JP2003234680A - 光海底ケーブル通信システム - Google Patents

光海底ケーブル通信システム

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JP2003234680A
JP2003234680A JP2002032327A JP2002032327A JP2003234680A JP 2003234680 A JP2003234680 A JP 2003234680A JP 2002032327 A JP2002032327 A JP 2002032327A JP 2002032327 A JP2002032327 A JP 2002032327A JP 2003234680 A JP2003234680 A JP 2003234680A
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cable
surge
optical submarine
land
optical
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JP2002032327A
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Katsuhiko Horinouchi
克彦 堀之内
Hirotaka Muto
浩隆 武藤
Satoshi Kumayasu
敏 熊安
Masaki Nakaoka
正喜 中岡
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806—Arrangements for feeding power

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陸上ケーブル側から雷や絶縁障害によって発
生したサージが中継器に損傷を与えることを抑制できる
光海底通信システムを得る。 【解決手段】 陸地Ａ，Ｂ，Ｃの海岸近傍に設置され、
光信号及び電力を送信する端局装置１に接続した陸上ケ
ーブル２が、ビーチマンホール４を介して光海底ケーブ
ル３に接続され、この光海底ケーブル３に中継器５が接
続される光海底通信システムにおいて、陸上ケーブル２
にサージ抑制器７を設けることにより、端局装置１側で
発生したサージが中継器５に到達するのを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光海底通信システム
に関し、特に、陸上に設置され、光信号及び電力を送信
する端局装置と、この端局装置に接続された陸上ケーブ
ルと、この陸上ケーブルに接続され、端局装置からの光
信号を伝送する光ファイバ及び電力を伝送する給電線を
有する光海底ケーブルと、この光海底ケーブルに接続さ
れ、伝送された電力で駆動すると共に光信号を増幅する
中継器とを有する光海底通信システムにおいて、陸上ケ
ーブル側から雷や絶縁障害によって発生したサージが中
継器に損傷を与えることを抑制する光海底通信システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１９は光海底ケーブルを用いた従来の
光海底通信システムの概要を示す説明図、図２０は従来
の光海底通信システムにおける陸上端局と陸上ケーブル
と光海底ケーブルとの接続状態を示す説明図である。図
１９，２０において、１は例えば陸地Ａ，Ｂ，Ｃの海岸
近傍に設置され、光信号及び電力を送信する端局装置、
２は端局装置に接続された陸上ケーブルである。３は陸
上ケーブル２にビーチマンホール４を介して接続される
光海底ケーブルで、端局装置１からの光信号を伝送する
光ファイバ及び電力を伝送する給電線を有する。５は中
継器で、海底に敷設されて光海底ケーブル３に接続さ
れ、光信号を増幅する。６は光海底ケーブル３に接続さ
れ、光信号を分岐する分岐器である。
【０００３】端局装置１には、サージ保護装置（図示せ
ず）や端局装置１でのケーブル接地が施されている。こ
のため、ケーブルでの落雷による誘導電流がケーブルへ
侵入することにより発生するサージから、端局装置１の
機器を保護している。また、端局装置１やその周辺にお
ける落雷、あるいは端局装置１内部での断線や機器故障
によって発生するサージが、陸上ケーブル２に侵入する
のを抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光海底通信シス
テムでは、海岸から端局装置１までの距離が比較的短か
った（２ｋｍ程度）ため、陸上ケーブル２の長さも短か
った。しかし、最近では長距離の光海底通信システムが
敷設されるようになり、例えば、ＫＤＤＩ−ＳＣＳが敷
設した光海底ケーブルシステムＴＡＴ−１４のデンマー
ク局のように、陸上ケーブルの距離が長くなる（２０ｋ
ｍを越える）場合がでてきている。陸上ケーブル２の距
離が長くなることによって、落雷の影響を受ける領域が
広くなる。このため、陸上ケーブル２がサージの侵入を
受ける頻度が高くなる。
【０００５】また、陸上ケーブル２が比較的短い場合、
端局装置１に備えられているサージ保護装置（図示せ
ず）や端局装置１０１でのケーブル接地が、陸上ケーブ
ルの途中におけるサージに対する抑制においても有効で
あった。しかし、陸上ケーブル２の距離が長くなること
によって、サージに対する抑制の有効範囲よりも外側に
陸上ケーブル部分が存在するようになった。従って、長
距離の陸上ケーブル２の途中における落雷や断線が原因
となるサージが、中継器５に到達する場合に対して、端
局装置１でのサージ保護装置や接地によってサージを抑
制することができないという問題点があった。
【０００６】また、陸上ケーブル２の途中での接地はサ
ージ抑制として効果があり、その目的で設置されている
ので十分であると従来は考えられていた。しかし、侵入
したサージに対して抑制効果がある一方で、サージの侵
入点にもなっている。なぜなら、落雷が接地点近傍であ
ったときには接地点を通して落雷電流が流れ込み接地電
位を上昇させてしまい、この接地電位の上昇が陸上ケー
ブル中にサージ電圧を生むことになるからである。従っ
て、陸上ケーブルに接地を施すだけでは十分なサージ抑
制手段にはならないという問題点があった。
【０００７】さらに、通常、中継器５にもサージ保護装
置（図示せず）が設置されている。しかし、このサージ
保護装置は、サージがサージ保護装置を有している経路
を通過し、中継器５の主回路にサージを通さないために
設けられているので、サージを減衰させたりして抑制す
るものではない。従って、第２の中継器に向かってサー
ジは伝搬していくという問題点があった。最終的にはケ
ーブルの抵抗分によって減衰するが、それまでは高電圧
のサージが伝搬する可能性がある。
【０００８】このように、長距離の陸上ケーブル２上に
雷や絶縁障害によって発生したサージが、陸上ケーブル
２や光海底ケーブル３の給電線を通じて海底の中継器５
まで伝播し、中継器５に搭載された増幅器内部の素子に
損傷を与えるという問題があった。
【０００９】この発明は、上述のような課題を解消する
ためになされたもので、陸上ケーブル側から雷や絶縁障
害によって発生したサージが中継器に損傷を与えること
を抑制できる光海底通信システムを得ることを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光海底通
信システムにおいては、陸上に設置され光信号と電力と
を送信する端局装置に接続された陸上ケーブルと、端局
装置からの光信号を伝送する光ファイバ及び電力を伝送
する給電線を有する光海底ケーブルと、この光海底ケー
ブルに接続され電力で駆動すると共に光信号を増幅する
中継器とを有する光海底通信システムであって、端局装
置と中継器との間に設けられ、端局装置側で発生したサ
ージが中継器に到達するのを抑制するサージ抑制手段を
備えたものである。
【００１１】また、サージ抑制手段は陸上ケーブルに設
けられたものである。
【００１２】また、サージ抑制手段は光海底ケーブルに
設けられたものである。
【００１３】また、サージ抑制手段は陸上ケーブルと光
海底ケーブルとの接続部に設けられたものである。
【００１４】また、サージ抑制手段は、５０Ｈｚ以上の
周波数成分を減衰し、５０Ｈｚ以下の周波数成分を透過
するフィルタを付加したものである。
【００１５】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルの
減衰定数がαであるときは端局装置との間の陸上ケーブ
ル長さが１／αを超えた位置に設けられたものである。
【００１６】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルま
たは光海底ケーブルの中心導体側とケーブルシース側の
間に接続された非線形抵抗素子であるものである。
【００１７】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されたリアクトルで
あるものである。
【００１８】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクト
ルと、このリアクトルが接続された中心導体側と、陸上
ケーブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
接続されているキャパシタとを組み合わせてフィルタを
構成しているものである。
【００１９】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクト
ルと、このリアクトルが接続された中心導体側と、陸上
ケーブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
接続されているキャパシタと、このキャパシタに直列に
接続された減衰用抵抗とを組み合わせてフィルタを構成
していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
に記載の光海底通信システム。
【００２０】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクト
ルと、このリアクトルが接続された中心導体側と、陸上
ケーブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
接続されているキャパシタと、このキャパシタに直列に
接続された非線形抵抗素子とを組み合わせてフィルタを
構成しているものである。
【００２１】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されたリアクトル
と、このリアクトルが接続された中心導体側と陸上ケー
ブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に接続
され、給電極性と逆極性のサージに高い減衰特性又は低
い透過特性を有するサージ抑制素子ダイオードとを組み
合わせてフィルタを構成しているものである。
【００２２】また、サージ抑制手段のケーブルシース側
を対地アースするものである。
【００２３】またさらに、サージ抑制手段の筐体に光海
底ケーブルの外装鉄線が接続されるとともに外装鉄線を
海水に接したものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１である光海底通信システムの概要を示す説
明図、図２は光海底通信システムにおける陸上端局と陸
上ケーブルと光海底ケーブルとの接続状態を示す説明図
である。図１，２において、１は例えば陸地Ａ，Ｂ，Ｃ
の海岸近傍に設置され、光信号及び電力を送信する端局
装置、２は端局装置１とビーチマンホール４との間に接
続された陸上ケーブルで、この陸上ケーブル２には後述
するサージ抑制器７を設けている。
【００２５】３は陸上ケーブル２にビーチマンホール４
を介して接続される光海底ケーブルで、端局装置１から
の光信号を伝送する光ファイバ及び電力を伝送する給電
線を有する。５は海底に敷設されて光海底ケーブル３に
接続された中継器で、光信号を増幅する。６は光海底ケ
ーブル３に接続され、光信号を分岐する分岐器である。
端局装置１には、サージ保護装置（図示せず）や端局装
置１でのケーブル接地が施されている。
【００２６】図３は陸上ケーブル２の斜視図を示し、複
数の光ファイバからなる中心導体２ａが絶縁体２ｂにて
絶縁され、その周囲にはシース導体２ｃが施されてい
る。端局装置１からの光信号は中心導体２ａで伝送さ
れ、また電力は光ファイバ内部に設けた給電線（図示せ
ず）で伝送されている。
【００２７】図４は光海底ケーブル３の断面図を示し、
複数の光ファイバからなる中心導体３ａが、鋼線さらに
銅パイプからなる給電線３ｂで覆われ、その周囲には絶
縁体３ｃを介してシース導体３ｄが設けられている。ま
た、シース導体３ｄは外装鉄線（ァーマー）３ｅにて覆
われており、その周囲には外被３ｆが施されている。端
局装置１からの光信号は光ファイバ３ａで伝送され、ま
た電力は給電線３ｂで伝送されている。
【００２８】サージ抑制装置７は端局装置１と中継器５
との間に設けられ、その設置位置として、図１，２に示
すように陸上ケーブル２に設けられるケースと、図５に
示すように光海底ケーブル３に設けられるケースとがあ
る。両ケースとも、端局装置１とサージ抑制装置７との
間の陸上ケーブル２に、雷や絶縁障害などによりサージ
が発生しても、そのサージがサージ抑制装置７により減
衰される。このため、長距離の陸上ケーブル２上に雷や
絶縁障害によって発生したサージが、陸上ケーブル２や
光海底ケーブル３の給電線を通じて海底の中継器５まで
伝播することを抑制し、中継器５に搭載された増幅器内
部の素子に損傷を与えることを防ぐことが可能となる。
【００２９】さらに、サージ抑制装置７を陸上ケーブル
２に設ける場合には、光海底ケーブル３に設ける場合よ
りも設置工事や点検・保守が容易となる。また、サージ
抑制装置７に用いる素子の寿命についても、海中に設置
する装置ほどの信頼性を要求されない。また、サージ抑
制装置７を光海底ケーブル３に設ける場合には、サージ
抑制装置７を接地するとき、陸上であれば十分な接地抵
抗を得るための特別な工事が必要であるが、海中であれ
ば周囲が海水であるので接地抵抗を下げる工事が不要と
なる。
【００３０】なお、端局装置１には、サージ保護装置
（図示せず）や端局装置１でのケーブル接地が施されて
いるので、ケーブルでの落雷による誘導電流がケーブル
へ侵入することにより発生するサージから、端局装置１
の機器を保護している。また、端局装置１やその周辺に
おける落雷、あるいは端局装置１内部での断線や機器故
障によって発生するサージが、陸上ケーブル２に侵入す
るのを抑制している。
【００３１】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２である光海底通信システムの概要を示す説明図であ
る。図６において、図１，２と同一符号は、同じまたは
相当を示し、その説明を省略する。この実施の形態１が
実施の形態１と異なるところは、陸上ケーブル２と光海
底ケーブル３とが接続されるビーチマンホール４のとこ
ろで、サージ抑制器を設けているところである。
【００３２】このようにサージ抑制装置７をビーチマン
ホール４にて、陸上ケーブル２と光海底ケーブル３とに
接続することにより、端局装置１とサージ抑制装置７と
の間の陸上ケーブル２に、雷や絶縁障害などによりサー
ジが発生しても、そのサージがサージ抑制装置７により
減衰される。このため、長距離の陸上ケーブル２上に雷
や絶縁障害によって発生したサージが、陸上ケーブル２
や光海底ケーブル３の給電線を通じて海底の中継器５ま
で伝播し、中継器５に搭載された増幅器内部の素子に損
傷を与えることを抑制できる。
【００３３】また、陸上ケーブル２と光海底ケーブル３
との接続点であるビーチマンホール４のところでサージ
抑制装置７を接続しているので、サージ抑制装置７を設
置するために、わざわざ陸上ケーブル２や光海底ケーブ
ル３を途中で切断しなくてもよく、例えば、既存の光海
底通信システムに適用する場合でも設置が容易となる。
【００３４】さらに、ビーチマンホール４のところでサ
ージ抑制装置７を接地する場合には、ビーチマンホール
４が海岸に設けられているので、その地面がある程度海
水を含んでいる。このため、地面の抵抗が比較的低いの
で接地工事も簡便なもので十分な接地抵抗が得られる。
なお、陸上ケーブル２の途中でサージ抑制装置７を挿入
すると、その設置位置から海岸までのところで落雷等に
よるサージが侵入する可能性が残されているが、ビーチ
マンホール４から先の部分は海中であるため、サージが
侵入する可能性は低い。
【００３５】実施の形態３．この発明による実施の形態
３のサージ抑制装置を説明する。ケーブルに切断事故が
あった場合に切断箇所を探測するため、５０Ｈｚ以下の
計測信号を送って反射してもどってくるまでの時間を計
測することにより、測定点から切断箇所までの距離を割
り出している。この計測信号を通過させるために、５０
Ｈｚ以下については減衰させないようなサージ抑制装置
について説明する。このサージ抑制装置７には、周波数
が５０Ｈｚ以上の成分を減衰し、５０Ｈｚ以下の成分を
透過するフィルタを付加している。このようなサージ抑
制装置を備えた光海底通信システムに、少なくとも給電
電流の基本周波数が５０Ｈｚ以下のシステムに用いるこ
とで、給電線を用いて制御信号などを伝送することがで
きる。
【００３６】実施の形態４．この発明による実施の形態
４のサージ抑制装置を説明する。端局装置１と例えば後
述するリアクトルを用いたローパスフィルターによって
構成されているサージ抑制装置７との間にサージが発生
した場合に、そのサージ波は端局装置１とサージ抑制装
置７との双方向に進行し、それぞれ、端局装置１および
サージ抑制装置７において反射をする。サージ波は陸上
ケーブル２を伝搬中に減衰する。
【００３７】しかし、端局装置１とサージ抑制装置７と
の間が比較的短い場合には、サージ波の減衰量が少ない
ために、何度も往復反射を起こすことになり定在状態と
なる。特に、サージ波の周波数成分のうち、線路長に共
振する成分は定在波となる。さらに、双方向に進行した
サージによって作られた定在波が互いに強め合う場合が
ある。この定在波の大きさによっては、サージ抑制装置
７により抑制されてもなお大きなエネルギーを有する比
較的低い周波数成分をもつサージ波が中継器５に進行す
る場合がある。
【００３８】この発明による実施の形態４のサージ抑制
装置７は、陸上ケーブル２の減衰定数がαの場合、端局
装置１とサージ抑制装置７間の陸上ケーブル２の長さＬ
が１／αを超えた位置に、サージ抑制装置７を設けてい
る。このため、端局装置１とサージ抑制装置７との間に
サージ波が発生しても、その伝播中に１／ｅ（ｅは自然
対数の底）に減衰するので、往復反射によって生じる定
在波の大きさが小さくなり、海底の中継器５に対して悪
影響を与えるのを抑制できる。さらに、端局装置１およ
びサージ抑制装置７自体の定在波による悪影響もまた抑
えることができる。
【００３９】実施の形態５．図７はこの発明の実施の形
態５であるサージ抑制装置を示す説明図である。図７に
おいて、○は陸上端局１と中継器５との間に設けられた
サージ抑制装置７と、陸上ケーブル２や光海底ケーブル
３のケーブル中心導体との接続点、またはケーブルシー
スとの接続点を示す。１１はサージ抑制装置７として設
けられた非線形抵抗素子のアレスターで、陸上ケーブル
２や光海底ケーブル３の中心導体側とケーブルシース側
の間に接続されている。
【００４０】このように構成することにより、長距離の
陸上ケーブル２上に雷や絶縁障害によって発生したサー
ジが、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の給電線を通
じて海底の中継器５まで伝播することを抑制し、中継器
５に搭載された増幅器内部の素子に損傷を与えることを
防ぐことが可能となり、特に高い電圧を発生するサージ
波を抑制することができる。
【００４１】一例として、酸化亜鉛素子のような非線形
抵抗素子で作られたアレスター、例えば、直流１５００
ｖ回路用三菱ＭＤＨ−ＰＡ形酸化亜鉛形避雷器を、ビー
チマンホール４に設置したサージ抑制装置７に設けた場
合、中継器５に印加されるサージ電圧のピークがどれく
らい抑制されるかを計算によって求めた結果を、図８に
示している。３直はアレスター３つを直列につないだ場
合で、４直は４つつないだ場合である。図８に示してい
るように、対策前（サージ抑制装置にアレスターを設け
ていない）に比べて、対策後（サージ抑制装置７にアレ
スター１１を設けている）の方が、１０ｋＶ近く減衰で
きる。
【００４２】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６であるサージ抑制装置を示す説明図である。図９に
おいて、図７と同符号は同じを示し、その説明を省略す
る。１２はサージ抑制装置７として設けられたリアクト
ルで、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の中心導体側
に接続されている。このように構成することより、長距
離の陸上ケーブル２上に雷や絶縁障害によって発生した
サージが、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の給電線
を通じて海底の中継器５まで伝播することを抑制し、中
継器５に搭載された増幅器内部の素子に損傷を与えるこ
とを防ぐことが可能となり、特にサージ波の高い周波数
成分を中継器５側に伝搬することを抑制することができ
る。
【００４３】一例として、リアクトル１２をビーチマン
ホール４に設置したサージ抑制装置７に設けた場合、中
継器５に印加されるサージ電圧のピークがどれくらい抑
制されるかを計算によって求めた結果を、図１０に示し
ている。対策前（サージ抑制装置にリアクトルを設けて
いない）に比べて、対策後（サージ抑制装置７にリアク
トル１２を設けている）の方が、最大で２０ｋＶ程度抑
制可能である。
【００４４】実施の形態７．図１１（ａ），図１１
（ｂ），図１１（ｃ）はこの発明の実施の形態７である
サージ抑制装置を示す説明図である。図１１（ａ），図
１１（ｂ），図１１（ｃ）において、１２，１２ａ，１
２ｂは陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の中心導体側
に接続されているリアクトル、１３，１３ａ，１３ｂは
陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の中心導体側とケー
ブルシース側との間に接続されているキャパシタで、サ
ージ抑制装置７としてそれらを組み合わせて、Ｌ形また
はＴ形あるいはπ形のフィルタを構成している。
【００４５】このようなフィルタを構成することによ
り、長距離の陸上ケーブル２上に雷や絶縁障害によって
発生したサージが、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３
の給電線を通じて海底の中継器５まで伝播することを抑
制し、中継器５に搭載された増幅器内部の素子に損傷を
与えることを防ぐことが可能となり、特にサージ波の高
い周波数成分を中継器５側に伝搬することを抑制するこ
とができる。
【００４６】実施の形態８．図１２はこの発明の実施の
形態８であるサージ抑制装置を示す説明図である。図１
２において、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の中心
導体側に接続されているリアクトル１２と、リアクトル
１２が接続された陸上ケーブル２や光海底ケーブル３の
中心導体側とケーブルシース側との間に接続されている
キャパシタ１３と、キャパシタ１３に直列に接続された
減衰用抵抗１４とを組み合わせてサージ抑制装置７とし
てのフィルタを構成している。
【００４７】このようなフィルタを構成することによ
り、長距離の陸上ケーブル２上に雷や絶縁障害によって
発生したサージが、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３
の給電線を通じて海底の中継器５まで伝播することを抑
制し、中継器５に搭載された増幅器内部の素子に損傷を
与えることを防ぐことが可能となり、特にサージ抑制装
置７で反射された波が端局装置１との間で発生させる定
在波を減衰させることができる。
【００４８】なお、この減衰用抵抗１４を図１１
（ａ），図１１（ｂ），図１１（ｃ）に示すキャパシタ
１３，１３ａ，１３ｂに直列に接続してもよく、上記と
同様の作用効果を有する。
【００４９】実施の形態９．図１３はこの発明の実施の
形態９であるサージ抑制装置を示す説明図である。図１
３において、図１２と同じ符号は、同一または相当を示
し、その説明を省略する。１１はキャパシタ１３に直列
に接続された非線形素子であるアレスターで、それらを
組み合わせてサージ抑制装置７としてのフィルタを構成
している。
【００５０】このようなフィルタを構成することによ
り、長距離の陸上ケーブル２上に雷や絶縁障害によって
発生したサージが、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３
の給電線を通じて海底の中継器５まで伝播することを抑
制し、中継器５に搭載された増幅器内部の素子に損傷を
与えることを防ぐことが可能となる。特にサージ抑制装
置７で反射された波が端局装置１との間で発生させる定
在波を減衰させることが可能となり、さらに、高い電圧
を発生するサージ波を抑制することができる。
【００５１】なお、このアレスター１１を図１１
（ｂ），図１１（ｃ）に示すキャパシタ１３，１３ａ，
１３ｂに直列に接続してもよく、上記と同様の作用効果
を有する。
【００５２】実施の形態１０．図１４はこの発明の実施
の形態１０であるサージ抑制装置を示す説明図である。
図１４において、１５はリアクトル１２が接続された陸
上ケーブル２や光海底ケーブル３の中心導体側とケーブ
ルシース側との間に接続されているダイオード１５で、
リアクトル１２と組み合わせてサージ抑制装置７として
のフィルタを構成している。ダイオード１５は、給電極
性と逆極性の場合には電位差がなくなるように、すなわ
ち、給電極性と逆極性のサージに関して減衰量が高くな
るか、又は透過量が低くなるように接続されている。
【００５３】このようなフィルタを構成することによ
り、長距離の陸上ケーブル２上に雷や絶縁障害によって
発生したサージが、陸上ケーブル２や光海底ケーブル３
の給電線を通じて海底の中継器５まで伝播することを抑
制し、中継器５に搭載された増幅器内部の素子に損傷を
与えることを防ぐことが可能となり、特に順極性のサー
ジに対してのみ耐性の高い中継器５を使用することが可
能となる。
【００５４】実施の形態１１．図１５（ａ），図１５
（ｂ）はこの発明の実施の形態１１であるサージ抑制装
置を示す説明図である。図１５（ａ），図１５（ｂ）に
おいて、図９、図１１と同一符号は同じまたは相当を示
し、その説明を省略する。サージ抑制装置７のケーブル
シース側を対地アースすることにより、サージ抑制装置
７自体を介して侵入するサージを低減することができ、
また、それぞれ図９、図１１に示すものと同様にサージ
を抑制し、中継器５に悪影響を与えるのを抑制すること
が可能となる。
【００５５】実施の形態１２．図１６はこの発明の実施
の形態１２であるサージ抑制装置を示す説明図である。
図１６において、１２はケーブルの中心導体側に設けら
れたリアクトルで、サージ抑制装置７の接地極側に陸上
ケーブル２のケーブルシース２ｃを接続することによ
り、サージ抑制装置７自体を介して侵入するサージを低
減することができ、また、図１５（ａ）に示すものと同
様にサージを抑制し、中継器５に悪影響を与えるのを抑
えることが可能となる。
【００５６】実施の形態１３．図１７はこの発明の実施
の形態１３であるサージ抑制装置を示す説明図である。
図１７において、１２はケーブルの中心導体側に設け
られたリアクトルで、サージ抑制装置７接地極側に陸上
ケーブル２のケーブルシース２ｃと光海底ケーブル３の
外装鉄線（アーマー）３ｅとを接続することにより、サ
ージ抑制装置７自体を介して侵入するサージを低減する
ことができ、また、図１５（ａ）に示すものと同様にサ
ージを抑制し、中継器５に悪影響を与えるのを抑えるこ
とが可能となる。
【００５７】実施の形態１４．図１８はこの発明の実施
の形態１４であるサージ抑制装置を示す説明図である。
図１８において、7ａはサージ抑制装置７の筐体で、光
海底ケーブル３の外被３ｆを取り除いて外装鉄線（アー
マー）３ｅ自体が海水に接するようにした状態で、外装
鉄線（アーマー）３ｅをサージ抑制装置７の筐体7ａに
接続している。光海底ケーブル３の外被３ｆなしの外装
鉄線（アーマー）３ｅが接地の役目をするので、サージ
抑制装置自体７を対地接地しなくてもアースできる。
【００５８】なお、サージ抑制装置７自体はビーチマン
ホール４や海中に設置すればよい。このような構成によ
り、サージ抑制装置７自体を介して侵入するサージを低
減することができ、また、図１７示すものと同様にサー
ジを抑制し、中継器５に悪影響を与えるのを抑えること
が可能となる。
【００５９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【００６０】陸上に設置され光信号と電力とを送信する
端局装置に接続された陸上ケーブルと、端局装置からの
光信号を伝送する光ファイバ及び電力を伝送する給電線
を有する光海底ケーブルと、この光海底ケーブルに接続
され電力で駆動すると共に光信号を増幅する中継器とを
有する光海底通信システムであって、端局装置と中継器
との間に設けられ、端局装置側で発生したサージが中継
器に到達するのを抑制するサージ抑制手段を備えること
により、端局装置とサージ抑制手段との間の陸上ケーブ
ルに、雷や絶縁障害などによりサージが発生しても、そ
のサージがサージ抑制手段により減衰される。このた
め、長距離の陸上ケーブル上に雷や絶縁障害によって発
生したサージが、陸上ケーブルや光海底ケーブルの給電
線を通じて海底の中継器まで伝播することを抑制し、中
継器に搭載された増幅器内部の素子に損傷を与えること
を防ぐことが可能となる。
【００６１】また、サージ抑制手段を陸上ケーブルに設
けることにより、光海底ケーブルに設ける場合よりも設
置工事や点検・保守が容易となり、また、サージ抑制手
段に用いる素子の寿命についても、海中に設置する装置
ほどの信頼性を要求されない。
【００６２】また、サージ抑制手段を光海底ケーブルに
設けることにより、サージ抑制手段を接地するとき、陸
上であれば十分な接地抵抗を得るための特別な工事が必
要であるが、海中であれば周囲が海水であるため接地抵
抗を下げる工事が不要となる。
【００６３】また、サージ抑制手段を陸上ケーブルと光
海底ケーブルとの接続部に設けることにより、接続部が
海岸に設けられているので、その地面がある程度海水を
含んでいる。このため、地面の抵抗が比較的低いので、
接地工事も簡便なもので十分な接地抵抗が得られる。
【００６４】また、サージ抑制手段は、５０Ｈｚ以上の
周波数成分を減衰し、５０Ｈｚ以下の周波数成分を透過
するフィルタを付加することにより、光海底通信システ
ムに、少なくとも給電電流の基本周波数が５０Ｈｚ以下
のシステムに用いることで、制御信号などを給電線を用
いて伝送することができる。
【００６５】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルの
減衰定数がαであるときは端局装置との間の陸上ケーブ
ル長さが１／αを超えた位置に設けることにより、端局
装置とサージ抑制手段との間に定在波が発生しても、そ
の伝播中に１／ｅに減衰するので、中継器に対して悪影
響を与えるのを抑制できる。
【００６６】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルま
たは光海底ケーブルの中心導体側とケーブルシース側の
間に接続された非線形抵抗素子であることにより、高い
電圧を発生するサージ波を抑制することができる。
【００６７】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されたリアクトルで
あることより、サージ波の高い周波数成分を中継器側に
伝搬することを抑制することができる。
【００６８】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクト
ルと、このリアクトルが接続された中心導体側と、陸上
ケーブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
接続されているキャパシタとを組み合わせてフィルタを
構成することにより、特にサージ波の高い周波数成分を
中継器側に伝搬することを抑制することができる。
【００６９】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクト
ルと、このリアクトルが接続された中心導体側と、陸上
ケーブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
接続されているキャパシタと、このキャパシタに直列に
接続された減衰用抵抗とを組み合わせてフィルタを構成
することにより、サージ抑制手段で反射された波が端局
装置との間で発生させる定在波を減衰させることができ
る。
【００７０】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクト
ルと、このリアクトルが接続された中心導体側と、陸上
ケーブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
接続されているキャパシタと、このキャパシタに直列に
接続された非線形抵抗素子とを組み合わせてフィルタを
構成することにより、サージ抑制手段で反射された波が
端局装置との間で発生させる定在波を減衰させることが
可能となり、さらに、高い電圧を発生するサージ波を抑
制することができる。
【００７１】また、サージ抑制手段は、陸上ケーブルや
光海底ケーブルの中心導体側に接続されたリアクトル
と、このリアクトルが接続された中心導体側と陸上ケー
ブルや光海底ケーブルのケーブルシース側との間に接続
され、給電極性と逆極性のサージに高い減衰特性又は低
い透過特性を有するサージ抑制素子ダイオードとを組み
合わせてフィルタを構成することにより、順極性のサー
ジに対してのみ耐性の高い中継器を使用することができ
る。
【００７２】また、サージ抑制手段のケーブルシース側
を対地アースすることにより、サージ抑制手段自体を介
して侵入するサージを低減することができる。
【００７３】またさらに、サージ抑制手段の筐体に光海
底ケーブルの外装鉄線が接続されるとともに外装鉄線を
海水に接することにより、サージ抑制手段自体を対地設
置しなくてもアースでき、サージ抑制手段自体を介して
侵入するサージを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による光海底通信シ
ステムの概要を示す説明図である。
【図２】 図１の光海底通信システムにおける陸上端局
と陸上ケーブルと光海底ケーブルとの接続状態を示す説
明図である。
【図３】 図１の光海底通信システムにおける陸上ケー
ブルの斜視図である。
【図４】 図１の光海底通信システムにおける光海底ケ
ーブルの断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による他の光海底通
信システムの概要を示す説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による光海底通信シ
ステムの概要を示す説明図である。
【図７】 この発明の実施の形態５によるサージ抑制装
置を示す説明図である。
【図８】 図７の実施例として、直流１５００ｖ回路用
三菱ＭＤＨ−ＰＡ形酸化亜鉛形避雷器を、ビーチマンホ
ールに設置したサージ抑制装置に設けた場合、中継器に
印加されるサージ電圧のピークがどれくらい抑制される
かを計算によって求めた結果を示す説明図である。
【図９】 この発明の実施の形態６によるサージ抑制装
置を示す説明図である。
【図１０】 図９の実施例として、リアクトルをビーチ
マンホールに設置したサージ抑制装置に設けた場合、中
継器に印加されるサージ電圧のピークがどれくらい抑制
されるかを計算によって求めた結果を示す説明図であ
る。
【図１１】 この発明の実施の形態７によるサージ抑制
装置を示す説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態８によるサージ抑制
装置を示す説明図である。
【図１３】 この発明の実施の形態９によるサージ抑制
装置を示す説明図である。
【図１４】 この発明の実施の形態１０によるサージ抑
制装置を示す説明図である。
【図１５】 この発明の実施の形態１１によるサージ抑
制装置を示す説明図である。
【図１６】 この発明の実施の形態１２によるサージ抑
制装置を示す説明図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１３によるサージ抑
制装置の他の態様を示す説明図である。
【図１８】 この発明の実施の形態１４によるサージ抑
制装置を示す説明図である。
【図１９】 光海底ケーブルを用いた従来の光海底通信
システムの概要を示す説明図である。
【図２０】 従来の光海底通信システムにおける陸上端
局と陸上ケーブルと光海底ケーブルとの接続状態を示す
説明図である。
【符号の説明】
１ 端局装置 ２ 陸上ケーブル ２ａ 陸上ケーブルの中心導体 ２ｃ 陸上ケーブルのケーブルシース ３ 光海底ケーブル ３ａ 光海底ケーブルの中心導体 ３ｄ 光海底ケーブルのケーブルシース ３ｅ 光海底ケーブルの外装鉄線 ４ 接続部（ビーチマンホール） ５ 中継器 ７ サージ抑制手段 ７ａ サージ抑制手段の筐体 １１ 非線形抵抗素子 １２，１２ａ，１２ｂ リアクトル １３，１３ａ，１３ｂ キャパシタ １４ 減衰用抵抗 １５ ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１５年１月２７日（２００３．１．２
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１９】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２０】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊安 敏 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 中岡 正喜 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 CA49 CA67 5K002 AA06 BA04 CA13 EA03 FA01 GA10 5K046 AA03 AA08 BB05 CC08 CC09 CC15 KK07 ZZ02 ZZ04

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 陸上に設置され光信号と電力とを送信す
    る端局装置に接続された陸上ケーブルと、前記端局装置
    からの前記光信号を伝送する光ファイバ及び前記電力を
    伝送する給電線を有する光海底ケーブルと、この光海底
    ケーブルに接続され前記電力で駆動すると共に前記光信
    号を増幅する中継器とを有する光海底通信システムであ
    って、 前記端局装置と前記中継器との間に設けられ、前記端局
    装置側で発生したサージが前記中継器に到達するのを抑
    制するサージ抑制手段を備えた光海底通信システム。
  2. 【請求項２】 サージ抑制手段は陸上ケーブルに設けら
    れたことを特徴とする請求項１記載の光海底通信システ
    ム。
  3. 【請求項３】 サージ抑制手段は光海底ケーブルに設け
    られたことを特徴とする請求項１記載の光海底通信シス
    テム。
  4. 【請求項４】 サージ抑制手段は陸上ケーブルと光海底
    ケーブルとの接続部に設けられたことを特徴とする請求
    項１記載の光海底通信システム。
  5. 【請求項５】 サージ抑制手段は、５０Ｈｚ以上の周波
    数成分を減衰し、５０Ｈｚ以下の周波数成分を透過する
    フィルタを付加したことを特徴とする請求項１〜４のい
    ずれか１項に記載の光海底通信システム。
  6. 【請求項６】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルの減衰
    定数がαであるときは端局装置との間の陸上ケーブル長
    さが１／αを超えた位置に設けられたことを特徴とする
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の光海底通信システ
    ム。
  7. 【請求項７】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルまたは
    光海底ケーブルの中心導体側とケーブルシース側の間に
    接続された非線形抵抗素子であることを特徴とする請求
    項１〜４のいずれか１項に記載の光海底通信システム。
  8. 【請求項８】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルや光海
    底ケーブルの中心導体側に接続されたリアクトルである
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
    光海底通信システム。
  9. 【請求項９】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルや光海
    底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクトル
    と、このリアクトルが接続された前記中心導体側と、前
    記陸上ケーブルや前記光海底ケーブルのケーブルシース
    側との間に接続されているキャパシタとを組み合わせて
    フィルタを構成していることを特徴とする請求項１〜４
    のいずれか１項に記載の光海底通信システム。
  10. 【請求項１０】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルや光
    海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクトル
    と、このリアクトルが接続された前記中心導体側と、前
    記陸上ケーブルや前記光海底ケーブルのケーブルシース
    側との間に接続されているキャパシタと、このキャパシ
    タに直列に接続された減衰用抵抗とを組み合わせてフィ
    ルタを構成していることを特徴とする請求項１〜４のい
    ずれか１項に記載の光海底通信システム。
  11. 【請求項１１】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルや光
    海底ケーブルの中心導体側に接続されているリアクトル
    と、このリアクトルが接続された前記中心導体側と、前
    記陸上ケーブルや前記光海底ケーブルのケーブルシース
    側との間に接続されているキャパシタと、このキャパシ
    タに直列に接続された非線形抵抗素子とを組み合わせて
    フィルタを構成していることを特徴とする請求項１〜４
    のいずれか１項に記載の光海底通信システム。
  12. 【請求項１２】 サージ抑制手段は、陸上ケーブルや光
    海底ケーブルの中心導体側に接続されたリアクトルと、
    このリアクトルが接続された中心導体側と前記陸上ケー
    ブルや前記光海底ケーブルのケーブルシース側との間に
    接続され、給電極性と逆極性のサージに高い減衰特性又
    は低い透過特性を有するサージ抑制素子ダイオードとを
    組み合わせてフィルタを構成していることを特徴とする
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の光海底通信システ
    ム。
  13. 【請求項１３】 サージ抑制手段のケーブルシース側を
    対地アースすることを特徴とする請求項８または９記載
    の光海底通信システム。
  14. 【請求項１４】 サージ抑制手段の筐体に光海底ケーブ
    ルの外装鉄線が接続されるとともに前記外装鉄線を海水
    に接したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
    に記載の光海底通信システム。
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