JPH04222123A - 給電路切替回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、海中分岐装置を用いて
海底で光海底ケーブルを分岐し、３局以上の陸揚局間で
通信を行なう光海底通信システムの給電路切替回路に関
する。海中分岐装置を用いて３局以上の陸揚局間で通信
を行なうシステムがある。この通信システムの伝送路は
一般に光ファイバであり、適当間隔で中継器が挿入され
、これらの中継器へは陸揚局から給電する。最近では１
本のケーブルに多数の光ファイバを収容することが可能
になり、大容量、分岐、長距離伝送路の構築が可能にな
っている。

【０００２】伝送路（海底ケーブル）は切断されること
があり、この場合、切断された伝送路での通信が不能に
なるのは止むを得ないとしても、健全な部分を使用した
通信は可及的に確保されることが望まれる。健全な部分
を使用して通信を行なうためには給電路の切替えが必要
であり、本発明はこの給電路切替えに係るものである。

【０００３】

【従来の技術】海中分岐装置を用いて３局以上の陸揚局
間で通信を行なう光海底ケーブル通信方式の給電路は、
陸揚局からの制御により海中分岐装置内の給電路切替回
路を操作して設定し、各伝送路の中継器への給電を行な
っている。海中分岐装置の概要を図１１に示す。

【０００４】図１１に示すように海中分岐装置ＢＵは光
ファイバ回路１０と給電回路２０を備え、光ファイバ回
路は陸揚局Ａ，Ｂ，Ｃへの光海底ケーブルＬａ　，Ｌｂ
　，ＬＣ　の各光ファイバ伝送路を分岐／結合する。光
海底ケーブルＬａ　〜ＬＣ　は給電路（導体）も備え、
給電回路（リレー回路）２０がこれらに接続する。光フ
ァイバ回路１０には、図１１（ｂ）に示すように光ファ
イバの分岐（詳しくはケーブルの分岐で、光ファイバそ
れ自体は分岐／結合せず、Ｂ，Ｃ側では別のケーブルに
収められていたものがＡ側では１つのケーブルに収めら
れるだけ）だけのもの、同（ｃ）に示すように光中継回
路ＲＥＰと光ファイバ分岐器を備えるもの、同（ｄ）に
示すように光ファイバの分岐／切替えを行なうもの、同
（ｅ）に示すように光中継回路と光ファイバ分岐／切替
器を備えるもの、同（ｆ）に示すように光中継回路と多
重変換回路を備えるもの、等各種ある。

【０００５】給電回路２０の従来例を図１２に示す。陸
揚局Ａ，Ｂ，Ｃは図示極性の直流電源Ｐａ　〜ＰＣ　を
持っており、これにより海底ケーブルに給電する。給電
回路２０は複数個の真空リレーを備え、ＲＬはそのコイ
ル、ｒｌはその接点である（相互を区別するための添字
１，２，……は適宜省略する。リレー接点ｒｌが図示状
態にあると図１２（ｂ）の如き給電路が構成され、これ
で各伝送路の中継器が給電される。即ちＡ−ＢＵ間の伝
送路とＢＵ−Ｂ間の伝送路は直列になって、電源Ｐａ　
，Ｐｂ　により給電され、ＢＵ−Ｃ間の伝送路は電源Ｐ
Ｃ　により給電される。帰路はいずれもアースである。 この（ｂ）は正常時であり、この状態では同（ｃ）のよ
うにＡ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ａ間通信が行なわれる。

【０００６】図１２（ｄ）に示すようにＢＵ−Ｂ間の伝
送路に障害（ケーブル破断）が発生する（×で示す）と
、海中分岐装置の給電回路はリレーが動作してその接点
を切替え、Ａ−ＢＵ間の伝送路とＢＵ−Ｃ間の伝送路を
直列にして電源Ｐａ　，ＰＣ　で給電し、同（ｅ）に示
すようにＡ−Ｃ間で通信可能にする。ＢＵ−Ｂ間で障害
が発生したので、局Ｂの通信は不能になる。また図１２
（ｆ）に示すようにＢＵ−Ｃ間で障害が発生すると、Ａ
−ＢＵ−Ｂは健全であるから同（ｇ）に示すようにこれ
らの間で通信が行なわれ、局Ｃは通信不能になる。

【０００７】図１２ではＡ−ＢＵ間の伝送路に障害があ
ると全局とも通信不能になり、システムダウンする。し
かし切替えを適切に行なうことによりＡ−ＢＵ間の伝送
路に障害が発生した場合も、ＢＵ−Ｂ及びＢＵ−Ｃ間の
伝送路で給電を行なうことができ、局Ｂ−Ｃ間の通信が
可能である（特願平２−５３３３２等）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】海中分岐装置に接続さ
れる３本のケーブルでいずれか１本に障害が発生した場
合は接続替えにより残りの２本に給電し、この２本で結
ばれる陸揚局間で通信を行なうことができるが、この場
合、既提案方式では給電方向が変わってしまい、双方向
給電が可能な中継器が必要になって、部品点数の増大、
装置寸法の増大、信頼度低下などの問題が生じる。また
、他の既提案方式では２本とも片方向給電になり、かつ
各々に入るリレーコイルなどの回路要素が対称的でない
ので、給電路設定に微妙な電流制御が必要、また手順が
複雑であるある等の問題がある。

【０００９】本発明はかゝる点を改善し、海中分岐装置
に接続されたケーブルのいずれに障害が発生しても残り
のケーブルで陸揚局間で通信でき、給電路設定手順はで
きる限り簡単なものであり、片方向給電用中継器が使用
でき、リレー接点が電圧状態でオンオフして給電路切替
えを行なうことがないようにすることも目的とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の給電路切
替回路の要部を示す。これは図１１の給電回路２０の要
部である。ＲＬは真空リレーのコイル、ｒｌはその接点
である（相互を区別する添字１，２，……は適宜省略す
る）。接点位置は通電しないときのそれで、図から明ら
かなように無給電時は全ての給電路は海水から絶縁され
ている。リレーコイルＲＬに付した矢印は、この方向に
電流が流れるときリレー接点が動作することを示す。リ
レーＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３の動作電流は等しく、また
リレーＲＬ４とＲＬ５の動作電流も等しく但しリレーＲ
Ｌ１〜ＲＬ３の動作電流より小とする。図１（ｂ）は図
１（ａ）の詳細図で、図１（ａ）よりリレーコイルＲＬ
６，７、ＲＬ１とその接点ｒｌ６１，ｒｌ６２，ｒｌ７
１，ｒｌ７２，ｒｌ１１，ｒｌ１２が付加されている。 このときは、リレーＲＬ１，２，３，４，５の動作電流
は等しくする。

【００１１】

【作用】図１で陸揚局Ａが正電源、陸揚局Ｂ，Ｃが負電
源を持ち、陸揚局Ｃは転極器を備えて負電源を正電源に
もなし得るとする。図２（ａ）に示すようにＡ−Ｂ間で
給電を開始すると、リレーＲＬ１，ＲＬ２が動作し、接
点ｒｌ１１，ｒｌ１２がアース側に切替わり、接点ｒｌ
２１が閉じ、接点ｒｌ２２が開く。この結果陸揚局Ｃへ
の給電路は局Ａ，Ｂへの給電路と切離され、代って海中
アースされる。この状態で図２（ｂ）に示すように局Ｃ
の負電源により、該局Ｃへの伝送路に給電する。リレー
ＲＬ７は動作し、接点ｒｌ７２が閉じ、接点ｒｌ７１が
開く。こうしてＡ，Ｂ間は両端給電、ＢＵ−Ｃ間は片端
給電が行なわれる。これが正常状態である。

【００１２】図１の状態で先ずＡ−Ｃ間を両端給電し、
これでリレーＲＬ１，ＲＬ３を動作させ、図３に示すよ
うに接点ｒｌ１１，ｒｌ１２をアース側に切替え、接点
ｒｌ３１を閉じ、ｒｌ３２を開き、Ｂへの給電路をアー
スして、該給電路をＢ局より片端給電してよい。このと
きリレーＲＬ６の付勢で接点ｒｌ６２を閉じ、接点ｒｌ
６１を開く。 いずれも接点切替えは無電圧状態で行なわれる。

【００１３】次に給電路に障害が発生する、例えば図４
（ａ）に示すように局Ｃへの給電路に障害が発生した場
合は、Ａ−Ｂ間両端給電を行ない、障害のないＡ−Ｂ間
伝送路で通信を行なうことができる。また図４（ｂ）に
示すように局Ｂへの給電路に障害がある場合はＡ−Ｃ間
両端給電を行ない、障害のないＡ−Ｃ間給電路で通信を
行なうことができる。

【００１４】図５（ａ）に示すように局Ａへの伝送路に
障害がある場合は、先ず局Ｃの電源極性を反転して正電
源とし、Ｃ−Ｂ間両端給電を行なう。この際海中分岐装
置での電位（ノードＮの電位）は０になるように両端給
電を行なう。これでリレーＲＬ４が動作し、接点ｒｌ４
１をアース側に切替えて局Ａへの給電路をアースし、接
点ｒｌ４２を閉じてノードＮを接地する。この状態では
リレーＲＬ２も動作しており接点ｒｌ２１を閉じ、ｒｌ
２２を開く。この状態で局Ｃはそのまゝとして局Ｂの給
電電流を上昇させると図５（ｂ）の如くなり、リレーＲ
Ｌ５が動作して接点ｒｌ５１をアース側に切替え、接点
ｒｌ５２を閉じて自己保持し、ＢＵ−Ｂ間の片端給電を
確保する。次に局Ｃでの給電を停止すると図６（ａ）の
如くなり，リレーＲＬ４は消勢して接点ｒｌ４１は復旧
するが、接点ｒｌ５１が動作しているから局Ａへの給電
路に変化はない。 また接点ｒｌ４２も復帰するが接点ｒｌ５２が閉じてい
るから局Ｂへの給電路の給電に変化はない。次に図６（
ｂ）に示すように局Ｃの電源極性を切替えて負電源に戻
し、給電を開始する。リレーＲＬ３が動作して接点ｒｌ
３１を閉じ、ｒｌ３２を開く。こうしてＣ局への給電路
は海中アース、リレーＲＬ５，接点ｒｌ５２，リレーＲ
Ｌ３，ＲＬ４接点ｒｌ７１，ｒｌ１２の経路で、また局
Ｂへの伝送路は海中アース、リレーＲＬ５，接点ｒｌ５
２，リレーＲＬ２，接点ｒｌ６１，ｒｌ１１を通る経路
で片端給電され、Ｂ，Ｃ局間通信が可能になる。

【００１５】いずれの場合も伝送路の給電方向（切替時
を除いた運用状態でのそれ）は変化せず、中継器には片
方向給電用が使用できる。接点オン／オフは海中分岐装
置を対地無電圧状態で行なわれ、切替手順は簡単である
。

【００１６】

【実施例】図１を更に説明すると、本発明の給電路切替
えは図１（ａ）の構成でも実現できるが、このまゝでは
局Ａ側の給電路に障害が発生した場合，若干問題がある
。例えばＡ−Ｂ間両端給電、Ｃ側給電路は局Ｃによる片
端給電で運用中に上記障害が発生すると、Ａ−Ｂ間は給
電断、リレーＲＬ２の消勢従って接点ｒｌ２　の復旧で
Ｃ側伝送路も給電断になる。即ち全伝送路が給電断、通
信不能になり、しかもリレー接点ｒｌ２　は通電状態で
の切替えになり、アーク発生、接点損傷の問題がある。

【００１７】図１（ｂ）のようにリレーＲＬ６，ＲＬ７
，ＲＬ１を設けておくと、上記状態即ちＡ−Ｂ間両端給
電、Ｃ側片端給電では図２（ｂ）のようになっており、
Ｃ側給電路は接点ｒｌ７２で自己保持されている。従っ
てＡ側伝送路断でリレーＲＬ２が復旧しても（図２（ｂ
）ではｒｌ２２が閉じ、ｒｌ２１が開いても）、Ｃ側給
電路は断になることなく、給電を継続され、また接点ｒ
ｌ２１，ｒｌ２２は無電圧／無電流状態で切替わるから
接点が損傷することはない。Ａ−Ｃ間両端給電、Ｂ側片
端給電で運用中に、Ａ側伝送路に障害が発生すると同様
な問題が発生するが、この場合リレーＲＬ６があればＢ
側片端給電を接点ｒｌ６２で自己保持するので、上記問
題の発生はない。

【００１８】さらに給電路はＲ１とＲＬ２またはＲＬ１
とＲＬ３の両方が動作してはじめて切替わるような構成
となっているので、ＲＬ１〜ＲＬ５は全て同じ動作電流
に設定することができる。すなわち、Ａ側給電路に障害
が発生した場合、ＲＬ２とＲＬ４が、同時に動作しても
ＲＬ２の接点ｒｌ２１，ｒｌ２２の動作は、Ｂ−Ｃ間給
電路設定をさまたげるものとはならない、なぜならＲＬ
１が動作していないので接点ｒｌ１２がｒｌ２１，ｒｌ
２２の動作を打ち消すような接点構成となっているから
である。

【００１９】またリレーＲＬ５は図５，図６に示される
ようにＡ側伝送路（分岐前の伝送路）に障害が発生した
場合に対処するものであり、この場合図５（ａ）（ｂ）
、図６（ａ）を経て図６（ｂ）の状態になり、Ｂ，Ｃ側
伝送路とも片端給電になる。この図６（ｂ）を見れば明
らかなように両系ともほヾ対称的であり、従って両系の
電流を等しくし易く、また接点ｒｌ５２で自己保持する
ので更に片系障害が発生しても、電圧／電流状態での接
点開閉が避けられる。なお中継器への給電は給電路（導
体）にツェナーダイオードを挿入し、このダイオードの
両端電圧を利用して行なわれ、従って逆方向通電すると
該電圧はなくなる（詳しくはダイオードの順方向電圧に
なる）。リレーＲＬ１，ＲＬ２，……を図示方向電流で
動作させるには図示とは逆方向のダイオードをリレーコ
イルに並列接続しておけばよく、従ってＣ側伝送路片端
給電ではリレーＲＬ４の電圧降下は殆んどない。

【００２０】図７〜１０に本発明の実施例を示す。図７
は無給電状態で、海中分岐装置ＢＵのリレー接点は図示
状態になる。これは図１（ｂ）と同じである。局Ａは正
電源を持ち、局Ｂは負電源を持ち、局Ｃは転極装置を備
えて正、負両電源を供給できる。

【００２１】両端給電はＡ−Ｂを両端給電、Ｃは片端給
電としても、またＡ−Ｃを両端給電、Ｂは片端給電とし
てもよいが、一方にだけ限定するとリレーの節減ができ
る。図（８）は両端給電はＡ−Ｂだけ、Ａ−Ｃの両端給
電はしない、とした場合の実施例で、図示のようにこの
場合はリレーＲＬ６を節減できる。動作は図１とほヾ同
様で、■Ａ−Ｂ間両端給電とＣ側片端給電、■Ｃ側障害
ならＡ−Ｂ間両端給電、■Ｂ側障害ならＡ−Ｃ間両端給
電、■Ａ側障害ならＢ，Ｃ側片端給電である。

【００２２】海中分岐装置ＢＵには中継器、多重分離器
などを設けることがあるが、この場合には電源供給回路
が必要になり、この場合の実施例を図９に示す。ブロッ
クＰＳがこの電源供給回路で、図示のようにダイオード
及びツェナーダイオードで構成される。負荷は抵抗で表
わしてある。

【００２３】図１０ではリレーコイルＲＬ２と接点群ｒ
ｌ３２，ｒｌ１１，ｒｌ６１との間にリレーコイルＲＬ
４を挿入して、リレーコイルＲＬ３，ＲＬ４側と対称に
し、その接点ｒｌ８１，ｒｌ８２を接点ｒｌ４１と直列
、接点ｒｌ４２と並列に接続する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では海中分岐
装置に接続されている３本のケーブルのどの１本に障害
が発生しても、残りの２本のケーブルに給電をかけるこ
とができる。勿論分岐は１対２だけでなく、１対３、一
般化してｎ対ｍであってよい。また本発明では中継器に
片方向給電用中継器を使用でき、通常運用時にあるケー
ブルに障害が発生しても、残りのケーブルの給電に変化
がないまたは給電方向に変化がないようにすることがで
きる。給電路設定手順は従来より簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】図１（ｂ）での立上げ時の給電要領の説明図で
ある。

【図３】図２（ｂ）の異なる例を示す説明図である。

【図４】Ｂ，Ｃ側障害時の給電説明図である。

【図５】Ａ側障害時の給電説明図である。

【図６】図５の続きの説明図である。

【図７】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図８】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図９】本発明の更に他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１０】本発明の別の実施例を示すブロック図である
。

【図１１】海底ケーブルの従来の給電例の説明図である
。

【図１２】図１１の給電回路の説明図である。

【符号の説明】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の局（Ａ）への給電路と第２の局
   （Ｂ）への給電路と第３の局（Ｃ）への給電路を接続す
   る海中分岐装置（ＢＵ）を備える光海底通信システムの
   給電路切替回路において、これらの給電路を結ぶ海中分
   岐装置のノード（Ｎ）と第２の局との間に挿入された第
   １のリレーコイル（ＲＬ２）と、該ノードと局Ｃへの給
   電路の間に挿入された第２のリレーコイル（ＲＬ３）、
   これら第１，第２のリレーとは動作電流方向が逆である
   第３のリレーコイル（ＲＬ４）、局Ｃへの伝送路を第１
   のリレーの非動作時にはこれら第２、第３のリレーコイ
   ルへ接続し、第１のリレーの動作時には海中アースへ接
   続する前記第１のリレーの接点（ｒｌ２　）と、第２の
   リレーの非動作時には局Ｂへの伝送路を第１のリレーコ
   イルへ接続し、第２のリレーの動作時には海中アースへ
   接続する前記第２のリレーの接点（ｒｌ３　）と、前記
   ノードと海中アースとの間に直列に接続された第４のリ
   レーコイル（ＲＬ５）および第３のリレーの常開接点（
   ｒｌ４　）、及び該常開接点に並列に接続された第４の
   リレーの自己保持接点（ｒｌ５　）と、前記ノードと局
   Ａへの給電路の間に挿入され、リレー非動作時は該給電
   路を前記ノードへ接続し、リレー動作時は該給電路を海
   中アースへ接続する第３、第４のリレーの接点（ｒｌ４
   １，ｒｌ５１）とを有することを特徴とする給電路切替
   回路。
2. 【請求項２】　　第１の局（Ａ）への給電路と第２の局
   （Ｂ）への給電路と第３の局（Ｃ）への給電路を接続す
   る海中分岐装置（ＢＵ）を備える光海底通信システムの
   給電路切替回路において、これらの給電路を結ぶ海中分
   岐装置のノード（Ｎ）へ第２の局への給電路を接続する
   第１のリレーコイル（ＲＬ２）および第１のリレー接点
   群（ｒｌ１１，ｒｌ３２，ｒｌ６１）と、該ノードへ第
   ３の局への給電路を接続する第２のリレーコイル（ＲＬ
   ３）、これら第１，第２のリレーとは動作電流方向が逆
   である第３のリレーコイル（ＲＬ４）、及び第２のリレ
   ー接点群（ｒｌ１２，ｒｌ２２，ｒｌ７１）と、該ノー
   ドを海中アースへ接続する第４のリレーコイル（ＲＬ５
   ）および第３のリレー接点群（ｒｌ５２，ｒｌ４２）、
   ならびに該ノードを第１の局への伝送路へ接続する第５
   のリレーコイル（ＲＬ１）および第４の接点群（ｒｌ５
   １、ｒｌ４１）と、第２の局への給電路と海中アースと
   の間に第５のリレー接点群（ｒｌ１１，ｒｌ３１，ｒｌ
   ６２）を介して接続される第６のリレーコイル（ＲＬ６
   ）、および第３の局への給電路と海中アースとの間に第
   ６のリレー接点群（ｒｌ１２，ｒｌ２１，ｒｌ７２）を
   介して接続される第７のリレーコイル（ＲＬ７）を備え
   ることを特徴とする給電切替回路。
3. 【請求項３】　　第６のリレーコイル（ＲＬ６）と第７
   のリレーコイル（ＲＬ７）のいずれか一方を除いたこと
   を特徴とする請求項２記載の給電切替回路。
4. 【請求項４】　　第１のリレーコイル（ＲＬ２）と第１
   のリレー接点群（ｒｌ１１，ｒｌ３２，ｒｌ６１）との
   間に第３のリレーコイル（ＲＬ４）と対称に第８のリレ
   ーコイルを挿入し、その接点をｒｌ４２と並列に挿入し
   、またｒｌ４１とＡ局への給電路の間に接点を備えたこ
   とを特徴とする請求項２記載の給電切替回路。
5. 【請求項５】　　海中分岐装置のノード（Ｎ）に接続さ
   れ、該海中分岐装置へ電源を供給する回路を備えること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の給電切替
   回路。