JP5221419B2

JP5221419B2 - 海底ケーブル給電システム

Info

Publication number: JP5221419B2
Application number: JP2009050948A
Authority: JP
Inventors: 明洋藤田
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: JP2010206635A

Description

本発明は、保守点検を安全に実施できる海底ケーブル給電システムに関する。

海底ケーブル給電システムは、海底ケーブルの導体と大地とを通して給電されるリターンアース方式により行われる。海底ケーブル給電システムでは、海浜の近くにアース棒を埋設して接地抵抗を約１オーム程度にまで低減した海浜アースを介して導体と大地とが接続される。

海浜アースは、シリコンと鉄の合金の棒状の例えば直径１０センチメートル、長さ１．５メートルほど電極が用いられることが多い。電極には常時電流が流れているので、例えば陽極側の電極には、電蝕（電気分解）により消耗する懸念が生じる。

従って、海浜アースは電蝕による消耗が極力少なくなるように、電極の周りをＣ（炭素）で隙間なくコーティングしたものが用いられる。このため、海浜アースに用いられる電極１本当たりの単価は、例えば約数百万円程度と高価である。

また、海浜アースは、例えば２５年間程度の長期間にわたって、安定した十分に低い接地抵抗を保つことが求められる。さらに海浜アースは、流れる電流量が多大（例えば１〜２Ａ）であるので高い安全性も要求される。海浜ア─スの敷設場所は、例えば海水浴場から遠く離間させる等安全性が十分で、かつ土壌比抵抗（地中の抵抗値）の低い場所にする必要がある。しかし近年の海浜アースは、用地難から敷設場所を選定することが非常に難しい状況が生じている。

図７及び図８は、海底中継システムへの給電方式の例を示す図である。図７は、両端給電方式の説明図である。図８は、片端給電方式の説明図である。図７及び図８において、１１，１２は陸上に設置された対向する２つの陸揚局局舎、Ｌは海底を通ってこれらの間に敷設された海底ケーブル、２１〜２ｎは該海底ケーブルＬに所定間隔で挿入された中継器である。Ｉ１，Ｉ２は定電流源で、矢印方向に定電流を供給する。

図７に示すように、両端給電方式は、対向する２つの陸揚局局舎１１，１２すなわち海底ケーブルＬの両端において逆方向に給電を行う定電流源Ｉ１，Ｉ２を各々独立して備え、定電流源Ｉ１，Ｉ２は各々海浜アースＡ１，Ａ２に接続される。このとき、電流は定電流源Ｉ１、海底ケーブルＬ、中継器２１〜２ｎ、定電流源Ｉ２、海浜アースＡ２、海底（地面）、海浜アースＡ１の経路で流れることとなる。

また、図８に示す片端給電方式では、陸揚局局舎１１に設けられた定電流源Ｉ１からのみ給電され、陸揚局局舎１２側では、単にアースＡ２により接地される。両端給電は、片端給電に比べて１台の定電流源に係る負荷が軽くなる。また、両端給電は、片端給電に比べてケーブルの耐圧も低くすることができる。また、両端給電は、仮に一方の定電流源が故障しても、他方の定電流源により海底中継システムへ給電できる点で有利である。

このため、海底中継システムへの給電方式は、システムの信頼性確保の観点からも両端給電方式が採用されることが多い。一方で、商用電源が引き込めないような立地条件である等の事情が例えば陸揚局局舎１２側等にある場合には、片端給電方式が採用されることもある。

海底ケーブルの両端の陸揚局局舎１１，１２は、低い接地抵抗を得るために海岸付近に設置することが好ましい。海岸付近の土壌は、砂が主成分であるため海水を多く含有し、土壌比抵抗が比較的低いからである。

図７及び図８から理解されるように、仮に海浜アースＡ１が故障すると、海底中継システムにおける給電が停止し、供給電力により稼働していた海底光ファイバケーブル中継器が稼働停止するので、海底光ファイバケーブルを利用した通信が断絶する。そこで、図６に示すように陸揚局局舎１１に局舎アースＡ３とスイッチＳＷとを設け、仮に海浜アースＡ１が故障した場合には、スイッチＳＷにより局舎アースＡ３に切り換える切替え処理をする。

図６は、分散アースの説明図である。仮に海浜アースＡ１が故障した場合には、局舎アースＡ３への切り換え処理により、海底ケーブル給電システムが給電を継続することが可能となるので、局舎アースＡ３に切替えて使用している間に海浜アースＡ１を修理することができる。すなわち、海底ケーブル給電システムの活性保守をすることが可能となる。

海底ケーブル給電システムは、海浜アースＡ１が劣化してきた場合、例えば接地抵抗の増大などで電位が上昇した場合等に、海浜アースＡ１の電位上昇を検出する。そして海底ケーブル給電システムは、スイッチＳＷに海浜アースＡ１から局舎アースＡ３へと切替え処理をさせる。なお、局舎アースＡ３と海浜アースＡ１とは択一的に用いられるので、並列接続されて同時に利用されることはない。

複数の中継器を介して信号の伝送を行う海底中継システムの給電方式における陸揚局の接地線の取り方に関して、長期間の連続使用に耐えて安定して低電位が得られるような簡便なアース設置工事とする給電方式が、例えば下記特許文献１に開示されている。

具体的には、複数の中継器を介して信号の伝送を行う海底中継システムの中継器（２１〜２ｎ）に対して、陸揚局に設けられた定電流源（Ｉ１）によって定電流を供給する海底中継システムの給電方式において、陸揚局に設けられた第１の定電流源（Ｉ１）を接地する第１のア─ス（Ａ１）と並列に接続された第２の電流源（Ｉ０）を設け、第１の定電流源（Ｉ１）において流れる電流の少なくとも一部を、第２の電流源（Ｉ０）で受給電するように構成することが特許文献１に提案されている。

また、下記非特許文献１には、海底光伝送システム用給電装置についての概要と機能と特徴とが記載されている。

特開平５−２２８３２号公報

ＦＵＪＩＴＳＵＤＥＮＳＯＲＥＶＩＥＷＶｏｌ．９Ｎｏ．１「海底光伝送システム用給電装置」ＡｋｉｈｉｒｏＦｕｊｉｔａ他

従来の海底ケーブル給電システムにおいては、例えば接地配線のメンテナンスに用いるアースボックス等に多大な電流が流れる。また、海底ケーブル給電システムの給電は中断させることができず定電流源による連続駆動をするので、メンテナンス時に接地配線をオープンにすれば、オープン配線間に多大な電圧が発生する。このため、より安全に接地配線のメンテナンスができる海底ケーブル給電システムが期待される。

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、より安全に接地配線のメンテナンスができる海底ケーブル給電システムを提供することを目的とする。

この発明にかかる海底ケーブル給電システムは、少なくとも一つの定電流源と、定電流源から供給される電流の経路となる主接地電流経路部と、主接地電流経路部と並列に設けられて主接地電流経路部と択一的に電流の経路となる副接地電流経路部と、主接地電流経路部と副接地電流経路部とのいずれかに接続を切替える接続切替装置と、主接地電流経路部に設けられた給電ケーブル中継装置と、を備えた海底ケーブル給電システムにおいて、給電ケーブル中継装置は、接続切替装置が副接地電流経路部に接続する場合に、主接地電流経路部の保守作業が可能となり、接続切替装置が主接地電流経路部に接続する場合に、主接地電流経路部の保守作業が不可能となるように、保守作業制限手段を備えることを特徴とする。

また、この発明にかかる海底ケーブル給電システムは、好ましくは保守作業制限手段が、接続切替装置が主接地電流経路部に接続する場合に接続切替装置に抜脱不可能に係止され、接続切替装置が副接地電流経路部に接続する場合に接続切替装置に抜脱可能となり、接続切替装置の接続切替えと給電ケーブル中継装置の解錠とを兼ねた鍵であってもよい。

また、この発明にかかる海底ケーブル給電システムは、さらに好ましくは保守作業制限手段が、主接地電流経路部が通電状態であるか否かを検出する通電状態検出部と、通電状態検出部が検出した通電状態を保守作業者に通知する通知手段とを備えてもよい。

また、この発明にかかる海底ケーブル給電システムは、さらに好ましくは通電状態検出部は、給電ケーブル中継装置の通電状態に対応して作動するリレー回路であってもよい。

また、この発明にかかる海底ケーブル給電システムは、さらに好ましくは通電状態検出部が、給電ケーブル中継装置と接続切替装置との間に一端が接続された地絡検出回路であってもよい。

また、この発明にかかる海底ケーブル給電システムは、さらに好ましくは通電状態検出部が、接続切替装置の切替状態に対応して作動するリレー回路であってもよい。

より安全に接地配線のメンテナンスができる海底ケーブル給電システムを提供できる。

第一の実施形態にかかる海底ケーブル給電システムの構成を概念的に説明する模式図である。第二の実施形態にかかる給電ケーブル中継装置の具体的構成を例示する図である。第三の実施形態にかかる給電ケーブル中継装置の具体的構成を例示する図である。第四の実施形態にかかる給電ケーブル中継装置の具体的構成を例示する図である。リレー回路部の具体的構成を例示する概念図である。分散アースの説明図である。両端給電方式の説明図である。片端給電方式の説明図である。板タンブラー錠の構造を例示する概念図である。板タンブラー錠のタンブラーを説明する概念図である。

実施形態で例示する海底ケーブル給電システムは、典型的には二つの局舎が海洋を介して隔てられた二つの陸地（例えば、北米大陸と日本）に配置される。局舎は、給電ケーブル中継装置を備え、給電ケーブル中継装置には給電ケーブル用のアースボックスが設けられる。

アースボックスは、海底ケーブル給電システムの運用状態すなわち給電継続状態において、給電ケーブルの保守・点検に利用される。海底ケーブル給電システムの運用状態すなわち給電継続状態においては、海底ケーブル給電システムの定電流源が駆動されている。このため、海底ケーブル給電システムの運用状態で、保守点検に伴うアースボックス内等の接地線オープンが生じると、多大な電圧が接地線のオープン両端部に生じることとなる。

海底ケーブル給電システムが片端給電方式である場合には、接地線オープンにより接地線のオープン両端部に生じる電圧は、例えば８０００ボルト程度となる。また、海底ケーブル給電システムが両端給電方式である場合には、接地線オープンにより接地線のオープン両端部に生じる電圧は、例えば１６０００ボルト程度となる。

いずれの場合においても接地線オープンにより接地線のオープン両端部に生じる電圧は、保守・点検作業をする作業者にとって非常に危険な高電圧である。また、接地線オープンにより接地線のオープン両端部に生じる電圧は、給電ケーブル中継装置や海底ケーブル給電システムの各構成装置にとって、障害や損傷を懸念させる程度の高電圧でもある。

一方、海底ケーブル給電システムは、海底光ファイバー網の通信を担う給電をする要求から、常時活性状態とされて中断や休止なく連続的に給電をすることが求められる。さらに、海底ケーブル給電システムの接地線は、劣化が進行した場合には交換等のメンテナンスが必要となるものであり、接地線の配置環境が海辺であることにも起因して、接地線の交換頻度は決して低いものではない。

実施形態では、接地線が活性状態であり電流が流れている場合には、給電ケーブル中継装置、典型的にはその接地線にかかるアースボックスを容易に解錠できないような保守作業制限手段を備える海底ケーブル給電システムを提案する。

保守作業制限手段は、アースボックス内の接地線が活性状態であるか否か、すなわち給電電流が流れている状態であるか否か、を保守・点検作業者に通知する例えば発光ダイオード等の通知手段であってもよい。

これにより、接地線が活性状態である場合に、接地線がオープンとされる懸念を低減させることができる。また、接地線が非活性状態であることを作業者が確認してから交換作業等メンテナンスが可能な給電ケーブル中継装置等とできる。

実施形態で提案する海底ケーブル給電システムは、保守・点検作業者がメンテナンス作業をする場合に、より安全に作業できる給電ケーブル中継装置、典型的にはそのアースボックスを備えることとできる。

（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態にかかる海底ケーブル給電システム１００の構成を概念的に説明する模式図である。図１に示すように海底ケーブル給電システム１００は、例えば日本等に配置される第一の定電流源１３０と、例えば北米大陸等に配置される第二の定電流源１５０とを備える。

第一の定電流源１３０と第二の定電流源１５０との間は、海底に配設された第一給電ケーブル１ａ０と海底に配設された第二給電ケーブル１ｂ０とで結線される。第一給電ケーブル１ａ０と第二給電ケーブル１ｂ０との間には、例えば海底に配設された伝送光ファイバー中継装置等の給電対象装置１４０が配置される。

また、第二の定電流源１５０は、高圧側（プラス側）において、接地線１Ｃ０により例えば北米大陸の海岸付近１６０等に接地される。また、第一の定電流源１３０の低圧側（マイナス側）は、例えば陸揚局局舎内において接続切替装置１２０に接続される。

接続切替装置１２０は、例えば日本の海岸付近１７０ａに接地される第一接地線１８０と、例えば陸揚局局舎付近１７０ｂに接地される第二接地線１９０と、のいずれかを択一的に接続切替えする。すなわち、接続切替装置１２０は、常時給電を継続する海底ケーブル給電システム１００が、第一接地線１８０と第二接地線１９０とのいずれを用いるのか選択する。

また、海底ケーブル給電システム１００は、接地線１Ｃ０により接地された北米大陸の海岸付近１６０から、第一接地線１８０により接地された日本の海岸付近１７０ａへと、海底を介した電流経路が存在すると考えることができる。

海底ケーブル給電システム１００において、第一接地線１８０は主電流経路であり、典型的には通常の駆動状態において第一接地線１８０が活性状態とされて用いられるものとする。また、海底ケーブル給電システム１００において、第二接地線１９０は副電流経路であり、主電流経路である第一接地線１８０の保守点検時、典型的には第一接地線１８０の交換作業時に、第二接地線１９０が活性状態とされて用いられるものとする。

海底ケーブル給電システム１００は、第一接地線１８０に、第一接地線１８０の保守・点検に用いる給電ケーブル中継装置１１０を備える。給電ケーブル中継装置１１０は、不図示の陸揚局局舎に備えられてもよい。また、給電ケーブル中継装置１１０は、第一接地線１８０をオープン（断線）にすることが可能なアースボックス１１１を備える。アースボックス１１１は、保守・点検作業者が、直接第一接地線１８０に触れて第一接地線１８０の交換作業や点検作業等ができるような配線収納構造を有する。

また、給電ケーブル中継装置１１０は、保守・点検作業者によるアースボックス１１１内へのアクセスを制限する保守作業制限手段１１２を備える。保守作業制限手段１１２は、保守・点検作業者による給電ケーブル中継装置１１０内へのアクセスを制限してもよい。

保守作業制限手段１１２は、第一接地線１８０が活性状態である場合に、保守・点検作業者によるアースボックス１１１内へのアクセスを制限する。保守作業制限手段１１２は、典型的には接続切替装置１２０が第一接地線１８０を選択している場合に、保守・点検作業者によるアースボックス１１１内へのアクセスを制限する。

従って、保守・点検作業者は、より安全に海底ケーブル給電システム１００の保守・点検作業をすることが可能となる。保守・点検作業者は、典型的には劣化した第一接地線１８０の交換作業をより安全にすることが可能となる。

ここで、保守作業制限手段１１２についてさらに詳述する。海底ケーブル給電システム１００の接続切替装置１２０は、シリンダーキー（スイッチキー）で第一接地線１８０と第二接地線１９０とを切替える構造を備える。シリンダーキーは、接続切替装置１２０が第一接地線１８０を選択する場合には、接続切替装置１２０から抜脱不可能となり鍵穴に差し込まれた状態を維持する。

また、シリンダーキーは、接続切替装置１２０が第二接地線１９０を選択する場合には、接続切替装置１２０から抜脱可能となり、保守・点検作業者が鍵穴から抜き取ることができる。海底ケーブル給電システム１００は、このシリンダーキーで解錠することが可能となるアースボックス１１１を備える。すなわち、保守作業制限手段１１２は、このシリンダーキーで解錠することが可能となる鍵穴シリンダーである。

海底ケーブル給電システム１００の保守・点検作業者は、接続切替装置１２０が第二接地線１９０を選択する場合にのみ、シリンダキーを用いてアースボックス１１１を解錠することが可能となる。すなわち、海底ケーブル給電システム１００の保守・点検作業者は、第一接地線１８０が不活性状態である場合にのみ、第一接地線１８０に直接触れてオープンにするような交換作業等ができることとなる。

従って、海底ケーブル給電システム１００の保守・点検作業者は、例えば１６０００ボルト等の高圧状態に触れる懸念がなく、安全な作業ができる。また、海底ケーブル給電システム１００は、活性状態の第一接地線１８０がオープン状態とされる畏れがないので、給電対象装置１４０への給電中断を回避できると共に陸揚局局舎内の機器等の破損を回避することができる。

（第二の実施形態）
図２は、第二の実施形態にかかる給電ケーブル中継装置１１０（１）ａ，１１０（１）ｂの具体的構成を例示する図である。図２においては、図１と対応する部位には対応する符号を付して、説明の重複を避けるためにここでは説明を省略する。図２（ａ）と図２（ｂ）とは、第一接地線１８０を流れる電流の向きが互いに異なる場合を説明している。

図２に示すように給電ケーブル中継装置１１０（１）ａ，１１０（１）ｂ（以下、給電ケーブル中継装置１１０（１）と称する）は、アースボックス１１１の両端で第一接地線１８０の通電状態を検出するリレー回路部１１２（１）ａ，１１２（１）ｂ（以下、リレー回路部１１２（１）と称する）を備える。また、給電ケーブル中継装置１１０（１）は、リレー回路部１１２（１）が検出した第一接地線１８０の通電状態を、保守・点検作業者に通知する通知手段１１３（１）を備える。

リレー回路部１１２（１）は、第一接地線１８０が活性状態であるか否かすなわち通電状態であるか否かを検出し、通知手段１１３（１）に検出結果を出力する。通知手段１１３（１）は例えばＬＥＤ等を備えており、ＬＥＤの発光または非発光により保守・点検作業者に第一接地線１８０の通電状態を通知するものとする。なお、リレー回路部１１２（１）は、第一接地線１８０が通電する場合を検出してもよく、第一接地線１８０が非通電となる場合を検出してもよい。また、通知手段１１３（１）は、第一接地線１８０が通電する場合に発光してもよく、第一接地線１８０が非通電となる場合に発光してもよい。

また、通知手段１１３（１）は、ＬＥＤに限定されることはなく、保守・点検作業者が自らの五官により認識できる通知手段であればよい。通知手段１１３（１）は、例えば液晶表示装置、警告音の発報、パトライトの点灯等及びそれらの組み合わせなど任意の構成とできる。

給電ケーブル中継装置１１０（１）は、アースボックス１１１の両端で第一接地線１８０の通電状態を検出できる。従って、保守・点検作業者の作業にかかるアースボックス１１１の活性状態を、保守・点検作業者が確実に把握できるので安全な作業とでき好ましい。なお、給電ケーブル中継装置１１０（１）は、第一の実施形態で説明した保守作業制限手段１１２を兼ね備えた組み合わせ構成としてもよい。なお、１１４（１）ａ，１１４（１）ｂは、整流ダイオードである。

（第三の実施形態）
図３は、第三の実施形態にかかる給電ケーブル中継装置１１０（２）の具体的構成を例示する図である。図３においては、図１または図２と対応する部位には対応する符号を付して、説明の重複を避けるためにここでは説明を省略する。

図３に示すように、給電ケーブル中継装置１１０（２）は、アースボックス１１１と接続切替装置１２０との間とに接続された地絡検出部１１２（２）を備える。地絡検出部１１２（２）は、陸揚局局舎内で第一接地線１８０と地面との間での電流有無を電圧変換して検出する。

地絡検出部１１２（２）が、所定の閾値以上の電圧を検出すれば、通知手段１１３（２）が保守・点検作業者に通知する。通知手段１１３（２）は、ＬＥＤに限定されることはなく、保守・点検作業者が自らの五官により認識できる通知手段であればよい。通知手段１１３（２）は、例えば液晶表示装置、警告音の発報、パトライトの点灯等及びそれらの組み合わせなど任意の構成とできる。

給電ケーブル中継装置１１０（２）は、アースボックス１１１の第一の定電流源１３０側で第一接地線１８０の地絡電流を検出できる。従って、保守・点検作業者の作業にかかるアースボックス１１１の活性状態を、保守・点検作業者が確実に把握できるので安全な作業とでき好ましい。なお、給電ケーブル中継装置１１０（２）は、第一の実施形態で説明した保守作業制限手段１１２と第二の実施形態で説明したリレー回路部１１２（１）とを適宜組み合わせた構成としてもよい。

（第四の実施形態）
図４は、第四の実施形態にかかる給電ケーブル中継装置１１０（３）の具体的構成を例示する図である。図４においては、図１と対応する部位には対応する符号を付して、説明の重複を避けるためにここでは説明を省略する。

図４に示すように給電ケーブル中継装置１１０（３）は、接続切替装置１２０の両端で第一接地線１８０の通電状態を検出するリレー回路部１１２（２）を備える。また、給電ケーブル中継装置１１０（３）は、リレー回路部１１２（２）が検出した第一接地線１８０の通電状態を、保守・点検作業者に通知する通知手段１１３（２）を備える。なお、海底ケーブル給電システム１００は、給電ケーブル中継装置１１０（３）の外部に、上述の接続切替装置１２０の両端で第一接地線１８０の通電状態を検出するリレー回路部１１２（２）を備えてもよい。

リレー回路部１１２（２）は、第一接地線１８０が活性状態であるか否かすなわち通電状態であるか否かを接続切替装置１２０の両端で検出し、通知手段１１３（２）に検出結果を出力する。通知手段１１３（２）は例えばＬＥＤ等を備えており、ＬＥＤの発光または非発光により保守・点検作業者に第一接地線１８０の通電状態を通知するものとする。なお、リレー回路部１１２（２）は、第一接地線１８０が通電する場合を検出してもよく、第一接地線１８０が非通電となる場合を検出してもよい。また、通知手段１１３（２）は、第一接地線１８０が通電する場合に発光してもよく、第一接地線１８０が非通電となる場合に発光してもよい。

また、通知手段１１３（２）は、ＬＥＤに限定されることはなく、保守・点検作業者が自らの五官により認識できる通知手段であればよい。通知手段１１３（２）は、例えば液晶表示装置、警告音の発報、パトライトの点灯等及びそれらの組み合わせなど任意の構成とできる。なお、１１４（２）は整流ダイオードである。図４に示す給電ケーブル中継装置１１０（３）は、図２で説明した給電ケーブル中継装置１１０（１）と同様に、第一接地線１８０を流れる電流向きが逆の場合に対応できるような構成としてもよい。この場合には、整流ダイオード１１４（２）を逆向きに取り付けることができる。

給電ケーブル中継装置１１０（３）は、接続切替装置１２０の両端で第一接地線１８０の通電状態を検出できる。従って、保守・点検作業者の作業にかかるアースボックス１１１の活性状態を、保守・点検作業者が確実に把握できるので安全な作業とでき好ましい。なお、給電ケーブル中継装置１１０（３）は、第一の実施形態乃至第三の実施形態で説明した保守作業制限手段１１２等を適宜兼ね備えた組み合わせ構成としてもよい。

図５は、第二の実施形態の通知手段１１３（１）と、第三の実施形態の通知手段１１３（２）との具体的構成を例示する概念図である。図５に示すように、第二の実施形態の通知手段１１３（１）と第三の実施形態の通知手段１１３（２）とは、リレー回路部１１２（１）のスイッチ動作により、各々電源５１０から給電されたＬＥＤ５２０が発光する構成としてもよい。しかし第二の実施形態の通知手段１１３（１）と第三の実施形態の通知手段１１３（２）との構成は、図５の説明に限定されることはなく任意の通知構成とすることができる。

次に、シリンダーキーについては、その構造等が既によく知られていると考えるが、念の以下簡便に説明する。接続切替装置１２０や各種制御盤等に配置されるセレクタスイッチとして、特定の操作者のみが操作できるようにするべく、タンブラー錠を備えた鍵付セレクタスイッチがある。

鍵付セレクタスイッチは、前面から鍵が挿入される鍵穴を備えたロータ（内筒）、ロータを回転自在に収納したロータケース（外筒）、ロータと一体的に回転する回転カム、回転カムの回転によってロータの軸方向に変位する操作部材、操作部材が可動接点に当接する電気接点を備えている。

鍵が挿入されたロータは、ロータケース内の複数の回転位置のそれぞれで選択的に停止できるようにされている。操作部材は、ロータの回転位置に応じて、ロータの背面側に配置されている電気接点の開閉状態を変化させる。

鍵付セレクタスイッチにおいて電気接点の開閉状態を変化させるためには、ロータの鍵穴に鍵が挿入されていなければならない。ロータの複数の回転位置のいずれでもロータの鍵穴から鍵を引き抜くことができることとすると、電気接点の開閉状態を即時に変化させることができない場合を生じうる。

例えば、電源ラインに鍵付セレクタスイッチが接続された被制御機器の動作中に鍵穴から鍵が引き抜かれていると、被制御装置を停止させる場合にも鍵を鍵穴に挿入する操作が必要になり、緊急時に被制御装置を急停止させることができない。

このため、鍵付セレクタスイッチでは、抜け止め構造を備えたものがある。抜け止め構造は、ロータが特定の抜け止め位置に停止しているときに、鍵穴からの鍵の引き抜きを禁止する。板タンブラー錠を用いた鍵付セレクタスイッチでは、ロータが特定の抜け止め位置にあるときにロータ内での板タンブラーの移動を規制する。

即ち、板タンブラー錠では、ロータ内に複数枚の板タンブラーのそれぞれを半径方向に移動自在にして備え、ロータの複数の回転位置のそれぞれで板タンブラーに対向する半径方向の溝がロータケースに形成されている。板タンブラーが溝に対向する位置では、鍵の形状に応じた板タンブラーが半径方向に移動して溝内に進入することができ、ロータの鍵穴に鍵を抜き差しすることができる。

ロータが抜け止め位置にあるときに板タンブラーが対向する溝には、抜け止め部材が挿入されている。ロータが抜け止め位置にあるときには、板タンブラーが溝内に進入できないため、ロータの鍵穴に対する鍵の抜き差しが規制される。

鍵付セレクタスイッチは、種々の状況で使用される。このため、同一形状であっても使用状況等に応じて互いに異なる回転位置を抜け止め位置とした複数種類の鍵付セレクタスイッチを準備する必要がある。板タンブラー錠を用いた鍵付セレクタスイッチでは、複数の溝のうち抜け止め部材を挿入する溝を変えることで抜け止め位置を変更できる。抜け止め位置の種類に応じた数の鍵付セレクタスイッチを準備する必要がなく、部品管理が容易になる。

次に、本発明に適用可能な錠について以下に簡単に説明する。板タンブラー錠は、例えば図９に示すような構造である。図９は、板タンブラー錠の構造を例示する概念図である。図９（ａ）において１は、外筒であり、２は、外筒１内でその軸のまわりに回転し得るように挿入されているローターである。ローター２内には、溝２ａの部分に夫々１枚の典型的には計４枚の板タンブラー３が、間隔をおいて配置される。

板タンブラー３は、各々図９（ｂ）に示すように中央に鍵の挿入される開口３ａが設けられる。また、板タンブラー３は、爪３ｂを備える。ローター２内に配置さるスプリング４により、爪３ｂが軸に垂直な一方向すなわち図９（ｂ）に矢印で示す方向に押圧される。換言すれば、板タンブラー３が軸に垂直な一方向すなわち図９（ｂ）に矢印で示す方向に押圧される。

したがって外筒１に形成されている溝１ｃの位置と、板タンブラー３の先端部３ｃと、が一致している場合には、板タンブラー３は、スプリング４の力により押されて溝１ｃ内にその一部が挿入される。これにより、ローター２は外筒１に対し回転不可能となる。

このように各板タンブラー３が溝１ｃ内に挿入されローター２が回転不可能な状態において、鍵を錠の鍵穴より挿入すれば、鍵は各板タンブラー３の中央部の開口３ａ内を通って奥まで挿入される。その際、各板タンブラー３は、スプリング４の押す力に抗して鍵の挿入により押し下げられるので、各板タンブラー３は支障なく奥まで挿入されることとなる。

図１０は、板タンブラー錠のタンブラーを説明する概念図である。図９及び図１０において、各板タンブラー３は、形成された開口３ａの位置、すなわち下端の位置が夫々異なっている。例えば４枚の板タンブラーよりなる板タンブラー錠の場合、図１０（ａ）に示すように開口３ａの下端までの距離ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の異なる４種類の板タンブラー（距離の小さな方からｔ１のものを１番タンブラー、ｔ２のものを２番タンブラー、ｔ３のものを３番タンブラー、ｔ４のものを４番タンブラーと称することとする）を用いる。図１０（ａ）は、板タンブラー錠のタンブラーを示す概念図である。

一方、鍵１０は図１０（ｂ）に示すように、山や谷の位置（高さや深さ）が異なっている。図１０（ｂ）は、板タンブラー錠の鍵１０を挿入した状態を説明する図である。この板タンブラー３の開口３ａの位置と鍵１０の山の位置とに一定の関係を持たせることにより、つまり両者の位置関係を図示するように板タンブラー３の両先端部３ｃ，３ｄがローター２の外周部と一致するようにすれば、ローター２は外筒１に対して回動可能になる。したがって鍵１０を回転させることによりローター２を外筒１に対して自由に回転させ得るようになる。

ここで、錠前と鍵１０とが一致する組に対しては前記のように錠前にこれと一致する鍵１０を挿入することによりローター２を回転させ得る。そしてこのローター２の回転により施錠、解錠を行なうことが出来る。つまりローター２の回転によりその先端の溝２ａにかみ合うカム機構によってロック機構を働かせてドアー等のロックを行なう。

以上が、シリンダーキー等に関する説明である。

上述した各実施形態での説明は、各実施形態での説明に限定されることはなく、自明な範囲で適宜その構成を変更することができる。また、各実施形態で説明した各構成は、他の実施形態で説明した構成と適宜組み合わせて用いることとしてもよい。

１００・・海底ケーブル給電システム、１１０・・給電ケーブル中継装置、１１１・・アースボックス、１１２・・リレー回路部、１２０・・接続切替装置、１３０・・第一の定電流源、１４０・・給電対象装置、１５０・・第二の定電流源、１６０・・北米大陸の海岸付近、１７０ａ・・日本の海岸付近、１７０ｂ・・陸揚局局舎付近、１８０・・第一接地線、１９０・・第二接地線。

Claims

少なくとも一つの定電流源と、前記定電流源から供給される電流の経路となる主接地電流経路部と、前記主接地電流経路部と並列に設けられて前記主接地電流経路部と択一的に前記電流の経路となる副接地電流経路部と、前記主接地電流経路部と前記副接地電流経路部とのいずれかに接続を切替える接続切替装置と、前記主接地電流経路部に設けられた給電ケーブル中継装置と、を備えた海底ケーブル給電システムにおいて、
前記給電ケーブル中継装置は、
前記接続切替装置が前記副接地電流経路部に接続する場合に前記主接地電流経路部の保守作業が可能となり、前記接続切替装置が前記主接地電流経路部に接続する場合に前記主接地電流経路部の保守作業が不可能となるように、保守作業制限手段を備え、
前記保守作業制限手段は、
前記接続切替装置が前記主接地電流経路部に接続する場合に前記接続切替装置に抜脱不可能に係止され、前記接続切替装置が前記副接地電流経路部に接続する場合に前記接続切替装置から抜脱可能となり、
前記接続切替装置の接続切替えと、前記給電ケーブル中継装置の解錠と、を兼ねた鍵である
ことを特徴とする海底ケーブル給電システム。
請求項１に記載の海底ケーブル給電システムにおいて、
前記保守作業制限手段は、
前記主接地電流経路部が通電状態であるか否かを検出する通電状態検出部と、前記通電状態検出部が検出した通電状態を保守作業者に通知する通知手段と、を備える
ことを特徴とする海底ケーブル給電システム。
請求項２に記載の海底ケーブル給電システムにおいて、
前記通電状態検出部は、前記給電ケーブル中継装置の通電状態に対応して作動するリレー回路である
ことを特徴とする海底ケーブル給電システム。
請求項２に記載の海底ケーブル給電システムにおいて、
前記通電状態検出部は、前記給電ケーブル中継装置と前記接続切替装置との間に一端が接続された地絡検出回路である
ことを特徴とする海底ケーブル給電システム。
請求項２に記載の海底ケーブル給電システムにおいて、
前記通電状態検出部は、前記接続切替装置の切替状態に対応して作動するリレー回路である
ことを特徴とする海底ケーブル給電システム。