JPH01289323A - 海底中継伝送路の給電切替方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は海底ケーブルを用いた海底中継伝送路　　。

に中継器を動作させる電力を供給する方式に関する。特
に、海底に伝送路の分岐装置を施設し、この分岐装置で
ケーブルを分岐接続する方式に用いられる給電分岐装置
に関するものである。

本願発明は同一出願人に係る先願発明（特願昭６２−１
３０３６７号、昭和６２年５月２７日出願、本願出願時
において未公開、以下単に「先願発明」という）の改良
である。

〔従来の技術〕

海底ケーブル方式では、深海に施設したケーブル部分に
はほとんど障害が発生しないが、陸揚げ点近傍の浅海域
で多くの障害が発生することが知られている。これは、
浅海域で漁業が行われるため人為的な障害が発生し易い
こと、また浅海域には生物が多く反応が活発であること
などが原因である。このため、深海部分を１本のケーブ
ルとし、浅海域ではケーブルを分岐して陸揚げする方法
が考えられた。すなわち浅海域ではケーブルを複数冗長
に配置しておいて、一つのケーブルにかりに障害が発生
しても、他のケーブルに切替えることによりシステム全
体として障害にならないようにするものである。

このためには海底に施設したケーブルの分岐装置の中で
、伝送信号（光信号または電気信号）および給電電流の
双方について、切替または分岐接続を行う装置が必要で
ある。

本発明はこのうち給電電流についての切替に係るもので
、伝送信号についての切替または分岐に直接に係るもの
ではない。

上記先願発明は本願添付図面第３図に示す構成のもので
ある。すなわちこの回路は、第一の給電路１を第二の給
電路２または第三の給電路３のいずれかに接続するスイ
ッチ回路であって、ばね力によって第３図に図示する状
態に自動的に復帰する二つの接点４および５と、この接
点４を駆動する駆動コイル６と、この接点５を駆動する
駆動コイル７とを備えている。さらに第一の給電路１の
給電電流が消滅した状態でこの第一の給電路１を自動的
に接地する開閉スイッチ８を備えている。

この先願発明の回路は第３図の状態で給電路１と給電路
２との間に給電を開始すると、駆動コイル６に電流が流
れて接点４が接地側に切替わり、給電路３については接
地を帰路として独立に給電を行うことができる。すなわ
ち第２図（ａ）に示すような接続とすることができる。

第２図でＥ１〜Ｅ。

はそれぞれ海岸局に設けた中継器に給電を行うための電
源装置であり、各電線の・は中継器の電源回路を示し、
破線で囲むＶがこの切替装置を示す。

第３図に状態から給電路１と給電路３との間に給電を開
始すると、駆動コイル７に電流が流れて接点５が切替わ
り、第２図（ｂ）のような接続の給電を行うことができ
る。

この先願発明の回路は、給電を開始するときに第３図の
状態から第２図（ａ）の状態または第２図ら）の状態に
なるが、この状態まで開閉スイッチ８は第一の給電路１
を接地に接続しているから、独立に給電される側の給電
路が接点４または５により接地に切替わっても、その切
替に伴う電位差はなく、サージまたは反射電圧の発生の
ない優れた回路である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記先願発明の回路では微小電圧電流法による
障害位置測定に不都合があることがわかった。すなわち
海底ケーブル方式では、障害が発生したときにその位置
を陸上から標定して、ケーブルの修理船を適切に誘導す
ることはきわめて重要である。その標定の方法として多
くの方法が知られているが、その方法のうち比較的に簡
便であり、電力の供給が不能になった場合でも有効な方
法が微小電圧電力法である。

微小電圧電力法は、ケーブルが切断されてその切断部分
が海水に浸された状態になったときに行う方法であって
、陸上から海底ケーブルの電力供給線に微小な電圧を印
加し、その切断部分で接地状態になっている位置までの
電力供給線の抵抗値を測定してその切断部分までの距離
を推定する方法である。この方法を上記先願発明の回路
に適応しようとすると、給電路２または３で切断障害が
発生したときにこれを近端の陸上側から測定することは
可能であるが、給電路１で切断障害が発生すると、これ
を近端の陸上側から測定することは不可能である。すな
わち、電力供給のない状態では開閉スイッチ８は閉じて
いるので、給電分岐装置で給電路ｌが接地された状態で
あり、この給電路１の給電分岐装置から比較的に近い位
置で切断障害が発生した場合には、これを給電路２また
は３を介して、微小電圧電力測定法により標定しようと
しても、この開閉スイッチ８により接地に電流が流れて
標定はできない。

本発明はこれを解決するもので、開閉スイッチ８を設け
る場合にも、微小電圧電流測定法による障害位置の標定
が可能な方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、給電分岐装置に、第一の給電路の給電電流が
消滅した状態でこの第一の給電路を自動的に接地する開
閉スイッチを備え、この開閉スイッチと直列に整流素子
を接続したことを特徴とする。この整流素子の向きは、
この給電分岐装置から近い陸上の給電装置の給電電流の
方向に対して順方向とすることが適当である。ケーブル
に挿入された中継器が給電電流の双方向について給電可
能な構成とする場合には、上記向きとは逆の向きであっ
ても有効である。

〔作用〕

給電をしてない状態では、開閉スイッチは閉じた状態で
ある。給電を開始するときには、この整流素子が順方向
となるように給電を行い、この整流素子を導通状態にし
てから開閉スイッチが開くようにすると、この開閉スイ
ッチを挿入した利点は何ら損なわれることはない。

微小電圧電流測定法による測定を行う場合には、その電
圧の極性を上記整流素子が逆方向になって非導通状態と
なるように設定すると、開閉スイッチが挿入されている
ことは何ら影響がなく、従来どおりに微小電圧電流測定
法による障害位置の標定が可能である。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例装置の構成図である。

この装置は海底に施設されたケーブルの分岐装置のうち
給電路の分岐に係わる回路を示すもので、伝送信号につ
いては図示してない。すなわち伝送信号については、そ
れが光信号であるときには一つのケーブル内に各給電路
と並行に光ファイバが実装されている。伝送信号が電気
信号であるときにはひとつの電線に高周波数の伝送信号
と給電用の直流電流とが重畳されるが、各中継器ごとに
フィルタにより伝送信号と給電路とは分離される。

第１図に示す本発明実施例装置は、第一の給電路１、第
二の給電路２および第三の給電路３が海底に施設された
給電分岐装置で接続され、この給電分岐装置には、第一
の給電路１および第二の給電路２を接続し第三の給電路
３を接地する第一の状態（第２図（ａ）の状態）と、第
一の給電路１および第三の給電路３を接続し第二の給電
路２を接地する第二の状態（第２図（ｂ）の状態）とを
切替えるスイッチ手段を備える。前記第一の給電路ｌの
給電電流が消滅した状態でこの第一の給電路ｌを自動的
に接地する切替接点４を備え、この切替接点４に直列に
整流回路１０が接続されたことを特徴とする。

すなわちこの装置は、第一の給電路１を第二の給電路２
または第三の給電路３のいずれかに接続するスイッチ回
路であって、ばね力によって第１図に図示する状態に自
動的に復帰する二つの接点４および５と、この接点４を
駆動する駆動コイル６と、この接点５を駆動する駆動コ
イル７とを備えている。

ここで本発明実施例装置の特徴とすることろは、給電路
１に接続さればね力により給電路１を接地に接続する開
閉スイッチ８と、この開閉スイッチ８を駆動して開放状
態にし、給電路１に直列に接続された駆動コイル９とを
備え、さらにこの開閉スイッチ８と直列に整流回路１０
を備えたところにある。

海底中継伝送路の電力給電方式としては、陸上に設置し
た海岸局からケーブル内の給電路に直流定電流を供給し
、ケーブルの中間に配置された複数の中継器の各電源回
路がこの給電路に直列に接続される。伝送信号として光
信号を利用するものでは、伝送信号を伝搬する光ファイ
バの他に、同一ケーブルの中に給電路として電線が実装
されていてこの電線に直流定電流が送電される。各中継
器ではこの電線に直列にその中継器の電源回路を接続す
る。また伝送信号として電気信号を利用するものでは、
高周波伝送信号が伝送される電線を給電路として併用し
、この電線に直流定電流を重畳して伝送する。各中継器
ではこの電線から直流を分離するフィルタを用いて、そ
の中継器の電源回路がこの直流定電流に対して直列に接
続されるように構成される。

ケーブルの両端の海岸局では、上記給電路に直流の定電
流電源装置を接続する。一般に一方の海岸局では正極の
定電流電源装置を接続し、他方の海岸局では負極の定電
流電源装置を接続し、その帰路は接地である。もし両端
の海岸局の一方の局の電源装置に障害が発生しても、ケ
ーブルの給電路の一端を接地すれば、他の一方の局の電
源装置のみでもこの給電路に直流定電流を送電できる。

かりに海底でこの給電路が海水に接して接地されること
があると、この海水接地を帰路として定電流電源装置は
直流定電流を送電しつづけることができる。

この回路は第１図に示す状態が給電を行っていない状態
であり、各接点はばね力により復旧され第１図に示す状
態にある。この状態から給電路１と給電路２との間に給
電を開始すると、駆動コイル６に電流が流れて接点４が
接地側に切替わり、給電路３については接地を帰路とし
て独立に給電を行うことができる。すなわち第２図（ａ
）に示すような接続とすることができる。第２図でＥ１
〜Ｅ３はそれぞれ海岸局の電源装置であり、各電線の・
は中継器の電源回路を示し、破線で囲むＶが本発明の切
替装置を示す。

ここで、本発明の回路は開閉スイッチ８および駆動コイ
ル９を備えるので、給電開始の状態では給電路１．２お
よび３は接地電位である。給電を開始すると駆動コイル
９が電流を検出し動作して開閉スイッチ８を開放する。

したがってこれと同時に接点４が接地側に切替わっても
、その時点では給電路３は接地電位から接地電位に切替
わるのであるからサージ電圧は発生しない。また給電路
３への電荷の流れ込みもない。

第１図に示す給電前の状態から給電路１と給電路３との
間に給電を開始すると、駆動コイル７に電流が流れて接
点５が切替わり、第２図（ｂ）のような接続の給電を行
うことができる。このときにも、給電を開始するまでは
各給電路１．２および３は接地電位であるから、接点５
が切替わってもその時点での電位の変更はないのでサー
ジ電圧の発生はない。また給電路１への電荷の流れ込み
もない。

さらに、従来は不可能であったが、給電路１が障害にな
っても給電路２および給電路３をそれぞれ独立に接地帰
路として給電することが可能である。例えば第４図（ａ
）のように電源装置Ｅ２から流れた電流は給電路２、接
点５、駆動コイル６、電流方向制限回路１０、開閉スイ
ッチ８および接地を通り、大地を帰路とする給電経路を
流れる。また第４図ら）のように電源装置Ｅ、から流れ
た電流は給電路３、接点４、駆動コイル７、整流回路１
０、開閉スイッチ８および接地を通り、大地を帰路とす
る給電経路を流れる。

ここで、整流回路１０は微小電圧電流測定法による障害
標定を確実に実行できるようにするためのものである。

第６図は微小電流測定法の説明図である。これはケーブ
ルの途中で切断が発生し、接地障害となった場合の障害
位置を探索する方法である。障害点を含む給電路の両端
から微小な電流を流して抵抗を測定することにより、障
害部分の接地抵抗Ｒｅと端局から障害位置までのケーブ
ル長に相当する抵抗Ｒｉを求める。ただし、この給電路
が障害点以外で接地していないことが前提条件である。

ここでＲｃは両端局間の全長に相当するケーブルの抵抗
である。

前述のように給電路の途中で接地されている場合は、一
般に微小電圧電流測定法は適用できない。

この問題を解決するため障害標定を行うには通常の給電
と逆極性の微小電流を流す。−例として、第５図（ａ）
に示すように、給電路１に障害があり、端局Ｉと端局■
との間で微小電圧電流法によりその位置を標定する場合
は、７４ｉＩ５ｔ　Ｅ　２の極性を逆にして微小電流を
流す。このようにすると、通常の給電時と結線点１１の
電位が反対になるため、整流回路１０が作用して結線点
１１から接地に電流が流れなくなる。従って、微小電圧
電流測定法の前提条件である給電路が障害点以外で接地
しないという条件を満たして、第６図に示した測定が可
能となる。

同様にして給電路１に障害があり、端局■と端局■との
間で微小電圧電流法により標定する場合の例を第５図（
ｂ）に示す。

一方、給電路２あるいは給電路３が障害になった場合に
は、通常の給電と同じ手順で微小電流を流すことにより
、駆動コイル９０作用で開閉スイッチ８を接地から切離
すことができ同様に第６図に示した測定が可能となる。

微小電圧電流測定法については例えば志村静−著「海底
同軸ケーブル通信方式」電子通信学会発行、昭和５４年
３月、１８９頁に記載がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、給電を開始する
前には、切替回路の位置で各給電路は接地電位になって
いるから、切替接点が接地に切替えられても、サージの
発生あるいは給電路内への電荷の流入はなく、中継器の
回路に悪影響を与えることはない。また、これに伴って
接点がチャタリングするなどの不都合はなくなる。本発
明を実施することにより追加されるハードウェアはわず
かである。

さらに、整流回路を設けたので微小電流測定法による障
害位置測定が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例給電切替回路の構成図。 第２図は給電系統の説明図。 第３図は従来の給電切替回路の構成図。 第４図は給電系統の説明図。 第５図は給電路ｌが障害になったときの微小電圧電流測
定法による障害標定の説明図。 第６図は微小電圧電流測定による障害標定の説明図。 １．２．３・・・給電路、４．５・・・切替接点、６．
７．９・・・駆動コイル、８・・・開閉スイッチ、１０
・・・整流回路。 特許出願人　日本電信電話株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝 夾　ｉ　例 Ｍ　１　図 夾　ｉ　　例 Ｍ　３　図 ＲＩＲｃ−Ｒ１ （Ｇ） 九　６　口 （ａ） 肩　４ （ｂ） ：　図 （ａ） ′！ｆ：Ｊ５ （Ｌ）） 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第一の給電路、第二の給電路および第三の給電路が
   海底に施設された給電分岐装置で接続され、この給電分
   岐装置には、第一の給電路および第二の給電路を接続し
   第三の給電路を接地する第一の状態と、第一の給電路お
   よび第三の給電路を接続し第二の給電路を接地する第二
   の状態とを切替えるスイッチ手段と、前記第一の給電路
   の給電電流が消滅した状態でこの第一の給電路を自動的
   に接地する開閉スイッチとを備えた海底中継伝送路の給
   電切替方式において、 前記開閉スイッチと直列に整流回路が挿入されたことを
   特徴とする海底中継伝送路の給電切替方式。