JPH0225769A - ケーブルの障害位置評定方法 - 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】 〔概　　要〕 信号線と給電線とを有する光海底ケーブル等の地絡障害
位置を評定する方法に関し、 障害がどの地点に生じても端局において評定できるよう
にすることを目的とし、 端局から給電線に低周波交流電流を重畳して流し且つ該
給電線を一定間隔で地絡した時の端局からの距離に対す
る該交流電流の減衰量の擬似特性曲線を求め、該交流電
流を流した時の電流値を各中継器で検出し信号線を介し
て端局で監視することにより実際の減衰量の特性曲線を
求め、全擬似特性曲線の中から、該減衰量特性曲線に最
も近い擬似特性曲線を選択してその擬似特性曲線の地絡
点を地絡障害位置と評定するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ケーブルの障害位置評定方法に関し、特に信
号線と給電線とを有する光海底ケーブル等の地絡障害位
置を評定する方法に関するものであケーブルシステムで
は、その障害修理に多大の時間と費用を要することから
、障害位置の評定は重要課題であり、特に有中継光ケー
ブルシステムでは、途中に設けられた中継器間の距離が
５０に一以上に及ぶため、ケーブルの障害位置を陸揚端
局の側で正確に評定することが強く要望されている。

〔従来の技術〕

従来より、ケーブル、特に海底ケーブルの障害の殆どは
、浅海域での漁労活動によるケーブル損傷事故である。

そのとき、ケーブルの給電導体は、内側の例えば光ファ
イバを保護するために同軸上の外側に位置しているため
、大地（海底）に短絡する可能性が極めて高い。

このような場合、従来より採用されている短絡障害（地
絡）位置測定法としては、次のように、■直流抵抗測定
方式、■ループバック方式、■０ＴＤＲ方式、等がある
。

■直流抵抗測定方式では、一方の端局より障害地点の手
前の中継器までは給電可能であり、端局側からの給１！
操作により、何番目の中継器の先に障害地点が存在する
かを知り、更に、その中継局から障害地点がどれほど離
れているかを、給電路の線形的な電圧降下から直流抵抗
値により推定する。

■ループバック方式では、障害位置評定時に、送信用と
受信用の信号線を中継器内で接続し、端局から送出した
評定信号が送信用信号線、上記の接続部、及び受信用信
号線を経て戻って来るか否かを検出してどの中継器と中
継器（又は端局）との間に障害が起きているかを評定す
る。

■０ＴＤＲ方式では、光フアイバケーブルに送出された
評定信号が光フアイバケーブルの障害地点で後方散乱（
反射）する性質を利用し、反射して戻って来た評定信号
を検出することにより評定信号の送出から戻り信号検出
するまでの時間から評定信号の送出地点と障害地点との
距離を評定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の■直流抵抗方式では、ケーブル給電路の抵抗がｌ
Ｋｍ当たり１Ω未満であることから、誤差が大きく正確
な評定ができない。

また、■ループバック方式では、どの中継器−中継器又
は中継器一端局間に障害が有ると分かるだけでその地点
の評定ができない。

更に、■０ＴＤＲ方式では、評定信号は途中に中継器が
有る場合には阻止されてしまい、端局に最も近い中継器
より遠方の区間に有る障害の位置は、評定できないとい
う問題点があった。

従って、本発明は、障害がどの地点に生じても端局にお
いて評定できるようにしたケーブルの障害位置評定方法
を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記の目的を達
成するための本発明に係るケーブルの障害位置評定方法
を第１図のシステム全体図及び第２図の特性曲線図によ
り説明する。

■まず、給電線３を一定間隔で地絡したと仮定し、更に
端局１から給電線３に低周波交流電流４を重畳して流し
たと仮定した時の端局１からの距離に対する該低周波交
流電流の各点（例えば中継器地点）での減衰量の擬似特
性曲線を求めておく、この特性曲線は実際に低周波電流
を流さなくとも、シミニレ−シロンによって求めること
ができるものである。

この特性曲線の横軸は端局ｌからの距離を示しており、
縦軸は、第３図に示すように交流電流４を１１とした時
の各中継器での検出電流ｉ、を基にして２０１ｏｇ（ｉ
ｔ／ｌ）で表される減衰量を示している。尚、第２図（
ａ）では便宜上、９本の１１１４ｍ特性曲線しか示され
ていないが、第２図（ｂ）に示すように必要に応じて給
電線３の地絡点間隔を狭めれば、それに応じた数の特性
曲線が得られる。

■このように予めＷ４Ｑ特性曲線群を用意しておき、障
害時には、低周波交流電流４を給電線３に実際に流し、
この時の電流値を各中継器２で検出し信号線５を介して
端局１で監視することにより実際の減衰量の特性曲線を
第２図（ａ）に破線で示したように求めることができる
。

■そこで、上記■で予め求めておいた全擬僚特性曲線の
中から、■で求めた減衰量特性曲線に最も近い擬似特性
曲線を選択し、この擬似特性曲線の地絡点、卯ち特性曲
線の最右端点を地絡障害位置と評定する。

このようにして、給電線を細かく区切った擬似特性曲線
を用いて障害地点を評定するので、障害位置を細かい単
位で検出することができる。

〔実　施　例］ 第４図は、本発明のケーブルの障害位１評定方法に用い
る中継器の一実施例を示しており、この実施例では、ケ
ーブルとして光海底ケーブルを用いる０図において、ｌ
Ｏは中継器に通常用いられる中継回路部であり、この中
継回路部１０には給電１３に接続された電源回路（ＰＯ
Ｗ）２０から給電電流が各回路に供給されている。また
、２１は、端局から給電線３への給電電流（直流）に重
畳された低周波交流電流を各中継器において検出するた
めの低周波電流検出回路で、この低周波電流検出回路２
１は、低周波電流による誘導電磁界を検出するコイル２
１ａと、抵抗２１ｂと、コイル２１ａに誘起された交流
電圧を直流電圧に変換する整流部２１ｃとで構成され、
整流部２１ｃから出力される直流電圧は、中継回路部１
０の監視回路６において給電電流に重畳された低周波交
流電流のデータとして変換され、中継回路部１０を介し
て低周波交流電流を送出した端局又は相手側の端局に監
視応答信号として送られる。

この監視回路６は、通常の如く中継回路部！θ中に組み
込まれており、端局又は前段の中継器から光ケーブル５
を経て来る光入力を受光器（ＡＰＤ）１１で受け、等化
増幅器（ＢＱＬ）１２を経て識別回路（ＤＥＣ）１３及
びタイミング再生回路（ＴＩＭ）１４に送る。タイミン
グ再生回路１４で再生されたクロックは監視回路６を通
って監視された後、識別回路１３に送られて識別動作に
供される。この識別回路１３で識別された出力は再生器
（ＲＥＧ）１５を経てレーザダイオード（ＬＤ）１６で
発光され切替スイッチ１７から次段の中継器に送るか又
は光減衰器（ＡＴＴ）を経て他方の下りシステムにルー
プバックさせる。尚、監視回路６からの監視応答信号（
監視データ）は再生器１５へ送出されるとともに、切替
スイッチ１７を切り替える切替信号を発生している。

ここで、上記の中継器を用いた場合の本発明に係るケー
ブルの障害位置評定方法について説明する。

まず、端局から送られて来る光信号は、受光器１１で受
光されて光−電気変換される。この電気信号は良く知ら
れているように等化増幅器１２で等化され、タイミング
再生回路１４でタイミング抽出されたクロックにより識
別回路Ｉ３で識別され、再生器１５で再生される。そし
て、レーザダイオード１６で光信号に変換され切替スイ
ッチ１７を介して出力される。

監視回路６には、受光回路１１．ｍ別回路１３、タイミ
ング再生回路１４等の監視情報が入力され監視応答信号
として再生器１５に送出されるが、同時にこの監視回路
６には低周波電流検出回路２１の整流部２１ｃから出力
される直流電圧を低周波電流データに変換して上記の他
の監視情報と同様に再生器１５に送ることになる。

この低周波電流データは、上記のループバック方式によ
り監視制御信号を送出した端局又は対向する端局１に光
信号として伝送されるが、これに基づいて端局１におい
て障害位置の評定を行う。

端局においては、次のように障害位置の評定を行う。

第５図乃至第７図は、端局から給電電流に重畳される低
周波電流がそれぞれ４Ｈｚ、２５Ｈｚ、３０１１ｚの場
合の端局からの距離対１を流凍衰壇特性曲線を示してお
り、上述した第２図の擬似特性曲線に対応するものであ
る。

これらの特性曲線から分かるように、減衰量特性は地絡
した地点によってピーク地点が異なっており且つ同じよ
うな特性となっている。例えば、２５Ｈｚの場合（第６
図）では、端局から６００に路地点を地絡すると、３７
５Ｋｍ地点付近が約１０ｄＢの最大減衰量を示している
。

従って、実際に各中継器で検出した低周波電流値に基づ
いて減衰量特性曲線を端局で描き、例えば第６図の８０
０Ｋｍの地点で地絡した特性曲線と一致すれば、地絡点
は端局から８００に−の地点に生じていることになる。

第５図乃至第７図の特性曲線は、説明のため適当に選ん
だ地点を地絡点としたときのシミュレーション（擬似）
特性曲線であり、この擬似特性曲線は給電線を更に細か
く区切って求めることができる。

このシミュレーションは、現在のコンピュータ技術では
掻めて容易に行えるものであり、この場合には、地絡地
点（端局からの距離）と、低周波電流の周波数と、ケー
ブルに等価的に分布する抵抗Ｒ１自己インダクタンスし
、容置Ｃ１及び漏洩コンダクタンスＧを分布定数回路演
算に与えることによりにより第５図乃至第７図のような
特性曲線を求めることができる。

第８図（ａ）には、かかるケーブルの分布定数回路の等
価回路が示されており、同図（ｂ）にはその定数の一例
が示されている。

このようにして、給電線３内を第２図Ｑ））に示したよ
うに例えば１に−刻みで地絡させた場合の特性曲線を得
ることができる。

ここまでで障害位置評定のための準備が整つたことにな
り、今度は実際に低周波電流ｉＩを端局１から流してそ
れが各中継器でどのような電流検出値１８になったかを
その端局又は対向端局で監視する。そして、その減衰量
＝２０１ｏｇ（ｉｔ／ｉ＋）を求め、低周波電流の周波
数に応じたグラフにプロットして行き、既に求めた全擬
似特性曲線に最も近い特性曲線を選択する。この選択に
際しては、種々の方法が考えられるが、−例としては、
隣接する特性曲線との垂直（又は水平）方向間隔の平均
値で判断することができる。

このように最も近接した特性曲線を探し出す理由は、成
る中継器と次の中継器との間の地絡については、前者の
中継器のみが低周波電流データを送ることができ、後者
の中継器はそれができないため、第５図乃至第７図に示
すような特性曲線が地絡点までは完結できないからであ
る。

従って、上記のようにシミニレ−ジョンして得た完結特
性曲線を用い、最も近い曲線の地絡点（これは第５図乃
至第７図に示した包絡線との交点となる）を求めれば地
路地点を評定することができる。

尚、上記の実施例では、ケーブルの障害が信号線（例え
ば光ファイバ）にまで及んでいるときには、上記の切替
スイッチを端局から適宜切り替えて自局に応答信号を送
ることになる。

また、上記の低周波ｉｉｉ流検出は周知の技術であり当
業者には種々の変形例が考えられるであろう。

更に、本発明は信号線と給電線とを備えたケーブルであ
ればどのようなものについても適用が可能である。

〔発明の効果〕

このように、本発明のケーブルの障害位置評定方法によ
れば、障害時、給電線に低周波電流を重畳し、これを各
中継器で検出して端局に送り、その電流の減衰量特性曲
線を、予め求めた種々の地点を地絡した時の擬似減衰量
特性曲線と対比させ、最も近い擬似特性曲線の地絡点を
障害位置と評定するように構成したので、何処と何処の
中継器間のどの位置に障害が発生したかを細かく正確に
評定することができ、迅速なケーブル修理及びサービス
の復旧に大きく寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るケーブルの障害位置評定方法が適
用されるケーブルシステム図、第２図及び第３図は本発
明に係るケーブルの障害位置評定方法を説明するための
図、 第４図は本発明のケーブルの障害位置評定方法に使用す
る中継器の一実施例を示すブロック図、第５図乃至第７
図はそれぞれ給電線に重畳される低周波電流の周波数に
応じた擬似減衰量特性曲線を示すグラフ図、 第８図はケーブルの分布定数を説明するための図、であ
る。 第１図において、 ■・・・端局、 ２・・・中継器、 ３・・・給電線、 ４・・・低周波交流電流源、 ５・・・信号線。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 端局（１）から給電線（３）に低周波交流電流（４）を
   重畳して流し且つ該給電線（３）を一定間隔で地絡した
   時の端局（１）からの距離に対する該交流電流の減衰量
   の擬似特性曲線を求め、 該交流電流（４）を流した時の電流値を各中継器（２）
   で検出し信号線（５）を介して端局（１）で監視するこ
   とにより実際の減衰量の特性曲線を求め、 全擬似特性曲線の中から、該減衰量特性曲線に最も近い
   擬似特性曲線を選択してその擬似特性曲線の地絡点を地
   絡障害位置と評定する、 ことを特徴としたケーブルの障害位置評定方法。