JPS5889033A - 交流並列遠隔給電装置のための開閉装置 - 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】 本発明は、交流電源から給電される交流並列遠隔給電用
装置、例えば遠隔給電される中間局を有する情報伝達系
に用いられる給電装置のための遠隔給電区間の故障に際
し℃自動的に遮断し故障が除去された区間を自動的に接
続するための開閉装置に関する。

遠隔給電され−る中間増幅器もしくは再生装置（以下中
間局と称する）を備えた情報伝送系においては、遠隔給
電回路における短絡または断路馨惹起し得るケーブルの
掛傷で、故障もしくは事故場所において人に危害が加わ
らないように考慮乞払わなければならない。これと関連
して、上記の１ような故障もしくは事故が生じた場合に
、伝送系馨、給電場所から故障場所の直前に存在する中
間局に到る伝送路部分においては、運転状態に留まるよ
うにするのが極めて有利である。その場合、故障ケーブ
ル個所もしくは区ｆ’４　ハ、システムに固有の探知方
法で求めることができる。

土の目的で中間局が直列回路で一定のＤＣ電流馨遠隔給
成される伝送方式において、給電回路の遮断もしくは断
路に際して、故障が生じている区間より前の給電回路を
接続するスイッチ群乞中間局に設けることが既に知られ
ている（　Ｓｉｅｍｅｎｓ−Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ　
４５　（１９７１）の付録「Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｕ
ｂｅｒｔｒａｇｕｎｇｓｔｅｃｈｎｉｋ」、　１０２頁
参照）。この場合故障場所には、低い危険のない直流電
圧が印加される。この直流電圧は、後続のケーブル区間
の試験に用いられるものであって、新路が除去されると
、言い換えるならば次続の中間局ン有する故障が除去さ
れたケーブル区間が再び接続されると、直ちに、上記ス
インチ群の横接続の自動的解除を可能にする。

給電回路が短絡した場合には、スイッチ群は動作するこ
となく直流直列給電が維持される。この場合にも、故障
場所〜には接触電位は現われない。

しかしながら交流並列給電の場合には＄情は全く異なる
。

交流並列給電では、給電回路の断路の場合、付加装置乞
用いないで運転し続けることは不可能である。故障−個
所の接触可能な裸の心線には例えば１０００ポルトもの
高い遠隔給電々圧が通っているからである。したがって
、このような事故の場合、人体に対する危険χ排除する
１、−２めには遠隔給電ン遮断しなければならない。そ
の場合、給電場所において導体の断線をどのようにして
認識するかと言う問題が生ずる。中間局が一定の電力消
費ン有する場合には、断線は故障位置に応じて対応の遠
隔供給電流の減少を斉らす。しかしながら中間局におけ
る電力消費が異なる場合には、遠隔給電所側からの故障
認識は困難である。したがって、故障もしくは事故が遠
隔給電路に存在しない場合でも、伝送側における故障報
知で、遠隔給電の遮断が引き起′されることになる。そ
の場合、遠隔給電χ人体の保護上の理由から遮断した状
態に留まらせなければならない場合に、故障の生じた場
所をどの様にして探知するかと言う別の問題が生ずる。

本発明は、故障場所の無電圧遮断を給電所ではなく故障
場所の前に存在する中間局で行なうのが有利であること
、ならびに遠隔給電回路に短絡事故が生じ定場合に、全
遠隔給電回路ではなく故障が生じたケーブル区間だけｙ
ａｌ−遮断するのが故障探知にとって有利であると言う
考え方から出発するものである。

よって、本発明の課題は、交流並列給電において線路故
障が生じた場合に危険を伴なわずに運転し続けること！
可能にする開閉装置ン提供することにある。

本発明によれば、上の目的で特許請求の範囲第１項に記
載の開閉装置が提案される。各中間局にこのような開閉
装置ン設けるのが好ましい。

本発明の構成によれば、各故障に際して自動的に人体に
対する危険が回避され、しかも同時に全ての運転状態に
おいて可能な限り大きな範囲に亘り遠隔給電を続行し続
けること？保証する開閉装置が得られる。また、例えば
、ペルチェ素子冷却式レーデ・ダイオードを備えたオプ
チカル・ファイバ情報伝送路の中間局もしくはステーシ
ョンの給電の場合のように、比較的大きく変動する電力
消費χ有する需要装置の場合でも、遠隔給電系の安全な
運転が保証されると言う大きな利点が得られる。

本発明の有利な別の実施態様は特許請求の範囲第２項以
下に記述されている。

以下、添付図面に示した実施例と関連し、本発明の詳細
な説明する。

第１図に示した装置においては、情報伝送装置の複数の
中間局Ｚ１、Ｚｌ、Ｚｎは、交流電源Ｑから給電される
。遠隔給電路ｆ１、Ｆ２は、給電場所Ｓに設けられてい
る変圧器馨介して交流電源Ｑに接続されている。

各中間局において、遠隔給電路ｆ１およびＦ２には、変
圧器Ｔｒ１　、Ｔｒｉ、Ｔｒｎが接続されており、該変
圧器の二次巻線が負荷Ｌ１、Ｌｌ、Ｌｎにそれぞれ給電
する。これら変圧器間には、給電路の個々の区間が存在
する。なお、ケーブルの銅抵抗はＲＫで示されている。

、交流並列遠隔給電装置は周知の仕方で変更することが
できる。特に中間局Ｚ１、Ｚｌ、Ｚｎにおいて、連続し
たケーブル部分ＫＹそれぞ札先行のケーブル部分に直接
接続する代りに、電圧降下馨補償する目的で、変圧器の
昇圧巻線に接続することができる。

第２図には、中間局Ｚ１における開閉装置の付加が示さ
れている。この開閉装置ｓＺはリレーＡン有しており、
その接点ａ１およびａ２は遠隔給電路ｆ１およびＦ２に
接続されている。

故障が生じた場合には、このリーレーＡＺ用いて後続の
連続したケーブル部分を遮断しようと言う訳である。

スイッチ装置ＳＺは次のような性質馨有するべきである
。即ち、 １）短絡または断路（断線）が生じた場合に、故障のあ
るケーブル部分を切離す。

２）故障もしくは事故のない区間においては、後続のケ
ーブル部分の試験を行なう。そして、次続のケーブル部
分が断線しておらずしかも、架設された心線間の接触抵
抗とすることができる（例えばＲ＝２にΩの）入力抵抗
馨呈しない場合にのみケーブルの接続を行なう。しかし
ながら、この場合には、次続のケーブル部分の交流イン
ピーダンスの試験で、故障のない状態においても接触イ
ンピーダンスＲＢに対応するほぼ同じ値（例えば遠隔給
電々圧ｉ、ｏｏｏｖ、負荷５００Ｗに対応）が得られる
場合があると言う問題がある。

第６図は、上述の全ての性質ン有する交流が供給される
中間局のためのスイッチ装置の１実施例を示す。

運転が可能な状態での後続のケーブル部分もしぐはフィ
ールドの試験はこの場合、上述のような問題にも拘わら
ず人に危険を及ぼすことなく、次のようにして行なうこ
とができる。即ち、該試験ン低゛い直流電圧で行なうの
である。この場合にはケーブルおよび次続の変圧器の銅
抵抗だけが有効となるので、例えば１００Ωの大きさの
抵抗の総和値は明らかに２にΩの接触抵抗を大きく下廻
る。

第６図に示した開閉装置においては、変圧器Ｔｒの一次
巻ａｗ１は電気的に入り遠隔給電路ｆｌ、ｆ２に接続さ
れている。二次巻線ｗ２には負荷りが接続されている。

別の巻線ｗ３に代コンデンサＣ１が接続されている整流
回路Ｇ１１が接続されている。コンデンサＣ１に加わる
直流電圧Ｕ３は例えば４０Ｖである。

コンデンサＣ１には直列にリレーＣが設けられている。

中間局Ｚ１のスイッチ装置ＳＺはさらにリレーＡおよび
ＢＹ有している。リレーＡは２つの切換スイッチａ、１
およびａ２’Ｙ有しておって、その可動接点は遠隔給電
路の出側に接続されている。切換スイッチａ１およびａ
２は遠隔給電路ｆ１およびｆ２の出側を選択的に、遠隔
給電路ｆ１およびｆ２の入り側に接続すると共に、他方
また、リレーＣおよびコンデンサＣ１からなる直列回路
に接続する。

出側遠隔給電路ｆ１およびｆ２には、それぞれ変流器Ｓ
Ｗの一次巻ｆｌＪｓＷ１およびｓ　ｗ　１’が挿入され
ている。

変流器ＳＷの二次巻線ＳＷ２には整流回路Ｇ／２が接続
されている。整流回路Ｃ＋ｅ２の出力端にはコンデンサ
Ｃ２が接続されてい。。このコンチンｆ　０２　Ｋハ、
ＩＪ’　Ｌ／　−Ａ　ノ第１の巻＠ｗ４とリレーＢの第
１の巻＠　ｗ　６との直列回路が接続されている。リレ
ーＢの切換接点ｂ２はコンデンサ０１′ｌＩｒ：、選択
的に、リレーへの第２の巻線Ｗ５かまたはリレーＢの第
２の巻線ｗ７に接続する。さらに、リレーＡの第２の巻
線ｗ　５に対して直列にリレーＣの動作接点Ｃが設けら
れ且つリレーＡの第１の巻＃Ｗ４に対して並列にリレー
Ｂの動作接点ｂ１が設けられている。

後続のケーブル部分もしくは電路の接続および遮断には
、過電流保護装置とするのが好ましいリレーＡが用いら
れる。休止状態において。栽後続の電路は電源電圧から
切離されて、例えば４０Ｖの直流電源に接続される。直
流電源に直列に接続されているリレーＣで、後続の電路
の直流抵抗が目標値乞有しているか否かの試験が行なわ
れる。電路に故障もしくは事故が生じていない場合には
、リレーＣは試験電流Ｊ二Ｕ／ΣＲによって付勢されて
、接一点ｃＹ介し、補助巻線ｗ５を介してのリレーＡの
応答を惹起する。

リレーＡは、このように投入接続された遠隔給電電流Ｊ
１、Ｊ２ｉ用いて、変流器ＳＷを介し、巻Ｈｗ　４によ
って自己保持される（電流Ｊ１、Ｊ２の値は、障害の起
っていない動作の際には、同じ大きさである）。切換ス
イッチａ１およびａ２は同時に、試験電圧として用いら
れている直流電圧を、両極共遠隔給電路ｆ１、ｆ２かも
分離する。

複数の遠隔給電される中間局を備えた遠隔給電装型にお
いては、遠隔給電の開始時に全区間に沿い上記の様にし
て接続もしくは遮断過程が行なわれる。

後続の区間の遮断時には容量性電流だけが流れる。即ち
、遠隔給電々流は非常に小さくなり場合により零゛にな
って、その結果リレーＡが脱落し、その切換スイッチａ
１およびａ２は故障の生じている区間から遠隔給電々圧
を取払い、試験直流電圧ン印加する。

後続の区間に短絡が生じた場合には遠隔給電々流はその
定格値ケ大きく越えて増大する。この結果、過電流リレ
ーＢが応答する。それにより、接点ｂ１乞介して主リレ
ーＡが減勢され、区間の切離しが行なわれる。切換接点
ｂ２’Ｙ弁して巻線ｗ　７．χ経て直流電圧もしくは補
助電圧が維持される。その場合、同時に、リレーＡの巻
＠ｗ５のため補助電圧は遮断される。したかってリレー
Ｃが短絡に応答しても、短絡側への接続は行なわれない
。

この場合、短絡の除去後、給電場所Ｓに、おける遠隔給
電々圧の開成および再閉成後にリレーＢの阻止状態乞取
り払うのが合目的々である。

この形態の遠隔給電回路の監視は、有利にも内゛在的に
確保される。即ち、リレーＡの巻線に故障もしくは事故
が生ずると、直ちに後続の給電区間は断路される。補助
電圧の降下で接続過程は不可能にされる。したがってい
ずれの場合にも、開閉装置の故障もしくは事故による人
体に対する危険は排除される。

第３図の実施例で用いられているリレー、特にリレーＢ
およびＣならびにリレーＡの制御は相応の電子回路によ
って有利に行なうことができ、そして電子的閾１直スイ
ッチで置換するのが有利である。この場合、自己保持は
、フリラグ・フロン７″乞用いて実現するのが有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流並列遠隔給電用装置の原理的構゛造ン示す
図、第２図は第１図に示した装置に開閉装置ケ付加した
実施例ビ示す図、そして第３図は本発明による開閉装置
を示す回路図である。 ＳＺ・・・開閉装置、ｆ・・給電々路、Ｑ・・交流電源
、Ｇｅ１．０１・・直流電源、ＡＩＢ＋Ｃ””ル−、ａ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源から給電される交流並列遠隔給電用装置に
   設けられ、遠隔給電区間の故障に際して自動的に遮断し
   、故障が除去された区間ン自動的に接続するための開閉
   装置において、該開閉装置（ｓｚ）が、遠隔給電路（、
   ｒｌ、ｆｉ）乞分離して直流電源（ａｌｌｌ、ｃｌ）　
   ｗ前記交流電源（Ｑ）とは反対側の遠隔給電区間の部分
   に接続するためのスイッチ（ａｌ、ａ２．）’ａ’備え
   、該スイッチ（ａｌ　、ａ２）Ｙ前記直流電源（Ｇ／１
   　、　ＣＩ　）カら発生される直流（Ｊ５）および遠隔
   給電路（ｆｌ、ｆ２）に流れろ交流（Ｊｌ　、Ｊ２）に
   よって制御可能にしんその場合、無電流状態においては
   遠隔給電電路（ｆｌ、ｆ２）が遮断されて前記直流電源
   （ａｐｌ、　、　ｃ　１　）が接続され、予め定められ
   １こ領域内にある直流（Ｊ３）で前記給電路（ｆｌ。 ｆ２）が４し接続され、かつ前記直流電源（０１１４１
   ，（１）が遠隔給’を路（ｆｌ　、　ｆ２　）から切１
   ｉＩＩされ、そして前記交流（Ｊｌ、Ｊ２）が所定の領
   域外にある場合には遠隔給電路（ｆｌ、ｆ２）が遮断さ
   れかつ前記直流電源（ＣＩ、Ｃｉ）が接続されるように
   制御可能セあることン特徴とする交流並列遠隔給電装置
   のための開閉装置。 ２、交流電源（Ｑ）とは反対側の区間の遠隔給電路（ｆ
   ｌ、ｆ２）’ａ’、切換スイッチ（ａｌ。 ａ２）Ｙ用いて選択的に、交流−ｉｌ［（Ｑ）側の遠隔
   給電区間部分かまたは直流電源（ＣＭ！１　。 ＣＩ）および直流閾値スイッチ（リレーＣ）を含む直列
   回路に切換可能である特許請求の範囲第１項記載の交流
   並列遠隔給電装置のための開閉装置。 ３、　遠隔給電区間の断路可能な部分で遠隔給電路（ｆ
   ｌ、ｒ２）に変流器（ｓｗ）乞挿入し、該変流器（ＳＷ
   ）に少なくとも１つの閾値スイッチ（リレーＡ、Ｂ）７
   接続した特許請求の範囲第１項または第２項記載の交流
   並列遠隔給電装置のための開閉装置。 ４、　スイッチ（ａｌ　、ａ２）ン交流に依存して制御
   するために、不足１流および過電流に応答可能な閾値ス
   イッチ（リレーＡ、Ｂ）Ｙ設けた特許請求の範囲第１項
   ないし第６項のいずれかに記載の交流並列遠隔給電装置
   の定めの開閉装置。− ５、切換スイッチ（ａｌ　、ａ２）が、２つの巻、ｆｆ
   ａ　（ｗ　４　、　ｗ　５　）　Ｙ備えた第１のリレー
   （Ａ）の接点であり一１該リレー（Ａ）の第１の巻線（
   Ｗ４）は給電区間に故障が無い場合直流閾値−スイッチ
   （Ｃ）により直流電源（Ｇｉｌ。 ＣＩ）に接続可能であり、そして第２の巻線（Ｗ５）に
   は交流（Ｊｌ　、Ｊ２）から導出された測定電流が印加
   可能である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載の交流並列遠隔給電装置のための開閉装置。 ６．２つの巻線（ｗ６．ｗ−７）乞備えた第２のリレー
   （Ｂ）の第１の巻線（Ｗ６）に、交流（Ｊｊ　、Ｊ２）
   から導出された測定電流が印加可能であり、そして第２
   のリレー（Ｂ）の１つの接点を有する第２の巻線（ｗ７
   ）は、直流電源（（）ｊＨ，（１）に接続可能である特
   許請求の範囲第５項記載の交流並列遠隔給電装置のため
   の開閉装置。 ７　第２のリレー（Ｂ、ｌが切換接点（ｂ２）馨有して
   おり、該切換接点（ｂ２）はリレー（Ｂ）が付勢された
   場合に直流電圧（Ｕ３）を前記第２のリレー（Ｂ）の第
   ２の巻ｆｓ（ｗ７）に印加し、そして該第２のリレー（
   Ｂ）が付勢されていない場合に前記直流電圧（Ｕ３）ハ
   、直流閾値スイッチン形成する第３のリレー（Ｃ）の動
   作接点（Ｃ）ン介して第１のリレー（Ａ）の第２の巻線
   （ｗ５）に印加される特許請求の範囲第６項記載の交流
   並列遠隔給電装置のための開閉装置。 ８、直流電源（Ｇｉｌ、ＣＩ）が、交流電圧を遠隔供給
   される補助電源である特許請求の範囲第１項ないし第７
   項のいずれかに記載の交流並列遠隔給電装置のための開
   閉装置。 ９　過電流閾値スイッチが、後続のケーブル区間の数に
   依存し、応答遅延に関して調整可能であって短絡個所の
   直前に設けられている開閉装置が最初に応答するように
   した特許請求の範囲第６項ないし第８項のいずれかに記
   載の交流並列遠隔給電装置のための開閉装置０