JP2004274353A - Repeater - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば海底ケーブルシステムに使用される中継器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の海底中継器では、耐圧筐体の中に配置された絶縁シリンダの内部に中継回路を含んだ複数の中継器構成要素が配置されている。また、前記絶縁シリンダの内部にはアレスタ、チョークコイルなどを含んだサージ保護回路も配置され、このサージ保護回路により中継器構成要素に直接サージが進入しないようになされている(特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−336309号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には中継回路を含んだ中継器構成要素と給電線は近接して設けられるため、給電線にサージが進入した場合、サージが静電誘導、電磁誘導によって中継回路に進入して機器の誤操作の原因となる場合があった。
【0005】
上記サージの問題を解決するために、中継器内の導体シリンダ内で給電線を静電的、電磁的にシールドすることが有効な手段であるが、給電線に同軸ケーブルを用いると、中継器内の電位差の異なる部位で接地側のシールドを接続する必要があり、シールド線の取扱いが難しいこと、また、端面でのシールド処理が難しいこと、サージを完全にシールドするためにはシールドの厚みが一定以上必要となるなどの問題があった。この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る中継器は、内部に絶縁シリンダが、さらにその内部に導体シリンダが配置された円筒形の耐圧筺体、上記導体シリンダ内に絶縁物を介して収容された複数の中継器構成要素、上記耐圧筺体の外部から引き込まれ、上記中継器構成要素に電力を供給する給電線、該給電線を通して進入するサージから上記中継器構成要素を保護するために上記給電線の周囲を包む導電体からなるサージ抑制導体を備えたことを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1(a)は本発明の実施の形態1に係る中継器の平面断面図、図1(b)は図1(a)のA−A’ 断面を拡大して示す断面図である。図において、耐圧筐体10は海底での水圧に耐えることを目的とした構造物であり、円筒形状をなし、内部に絶縁シリンダ11が、またその中に導体シリンダ12が同心円状に配置され、導体シリンダ12の内部に通信信号を中継するための中継回路を備えた複数(図では中継器構成要素は4個)の中継器構成要素13が、導体シリンダ12との間で絶縁された状態で収容されている。
【0008】
また、導体シリンダ12内にはケーブルを伝搬するサージが上記中継器構成要素13に直接進入するのを防止するためのアレスタを備えたサージ保護回路14が配置されており、中継器構成要素13は上記サージ保護回路14を介して導体シリンダ12内に配置されている給電線15と電気的に接続されている。給電線15は、耐圧筺体10の両端に設けられたフィードスルー16を通して外部に引き出され、ケーブルに接続される。フィードスルー16は中継器1内部から給電線15を引き出すために配置されているが、耐圧筐体10と同様に海底での水圧に耐えるようになっている。17は耐圧筺体10の両端を覆う保護用のカバーである。
【0009】
例えば海底ケーブルシステムでは大陸間など長距離において中継器に電力を供給する必要があるため一方の陸上側局舎にて正極性の直流高電圧を印加し、他方の陸上局舎では負極性の直流高電圧を印加して、それぞれの電位差とケーブルシステムに接続された中継器のインピーダンスによって一定の電流を流し、中継器内部の回路を動作させている。
【0010】
そのため、陸上に近い中継器では、システムの運用中、給電線の電位が高いため、中継器内部の給電線15はこの直流高電圧に対して絶縁が耐えうるものが選定され、例えば、ポリエチレンで被覆した直流高電圧用のケーブルが用いられる。また、中継器構成要素13も同様に直流高電圧となるため、海中の電位(通常接地電位)に対して絶縁が耐えうるように絶縁シリンダ11が設けられている。
【0011】
中継器1では中継器構成要素13内部の中継回路に設けられる半導体素子であるトランジスタ、ツェナーダイオードを配置するために図1に示すように中継器構成要素製造上の作業用窓18を設けている。ケーブルを伝搬して陸上埋設ケーブルに進入した雷サージ、ケーブル障害によるシャントサージ、分岐器切替時のサージなどが中継器1に進入する場合がある。しかし、通常は、中継器1に、ケーブルを伝搬したサージが進入しても、中継器1内に設けられたサージ保護回路14内部のアレスタによって直接中継器構成要素13にサージが進入しないようになっている。
【0012】
ところがサージ保護回路14のアレスタが動作しても、中継回路には直接サージが進入しないが、導体シリンダ12内の給電線15にはサージ電圧・電流が伝搬するため、電磁結合もしくは、静電誘導によって中継器構成要素13の作業用窓18を介してサージが進入する恐れがある。サージが上述の原因にて進入すると中継回路の誤動作を誘引するばかりでなく、最悪の場合中継器内部素子の故障に至る場合があった。
【0013】
そこで本発明の実施の形態1では、中継器1の中継器構成要素13上を横切る給電線6を一定の厚みを持った導電体であるサージ抑制導体19で包むことを特徴としている。サージ抑制導体19の材質は鉄、銅、SUS、銀、真ちゅう、アルミ等を用いる。サージ抑制導体19は各中継器構成要素13と同電位に保たれるが、中継器構成要素13はすべて異なる電位を持つため、サージ抑制導電体19は、対応する中継器構成要素13ごとに独立させ、各々の中継器構成要素13と電気的に同電位に保持されている。つまり隣接の中継器構成要素に対応する給電線部分に設けられたサージ抑制導電体同士は電気的に絶縁されている。また、サージ抑制導体19と導体シリンダ12の間は、図示していないが、適当な絶縁物を介して絶縁されている。
【0014】
上記構成によれば、各中継器構成要素13を横切って配置された給電線15が図のように中継器構成要素13を横切る区間の全長に亘ってサージ抑制導体19で包まれている。従って、給電線15と中継器構成要素13との静電的あるいは電磁的な結合が無くなる。そのため、伝搬するサージは中継器構成要素13の中継回路に進入しなくなる。
【0015】
図1の構成では、サージ抑制導体19は中継器構成要素13と同電位に保たれているが、サージ抑制導体19と中継器構成要素13の間を絶縁シート、例えばマイラシート、テフロン(登録商標)シート、ポリエチレンシート、マイカシートで絶縁し、それぞれのサージ抑制導体19同士を電気的に接続してその一端を導体シリンダ12と電気的に接続することにより、サージ抑制導体19と導体シリンダ12を同電位に保持してもサージ保護機能が有効に作用する。
【0016】
このような構成を採用することによって、静電誘導、若しくは電磁結合によって中継器構成要素内の中継回路基板へのサージ進入が無くなり、信頼性の高い中継器の製作を可能とする。
【0017】
実施の形態2.
図2(a)この発明の実施の形態2に係る中継器を示す平面断面図である。図2(b)は図2(a)を同心軸で90度回転して示す要部拡大側面断面図である。図中、図1と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。図2においては、給電線15が導体シリンダ12内に引き込まれた箇所からサージ保護回路14に至るまでの区間を連続した一つのサージ抑制導体20で包む。このサージ抑制導体20は、実施の形態1のサージ抑制導体19と同じ材質の一定の厚みを持った導電体で構成する。さらに、サージ抑制導体20は、中継器構成要素13との間に挿入された絶縁体21により、すべての中継器構成要素13と絶縁され、隣接の中継器構成要素13同士が短絡しないようにされている。サージ抑制導体20は、その一端を導体シリンダ12に接続して導体シリンダ12と同電位にする。この様に構成することによって、中継器内部で給電線を伝搬するサージが、中継器構成要素13内部の中継器回路に静電結合、電磁誘導によって進入することが防止される。
【0018】
上記構成を採用することにより、中継器構成要素間の絶縁を保ちつつ、静電誘導、電磁誘導による中継回路基板へのサージ進入保護が可能となるため、信頼性の高い中継器の製作を可能とする。また、サージ抑制導体は中継器構成要素ごとに分断する必要がないため、製作が容易となる。
【0019】
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3に係る中継器を示す平面断面図である。図中、図1と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態3では、中継器構成要素13上の給電線15の一部だけを包むサージ抑制導体22を配置する。このサージ抑制導体22は、実施の形態1のサージ抑制導体19と同じ材質の一定の厚みを持った導電体で構成し、中継器構成要素13と同電位に保持される。一つの中継器構成要素に対応するサージ抑制導体22と、隣接の中継器構成要素に対応するサージ抑制導体22との間隔Lは一定の間隔にする。
【0020】
この様に構成することによって、サージ抑制導体22の配置間隔Lに対して波長が4/L以下の周波数の電磁波が給電線15から放射されなくなる。従って、進入サージの周波数が限られている場合、上記の構成を用いることによって安価にかつ確実にサージ進入を防ぐことが可能となる。
【0021】
ケーブルシャント時のサージ電圧・電流は高速なものが問題となり、一般的に周波数が最大でも100MHz程度と考えられている。例えば100MHz以下のサージ電圧を防ぐためにはLの間隔が75cmあればよい。1GHz以下のサージを防ぐにはこのLの間隔を7.5cmに設定する。サージ抑制導体22はそれぞれ中継器構成要素13と電気的に接続し、導体シリンダ12とは絶縁物のシートなどで絶縁する構成を採用する。
【0022】
上記構成を採用することにより、中継器内に進入するサージ周波数が予想できる場合、サージ抑制装置が簡便になるため、安価かつ信頼性の高い中継器の製作が可能となる。
【0023】
実施の形態4.
またはこれとは逆に、図4に示すように、サージ抑制導体22と中継器構成要素13を絶縁体21で絶縁して、それぞれのサージ抑制導体22を導体シリンダ12と同電位にしても同様の効果を奏する。
【0024】
上記構成を採用することにより、中継器内に進入するサージ周波数が予想できる場合、サージ抑制装置が簡便になるため、安価かつ信頼性の高い中継器の製作が可能となる。
【0025】
実施の形態5.
図5は実施の形態5に係る中継器の断面図である。本実施の形態5では、図1のサージ抑制導体を中継器1の導体シリンダ12内の中継器構成要素13に固定して一体化したサージ抑制導体23を用いる。この場合、中継器構成要素13とサージ抑制導体23は同一の金属で構成されていても、異なる金属で構成されていてもよい。中継器1内のそれぞれの中継器構成要素13は異なる電位をもつため、導体シリンダ12との間は絶縁物のシートなどで絶縁をする。このような構成を採用することで中継器1に進入するサージから中継器構成要素13内の中継回路を保護することが可能となり、信頼性の高い中継器を提供出来る。
【0026】
上記構成を採用することにより、機械的に強固な、信頼性の高い中継器の製作を可能とする。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の中継器によれば、給電線から進入するサージが中継器構成要素に与える悪影響を抑制し、中継器の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係る中継器の平面断面図(a)及びそのA−A’ 線における拡大断面図(b)である。
【図2】この発明の実施の形態2に係る中継器の平面断面図(a)及びそれを90度回転して拡大して示す要部側面断面図(b)である。
【図3】この発明の実施の形態3に係る中継器の平面断面図である。
【図4】この発明の実施の形態4に係る中継器の要部側面S断面図である。
【図5】この発明の実施の形態5に係る中継器の断面図である。
【符号の説明】
1 中継器、 10 耐圧筐体、
11 絶縁シリンダ、 12 導体シリンダ、
13 中継器構成要素、 14 サージ保護回路、
15 給電線、 16 フィードスルー、
17 カバー 18 作業用窓、
19 サージ抑制導体、 20 サージ抑制導体、
21 絶縁体、 22 サージ抑制導体、
23 サージ抑制導体。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a repeater used for a submarine cable system, for example.
[0002]
[Prior art]
In a conventional submarine repeater, a plurality of repeater components including a repeater circuit are arranged inside an insulating cylinder arranged in a pressure-resistant housing. A surge protection circuit including an arrestor, a choke coil, and the like is also arranged inside the insulating cylinder, and the surge protection circuit prevents a surge from directly entering the repeater component (Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-336309
[Problems to be solved by the invention]
However, in practice, the relay component including the relay circuit and the power supply line are provided close to each other, so if a surge enters the power supply line, the surge enters the relay circuit by electrostatic induction or electromagnetic induction, and the equipment Could cause erroneous operation.
[0005]
In order to solve the above-mentioned surge problem, it is effective means to shield the power supply line electrostatically and electromagnetically in a conductor cylinder in the repeater. It is necessary to connect the shield on the ground side at the part with a different potential difference inside, and it is difficult to handle the shielded wire, it is difficult to shield the end face, and the thickness of the shield is required to completely shield the surge There were problems such as the need for a certain amount or more. The present invention has been made to solve the above problems.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The repeater according to the present invention has an insulating cylinder therein, a cylindrical pressure-resistant housing in which a conductor cylinder is further disposed, a plurality of repeater components contained in the conductor cylinder via an insulator, A power supply line that is drawn in from the outside of the pressure-resistant housing and supplies power to the repeater component, and a conductor that wraps around the power supply line to protect the repeater component from surge entering through the power supply line A surge suppression conductor.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1A is a plan sectional view of a repeater according to
[0008]
Further, a
[0009]
For example, in a submarine cable system, it is necessary to supply power to the repeater over long distances such as between continents, so a positive DC high voltage is applied to one landside station and a negative DC high voltage is applied to the other land station. A high voltage is applied, and a constant current flows according to the respective potential differences and the impedance of the repeater connected to the cable system to operate the circuit inside the repeater.
[0010]
Therefore, in a repeater near the land, the potential of the feeder line is high during the operation of the system, and therefore, the
[0011]
In the
[0012]
However, even if the arrester of the
[0013]
Therefore, the first embodiment of the present invention is characterized in that the feeder line 6 crossing over the
[0014]
According to the above configuration, the
[0015]
In the configuration of FIG. 1, the
[0016]
By adopting such a configuration, a surge does not enter the relay circuit board in the repeater component due to electrostatic induction or electromagnetic coupling, and a highly reliable repeater can be manufactured.
[0017]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 2 (a) is a plan sectional view showing a repeater according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 2B is an enlarged side cross-sectional view showing the main part of FIG. 2A rotated by 90 degrees about a concentric axis. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 2, a section from the point where the
[0018]
By adopting the above configuration, it is possible to protect against surge intrusion into the relay circuit board by electrostatic induction and electromagnetic induction while maintaining insulation between repeater components, making it possible to manufacture highly reliable repeaters And Further, since the surge suppression conductor does not need to be divided for each repeater component, the production is facilitated.
[0019]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a plan sectional view showing a repeater according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the third embodiment, a
[0020]
With this configuration, electromagnetic waves having a frequency of 4 / L or less with respect to the arrangement interval L of the
[0021]
A high-speed surge voltage / current at the time of cable shunt becomes a problem, and it is generally considered that the frequency is at most about 100 MHz. For example, in order to prevent a surge voltage of 100 MHz or less, it is sufficient that the interval of L is 75 cm. To prevent a surge of 1 GHz or less, the interval of L is set to 7.5 cm. Each of the
[0022]
By adopting the above configuration, when the surge frequency entering the repeater can be predicted, the surge suppressor becomes simpler, so that a cheap and highly reliable repeater can be manufactured.
[0023]
Embodiment 4 FIG.
Or, conversely, as shown in FIG. 4, the
[0024]
By adopting the above configuration, when the surge frequency entering the repeater can be predicted, the surge suppressor becomes simpler, so that a cheap and highly reliable repeater can be manufactured.
[0025]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 5 is a sectional view of the repeater according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, a
[0026]
By employing the above configuration, it is possible to manufacture a mechanically strong and highly reliable repeater.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the repeater of the present invention, it is possible to suppress the adverse effect on the components of the repeater due to the surge entering from the feeder line, and to enhance the reliability of the repeater.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan sectional view of a repeater according to
FIG. 2A is a plan sectional view of a repeater according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 2B is a side sectional view of a main part, which is enlarged by rotating the repeater by 90 degrees.
FIG. 3 is a plan sectional view of a repeater according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view S of a main part of a repeater according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a repeater according to Embodiment 5 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 repeater, 10 pressure-resistant housing,
11 insulation cylinder, 12 conductor cylinder,
13 repeater components, 14 surge protection circuit,
15 feeder line, 16 feedthrough,
17
19 Surge suppression conductor, 20 Surge suppression conductor,
21 insulator, 22 surge suppression conductor,
23 Surge suppression conductor.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003061817A JP2004274353A (en) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Repeater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003061817A JP2004274353A (en) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Repeater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004274353A true JP2004274353A (en) | 2004-09-30 |
Family
ID=33123940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003061817A Pending JP2004274353A (en) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Repeater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004274353A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021521674A (en) * | 2018-04-06 | 2021-08-26 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | Underwater optical repeater with high voltage insulation |
-
2003
- 2003-03-07 JP JP2003061817A patent/JP2004274353A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021521674A (en) * | 2018-04-06 | 2021-08-26 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | Underwater optical repeater with high voltage insulation |
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