JPS63204824A - 海底給電方式 - 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】 （１）発明の属する技術分野 本発明は、海底中継伝送系における給電方式に関するも
のである。

（２）従来の技術 従来、海底中継伝送系における給電方式は、伝送路用ケ
ーブルを往路とし大地を帰路とする給電方式であり、伝
送路に縦続接続された海底中継器には一方向でかつ一定
の給電電流で電力を供給していた。

中継器回路では、回路に必要な電圧をツェナダイオード
を用いた電圧安定回路により必要な回路電圧を得ていた
。

よって、海岸局の給電装置から給電される給電電流は、
中継器回路が必要とする電流および海底中継器用電源回
路の電圧安定回路に用いているツェナダイオードの出力
電圧安定性確保のための電流の総和で決定されていた。

そのため、海岸局の給電装置から供給される給電電圧は
、海底中継器の電圧降下分、ケーブルの直流抵抗と給電
電流の積で決まるケーブルの電圧降下分および給電のた
めの接地抵抗等の付随的な電圧降下の総和となり、給電
電圧が上昇する欠点があった。

特に伝送路長が長い場合、海底ケーブルおよび海底中継
器の絶縁電圧の設計変更および給電装置の耐電圧実装の
見直しによる装置数の増加等が必要であった。

実際の例として、出願人会社が開発・実用化した海底光
ケーブル中継伝送方式について従来の技術を通用してみ
ると、以下のようになる。

・給電電流：　　Ｉｐ　＝　１．８Ａ 内訳 中継器回路で必要な電流：　　１．６Ａ・海底中継器電
圧：　Ｖ＊ｔｐ　＝　１８　Ｖ・ケーブルの直流抵抗：
　Ｒ，＝　０．７Ω／　ｋｍ・給電用接地抵抗：　Ｒｔ
　”　１０Ω／箇所・伝送路長：Ｌ＝１０００ｋｍ ・中継器数：Ｎ＝２４台 ・給電電圧：Ｖ。

Ｖｐ　＝　Ｖ、ｌｔｐ＊Ｎ　＋　Ｌ　＊　ＲＣ＊４Ｆ　
＋　２　＊　ＲＴ＊ＩＦ＝　４３２　＋　１２６０　＋
　３６ ＝　１７２８　　（Ｖ　） さらに伝送路長が１１００００ｋとなると、・伝送路長
：　Ｌ　＝　１１００００ｋ・中継器数：２４９台 ・給電電圧：Ｖ。

Ｖｐ　＝Ｖ＊ｔｐ＊Ｎ　＋　Ｌ　＊　ＲＣ＊ＩＰ　＋　
２　’ｋ　Ｒ７＊Ｉｐ＝　４４８２　＋　１２６００　
＋　３６＝１７１１８　（Ｖ） となり、特に伝送路長が長い場合、海底ケーブルおよび
海底中継器の絶縁電圧の設計変更および給電装置の耐電
圧実装の見直しによる装置数の増加等が必要であった。

（３）発明の目的 本発明の目的は、このような従来技術の欠点を除去する
ために、高能率な海底給電方式を提供することにある。

（４）発明の構成 （４−１）発明の特徴と従来の技術との差異本発明は、
海底中継伝送方式の給電方式において、海岸局から給電
する給電電圧の内、ケーブルによる電圧降下と海底中継
器による電圧降下を等しくなるよう給電電流において、
海底中継器の回路が必要とする安定な電圧・電流を得ら
れるように、海底中継器の電源回路をＤＣ−ＤＣコンバ
ータ等の電圧変換器（電流容量も変化する）で構成する
ことにより、海岸局から給電する給電電圧を最小とする
高効率な給電方式を実現することを最も主要な特徴とす
る。

従来の海底中継伝送方式の給電方式とは、その給電電流
は海底中継器回路に必要な電流および■−■変換部であ
るツェナダイオードの出力電圧の安定性確保のための電
流の和であったため、海岸局からの給電は海底中継器の
必要とする給電電流を伝送路に供給するために、ケーブ
ルの電圧降下分を補う過大な給電電圧を必要とした。

（４−２）実施例 第１図は本発明の詳細な説明する図であって、ｌは海岸
局に設置された給電装置で、給電電流が可変な定電流給
電装置であり、２は給電電流の往路である伝送ケーブル
であり、３は海底中継器内に実装されている電源回路で
、構成例としてはトランスを用いたＤＣ−ＤＣコンバー
タもしくは高信頬な回路構成を用いたければスイソチド
キャパシタ型のＤＣ−ＤＣコンバータ等が考えられる。

４は海底中継器の回路であり、上記ＤＣ−ＤＣコンバー
タから回路に必要な電圧を得ている。５は給電装置およ
び対局の給電接地である。

上記の構成において、出願人会社の一方式〔ＦＳ−４０
０Ｍ方式〕を例にとって給電電圧を計算すると、以下の
ようになる。

・給電電流：Ｉ。

・海底中継器に必要な電カニ　ＰＲ＝　２８．８　Ｗ・
ケーブルの直流抵抗：　Ｒｅ　＝０．７Ω／　ｋｍ・給
電用接地抵抗：Ｒアー１０Ω／箇所・伝送路長：Ｌ＝１
０００ｋｍ ・中継器数：Ｎ＝２４台 ・給電電圧’Ｖ９（ＩＦ） ＶＰ（ＩＰ）＝Ｎ＊（Ｐ１１／η／ｒｐ）＋　［、＊　
Ｒｃ＊Ｔｐ　＋　２　＊　ＲＴ＊ＴＧｌ＝８１３．１８
／ＩＰ＋７００＊ＩＰ＋２０＊ＩＰΔ■２ よって給電電圧を最小にする給電電流は、ｒ、　　＃１
．０６八 となり、給電電圧は次のようになる。

Ｖ　Ｐ　＝　１５３０．３５　Ｖ 従来の給電方式に比較して、８９％の給電電圧で給電す
ることができる。

また、中継器による電圧降下Ｖ７．．とケーブルによる
電圧降下Ｖ　ｃｔａｂｔ。は、 ｖ、、、　＝８１３．１８／■２ ＝７６７．１５Ｖ Ｖ　ｃａｂＬｅ　＝７００　＊　ＩＰ ＝　７４２　Ｖ となり、給電接地抵抗による誤差を除き、はぼ同電圧と
なる。

さらに、中継器による電圧降下とケーブルによる電圧降
下を等しくなるように給電電流を設定すると仮定すると
、 Ｖ　ｒａｐ　＝　Ｖｃ＋１ｂｔｅ ８１３．１８／ＩＰ　＝７ｏｏ＊ｒｐ Ｉ、　＃　１．ＯＩＡ となり、給電電圧は、 ＶＰ　＝８１３．１８／ＩＰ＋７００＊ＴＰ＋２０＊Ｉ
Ｆ＝１５３２．３３　Ｖ となり、先に求めた最小の給電電圧の０．１３％以下の
電圧上昇に留まっており、給電電流を決定する有効な手
段である。

さらに伝送路長が１１００００ｋとなると、・伝送路長
：　Ｌ　＝１００００　ｋｍ・中継器数：２４９台 ・給電電圧：　ＶＰ（ＩＦ） Ｖｐ（ｂ）＝Ｎ＊（Ｐ＊／η／■、） ＋　Ｌ　＊　Ｒｃ＊ｌｐ＋　２　＊　Ｒｒ＊Ｉｐ＝８４
３６．７４／Ｉ、＋７０００＊辱＋２０＊ＩＰここで、
中継器による電圧降下とケーブルによる電圧降下を等し
くなるよう給電電流を設定すると、 Ｖ　ｒｅｌ＋　＝　Ｖ　ｃａｂＬｅ ８４３６．７４／Ｉ、　＝７０００＊［ｐＩＰ　＃１．
１０Ａ となる。また、給電電圧は、 Ｖ　Ｐ　＝　１５４０６．８７　Ｖ となり、従来の給電方式と比較して、９０％の給電電圧
で給電可能となる。

（５）発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明は、海底中継伝送方
式の海底中継器の電源回路をＤＣ−ＤＣコンバータで構
成することにより、両端に設置される給電装置から供給
される給電電圧の内ケーブルによる電圧降下分と海底中
継器による電圧降下分を等しくなるように、給電装置か
ら海底中継器に供給される給電電流を調整できる海底給
電方式であるから、その効果として両端に設置される給
電装置の給電電圧を最小に設定することができる。

そのため、海底中継器に必要とされる絶縁耐電圧が低く
なるから、海底中継器内高電圧部分に用いられる部品の
電圧規格をゆるくでき、かつ、高電圧部分の部品配置お
よび配線配置等の実装構造に関する制約を緩和すること
ができるので、高密度実装が可能となり海底中継器を小
型化できる。また、ケーブルの絶縁耐電圧も低くなるか
ら、ケーブルの給電線と大地間を絶縁しているポリエチ
レンを薄くすることができるから、ケーブルコストを安
くすることができる。さらに、給電装置に必要とされる
給電電圧が低くなるため、給電装置から伝送路に供給す
る給電電力が減少するから、給電装置の効率化が図れる
等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図である。 ■・・・海岸局に設置された給電装置、２・・・給電電
流の往路である伝送ケーブル、３・・・海底中４１器内
に実装されている電源回路、４・・・海底中継器の回路
、 ５・・・給電装置および対局の給電接地。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 海底中継伝送系の給電方式において、海岸局から給電さ
   れる給電電圧の内、ケーブルによる電圧降下分と海底中
   継器による電圧降下分が等しくなるような給電電流で中
   継器回路に必要な回路電圧を得るように海底中継器の電
   源回路を構成したことを特徴とする海底給電方式。