JPS58113778A - ケ−ブル布設位置探索方法 - 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】 （１）発明の技術分野 本発明はケーブル、特に海底ケーブルの布設位置探索方
法に関する。

（２）　　技術の背景 ケーブルを布設して通信を行なうシステムでは、一旦布
設したケーブルならびに中継器の修理及び埋設等のため
ケーブルの位置を正確に標定する会費が生じる場合があ
る。

このようなケーブルならびに中継器が陸上システムのご
とく架空布線されている場合あるいはマンホール等に地
中布線されている場合には、これらの設置位置あるいは
埋設位置を探索することは労を要しない。大体、肉視の
範Ｈ内にあるからである。ところがこれらケーブル、中
継器が海底に布設されたときはその探索は困難である。

そこで、大体の布−数位置が予め分っている海底近傍に
検出器を投下したのちこれを移動させケーブルの存奄位
置を探る。この場合、ケーブルからは交流磁界を発生せ
しめるので、該検知器は磁気検知器ということになる。

そして、その交流磁界は通常、ケーブル容量よる減衰量
の少ないＩｏｎｓ〜５０Ｈｚ１１度の低周波交流電流を
ケープ属すことＫより発生せしめられる。又その磁界の
大きさは交流電流の大きさに比例する。

（３）従来技術と問題点 第１図は一般的な海底中継伝送路の構成を示す回路図で
ある。本図において、Ｃ＋、Ｃ２・・・Ｃｎｔｃｎ＋１
は海底同軸ケーブル（以下率にケーブルと称す）であり
、はぼ一定間隔で海底中継器Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒ４−ｔ
　＊Ｒｎが挿入される。これらはケーブルの心＃ｐに接
続する系であり、低周波交流電流源Ｇの一端に接続する
。電流源Ｇの他端はケーブルの外部導体Ｋに接続し、海
底アースＥとほぼ同電位である。電流源Ｇから供給され
た低周波交流電流ｉは各ケーブル区間に交１５！磁界（
例えば図解的にして示す）を生ぜしめ、これを検知器Ｓ
にて検知する・　　　　　　　　　　　　　・１．・、
。

第２図は第１図における中継器（Ｒ１，Ｒ２・・・）の
１つの一般的な構成を示す回路図である。本図において
一点鎖線で示すＰ８ＦｒおよびＰＳＦｔ　はそれぞれ電
力分離Ｆ波器であり、電源回路Ｑを介して中継増幅器Ａ
ＭＰ　に直流給電を行なう。電源回路Ｑ内には、中継増
幅器ＡＭＰの電源回路のインピーダンスＺａｍｐと並列
にツェナーダイオードＺＤが設けられ、直流給電電流Ｉ
を電源回路Ｑに通電した時前記Ｚａｍｐの電圧降下によ
りその両端に電圧を発生する。この電圧は通常該ツェナ
ーダイオードのツェナー電圧に比べて小さくツェナーダ
イオードは非導通である。

なお、電源回路ＱのインピーダンスヒＩ＆は、増幅器Ａ
ＭＰの電源回路のインピーダンス２画ｐとツェナーダイ
オードのインピーダンスＺ）ｄとの並列インピーダンス
となる。

第３図は第１図および第２図によって示した一般的な海
底中継伝送路の低周波交流電流に対する等価回路図であ
る。なお、既述したのと同−構成費索には同一の一照記
夛を付して示す０本図にお、・、、１．１ いてｓ　ｒＣ１〜ｒＣＨ＋１はケーブルＣＩ′Ｃ！ｌ＋
１の各中心導体（起、１Ｍ）の抵抗、ｒａｔ〜ｒＢｎ　
　は低周波交流電流ｉ（検知用信号）に対する各中継器
８１〜Ｒ。

の電源回路　Ｑの等価インピーダンス（第２図のＦＢに
相当）、ＣＣＡｌ　ｓ　ＣＣＡｎ＋１　ｔ　ＣＣＩＩ　
ｔ　Ｃ””＋１は各ケーブルの芯ＩｓＰとブー１８間の
岬価容量、ＣｌＡｌ　＊　ＣｌＡ４　ｔ　Ｃ１１ｌ　、
Ｃ１１ｌｎは各中継器の中心導体（芯線の系）とブー１
８間の等価容量を表わす。

ところで、従来における交流磁界発生のための低周波交
流電流量は、第２図に示す直流給電のための通電電流Ｉ
Ｋ置き換えて通電される。つｔｂツェナーダイオードＺ
Ｄに対し順方向ではなく逆方向に通電される。その電流
波形は添付図に図示するとおりである。第４Ａ図は低周
波交流電流の第１のタイプを示す波形図であり、縦軸は
その振幅＋１１１−示し、横軸は経過時間ｔを示す。こ
の第１のタイプにおける電流の式は、 −（ｔ）　＝　Ｉ、　ｇｉｎ　２π／１で表わされる。

１．はビーク値、Ｉは周波数である。

第４Ｂ図は低周波交流電流の第２のタイプを示す波形図
である。この第２のタイプにおける電流の式は、 １ｂ（ｔ）　＝　Ｉｎｃｂ＋　Ｉｂａｉｍ　２ｘｆｔで
表わされる。ＩＤＣｂは低周波交流電流０）が重畳すべ
き直流電流である。

第４Ａ図あるいは第４Ｂ図に示した波形を有する低周波
交流電ｉ１を通電し九とき、中継器内に現われる電圧特
性について考察する。

第５ム図及び第５Ｂ図は第２図の中継器の電圧／電流物
性を示し、特に第５ム図は第４ム図に示した低周波交流
電流を通電することＫより第２図の中継器に生じる電圧
の特性を示す波形図であり、第５Ｂ図は第４Ｂ図に示し
た低周波交流電流を通電することによシ第２図の中継器
に生じる電圧の特性を示す波形図である。両図において
、横軸は低周波交流電流層ならびに経過時間ｔであり、
縦軸は電圧マならびに経過時間ｔである。さらに■は、
第４ム図又情第４Ｂ図の電流波形を示し、現われる電圧
波形はｅで示される。先ず、第５Ａ図についてみると、
中継器に対する電圧／電流の特性は非直線である。そし
て、その非直線の異音は次の３つの区間に分けられる。

なお、その非直線の具合は、低周波交流電流１に対する
動作抵抗（第３図の１８参照）の変化という形式で明ら
かにする。

■〜■の区間・・・　１Ω〜１０Ω ■〜■の区間・・・５００Ω〜２にΩ ■〜■の区間・・・１００Ω〜２００Ω（■、■、■お
よび■は第５Ａ図中に図示する部分に相当する。）この
第５Ａ図の波形から次のことが明らかとなる。

１）電流Ｉが小さい領域（第４Ａ図および第５ム図でハ
ツチングを施した部分）において、一般に増幅器ＡＭＰ
　　の利得はケーブルの損失に対して過剰利得となるた
め、多中継伝送になると、増幅器の熱緘皆のみで過負荷
することがある。この場合、骸過負荷は低周波交流電流
の１サイクル毎に生じ熟中継器の劣化という事態を招く
恐れかある。　　　　　　　　　　　　　１・ −）主として、動作抵抗が１〜１０Ωおよび５００〜２
にΩ（前述の区間■〜■および■〜■）となる領域を使
用するから、電圧Ｖの波形が歪むことけもとより、低周
波交流電流の減衰が著しく遠地点では十分な交流磁界が
得られないという欠点がある。又、第３図の尋価回路か
らも明らかなように電源回路での動作抵抗ｒ８が大にな
ると、ケーブルおよび中継器の容量による電流減衰が大
となり、正方向の電流の減衰は大、負方向の電流の減衰
は小となって、遠地点では電圧波形のみならず電流波形
についても歪みを生ずるという欠点がある。

一方、第５Ｂ図の波形についてみると、前述したハツチ
ングの部分が除去され、過負荷による発振現象はなくな
り増幅器の劣化という事態は生じさせない。ところが、 １）低周波交流電流１は動作抵抗１００〜２００Ｑ（■
〜■）の範囲で通電されるから減衰量がかなシ大になる
欠点があシ、又、いわゆるｉ！Ｒのロスも大になる欠点
がある。

■）中継器に流し□博る電流の最大値（Ｉｎｃｂ＋Ｉｂ
）は許容電流によって制限される。そうすると、低周波
交流電流の最大値Ｉｂ　も１ずと制限される。

この結果、発生されるべき交流磁界の大きさが制限され
てしまうという欠点を伴う。

（４）　　発明の目的 本発明は上記従来の諸欠点に鑑み、過負荷発振。

電流の減衰、波形歪み等を排除可能なケーブルの布設位
置探索方法を提案することである。

（５）　　発明の構成 そしてこの目的は、直流電流を通常の給電電流とは逆方
向に通電しその直流電流に低周波交流電流を重畳するこ
とによりて前述のツェナーダイオードを常に導通状態に
することにより達成される。

（６）発明の実施例 以下本発明を説明する。

第６図は本発明に基づく方法を説明するための図である
。本図において、既に説明し九構成要素は同一の庵参照
記号で示している。なお、本図は第１図と第２図を図解
的に合成したものに相当し、特に中継器Ｒ２について（
他の中継器も同様）詳細に示す。本図で特に注目すべき
ところは、矢印Ｙで示された直流電流の流れ方向である
。すなわち、嬶２図における電流Ｉに対し本発明の当該
電流１’Ｆｉマイナス１１ＩＩ流、すなわち、その流れ
方向が逆転している。つまりツェナーダイオードＺＤＫ
対しダイオード特性上導通方向に通電する仁ととなる。

第７図は第６図の低周波交流電流１１Ｇ’が発生すべき
電流量′の波形を示す図である。第４ム図ならびに第４
Ｂ図とは全く逆に負の直流電流（（’Ｄｃ）に対し、振
幅■′の低周波交流電流が重畳し、ここにＩＩ’ｌ　Ｉ
ｄ、　ｌＩ’ｐｃｉより小とする。かくして得られる電
流の式は、 ｓ’（ｔ）＝−１′ＤＣ＋Ｉ’ａ臘２　ｗ／　ｔである
。

第８図は第７図に示した低周波交流電流を通電すること
によシ第６図の中継器に生じる電圧の特性を示す波形図
であり、既述の第５ム、ＩＳＢ図に対応する。この結果
、 １）本図に示すとおシ、低周波交流電流１′は動作抵抗
の極めて小さい区間（■〜■）で通電されることＫなる
。つまり１〜１０Ω程度である。従って、電流の減衰を
極めて小さい値に抑えることができる。

ｌ）通常とは、逆方向給電のため増幅器ムＭＰは動作状
態とはならず既述の、過負荷のような現象が無くなる。

従って、中継器の劣化原因が排除さら、ツェナーダイオ
ードＺＤの動作抵抗拡小さい。

従って、通電、される低周波交流電流の殆んど全てが、
ツェナーダイオードＺＤを流れることになる。

この丸め、ツェナーダイオードＺＤに許される最大の通
電電流まで電流ｉ′を引き上げることができ、従来より
も強力な交ｆＩＬｗ＆界りを遠地点まで形成可能となる
。

（７）　　発明の詳細 な説明し丸ように本発明によれば、低周波交流電流の振
幅を従来よりも大に、、する仁とができる上に、伝送路
上での損失も小さ・〈でき、且つ中継器の劣化を招くお
それもない、と穎う従来にない利点が生まれる。しかも
そのために大幅な設計変更あるいはハードウェア増を要
するということも

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な海底中継伝送路の構成を示す回路図、
第２図は第１図における中継器（Ｒｘ＊Ｒ意・・・）の
１つの一般的な構成を示す回路図、第３図は第１図およ
び第２図によって示し九一般的な海底中継伝送路の低周
波交流電流に対する勢価回路図、第４Ａ図は低周波交流
電流の第１のタイプを示す波形図、９４８図は低周波交
流電流の第２のタイプを示す波形図、第５Ａ図は第４ム
図に示した低周波交流電流を通電することによシ第２図
の中継器に生じる電圧の特性を示す波形図、第５Ｂ図は
第４Ｂ図に示した低周波交流電流を通電することによシ
第２図の中継器に生じる電圧Ｏｑ＃性を示す波形図、第
６図は本発明に基づく方法を説明するための図、第７図
は第６図の低周波交流電流源Ｇ′が発生すべき電流ｉ′
の波形を示す図、第８些は第７図に示した低周波交流電
流を通電することによシ第２図の増幅器ＡＭＰに印加さ
れる電圧の特性を示す波形図である。 Ｃ１ＩＣ２ＩＣ３ｌ　ＩＣＺｌ十ビ・・ケーブルＲ１ｔ
Ｒ２ｔＲＱ−１１Ｒｔｌ　”・中継器Ｇ、Ｇ　　　　　
　・・・低周波交流電流源ＺＤ　　　　　　　・・・ツ
ェナーダイオード１　、　ｉ’　　　　　　”’低周波
交流電流Ｌ　　　　　　　・・・交流磁界 Ｓ　　　　　　　・・・磁気検知器 特許出願人 富士通株式会社 国際寛信電話株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士山口昭之 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ケーブルと、該ケーブルに対し縦続に所定間隔を
   おいて挿入される中継器と、該ケーブルおよび中継器に
   低周波交流電流を通電するための低周波交流電流源とを
   −有し、前記低周波交流電流により前記ケーブルの周囲
   に発生せしめられる交流磁界を検知することにより該ケ
   ーブルの布設位置を探索するケーブル布設位置探索方法
   において、前記中継器内に中継器保線のために設けられ
   九ツェナーダイオードの導通方向、すなわち通常の給電
   方向とは逆方向に直流給電することを特徴とするケーブ
   ル布設位置探索方法。 ２、前記逆方向の直流電流に前記低周婆交流１゛流をｌ
   嚢するＩ￥ｉト紬求の範囲第１項記載のケーブル布設位
   置探索方法。