JP3063425B2

JP3063425B2 - 海底分岐装置

Info

Publication number: JP3063425B2
Application number: JP4274919A
Authority: JP
Inventors: 芳一小榑
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH06104799A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は海底分岐装置（海中分岐
装置ともいう）に関し、特に光海底中継器を含む光海底
ケーブル通信システムに適用される海底分岐装置の給電
制御（給電電流の立上げおよび立下げの制御等）に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】海底分岐装置は、光海底ケーブルを介し
て通信される信号を海中で分岐する装置であり、一般
に、１本の幹線光海底ケーブル（主ケーブル）と２本の
分岐光海底ケーブルとを接続している（図１および図２
参照）。

【０００３】海底分岐装置は、光海底中継器や自己（海
底分岐装置）等を駆動するための電力を供給する制御を
も行っている。すなわち、海底分岐装置には、地上の端
局における給電装置から供給される電力を各光海底中継
器等に供給する給電制御を行う機能が設けられている。

【０００４】本発明は、図１および図２に示すような光
海底ケーブル通信システムに適用される海底分岐装置を
対象とする。この光海底ケーブル通信システムは、海中
接地用電極９と、Ｂ局側の光海底ケーブル１０（分岐光
海底ケーブル）と、光海底ケーブル１０における中継を
行う光海底中継器１１（複数の光海底中継器１１が存在
しうる。光海底中継器１４や光海底中継器１７について
も同様）と、Ｂ局における給電装置１２と、Ｃ局側の光
海底ケーブル１３（分岐光海底ケーブル）と、光海底ケ
ーブル１３における中継を行う光海底中継器１４と、Ｃ
局における給電装置１５と、Ａ局側の光海底ケーブル１
６（幹線光海底ケーブル）と、光海底ケーブル１６にお
ける中継を行う光海底中継器１７と、Ａ局における給電
装置１８と、海底分岐装置（図１では海底分岐装置１で
あり、図２では海底分岐装置１９である）とを含んで構
成されている。なお、Ａ局，Ｂ局およびＣ局は陸揚局
（地上の端局）であり、Ｂ局とＣ局とは互換的である。

【０００５】従来の海底分岐装置（ここでは、図２中の
海底分岐装置１９で説明する）は、給電制御を実現する
ために、リレー駆動巻線３と、リレー駆動巻線５に対応
するリレー接点４（１×２のリレー接点であり、共通接
点とブレーク接点（ａ）とメーク接点（ｂ）とを有する
リレー接点）と、リレー駆動巻線５と、リレー駆動巻線
３に対応するリレー接点６（１×２のリレー接点であ
り、共通接点とブレーク接点（ａ）とメーク接点（ｂ）
とを有するリレー接点）とを含んで構成されていた。

【０００６】従来、このように構成された海底分岐装置
１９では、給電の開始および停止（給電電流の立上げお
よび立下げ）の制御は次のようにして行われていた（図
２参照）。なお、ここでは、Ａ局の給電装置１８とＢ局
の給電装置１２との間で両端給電（２局間給電）が行わ
れており、Ｃ局の給電装置１５と海中アース（海中接地
用電極９に係るアース）との間で片局給電が行われてい
るものとする（Ｂ局とＣ局とは互換的であるので、Ａ局
の給電装置１８とＣ局の給電装置１５との間で両端給電
を行いＢ局の給電装置１２と海中アースとの間で片局給
電を行うことも可能である）。

【０００７】第１に、給電の開始時における制御につい
て説明する。

【０００８】Ｃ局の給電装置１５が給電を開始する前
に、Ａ局の給電装置１８およびＢ局の給電装置１２が給
電を開始する。

【０００９】Ａ局とＢ局との間の給電電流は、光海底ケ
ーブル１６，光海底中継器１７，リレー駆動巻線３，リ
レー接点４，光海底ケーブル１０および光海底中継器１
１を介して、給電装置１８から給電装置１２に流れ込
む。この給電電流がリレー駆動巻線３を流れることによ
り、リレー接点６は（ａ）側（ブレーク接点側）から
（ｂ）側（メーク接点側）に切り替わる。

【００１０】このリレー接点６の切替わりが確認される
と、Ｃ局の給電装置１５が給電を開始する（リレー接点
６が（ｂ）側に切り替わるまで給電装置１５による給電
は行われないので、リレー駆動巻線５の駆動に基づくリ
レー接点４の切替わりは生じない）。

【００１１】その結果、海中接地用電極９から流れ込ん
だＣ局からの給電電流は、リレー接点６，光海底ケーブ
ル１３および光海底中継器１４を介して、Ｃ局の給電装
置１５に流れ込む。

【００１２】上述した一連の動作により、海底分岐装置
１９および全ての光海底中継器１１，１４および１７へ
の給電が可能となり、Ａ局，Ｂ局およびＣ局の相互間で
の通信が可能となる。

【００１３】第２に、給電の停止時の制御について説明
する。

【００１４】まず、Ｃ局の給電装置１５が給電を停止す
る。

【００１５】次に、Ａ局とＢ局との間の給電電流が減少
されていき、給電装置１８および給電装置１２が給電を
停止する。ここで、リレー駆動巻線３を流れる給電電流
が一定の値の電流（駆動解除電流）まで降下すると、リ
レー接点６は（ｂ）側から（ａ）側に切り替わる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の海底分
岐装置（海底分岐装置１９）による給電制御には、以下
に示すような問題点があった。

【００１７】給電の開始時の制御において、給電装置１
８から給電装置１２に至る給電電流が増加される際に、
その給電電流がリレー駆動巻線３の最小感動電流に達し
た時点で、上述のようにリレー駆動巻線３に対応するリ
レー接点６が（ａ）側から（ｂ）側に切り替わる。ここ
で、この最小感動電流に達する直前では、海底分岐装置
１９の内部の回路は海中接地用電極９に接続されている
部分を除いて全て一定の電位（Ｖｍとする）の状態にな
っている。また、この電位Ｖｍは、光海底ケーブル１３
および光海底中継器１４にもリレー接点６を介して印加
されている。

【００１８】したがって、給電電流が上記の最小感動電
流に達した時点でリレー接点６が（ａ）側から（ｂ）側
に切り替わると、光海底ケーブル１３および光海底中継
器１４は電位Ｖｍから突然に海中アースの電位（０Ｖ）
に変化することになる。

【００１９】一般に、海底分岐装置を必要とするような
光海底ケーブル通信システムでは、光海底ケーブルは数
百ｋｍを超える長距離海底ケーブルとなる。したがっ
て、光海底ケーブル１３の中心導体と海水との間には大
きな静電容量が存在する。よって、上述のような電位の
変化（Ｖｍから０Ｖへの変化）により、この大きな静電
容量に対して電位Ｖｍによって蓄積されていた電荷が瞬
時に光海底ケーブル１３，リレー接点６および海中接地
電極９を介して放電されることになる。

【００２０】この放電による放電電流（放電電流の大き
さは海底分岐装置１９が光海底ケーブル通信システム上
に設置される位置により異なってくる）はリレー接点６
や光海底中継器１４に対してサージ電流となり、これら
の装置等の劣化の要因となる。

【００２１】また、給電の停止時の制御において、給電
装置１８から給電装置１２に至る給電電流が減少される
際にもサージ電流は発生する。

【００２２】すなわち、給電装置１８から給電装置１２
に至る給電電流が降下していくと、その電流値がリレー
駆動巻線３の駆動解除電流（駆動解除電流と最小感動電
流とは同一であるものとする）に達した時点でリレー接
点６は（ｂ）側から（ａ）側に切り替わる。この時点で
は、まだ海底分岐装置１９は一定の電位（Ｖｎとする）
の状態にある。また、光海底ケーブル１３および光海底
中継器１４の電位は、この時点まで、海中アースの電位
（０Ｖ）となっていた。したがって、給電電流が上記の
駆動解除電流に達した時点でリレー接点６が（ｂ）側か
ら（ａ）側に切り替わると、光海底ケーブル１３および
光海底中継器１４は海中アースの電位（０Ｖ）から突然
に電位Ｖｎに変化することになる。そこで、リレー接点
６や光海底中継器１４に対してサージ電流が流れる。

【００２３】このように、従来の海底分岐装置における
給電制御では、光海底ケーブル通信システムにおける給
電の開始時および停止時においてサージ電流が発生する
ので、海底分岐装置内のリレー接点や光海底ケーブル通
信システムを構成する光海底中継器の劣化（光海底中継
器については海底分岐装置の直近に接続される光海底中
継器が最も大きな影響を受ける）を招くという欠点があ
った。

【００２４】本発明の目的は、上述の点に鑑み、光海底
ケーブル通信システムへの給電の開始時および停止時に
発生するサージ電流を抑制することができる給電制御を
行う海底分岐装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の海底分岐装置
は、Ａ局からの１本の幹線光海底ケーブルとＢ局および
Ｃ局からの２本の分岐光海底ケーブルとを接続する海底
分岐装置において、両端給電の給電路の給電電流の値を
検出する第１のリレー駆動巻線と、この第１のリレー駆
動巻線の最小感動電流および駆動解除電流よりも小さな
値の最小感動電流および駆動解除電流を有し両端給電の
給電路の給電電流の値を検出する第２のリレー駆動巻線
と、片局給電の給電路にメーク接点が挿入される前記第
１のリレー駆動巻線に対応する第１のリレー接点と、共
通接点が分岐光海底ケーブルに接続されメーク接点が片
局給電の給電路に挿入されブレーク接点が両端給電の給
電路に挿入される前記第２のリレー駆動巻線に対応する
第２のリレー接点と、片局給電の給電路において前記第
１のリレー接点と並列に接続されておりサージ電流を抑
制するのに十分な大きさの抵抗値を持つ抵抗とを有す
る。

【００２６】

【作用】本発明の海底分岐装置では、第１のリレー駆動
巻線が両端給電の給電路の給電電流の値を検出し、第１
のリレー駆動巻線の最小感動電流および駆動解除電流よ
りも小さな値の最小感動電流および駆動解除電流を有す
る第２のリレー駆動巻線が両端給電の給電路の給電電流
の値を検出し、第１のリレー駆動巻線に対応する第１の
リレー接点が片局給電の給電路中にメーク接点を有し、
第２のリレー駆動巻線に対応する第２のリレー接点が分
岐光海底ケーブルに接続される共通接点と片局給電の給
電路に挿入されるメーク接点と両端給電の給電路に挿入
されるブレーク接点とを有し、片局給電の給電路におい
て第１のリレー接点と並列に接続されている抵抗がサー
ジ電流を抑制するのに十分な大きさの抵抗値を持つ。

【００２７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００２８】図１は、本発明の海底分岐装置の一実施例
（海底分岐装置１）を含む光海底ケーブル通信システム
の構成を示す図である。

【００２９】この光海底ケーブル通信システムは、海底
分岐装置１以外は従来技術で言及した光海底ケーブル通
信システム（図２参照）と同一である。なお、図１と図
２との間で同様の構成要素（海底分岐装置１内の構成要
素も含む）については同一の符号を使用して示してい
る。

【００３０】本実施例の海底分岐装置１は、給電制御を
実現するために、リレー駆動巻線２と、リレー駆動巻線
３と、リレー駆動巻線５に対応するリレー接点４（１×
２のリレー接点であり、共通接点とブレーク接点（ａ）
とメーク接点（ｂ）とを有するリレー接点）と、リレー
駆動巻線５と、リレー駆動巻線３に対応するリレー接点
６（１×２のリレー接点であり、共通接点とブレーク接
点（ａ）とメーク接点（ｂ）とを有するリレー接点）
と、リレー駆動巻線２に対応するリレー接点７（１×１
のリレー接点であり、メーク接点を有するリレー接点）
と、リレー接点７と並列に接続されておりサージ電流を
抑制するのに十分な大きさの抵抗値を持つ抵抗８とを含
んで構成されている。なお、リレー駆動巻線２の最小感
動電流（駆動解除電流も同じ値であるとする）をＩ₂と
しリレー駆動巻線３の最小感動電流（駆動解除電流も同
じ値であるとする）をＩ₃とした場合に、Ｉ₂＞Ｉ₃の
関係が成立している。また、「特許請求の範囲」におけ
る「第１のリレー駆動巻線」はリレー駆動巻線２によっ
て実現され、「第２のリレー駆動巻線」はリレー駆動巻
線３または５（以下の説明ではリレー駆動巻線３）によ
って実現され、「第１のリレー接点」はリレー接点７に
よって実現され、「第２のリレー接点」はリレー接点４
または６（以下の説明ではリレー接点６）によって実現
される。

【００３１】次に、このように構成された本実施例の海
底分岐装置１による給電制御に関する動作について説明
する。

【００３２】第１に、海底分岐装置１を含む光海底ケー
ブル通信システムにおける給電の開始時（給電電流の立
上げ時）の動作について説明する。

【００３３】Ｃ局の給電装置１５が給電を開始する前
に、Ａ局の給電装置１８およびＢ局の給電装置１２が給
電を開始する。

【００３４】Ａ局とＢ局との間の給電電流は、光海底ケ
ーブル１６，光海底中継器１７，リレー駆動巻線２，リ
レー駆動巻線３，リレー接点４，光海底ケーブル１０お
よび光海底中継器１１を介して、給電装置１８から給電
装置１２に流れ込む。

【００３５】この給電電流が上昇する際に、この給電電
流がリレー駆動巻線３の最小感動電流Ｉ₃に達する直前
において、海底分岐装置１の内部の回路（海中接地用電
極９に接続されている部分を除く）は一定の値の電位
（Ｖｍとする）の状態となっている。また、この電位Ｖ
ｍは、光海底ケーブル１３および光海底中継器１４にも
リレー接点６を介して印加されている。

【００３６】給電電流が最小感動電流Ｉ₃に達した時点
で、リレー駆動巻線３に対応するリレー接点６は（ａ）
側（ブレーク接点側）から（ｂ）側（メーク接点側）に
切り替わる。

【００３７】上述したように、従来の海底分岐装置（図
２中の海底分岐装置１９）による給電制御であれば、こ
の時点でサージ電流が発生していた。

【００３８】しかし、本実施例の海底分岐装置１による
給電制御では、リレー駆動巻線２，リレー接点７および
抵抗８の存在によって、次に示すようにサージ電流の発
生が回避されている。

【００３９】リレー駆動巻線２の最小感動電流Ｉ₂がリ
レー駆動巻線３の最小感動電流Ｉ₃よりも大きい（Ｉ₂
＞Ｉ₃）ので、給電電流がＩ₃に達してもリレー駆動巻
線２に対応するリレー接点７のメーク接点は開いたまま
となっている。したがって、リレー接点６が（ａ）側か
ら（ｂ）側に切り替わっても、電位Ｖｍによって光海底
ケーブル１３に係る静電容量に蓄積されていた電荷は抵
抗８を通ってゆっくり放電される。よって、リレー接点
６や光海底中継器１４に対するサージ電流は発生しな
い。

【００４０】Ａ局とＢ局との間の給電電流がさらに増加
してリレー駆動巻線２の最小感動電流Ｉ₂に達すると、
リレー駆動巻線２に対応するリレー接点７のメーク接点
が閉じる（リレー接点６の（ｂ）側の接点が海中接地用
電極９に直接に接続される）。

【００４１】その結果、Ｃ局の給電装置１５から光海底
中継器１４等への給電が可能となる。すなわち、この時
点では、リレー接点６は（ａ）側から（ｂ）側に切り替
わっておりリレー接点７のメーク接点は閉じているの
で、海中接地用電極９から流れ込んだＣ局からの給電電
流はリレー接点７，リレー接点６，光海底ケーブル１３
および光海底中継器１４を介してＣ局の給電装置１５に
流れ込む。

【００４２】その後、給電装置１８と給電装置１２との
間に流れている給電電流が、光海底中継器１１および１
７を動作させるための通常電流に設定される（給電装置
１５による給電電流も光海底中継器１４を動作させるた
めの通常電流に設定される）。

【００４３】以上の結果、図１に示す光海底ケーブル通
信システムにおいて、給電装置１８と給電装置１２との
間で両端給電が完成し、給電装置１５による片局給電が
完成する。これによって、海底分岐装置１および全ての
光海底中継器１１，１４および１７への給電が可能とな
り、Ａ局，Ｂ局およびＣ局の相互間での通信が可能とな
る。

【００４４】第２に、海底分岐装置１を含む光海底ケー
ブル通信システムにおける給電の停止時（給電電流の立
下げ時）の動作について説明する。

【００４５】まず、Ｃ局の給電装置１５が給電を停止す
る。

【００４６】次に、Ａ局とＢ局との間の給電電流（Ｉと
する）が減少されていき、この給電電流ＩがＩ₃＜Ｉ＜
Ｉ₂となるように設定される。

【００４７】この状態でリレー駆動巻線２の駆動は解除
となり（上述したようにリレー駆動巻線２の駆動解除電
流は最小感動電流と同一のＩ₂である）、リレー駆動巻
線２に対応するリレー接点７のメーク接点が開放され
る。この時点で給電装置１２および１８の給電によって
海底分岐装置１の内部の回路（両端給電の給電路に関す
る部分）は一定の値の電位（Ｖｎとする）になっている
ものとする。

【００４８】この段階で、Ｃ局の給電装置１５は、光海
底ケーブル１３および光海底中継器１４が電位Ｖｎとな
るように給電を行う。なお、この場合に、給電装置１５
から供給される給電電流（リレー接点６の（ｂ）側の接
点を通る電流）は、高い抵抗値を持つ抵抗８の存在によ
って非常に小さくなる。

【００４９】このような状態で、Ａ局とＢ局との間の給
電電流がさらにＩ₃まで降下すると、給電電流Ｉがリレ
ー駆動巻線３の駆動解除電流Ｉ₃以下となり、リレー駆
動巻線３に対応するリレー接点６は（ｂ）側から（ａ）
側に切り替わる。

【００５０】この切替わりの時点において、海底分岐装
置１内の両端給電の給電路に関する部分は上述のように
電位Ｖｎの状態にあり、光海底ケーブル１３および光海
底中継器１４も上述のように電位Ｖｎの状態に設定され
ている。したがって、光海底ケーブル１３および光海底
中継器１４がリレー接点６を介して給電装置１８と給電
装置１２との間の給電路（両端給電の給電路）に接続さ
れる際には、光海底ケーブル１３および光海底中継器１
４の電位は変化しない。よって、従来の海底分岐装置
（図２中の海底分岐装置１９）による給電制御であれば
発生していたサージ電流の発生を回避することができ
る。

【００５１】その後、上記の給電電流Ｉが０Ａまで減少
され、給電装置１５による給電に基づく光海底ケーブル
１３および光海底中継器１４の電位が０Ｖに減少されれ
ば、図１に示す光海底ケーブル通信システムへの給電が
全て停止される。上述のように、この停止までの過程で
サージ電流が発生することはない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、分岐構成
となる光海底ケーブル通信システムにおける給電の開始
時および停止時（給電電流の立上げ時および立下げ時）
にサージ電流が発生しないように制御することにより、
当該サージ電流に起因する海底分岐装置内のリレー接点
や海底分岐装置の直近に接続される光海底中継器等の劣
化を防ぐことができるという効果がある。

【００５３】また、以上のような効果が得られることに
より、複数の海底分岐装置を用いて複雑な分岐構成を有
する光海底ケーブル通信システムを構築する際にサージ
電流による装置等の劣化を考慮する必要がなくなり、海
底分岐装置の応用範囲を拡張することができる（複雑な
分岐構成を有する光海底ケーブル通信システムの構築の
ために考慮すべき海底分岐装置に関する障害の１つを除
去することができる）という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の海底分岐装置の一実施例が適用される
光海底ケーブル通信システムの構成を示す図である。

【図２】従来の海底分岐装置の一例が適用される光海底
ケーブル通信システムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１，１９海底分岐装置２，３，５リレー駆動巻線４，６，７リレー接点８抵抗９海中接地用電極１０，１３，１６光海底ケーブル１１，１４，１７光海底中継器１２，１５，１８給電装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ局からの１本の幹線光海底ケーブルと
Ｂ局およびＣ局からの２本の分岐光海底ケーブルとを接
続する海底分岐装置において、両端給電の給電路の給電電流の値を検出する第１のリレ
ー駆動巻線と、この第１のリレー駆動巻線の最小感動電流および駆動解
除電流よりも小さな値の最小感動電流および駆動解除電
流を有し両端給電の給電路の給電電流の値を検出する第
２のリレー駆動巻線と、片局給電の給電路にメーク接点が挿入される前記第１の
リレー駆動巻線に対応する第１のリレー接点と、共通接点が分岐光海底ケーブルに接続されメーク接点が
片局給電の給電路に挿入されブレーク接点が両端給電の
給電路に挿入される前記第２のリレー駆動巻線に対応す
る第２のリレー接点と、片局給電の給電路において前記第１のリレー接点と並列
に接続されておりサージ電流を抑制するのに十分な大き
さの抵抗値を持つ抵抗とを有することを特徴とする海底
分岐装置。