され、スイッチ６
２ｂの選択接点ｂ及びリレー回路６８ｂを介してアース
に接続することになる。

【００２０】ここで、給電線接続端子Ｃ２がアースに対
して−の電位になっていると、リレー回路６８ｂに電流
が流れ、リレー回路６８ｂがスイッチ６０ｂを開放する
と共にスイッチ７２ｂを閉成する。スイッチ７２ｂが閉
成する結果、スイッチ６２ｂの接続状態に関わらず、給
電線接続端子Ｃ２はスイッチ７２ｂ及びリレー回路６８
ｂを介してアースに接続し、これにより、アースへの接
続が自己保持される。この状態では、給電線接続端子Ａ
２，Ｂ２に接続する給電線とは独立に、給電線接続端子
Ｃ２に接続する給電線に電源電流を流すことが可能にな
る。

【００２１】給電線接続端子Ｃ２がアースに対して＋の
電位になっていると、給電線接続端子Ｃ２からアースに
向かう電流がツェナー・ダイオード７０ｂを流れるの
で、リレー回路６８ｂには必要な電流が流れない。これ
により、スイッチ７２ｂは開放したままであり、スイッ
チ６０ｂも閉成したままとなる。このときでも、リレー
回路５０ｂに電流が流れている限り、スイッチ６２ｂは
選択接点ｂに接続しているので、給電線接続端子Ｃ２は
中央結節点Ｏ２から切り離されてアースに接続してい
る。従って、給電線接続端子Ｃ２が−電位の場合と同様
に、給電線接続端子Ａ２，Ｂ２に接続する給電線とは独
立に、給電線接続端子Ｃ２に接続する給電線に電源電流
を流すことが可能になる。但し、この場合には、給電線
接続端子Ｂ２の電位が上がって、リレー回路５０ｂに十
分な電流が流れなくなると、スイッチ６２ｂが選択接点
ａに切り替わり、この結果、給電線接続端子Ｃ２が中央
結節点Ｏ２に接続する。

【００２２】中央結節点Ｏ２と給電線接続端子Ｃ２との
間に抵抗５６ｂを挿入してあるので、仮に給電線接続端
子Ｃ２が短絡していても、給電線接続端子Ａ２，Ｂ２間
に上述の極性の電位を印加することで、給電線接続端子
Ａ２，Ｂ２間が接続し、端子Ｃ２がアースに接続する接
続状態を確立できる。

【００２３】給電線接続端子Ｂ２，Ｃ２間が接続し、端
子Ａ２が浮いている接続状態にしたいときには、無給電
状態から給電線接続端子Ｃ２に＋の電位を印加すると共
に給電線接続端子Ｂ２に−の電位を印加する。無給電状
態ではスイッチ６０ｂが閉成し、スイッチ６２ｂが選択
接点ａに接続しているので、給電線接続端子Ｃ２から給
電線接続端子Ｂ２に、スイッチ６２ｂの共通接点ｃ及び
選択接点ａ、スイッチ６０ｂ、リレー回路５８ｂ、及び
抵抗５６ｂを介して電流が流れる。リレー回路５８ｂに
一定以上の電流が流れることにより、スイッチ６４ｂは
閉成し、スイッチ５２ｂは開放する。スイッチ５２ｂが
開放されることで、給電線接続端子Ａ２は中央結節点Ｏ
２から切り離される。スイッチ６４ｂが閉成すること
で、抵抗５６ｂがバイパスされ、無駄な電圧降下が発生
しない。

【００２４】このように、各分岐ユニット３６ａ，３６
ｂの給電線接続回路を目的の接続状態に到達させるに
は、分岐ユニット３６ａ，３６ｂ内の給電線接続回路に
含まれる複数のリレー５０ａ，６４ａ，６８ａ；５０
ｂ，６４ｂ，６８ｂを一定の順序で動作させる必要があ
る。また、ケーブル障害に対して、迅速に給電系を再構
築する必要がある。一般的には、陸に近い給電線４２，
４４が破断される可能性が高く、その場合、図６に示す
ように、給電線４０，４８，４６を互いに接続する、ト
ランク局１０，１４間での直接給電に迅速に切り換える
必要がある。図６に示す給電構成を確立するには、トラ
ンク局３０とトランク局３２から給電電流をバランス良
く増加させることにより分岐ユニット３６ａ，３６ｂ内
の給電線接続回路のリレー回路５０ａ，５０ｂ，５８
ａ，５８ｂを所望の順序で動作させなければならない。

【００２５】図７は、図６に示す給電構成の電気的等価
回路を示す。給電線４８の電気抵抗をＲ_Ｓ３、分岐ユニ
ット３６ａと地絡点間の給電線（給電線４２の一部）の
等価的な抵抗をＲ_Ｃ1、分岐ユニット３６ｂと地絡点間
の給電線（給電線４４の一部）の等価的な抵抗をＲ_Ｃ２
とする。リレー回路５０ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂの
抵抗は、Ｒ_Ｃ１、Ｒ_Ｃ２及びＲ_Ｓ３に含まれているもの
とする。また、給電線４０，４２，４４，４６に流れる
電流をそれぞれＩ_Ｓ１，Ｉ_Ｓ２，Ｉ_Ｓ３，Ｉ_{Ｓ ４}，Ｉ
_Ｓ５とする。

【００２６】電流Ｉ_Ｓ２，Ｉ_Ｓ３は下式で求められる。
すなわち、 Ｉ_Ｓ２＝｛（Ｒ_Ｓ３＋Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ２）Ｉ_Ｓ１−（Ｒ_１＋
Ｒ_Ｃ２）Ｉ_Ｓ４｝／（２Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ１＋Ｒ_Ｃ２＋
Ｒ_Ｓ３） Ｉ_Ｓ３＝｛（Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ１）Ｉ_Ｓ１−（Ｒ_Ｓ３＋Ｒ_１＋
Ｒ_Ｃ２）Ｉ_Ｓ４｝／（２Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ１＋Ｒ_Ｃ２＋
Ｒ_Ｓ３） である。ここで、Ｒ_１＞＞Ｒ_Ｓ３を満たすように、抵抗
Ｒ_１の値を設定する。すると、Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ１＞＞
Ｒ_Ｓ３、Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ２＞Ｒ_Ｓ３であるので、上式は、次
のように近似される。すなわち、 Ｉ_Ｓ２≒（Ｉ_Ｓ１−Ｉ_Ｓ４）／｛１＋（Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ１）
／（Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ２）｝ Ｉ_Ｓ３≒（Ｉ_Ｓ１−Ｉ_Ｓ４）／｛１＋（Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ２）
／（Ｒ_１＋Ｒ_Ｃ１）｝ となる。

【００２７】これらの式から、給電線４２，４４がアー
スに短絡した場合に、各分岐ユニット３６Ａ，３６Ｂか
らそれぞれ給電線４２，４４に流れる電流Ｉ_Ｓ２，Ｉ
_Ｓ３は、Ｉ_Ｓ１（トランク局３０から分岐ユニット３６
Ａへの電流）とＩ_Ｓ４（分岐ユニット３６ｂからトラン
ク局３２への電流）の差を超えることはないことが分か
る。従って、給電構成を再構築する場合に、Ｉ_Ｓ１とＩ
_Ｓ４の差がリレー回路５８ａ，５８ｂの動作電流Ｉ
_ＴＨ１以下になるようにＩ_Ｓ１とＩ_Ｓ４を起ち上げてい
けば、リレー回路５８ａ，５８ｂは動作しない。この条
件のもとで、Ｉ_Ｓ１とＩ_Ｓ４を交互に増加させていけ
ば、リレー回路５０ａ，５０ｂを動作させることができ
る。リレー回路５０ａ，５０ｂが動作すれば、スイッチ
６２ａ，６２ｂがｂ接点に接続し、これにより、給電線
接続端子Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ中央結節点Ｏ１，Ｏ２か
ら切り離されると共に、給電線４０，４６が給電線４８
を介して接続し、トランク局３０、３２間の直接給電路
が形成される。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、リレ
ーの動作しきい値電流は個々のリレーにより大きく異な
る。例えば、通常、海底分岐ユニットに利用される真空
リレーの場合、リレーの動作しきい値電流は、３６〜８
７ｍＡの範囲内の値をとる。従って、Ｉ_Ｓ１とＩ _Ｓ４の
差を３６ｍＡ以下に保ちながら、Ｉ_Ｓ１とＩ_Ｓ４を８７
ｍＡ以上に徐々に増加させる必要がある。

【００２９】また、リレー回路５０ａ及び同５０ｂが動
作すると、それぞれ、給電線４２及び同４４が分岐ユニ
ット３６ａ及び同３６ｂから切り離されるので、分岐ユ
ニット３６ａ，３６ｂと地絡地点間の電流路が遮断され
る。その結果、条件によっては、リレー回路５０ａ，５
０ｂに流れる電流値が過渡的に減少する。この減少幅が
大きいと、リレー回路５０ａ，５０ｂが非動作状態に戻
り、その結果、スイッチ６２ａ，６２ｂがチャタリング
を起こしてしまう。これはしばしば、給電の障害とな
る。

【００３０】この過渡的な電流の減少幅を制限するに
は、Ｉ_Ｓ１とＩ_Ｓ４の差を充分小さい値に保ちながら、
Ｉ_Ｓ１とＩ_Ｓ４を交互に増加させる必要がある。実際の
起ち上げでは、電源の電流値の設定誤差などを考慮し
て、十分な余裕を持ちながら起ち上げ順を設定する必要
がある。例えば、以下のようなステップで電流、Ｉ_Ｓ１
とＩ_Ｓ４を断ち上げる。すなわち、 ステップ＃１：Ｉ_Ｓ１を０から２５ｍＡに増加し、 ステップ＃２：Ｉ_Ｓ４を０から５０ｍＡに増加し、 ステップ＃３：Ｉ_Ｓ１を２５ｍＡから７５ｍＡに増加
し、 ステップ＃４：Ｉ_Ｓ４を５０ｍＡから１００ｍＡに増加
し、 ステップ＃５：Ｉ_Ｓ１を７５ｍＡから１Ａに増加し、 ステップ＃６：Ｉ_Ｓ４を１００ｍＡから１Ａに増加す
る。

【００３１】従来例では、このように、トランク局３
０，３２間の直接給電路を形成するのに６ステップ必要
であり、それも、細心の注意を払って各ステップを経る
必要があるので、目的の給電構成を得るのに相当長い時
間を必要とする。特に、障害発生時には、給電路を迅速
に再構成して通信を再開する必要があるので、給電路の
再構成に要する時間を時間を短縮する必要がある。

【００３２】本発明は、このような問題点を解決し、最
小のステップで給電路を再構成できる給電線接続装置を
提示することを目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る給電線接続
装置は、第１、第２及び第３の給電線接続端子と、当該
第１の給電線接続端子に電気的に接続する中央結節点
と、当該第２の給電線接続端子と当該中央結節点との間
を電気的に接続する常閉の第１スイッチと、当該第３の
給電線接続端子と当該中央結節点との間を電気的に接続
する常閉の第２スイッチと、当該第２の給電線接続端子
と当該中央結節点との間を流れる電流量を検出し、検出
された電流量が所定しきい値以上のときに、当該第２ス
イッチを開放する第１の電流検出回路であって、第１の
電流値以上の電流で当該第２スイッチを開放する第１の
リレーと、当該第１の電流検出回路に当該所定しきい値
の電流が入力するときに当該第１のリレーに当該第１の
電流値の電流が入力するように当該第１の電流検出回路
の入力抵抗値を調整する第１の調整抵抗と、当該第１の
リレーの動作に応じて当該第１の調整抵抗を切り離す第
３のスイッチとからなる第１の電流検出回路と、当該第
３の給電線接続端子と当該中央結節点との間を流れる電
流量を検出し、検出された電流量が所定しきい値以上の
ときに、当該第１スイッチを開放する第２の電流検出回
路であって、第２の電流値以上の電流で当該第１スイッ
チを開放する第２のリレーと、当該第２の電流検出回路
に当該所定しきい値の電流が入力するときに当該第２の
リレーに当該第２の電流値の電流が入力するように当該
第２の電流検出回路の入力抵抗値を調整する第２の調整
抵抗と、当該第２のリレーの動作に応じて当該第２の調
整抵抗を切り離す第４のスイッチとからなる第１の電流
検出回路とを具備することを特徴とする。

【００３４】この構成により、安定的且つ迅速に所望の
給電構成を確立できる。

【００３５】好ましくは、当該第１の調整抵抗及び当該
第３のスイッチが当該第１のリレーに並列なバイパス路
上に配置され、当該第２の調整抵抗及び当該第４のスイ
ッチが当該第２のリレーに並列なバイパス路上に配置さ
れる。

【００３６】本発明に係る給電線接続装置は、また、３
つ以上の給電線接続端子と、これら給電線接続端子間の
電気的接続をオン・オフする少なくとも１つの接続スイ
ッチと、所定の給電線接続端子間の電流量を検出し、当
該電流量が所定しきい値以上か否かで当該接続スイッチ
を切り換える電流検出回路であって、当該所定しきい値
の電流とは異なる所定動作電流値に従って当該接続スイ
ッチを切り換えるリレーと、当該電流検出回路に当該所
定しきい値の電流が入力するときに当該リレーに当該所
定動作電流値の電流が入力するように当該電流検出回路
の入力抵抗値を調整する調整抵抗と、当該リレーの動作
に応じて当該調整抵抗を切り離すスイッチとからなる電
流検出回路とを具備することを特徴とする。

【００３７】好ましくは、当該電流検出回路が、当該接
続スイッチの配置される当該給電線接続端子間とは異な
る給電線接続端子間に配置される。更には、当該電流検
出回路が、当該接続スイッチ毎に設けられている。

【００３８】好ましくは、調整抵抗及び当該スイッチが
当該リレーに並列なバイパス路上に配置される。

【００３９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００４０】図１は、本発明の一実施例の概略構成図を
示す。分岐ユニット３６ａ，３６ｂの各構成を、分岐ユ
ニット８０ａ，８０ｂとして図示するように変更した。
図５と同じ構成要素には同じ符号を付してある。

【００４１】具体的には、分岐ユニット３６ａに対応す
る分岐ユニット８０ａでは、リレー回路５０ａに並列
に、可変抵抗８２ａとリレー回路５０ａにより開放され
る常閉スイッチ８４ａの直列回路を接続すると共に、リ
レー回路５８ａに並列に、可変抵抗８６ａとリレー回路
５８ａにより開放される常閉スイッチ８８ａの直列回路
を接続する。同様に、分岐ユニット３６ｂに対応する分
岐ユニット８０ｂでは、リレー回路５０ｂに並列に、可
変抵抗８２ｂとリレー回路５０ｂにより開放される常閉
スイッチ８４ｂの直列回路を接続すると共に、リレー回
路５８ｂに並列に、可変抵抗８６ｂとリレー回路５８ｂ
により開放される常閉スイッチ８８ｂの直列回路を接続
する。

【００４２】可変抵抗８２ａ，８２ｂ，８６ａ，８６ｂ
はそれぞれ、リレー回路５０ａ，５０ｂ，５８ａ，５８
ｂの個体差を吸収して、見掛け上、リレー回路５０ａ，
５０ｂ，５８ａ，５８ｂ及び抵抗８２ａ，８２ｂ，８６
ａ，８６ｂからなるリレー装置の動作しきい値電流が一
定値になるように調整する調整抵抗として機能する。従
って、給電線接続端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，
Ｃ２及び中央結節点Ｏ１，Ｏ２間の接続形態と切換え方
法自体は、図５に示す従来例と同じであり、詳細は説明
は省略する。

【００４３】なお、スイッチ５２ａ（５２ｂ）とスイッ
チ６４ａ（６４ｂ）は、一方の接点が同じ箇所に接続し
ているので、これらのスイッチを２つの選択接点を具備
する単一のスイッチで置換できることは明らかである。
また、スイッチ６４ａ（６４ｂ）とスイッチ８８ａもま
た、一方の接点を同じ箇所に接続するように配置できる
ので、これらのスイッチを２つの選択接点を具備する単
一のスイッチで代替できることも、明らかである。

【００４４】抵抗８２ａ，８２ｂ，８６ａ，８６ｂ及び
スイッチ８４ａ，８４ｂ，８８ａ，８８ｂの作用を詳細
に説明する。抵抗８２ａの抵抗値は、以下のように決定
する。リレー回路５０ａの動作しきい値電流を
Ｉ_ｔｈ’、リレー回路５０ａのコイルの直流抵抗を
Ｒ_ｋ’、抵抗８２ａの抵抗値をＲ、リレー回路５０ａが
動作するときにコイルに流れる電流Ｉｔｈ’とそのとき
に抵抗８２ａに流れる電流の合計電流をＩ_ｔｈとする。
これらの値の間には、次の関係が成立する。すなわち、 Ｒ＝Ｉ_ｔｈ’・Ｒ_ｋ’／（Ｉ_ｔｈ−Ｉ_ｔｈ’） 同様の方法で抵抗８２ｂ，８８ａ，８８ｂの抵抗値を決
定する。

【００４５】Ｉ_ｔｈを全てのリレー回路５０ａ，５０
ｂ，５８ａ，５８ｂの動作しきい値電流Ｉ_ｔｈ’よりも
大きい一定値に設定する。例えば、各リレー回路５０
ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂの動作しきい値電流値が３
６〜８７ｍＡの範囲に入る場合、Ｉ_ｔｈ＝１００ｍＡと
する。これを上式に適用して、各抵抗８２ａ，８２ｂ，
８６ａ，８６ｂの抵抗値を決定する。これにより、リレ
ー回路５０ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂの動作しきい値
電流が、見掛け、同じ一定値Ｉ_ｔｈになる。

【００４６】ここまででは、単に、リレー回路５０ａ，
５０ｂ，５８ａ，５８ｂの固体差を吸収する調整抵抗８
２ａ，８２ｂ，８６ａ，８６ｂをそれぞれリレー回路５
０ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂに並列に接続しただけで
ある。本実施例では更に、リレー回路５０ａ，５０ｂ，
５８ａ，５８ｂにより開放されるスイッチ８４ａ，８４
ｂ，８８ａ，８８ｂを抵抗８２ａ，８２ｂ，８６ａ，８
６ｂに直列に接続してあるので、以下の作用効果があ
る。すなわち、例えば、リレー回路５０ａが動作する
と、スイッチ８４ａが開放されるので、抵抗８２ａが切
り離される。その結果、抵抗８２ａに流れていた電流が
リレー回路５０ａに流れ込むことになり、これが、リレ
ー回路５０ａの動作を加速する。この正帰還により、リ
レー回路５０ａは高速に状態を遷移する。この動作は、
リレー回路５０ｂ，５８ａ，５６８ｂについても同様で
ある。

【００４７】このように、本実施例では、各リレー動作
のしきい値が一定に調整されているので、電流ステップ
幅を大きくすることができる。また、各リレー回路５０
ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂに並列に接続される抵抗８
２ａ，８２ｂ，８６ａ，８６ｂを各リレー回路５０ａ，
５０ｂ，５８ａ，５８ｂのリレー動作により切り離すこ
とにより、リレー動作を高速に安定化できる。これらの
結果、トランク局３０，３２間のダイレクト給電路を構
成する場合、以下に例示するように、ステップ数を大幅
に削減できる。すなわち、 ステップ＃１：Ｉ_Ｓ１を０から７５ｍＡに増加し、 ステップ＃２：Ｉ_Ｓ４を０から１５０ｍＡに増加し、 ステップ＃３：Ｉ_Ｓ１を７５ｍＡから１Ａに増加し、 ステップ＃４：Ｉ_Ｓ４を１５０ｍＡから１Ａに増加す
る。 これにより、給電起ち上げに要する時間を短縮でき、障
害時の通信中断時間を短くできる。

【００４８】トランク局３２の給電電流Ｉ_Ｓ４が１００
ｍＡを超えた時点で、分岐ユニット８０ａ，８０ｂのリ
レー５０ａ，５０ｂが動作する。この結果、給電線４
２，４４がそれぞれ分岐ユニット８０ａ，８０ｂから切
り離されるので、リレー回路５０ａ，５０ｂと抵抗８２
ａ，８２ｂに流れる電流の合計値が過渡的に減少する可
能性がある。しかし、このとき、トランク局３０から７
５ｍＡの電流が供給されていることと、スイッチ８４
ａ，８４ｂにより抵抗８２ａ，８２ｂがリレー回路５０
ａ，５０ｂから切り離されるので、リレー回路５０ａ，
５０ｂのコイルに流れる電流は７５ｍＡ以下には減少し
ない。この電流値は、リレー回路５０ａ，５０ｂを動作
状態に保つのに十分な値であるので、リレー回路５０
ａ，５０ｂが過渡的に非動作状態になりチャタリングが
発生することはない。

【００４９】図１に示す実施例では、リレー回路５０
ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂに並列に調整抵抗８２ａ８
２ｂ，８６ａ，８６ｂを接続したが、リレー回路５０
ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂに直列に調整抵抗を接続し
ても良い。その場合には、その調整抵抗に並列に、リレ
ー回路５０ａ，５０ｂ，５８ａ，５８ｂに応じて閉成す
るスイッチも配置する。

【００５０】図２は、分岐ユニット８０ａの変更実施例
の概略構成ブロック図を示す。図２に示す給電線接続回
路は、分岐ユニット８０ａに対応する位置に設置され
る。分岐ユニット８０ａの構成要素と同じ要素には同じ
符号を付してある。この実施例では、リレー回路５０ａ
と給電線接続端子Ｂ１との間に、給電線接続端子Ｂ１を
選択的にアースに接続できるようにした回路を追加して
ある。

【００５１】具体的には、給電線接続端子Ｂ１は、２つ
の選択接点ａ，ｂを具備するスイッチ９０ａの共通接点
ｃに接続し、スイッチ９０ａの選択接点ａは、常閉スイ
ッチ９２ａを介してリレー回路５０ａに接続する。スイ
ッチ９０ａはスイッチ５２ａの代わりとなる。スイッチ
９０ａの共通接点ｃは、通常、ａ接点に接続している。
スイッチ９０ａの選択接点ｂは、リレー回路９４ａを介
してアースに接続する。給電線接続端子Ｂ１（すなわ
ち、スイッチ９０ａの共通接点ｃ）は、常開スイッチ９
６ａ及びツェナーダイオード９８ａを介してアースに接
続する。ツェナーダイオード９８ａは、リレー回路９４
ａに並列に接続されている。

【００５２】リレー回路９４ａは、そのしきい値以上の
電流により、スイッチ９２ａを開放し、スイッチ９６ａ
を閉成する。スイッチ９０ａはスイッチ５２ａの代替と
して機能し、通常は、ａ接点に接続しているが、リレー
回路５８ａにしきい値以上の電流が流れると、リレー回
路５８ａがスイッチ９０ａをｂ接点に切り換える。

【００５３】この回路は、給電線接続端子Ｃ１に対する
リレー回路６８ａ、ツェナーダイオード７０ａ及びスイ
ッチ６２ａ，７２ａからなる回路と同じ構成からなり、
その作用も基本的に同じである。スイッチ９０ａ，９２
ａ、リレー回路９４ａ、スイッチ９６ａ及びツェナーダ
イオード９８ａからなる回路により、給電線接続端子Ａ
１，Ｃ１間を接続したときには、給電線接続端子Ｂ１が
アースに接続する。リレー回路９４ａにしきい値以上の
電流が流れ、スイッチ９６ａが閉成することにより、仮
に、以後、リレー回路５８ａの電流がしきい値電流より
少なくなっても、給電線接続端子Ｂ１がアースに接続す
る状態を維持される。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、非常に簡単な構成で、リレー素子
の個体差を吸収し、所望の接続状態に遷移させることが
容易になる。また、リレー素子が動作すると、並列の調
整用抵抗を切り離すことにより、リレー素子への電流を
増加させるので、リレー素子の動作を安定化することが
できる。これもまた、所望の接続状態への遷移を容易に
し、所望の接続状態を安定的に維持しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。

【図２】 変更実施例の概略構成ブロック図である。

【図３】 二重分岐方式の給電システムの概略構成ブロ
ック図である。

【図４】 使用時の給電構成を示す模式図である。

【図５】 従来例の概略構成ブロック図である。

【図６】 トランク局間の直接給電構成の模式図であ
る。

【図７】 図６の電気的等価回路である。

【符号の説明】

１０，１２：トランク局 １４：分岐局 １６ａ，１６ｂ：分岐ユニット（の給電線接続回路） ２０，２２，２４，２６，２８：給電線 ３０，３２：トランク局 ３４：分岐局 ３６ａ，３６ｂ：分岐ユニット（の給電線接続回路） ４０，４２，４４，４６，４８：給電線 ５０ａ，５０ｂ：リレー回路 ５２ａ，５２ｂ：常閉スイッチ ５４ａ，５４ｂ：ツェナー・ダイオード ５６ａ，５６ｂ：短絡障害用抵抗 ５８ａ，５８ｂ：リレー回路 ６０ａ，６０ｂ：常閉スイッチ ６２ａ，６２ｂ：スイッチ ６４ａ，６４ｂ：常開スイッチ ６６ａ：ツェナー・ダイオード ６８ａ，６８ｂ：リレー回路 ７０ａ，７０ｂ：ツェナー・ダイオード ７２ａ，７２ｂ：常開スイッチ ８０ａ，８０ｂ：分岐ユニット ８２ａ，８２ｂ：可変抵抗（調整抵抗） ８４ａ，８４ｂ：常閉スイッチ ８６ａ，８６ｂ：可変抵抗（調整抵抗） ８８ａ，８８ｂ：常閉スイッチ ９０ａ：スイッチ ９２ａ：常閉スイッチ ９４ａ：リレー回路 ９６ａ：常開スイッチ ９８ａ：ツェナーダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和典 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号ケイデ ィディ海底ケーブルシステム株式会社内 (72)発明者 江口 和夫 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号ケイデ ィディ海底ケーブルシステム株式会社内 (72)発明者 日野 治 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号ケイデ ィディ海底ケーブルシステム株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA06 EA04 GA10 5K046 AA08 BA05 CC12 CC15 KK07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１、第２及び第３の給電線接続端子
   と、 当該第１の給電線接続端子に電気的に接続する中央結節
   点と、 当該第２の給電線接続端子と当該中央結節点との間を電
   気的に接続する常閉の第１スイッチと、 当該第３の給電線接続端子と当該中央結節点との間を電
   気的に接続する常閉の第２スイッチと、 当該第２の給電線接続端子と当該中央結節点との間を流
   れる電流量を検出し、検出された電流量が所定しきい値
   以上のときに、当該第２スイッチを開放する第１の電流
   検出回路であって、第１の電流値以上の電流で当該第２
   スイッチを開放する第１のリレーと、当該第１の電流検
   出回路に当該所定しきい値の電流が入力するときに当該
   第１のリレーに当該第１の電流値の電流が入力するよう
   に当該第１の電流検出回路の入力抵抗値を調整する第１
   の調整抵抗と、当該第１のリレーの動作に応じて当該第
   １の調整抵抗を切り離す第３のスイッチとからなる第１
   の電流検出回路と、 当該第３の給電線接続端子と当該中央結節点との間を流
   れる電流量を検出し、検出された電流量が所定しきい値
   以上のときに、当該第１スイッチを開放する第２の電流
   検出回路であって、第２の電流値以上の電流で当該第１
   スイッチを開放する第２のリレーと、当該第２の電流検
   出回路に当該所定しきい値の電流が入力するときに当該
   第２のリレーに当該第２の電流値の電流が入力するよう
   に当該第２の電流検出回路の入力抵抗値を調整する第２
   の調整抵抗と、当該第２のリレーの動作に応じて当該第
   ２の調整抵抗を切り離す第４のスイッチとからなる第１
   の電流検出回路とを具備することを特徴とする給電線接
   続装置。
2. 【請求項２】 当該第１の調整抵抗及び当該第３のスイ
   ッチが当該第１のリレーに並列なバイパス路上に配置さ
   れ、当該第２の調整抵抗及び当該第４のスイッチが当該
   第２のリレーに並列なバイパス路上に配置される請求項
   １に記載の給電線接続装置。
3. 【請求項３】 ３つ以上の給電線接続端子と、 これら給電線接続端子間の電気的接続をオン・オフする
   少なくとも１つの接続スイッチと、 所定の給電線接続端子間の電流量を検出し、当該電流量
   が所定しきい値以上か否かで当該接続スイッチを切り換
   える電流検出回路であって、当該所定しきい値の電流と
   は異なる所定動作電流値に従って当該接続スイッチを切
   り換えるリレーと、当該電流検出回路に当該所定しきい
   値の電流が入力するときに当該リレーに当該所定動作電
   流値の電流が入力するように当該電流検出回路の入力抵
   抗値を調整する調整抵抗と、当該リレーの動作に応じて
   当該調整抵抗を切り離すスイッチとからなる電流検出回
   路とを具備することを特徴とする給電線接続装置。
4. 【請求項４】 当該電流検出回路が、当該接続スイッチ
   の配置される当該給電線接続端子間とは異なる給電線接
   続端子間に配置される請求項３に記載の給電線接続端
   子。
5. 【請求項５】 当該電流検出回路が、当該接続スイッチ
   毎に設けられている請求項３に記載の給電線接続装置。
6. 【請求項６】 当該調整抵抗及び当該スイッチが当該リ
   レーに並列なバイパス路上に配置される請求項３に記載
   の給電線接続装置。