WO2013002391A1 - 給電路切替装置、光海底分岐装置、海底ケーブルシステムおよび給電路切替方法 - Google Patents

Abstract

給電路切替装置において、給電路が所定の接続関係に至って当該給電路切替装置が動作しなくなってしまう事態を回避する。給電路切替装置は、給電路の接続関係を指定する給電路切替指令を取得する指令取得部と、前記指令取得部が取得した前記給電路切替指令に従って、前記給電路の前記接続関係を切り替える切替実行部と、所定の給電路切替指令について、前記切替実行部における前記給電路の前記接続関係の切替を抑制する切替制御部とを具備する。

Description

給電路切替装置、光海底分岐装置、海底ケーブルシステムおよび給電路切替方法

　本発明は、給電路切替装置、光海底分岐装置、海底ケーブルシステムおよび給電路切替方法に関する。

　複数の給電路の接続関係を切り替える給電路切替装置ないし給電路切替回路は、例えば、海底ケーブルシステムに用いられる光海底分岐装置に用いられ、当該光海底分岐装置への給電路に障害が発生した際に他の給電路への切替を行う。
　例えば、コマンド信号に従って給電路を切り替える光海底分岐装置は、遠隔制御型海底分岐装置と呼ばれている。ここで、海底ケーブルシステムにおいて、ネットワークのメッシュ化の高まりや建設費の抑制への要請などから、複数の分岐装置および端局装置からなるネットワークの構築が求められている。ネットワークが複雑化されるにつれて電流切替型の分岐装置では給電路の制御が困難になっており、遠隔制御型海底分岐装置が用いられるようになってきた。遠隔制御型海底分岐装置では、端局装置からのコマンド信号に従って給電路を切替えることが可能である。

　給電路切替装置ないし給電路切替回路に関連して、特許文献１に記載の海中分岐装置の給電切替え回路では、３方向に分岐した電気路の第１、第２、第３の枝にその分岐点からみて動作電流の方向が同じになるようにして第１、第２、第３の切替えリレーをそれぞれ配置し、第１、第２、第３の切替えリレーはそれぞれ第２、第３、第１の枝電気路を常閉しかつその地絡路を常開する接点を有するようにし、少なくとも第２の枝の地絡路にはその地絡路を自己保持するための接点を有する自己保持リレーが設けられ、自己保持用リレーは第１の枝の常閉接点をバイパスする経路となる常開接点を更に有するように構成する。

日本特開平７－２６４１０５号公報

　給電路切替装置ないし給電路切替回路が設置された給電路の状態次第では、所定の接続関係に至った場合に、電力供給が途絶えて当該給電路切替装置が動作しなくなってしまうおそれがある。例えば、給電路切替装置の具備する複数の受電端子にそれぞれ給電路（電力ケーブル）が接続され、これらのうち、ある給電路が端局と未接続のまま当該給電路切替装置が使用されている場合（初期ブランチが未接続の状態の場合）、この未接続の給電路と他の給電路とを接続しても、接続された給電路から電力を得ることはできない。ここで、給電路切替装置自らが、給電路から得られる電力で動作している場合、当該給電路切替装置は、電力供給を受けられなくなり動作しなくなってしまう（復旧不可能な状況に陥ってしまう）おそれがある。例えば、海底分岐装置に用いられている給電路切替装置が動作しなくなると、当該海底分岐装置を引き揚げてメンテナンスする必要があり、多大な労力および費用がかかってしまう。

　本発明は、上述の課題を解決することのできる給電路切替装置、光海底分岐装置、海底ケーブルシステムおよび給電路切替方法を提供することを目的としている。

　この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様に係る給電路切替装置は、給電路の接続関係を指定する給電路切替指令を取得する指令取得部と、前記指令取得部が取得した前記給電路切替指令に従って、前記給電路の前記接続関係を切り替える切替実行部と、所定の給電路切替指令について、前記切替実行部における前記給電路の前記接続関係の切替を抑制する切替制御部と、を具備する。

　また、本発明の一態様に係る光海底分岐装置は、上述の給電路切替装置を具備する。

　また、本発明の一態様に係る海底ケーブルシステムは、上述の光海底分岐装置を具備する。

　また、本発明の一態様に係る給電路切替方法は、給電路切替装置の給電路切替方法であって、給電路の接続関係を指定する給電路切替指令を取得し、取得した前記給電路切替指令に従って、前記給電路の前記接続関係を切り替え、所定の給電路切替指令について、前記給電路の前記接続関係の切替を抑制する。

　本発明は、給電路が所定の接続関係に至って給電路切替装置が動作しなくなってしまう事態を回避し得る。

本発明の一実施形態における給電路切替装置の概略構成を示す構成図である。 同実施形態における給電路切替装置を具備する光海底分岐装置の概略構成を示す構成図である。 同実施形態における光海底分岐装置を具備する海底ケーブルシステムの概略構成を示す構成図である。 同実施形態において、光海底分岐装置が切り替える給電路の接続関係の例を示す説明図である。 同実施形態において、光海底分岐装置が切り替える給電路の接続関係の例を示す説明図である。 同実施形態において、光海底分岐装置が切り替える給電路の接続関係の例を示す説明図である。 同実施形態における光海底分岐装置が給電路の接続関係を切り替える手段の構成例を示す構成図である。 同実施形態の海底ケーブルシステムにおける給電路切替の例を示す説明図である。 同実施形態の海底ケーブルシステムにおける給電路切替のもう１つの例を示す説明図である。 同実施形態における給電路切替装置の、より詳細な構成例を示す構成図である。 同実施形態におけるライン切替部の回路構成例を示す回路図である。 同実施形態の変形例における給電路切替装置の概略構成を示す構成図である。 同変形例におけるライン切替部の回路構成例を示す回路図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
　図１は、本発明の一実施形態における給電路切替装置の概略構成を示す構成図である。同図において、給電路切替装置１１は、指令取得部１００と、指令実行部２００とを具備する。指令実行部２００は、切替制御部２１０と、切替実行部２２０とを具備する。

　給電路切替装置１１は、複数の給電路の接続関係を切り替える。ここでいう給電路は、給電路切替装置１１（切替実行部２２０の具備する受電端子）に接続された個々の電源ケーブルである。なお、以下では、給電路の接続関係の切替を「給電路切替」と称する。
　指令取得部１００は、給電路切替指令を取得する。ここでいう給電切替指令は、給電路の接続関係を指定して当該接続関係への切替を指示する指令である。

　切替実行部２２０は、指令取得部１００が取得した給電路切替指令に従って、給電路の接続関係を切り替える。
　切替制御部２１０は、所定の給電路切替指令について、切替実行部２２０における給電路の接続関係の切替（給電路切替）を抑制する。この所定の給電路切替指令は、例えば切替制御部２１０が予め（給電路切替装置１１が給電路切替を行う前に）記憶しておく。

　これら切替実行部２２０および切替制御部２１０を具備する指令実行部２００は、指令取得部１００が取得した給電路切替指令のうち、所定の給電路切替指令については切替を抑制し（切替を実行せず）、他の給電路切替指令については切替を実行する。指令実行部２００が、所定の給電路切替指令について切替を抑制することで、給電路が所定の接続関係に至って給電路切替装置が動作しなくなってしまう事態を回避し得る。

　次に、図２～図７を参照して、本発明を光海底分岐装置に適用した場合を例に、本実施形態についてさらに具体的に説明する。
　図２は、給電路切替装置１１（図１）を具備する光海底分岐装置の概略構成を示す構成図である。同図において、光海底分岐装置２１は、図１で説明した指令取得部１００と、指令実行部２００とを具備し、指令実行部２００は、切替制御部２１０と、切替実行部２２０とを具備する。さらに、光海底分岐装置２１は、光分岐回路３００と、電源回路４００と、光カプラ５００とを具備する。

　光海底分岐装置２１は、海底ケーブルシステムに用いられる分岐装置であり、端局から光ケーブル（光ファイバ）を介して送信される光信号を受信して複数経路に分岐し、経路毎に設けられた光ケーブルを介して、分岐先の各端局に光信号を送信（伝送）する。
　また、光海底分岐装置２１は、給電路を介して端局から供給される電力（以下、単に「給電路から供給される電力」と称する）を用いて動作する。給電路に障害が発生した場合、光海底分岐装置２１は、給電路の接続関係を切り替えて電力の受給を確保する。

　光分岐回路３００は、経路Ｗ１１１～１１６を介して送信される光信号を伝送する。なお、光分岐回路３００として様々なタイプのものを用いることが出来る。例えば、光分岐回路３００は、光信号を光ファイバ単位で分岐するファイバ分岐タイプの光分岐回路であってもよいし、波長単位で分岐するＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）タイプの光分岐回路であってもよい。また、光分岐回路３００は、図２に示す光信号を３方向に伝送するものに限らず、４方向以上に伝送するものであってもよい。

　光カプラ５００は、経路Ｗ１１２を流れる光信号および経路Ｗ１１３を流れる光信号を分岐して、指令取得部１００に出力する。
　電源回路４００は、切替実行部２２０が行う給電路切替の結果、電源回路４００自らに接続される給電路から受電して、光海底分岐装置２１の各部に電力を供給する。

　指令取得部１００は、上記のように、給電路切替指令を取得する。図２の例では、経路Ｗ１１２を流れる光信号および経路Ｗ１１３を流れる光信号に給電路切替指令が含まれて送信される。そして、指令取得部１００は、光カプラ５００を用いて分岐された光信号をデコードして給電路切替指令を取り出し（取得し）、取り出した給電路切替指令を指令実行部２００に出力する。この給電路切替指令は、例えば、光海底分岐装置２１が用いられている海底ケーブルシステムの端局から送信される。

　ここで、指令取得部１００が、経路Ｗ１１２と経路Ｗ１１３との何れからも給電路切替指令を取得可能であるのは、耐障害性を高めるためである。例えば、経路Ｗ１１２の光ケーブルに障害が発生した場合、指令取得部１００は、経路１１３を用いて給電路切替指令を取得可能である。ただし、指令取得部１００が給電路切替指令を取得可能な経路の数は、同図に示す２つに限らず、１つ以上であればよい。

　切替実行部２２０は、上記のように、指令取得部１００が取得した給電路切替指令に従って、給電路の接続関係を切り替える。図２の例では、切替実行部２２０は、給電路Ｗ１２１～Ｗ１２３と接続され、これらの給電路のうち給電路Ｗ１２１とＷ１２２とを電源回路に接続し、残りの給電路Ｗ１２３を、海中アース（Sea Earth）ＳＥに接続している。

　切替制御部２１０は、上記のように、所定の給電路切替指令について、切替実行部２２０における給電路切替を抑制する。この所定の給電路切替指令は、例えば、光海底分岐装置２１が海底に設置される前に切替制御部２１０が予め記憶しておく。すなわち、所定の給電路切替指令に基づく切替を確実に抑制するために、光海底分岐装置２１が海底に設置される前に、光海底分岐装置２１のユーザは、所定の給電路切替指令に基づく切替を抑制する設定を行っておく。

　図３は、光海底分岐装置２１（図２）を具備する海底ケーブルシステムの概略構成を示す構成図である。同図において、海底ケーブルシステム１は、４つの端局３１と、２つの光海底分岐装置２１とを具備する。これら端局３１および光海底分岐装置２１は、光ケーブルＷ２１１～Ｗ２１５、および、電源ケーブルＷ２２１～Ｗ２２５で接続されている。この電源ケーブルＷ２２１～Ｗ２２５の各々が、給電路に該当する。

　端局３１の各々は、光ケーブルおよび光海底分岐装置２１を介して他の端局と通信を行う。また、端局３１は、電源ケーブルを介して光海底分岐装置２１に電力を供給する。また、端局３１は、光海底分岐装置２１に対して、給電路切替指令を送信する。
　光海底分岐装置２１は、電源ケーブルを介して端局から供給される電力で動作して、端局間で通信される光信号を分岐する。また、光海底分岐装置２１は、端局３１から送信される給電路切替指令に従って給電路の接続関係を切り替える。

　図４Ａ～図４Ｃは、光海底分岐装置２１が切り替える給電路の接続関係の例を示す説明図である。同図において、光海底分岐装置２１は、受電端子Ａ～Ｃを具備し、各受電端子に接続された給電路のうち２つを電源回路４００に接続し、他の給電路を海中アースＳＥに接続する。

　図４Ａでは、光海底分岐装置２１は、受電端子Ａに接続された給電路と、受電端子Ｂに接続された給電路とを電源回路４００に接続し、受電端子Ｃに接続された給電路を海中アースＳＥに接続している。また、図４Ｂでは、光海底分岐装置２１は、受電端子Ｂに接続された給電路と、受電端子Ｃに接続された給電路とを電源回路４００に接続し、受電端子Ａに接続された給電路を海中アースＳＥに接続している。また、図４Ｃでは、光海底分岐装置２１は、受電端子Ａに接続された給電路と、受電端子Ｃに接続された給電路とを電源回路４００に接続し、受電端子Ｂに接続された給電路を海中アースＳＥに接続している。

　このように、光海底分岐装置２１が、給電路の接続関係を切り替えることで、何れかの給電路に障害が発生した際にも給電路からの電力供給を継続させ、光海底分岐装置２１自らも、引き続き電力を受給して動作することができる。

　図５は、光海底分岐装置２１が給電路の接続関係を切り替える手段の構成例を示す構成図である。同図において、光海底分岐装置２１は、切替制御部２１０と、ライン切替部２２１ａ～２２１ｃと、電源回路４００と、受電端子Ａ～Ｃとを具備する。同図において図２の各部と同一の部分には同一の符号（２１０、４００）を付し、説明を省略する。
　なお、以下では、ライン切替部２２１ａ～２２１ｃを総称して「ライン切替部２２１」と表記する。

　ライン切替部２２１ａは、受電端子Ａを介して給電路に接続され、当該給電路を電源回路４００または海中アースＳＥに接続する。同様に、ライン切替部２２１ｂは、受電端子Ｂを介して給電路に接続され、当該給電路を電源回路４００または海中アースＳＥに接続する。ライン切替部２２１ｃは、受電端子Ｃを介して給電路に接続され、当該給電路を電源回路４００または海中アースＳＥに接続する。

　ライン切替部２２１は、電力経路の切替機能を有し、切替制御部２１０の制御に従って、給電路の接続先を電源回路４００または海中アースＳＥに切り替える。例えば、ライン切替部２２１は、双安定リレー（ラッチングリレー、Latching Relay）を具備し、切替制御部２１０からセットコイルに電流が流されると給電路を電源回路４００に接続し、リセットコイルに電流が流されると給電路を海中アースＳＥに接続する。

　図６は、海底ケーブルシステム１における給電路切替の例を示す説明図である。同図では、光海底分岐装置２１に符号２１ａまたは２１ｂを付して、光海底分岐装置２１の各々を区別している。また、端局３１に符号３１ａ～３１ｄを付して、端局３１の各々を区別している。後述する図７も同様である。

　同図（ａ）では、端局３１ａと端局３１ｂとが、給電路Ｗ３１１、Ｗ３１２およびＷ３１３と、光海底分岐装置２１ａおよび２１ｂとを介して接続されており、端局３１ｂから端局３１ａへの向きで電力が供給されている。光海底分岐装置２１ａおよび２１ｂは、この電力を用いて動作する。また、端局３１ｃは、給電路Ｗ３１４と光海底分岐装置２１ａとを介して海中アースＳＥに接続されている。また、端局３１ｄは、給電路Ｗ３１５と光海底分岐装置２１ｂとを介して海中アースＳＥに接続されている。

　この同図（ａ）の状態から、光海底分岐装置２１ｂが給電路切替を行って、給電路Ｗ３１２を海中アースＳＥに接続し、給電路Ｗ３１３を給電路Ｗ３１５に接続することで、同図（ｂ）の状態となる。同図（ｂ）では、端局３１ｂと端局３１ｄとが、給電路Ｗ３１３およびＷ３１５と光海底分岐装置２１ｂとを介して接続されており、端局３１ｂから端局３１ｄへの向きで電力が供給されている。光海底分岐装置２１ｂは、この電力を用いて動作する。
　この図６（ａ）から図６（ｂ）への給電路切替の結果、例えば給電路Ｗ３１２に障害が発生した場合に、端局３１ｂと端局３１ｄとの間で電力供給を行いつつ、給電路Ｗ３１２における電力供給を停止することが可能となり、比較的容易に復旧作業を行うことができる。

　図７は、海底ケーブルシステム１における給電路切替のもう１つの例を示す説明図である。同図では、例えば端局３１ｄ（図６）が建設途中であるなどの理由で、給電路Ｗ３１５の一端が端局３１ｄに接続されない未接続の状態となっている。
　図７（ａ）において、給電路Ｗ３１５の一端が未接続の状態である他は、図６（ａ）における接続関係と同様である。

　この図７（ａ）の状態から、図６における給電路切替と同様に、光海底分岐装置２１ｂが給電路切替を行って、給電路Ｗ３１２を海中アースＳＥに接続し、給電路Ｗ３１３を給電路Ｗ３１５に接続することで、図７（ｂ）の状態となる。
　この図７（ｂ）の状態では、給電路Ｗ３１５の一端が未接続の状態となっているため、給電路Ｗ３１３および光海底分岐装置２１ｂを介して当該給電路Ｗ３１５に接続されている端局３１ｂからの電力の供給は行われない。このように、給電路が図７（ｂ）の接続関係に至ると、光海底分岐装置２１ｂは、電力の供給を受けられず、動作しなくなってしまう。すなわち、図７（ｂ）の状態において、端局３１ｂが、光海底分岐装置２１ｂに対して、図７（ａ）の接続関係に戻すよう指示する給電路切替指令（具体的には、給電路Ｗ３１２とＷ３１３とを接続するよう指示する給電路切替指令）を送信しても、光海底分岐装置２１ｂは、当該指令を実行できず、受電可能な状態に回復することができない。

　そこで、図１および図２で説明したように、切替制御部２１０が、所定の給電路切替指令について切替を抑制することで、給電路が所定の接続関係に至って給電路切替装置が動作しなくなってしまう事態を回避する。例えば、図７（ａ）の状態において、端局３１ｂが、光海底分岐装置２１ｂに対して、図７（ｂ）に示される給電路の接続に切り替えるよう指示する給電路切替指令を送信した場合、光海底分岐装置２１ｂの切替制御部２１０が、当該給電路切替指令の実行を抑制するよう切替実行部２２０を制御することで、図７（ｂ）の状態になってしまうことを回避する。
　切替制御部２１０が給電路切替を抑制する具体的方法については、図８～図１１を用いて後述する。

　次に、図８および図９を参照して、給電路切替装置１１について、より詳細に説明する。
　図８は、給電路切替装置１１の、より詳細な構成例を示す構成図である。同図において、給電路切替装置１１は、指令取得部１００と、指令実行部２００とを具備する。指令取得部１００は、受信部１１０と、デコード部１２０と、指令出力部１３０とを具備する。指令実行部２００は、切替制御部２１０と、切替実行部２２０と、選択設定部２３０とを具備する。切替実行部２２０は、ライン切替部２２１ａ～２２１ｃを具備する。ライン切替部２２１ａは、アース側切替部２２２ａと、電源回路側切替部２２３ａとを具備する。ライン切替部２２１ｂは、アース側切替部２２２ｂと、電源回路側切替部２２３ｂとを具備する。ライン切替部２２１ｃは、アース側切替部２２２ｃと、電源回路側切替部２２３ｃとを具備する。

　同図において、図１の各部と同一の部分には同一の符号（１１、１００、２００、２１０、２２０）を付して説明を省略する。また、ライン切替部２２１ａ～２２１ｃは、図５のライン切替部２２１ａ～２２１と同一であり、説明を省略する。
　また、図５で述べたように、ライン切替部２２１ａ～２２１ｃを総称して「ライン切替部２２１」と表記する。同様に、アース側切替部２２２ａ～２２２ｃを総称して「アース側切替部２２２」と表記し、電源回路側切替部２２３ａ～２２３ｃを総称して「電源回路側切替部２２３」と表記する。

　受信部１１０は、光信号を受信して、デコード部１２０に出力する。この受信部１１０が受信する光信号には、給電路切替指令が含まれ得る。すなわち、端局が給電路切替指令を送信する場合、この光信号に給電路切替指令を含めて送信する。
　また、給電路切替装置１１に対する初期設定を行う際、受信部１１０は、初期設定指令を受信して、デコード部１２０に出力する。ここでいう初期設定指令は、所定の給電路切替指令（指令実行部２００が実行を抑制する給電路切替指令）を設定する指令である。

　デコード部１２０は、受信部１１０が受信した信号をデコードして、給電路切替指令および初期設定指令を取り出し、指令出力部１３０に出力する。
　指令出力部１３０は、デコード部１２０から出力された給電路切替指令を、給電路切替指令の種類毎に設けられた経路Ｗ４１１～Ｗ４１３を用いて切替制御部２１０に出力する。

　本実施形態では、指令取得部１００は、３種類の給電路切替指令（以下、「コマンドＡ」、「コマンドＢ」、「コマンドＣ」と称する）と、１種類の初期設定指令（以下、「初期設定コマンド」と称する）を受信する。
　コマンドＡは、給電路切替装置１１が具備する受電端子Ａに接続された給電路を海中アースに接続し、給電路切替装置１１が具備する受電端子Ｂに接続された給電路と、給電路切替装置１１が具備する受電端子Ｃに接続された給電路とを接続するように指示する指令である。コマンドＢは、受電端子Ｂに接続された給電路を海中アースに接続し、受電端子Ａに接続された給電路と、受電端子Ｃに接続された給電路とを接続するように指示する指令である。コマンドＣは、受電端子Ｃに接続された給電路を海中アースに接続し、受電端子Ａに接続された給電路と、受電端子Ｂに接続された給電路とを接続するように指示する指令である。
　初期設定コマンドは、コマンドＣを所定の給電路切替指令に設定する指令である。なお、図７の例では、所定の給電路切替指令はコマンドＡに相当するが、以下では、所定の給電路切替指令がコマンドＣであるとして説明を行う。

　経路Ｗ４１１は、コマンドＡを指令取得部１００から切替実行部２２０に伝送する経路である。経路Ｗ４１２は、コマンドＢを指令取得部１００から切替実行部２２０に伝送する経路である。経路Ｗ４１３は、コマンドＣを指令取得部１００から切替実行部２２０に伝送する経路である。経路Ｗ４１４は、初期設定コマンドを指令出力部１３０から選択設定部２３０に伝送する経路である。

　アース側切替部２２２ａは、受電端子Ａに接続された給電路を海中アースに接続する。電源回路側切替部２２３ａは、受電端子Ａに接続された給電路を、給電路切替装置１１に電力を供給する電源回路（例えば図２の電源回路４００）に接続する。アース側切替部２２２ｂは、受電端子Ｂに接続された給電路を海中アースに接続する。電源回路側切替部２２３ｂは、受電端子Ｂに接続された給電路を、給電路切替装置１１に電力を供給する電源回路に接続する。アース側切替部２２２ｃは、受電端子Ｃに接続された給電路を海中アースに接続する。電源回路側切替部２２３ｃは、受電端子Ｃに接続された給電路を、給電路切替装置１１に電力を供給する電源回路に接続する。

　切替制御部２１０は、所定の経路Ｗ４１３を用いて出力される所定の給電路切替指令の出力を抑制し、他の経路Ｗ４１１またはＷ４１２を用いて出力される給電路切替指令を切替実行部２２０に出力する。
　具体的には、切替制御部２１０は、経路Ｗ４１３に設けられたスイッチＳＷ４１を具備する。このスイッチＳＷ４１は、その閉状態（接続された状態）において、指令出力部１３０から出力されるコマンドＣを切替実行部２２０に伝送し、その開状態（切断された状態）において、指令出力部１３０から出力されるコマンドＣの切替実行部２２０への伝送を抑制する。また、切替制御部２１０は、指令出力部１３０から出力されるコマンドＡを、経路Ｗ４１１を用いて切替実行部２２０に出力し、指令出力部１３０から出力されるコマンドＢを、経路Ｗ４１２を用いて切替実行部２２０に出力する。

　選択設定部２３０は、指令取得部１００から出力される初期設定コマンドに従って、スイッチＳＷ４１の状態（開状態または閉状態）を設定する。選択設定部２３０がスイッチＳＷ４１を開状態に設定することで、切替制御部２１０は、所定の給電路切替指令としてのコマンドＣを、スイッチＳＷ４１の状態にて記憶する。そして、切替制御部２１０は、記憶したコマンドＣの切替実行部２２０への伝送を抑制することで、指令実行部２００におけるコマンドＣの実行を抑制する。

　スイッチＳＷ４１は、双安定リレーを用いて構成され、初期設定コマンドに応じて選択設定部２３０から出力される電流に従って、当該双安定リレーを開状態または閉状態に設定する。スイッチＳＷ４１として双安定リレーを用いることで、スイッチＳＷ４１の状態を保持するためにエネルギーを必要としない。すなわち、スイッチＳＷ４１を構成する双安定リレーは、選択設定部２３０から出力される電流に応じて開状態または閉状態に設定されると、以後は電流の供給を受けずとも、設定された状態を維持する。

　なお、図２で説明したように、給電路切替装置１１が光海底分岐装置２１に用いられる場合、スイッチＳＷ４１の状態設定は、例えば光海底分岐装置２１が海底に設置される前に行われる。これは、設定ミスを防止して、所定の給電路切替指令に基づく切替を確実に抑制するためである。
　なお、スイッチＳＷ４１は、双安定リレーに限らず様々なスイッチング素子を用いて構成可能である。例えば、サイリスタを用いてスイッチＳＷ４１を構成するようにしてもよい。

　なお、指令取得部１００が、コマンドＡ～Ｃ以外の給電路切替指令を取得するようにしてもよい。例えば、指令取得部１００が、ライン切替部２２１ａのみを動作させるコマンドを取得して、当該コマンドをライン切替部２２１ａに取得するようにしてもよい。
　また、指令取得部１００が取得する給電路切替指令の種類は２種類以上であればよい。
　また、切替制御部２１０が、複数のコマンドについてスイッチを具備するようにしてもよい。

　図９は、ライン切替部２２１の回路構成例を示す回路図である。同図に示すスイッチＳＷ５１は、図５で説明した双安定リレーのスイッチ部分に該当し、受電端子を介して給電路に接続された経路Ｗ５２１を、海中アース（例えば図５の海中アースＳＥ）に接続された経路Ｗ５２２と、給電路切替装置１１に電力を供給する電源回路（例えば図５の電源回路４００）に接続された経路Ｗ５２３との何れかに接続する。

　コイルＬ５１は、図５で説明したリセットコイルに該当する。コイルＬ５１の一端に接続された経路Ｗ５１１は、図８の経路Ｗ４１１～Ｗ４１３の何れかに接続されている。また、コイルＬ５１の他端は、給電路切替装置１１における電圧の基準点であるグランドＧＮＤに接続されている。そして、給電路切替指令としての電流が、経路Ｗ５１１からコイルＬ５１を通ってグランドＧＮＤへと流れると、コイルＬ５１が磁界を発生させて、スイッチＳＷ５１を経路Ｗ５２２側に接続させる。

　コイルＬ５２は、図５で説明したセットコイルに該当する。コイルＬ５２の一端に、ダイオードＤ５１ないしＤ５２を介して接続された経路Ｗ５１２ないしＷ５１３は、どちらも図８の経路Ｗ４１１～Ｗ４１３の何れかに接続されている。また、コイルＬ５２の他端は、コイルＬ５１と同様、グランドＧＮＤに接続されている。そして、給電路切替指令としての電流が、経路Ｗ５１２ないし経路Ｗ５１３からコイルＬ５２を通ってグランドＧＮＤへと流れると、コイルＬ５２が磁界を発生させて、スイッチＳＷ５１を経路Ｗ５２３側に接続させる。
　なお、ダイオードＤ５１およびＤ５２は、給電路切替指令としての電流が別の経路に流入するのを防止する。

　ここで、図９のライン切替部２２１が、図８のライン切替部２２１ａである場合を例に、図９の回路の動作例について説明する。
　この場合、指令出力部１３０が、コマンドＡとしての電流を出力すると、当該電流のためにスイッチＳＷ５１が海中アース側（経路Ｗ５２２）に接続される。その結果、受電端子Ａに接続された給電路が、海中アースに接続される。

　一方、指令出力部１３０が、コマンドＢとしての電流を出力すると、当該電流のためにスイッチＳＷ５１が電源回路側（経路Ｗ５２３）に接続される。その結果、受電端子Ａに接続された給電路が、電源回路に接続される。
　また、指令出力部１３０が、コマンドＣを出力しようとした場合、スイッチＳＷ４１（図８）が閉じていれば、コマンドＢの場合と同様に、受電端子Ａに接続された給電路が、電源回路に接続される。一方、スイッチＳＷ４１が開いていれば、コマンドＣとしての電流は流れず、給電路切替は抑制される。

　以上のように、切替制御部２１０が、所定の給電路切替指令について、切替実行部２２０における給電路切替を抑制することで、給電路が所定の接続関係に至って給電路切替装置１１が動作しなくなってしまう事態を回避し得る。

　また、指令取得部１００は、取得した給電路切替指令を、給電路切替指令の種類毎に設けられた経路Ｗ４１１～４１３を用いて切替制御部２１０に出力し、切替制御部２１０は、所定の経路（例えば経路Ｗ４１３）を用いて出力される所定の給電路切替指令（例えばコマンドＣ）の出力を抑制する。その結果、給電路切替の抑制において、給電路切替指令不通時のフェイルセーフ（Fail Safe）を実現できる。すなわち、経路Ｗ４１３の断線など、コマンドＣとしての電流が切替実行部２２０に流れない状態において、抑制されるべき切替が実行されてしまう事態を回避できる。

　なお、給電路切替装置１１の構成は、図８および図９で説明したものに限らない。以下では、図１０および図１１を参照して、本実施形態における給電路切替装置１１の一変形例について説明する。
　図１０は、本変形例における給電路切替装置の概略構成を示す構成図である。同図において、給電路切替装置１２は、指令取得部１００と、指令実行部８００とを具備する。指令取得部１００は、受信部１１０と、デコード部１２０と、指令出力部１３０とを具備する。指令実行部８００は、切替制御部８１０と、切替実行部８２０と、選択設定部２３０とを具備する。切替実行部８２０は、ライン切替部８２１ａ～８２１ｃを具備する。ライン切替部８２１ａは、アース側切替部８２２ａと、電源回路側切替部８２３ａとを具備する。ライン切替部８２１ｂは、アース側切替部８２２ｂと、電源回路側切替部８２３ｂとを具備する。ライン切替部８２１ｃは、アース側切替部８２２ｃと、電源回路側切替部８２３ｃとを具備する。同図において、図８の各部と同様の部分には同一の符号（１００、１１０、１２０、１３０、２３０）を付して説明を省略する。

　ライン切替部８２１ａ～８２１ｃと、アース側切替部８２２ａ～８２２ｃと、電源回路側切替部８２３ａ～８２３ｃとは、それぞれ図８のライン切替部２２１ａ～２２１ｃと、アース側切替部２２２ａ～２２２ｃと、電源回路側切替部２２３ａ～２２３ｃと同様の機能を有する。これらライン切替部８２１ａ～８２１ｃと、アース側切替部８２２ａ～８２２ｃと、電源回路側切替部８２３ａ～８２３ｃとは、図１１を用いて後述する、切替制御部８１０からの制御の受け方において、ライン切替部２２１ａ～２２１ｃと、アース側切替部２２２ａ～２２２ｃと、電源回路側切替部２２３ａ～２２３ｃと異なる。なお、経路Ｗ６２１，Ｗ６２３，Ｗ６２５には、切替制御部８１０がアース側切替部８２２ａ～８２２ｃをそれぞれ制御するための信号が伝送される。経路Ｗ６２２，Ｗ６２４，Ｗ６２６には、切替制御部８１０が電源回路側切替部８２３ａ～８２３ｃをそれぞれ制御するための信号が伝送される。

　指令出力部１３０は、図８で説明したように、デコード部１２０から出力された給電路切替指令を、給電路切替指令の種類毎に設けられた経路を用いて出力する。図１０の例では、指令出力部１３０は、デコード部１２０から出力された給電路切替指令を、経路Ｗ６１１～Ｗ６１３を用いて切替実行部８２０に出力する。また、指令出力部１３０は、経路Ｗ６１４を通じて、初期設定コマンドを選択設定部２３０に出力する。
　切替制御部８１０は、指令取得部１００（指令出力部１３０）が切替実行部８２０に出力した給電路切替指令のうち所定の給電路切替指令をバイパスすることで、当該所定の給電路切替指令について、切替実行部８２０における給電路切替を抑制する。

　ここで、図１１を用いて、切替制御部８１０が行う給電路切替指令のバイパスについて説明する。
　図１１は、ライン切替部８２１の回路構成例を示す回路図である。同図において、図９の各部と同様の部分には同一の符号（ＳＷ５１、Ｌ５１、Ｌ５２、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｗ５１１～Ｗ５１３、Ｗ５２１～Ｗ５２３、ＧＮＤ）を付して説明を省略する。なお、経路Ｗ５１１～Ｗ５１３は、それぞれ経路Ｗ６１１～Ｗ６１３の何れかに接続されて、図９の場合と同様、給電路切替指令としての電流を流す。

　スイッチＳＷ６１は、その閉状態において、経路Ｗ５１１を流れる電流をバイパスする。すなわち、スイッチＳＷ６１が閉じている状態で、給電路切替指令としての電流が経路Ｗ５１１に流れた場合、当該電流は、スイッチＳＷ６１を経由してグランドＧＮＤに流れるため、コイルＬ５１への電流が抑制される。その結果、スイッチＳＷ５１が経路Ｗ５２１を経路Ｗ５２３に接続された状態から経路Ｗ５２２に接続された状態へ切り替えることが抑制される。

　同様に、スイッチＳＷ６２は、その閉状態において、経路Ｗ５１２を流れる電流をバイパスする。その結果、スイッチＳＷ５１が経路Ｗ５２１を経路Ｗ５２２に接続された状態から経路Ｗ５２３に接続された状態へ切り替えることが抑制される。同様に、スイッチＳＷ６３は、その閉状態において、経路Ｗ５１３を流れる電流をバイパスする。その結果、スイッチＳＷ５１が経路Ｗ５２１を経路Ｗ５２２に接続された状態から経路Ｗ５２３に接続された状態へ切り替えることが抑制される。

　これらスイッチＳＷ６１～ＳＷ６３の開閉は、選択設定部２３０（図１０）から予め（給電路切替装置１２が給電路切替指令を取得する前に）設定される。
　例えば、選択設定部２３０は、コマンドＣを所定の給電路切替指令に設定する初期設定コマンドを取得すると、コマンドＣとしての電流が流れる各経路をバイパスする。具体的には、選択設定部２３０は、電源回路側切替部８２３ａのコイルＬ５２をバイパスするスイッチＳＷ６３を閉じ、電源回路側切替部８２３ｂのコイルＬ５２をバイパスするスイッチＳＷ６３を閉じ、アース側切替部８２２ｃのコイルＬ５１をバイパスするスイッチＳＷ６１を閉じる。ここで、電源回路側切替部８２３ａの経路Ｗ５１３と、電源回路側切替部８２３ｂの経路Ｗ５１３とは、いずれも経路Ｗ６１３に接続されている経路である。
　その結果、コマンドＣに基づく給電路切替が抑制される。

　スイッチＳＷ６１～ＳＷ６３は、図８のスイッチＳＷ４１と同様、双安定リレーを用いて構成される。そして、スイッチＳＷ６１～ＳＷ６３は、初期設定コマンドに応じて選択設定部２３０から出力される電流に従って、当該双安定リレーを開状態または閉状態に設定する。スイッチＳＷ６１～ＳＷ６３として双安定リレーを用いることで、スイッチＳＷ６１～ＳＷ６３の状態を保持するためにエネルギーを必要としない。

　なお、図２で説明したように、給電路切替装置１２が光海底分岐装置２１に用いられる場合、スイッチＳＷ６１～ＳＷ６３の状態設定は、例えば光海底分岐装置２１が海底に設置される前に行われる。これは、設定ミスを防止して、所定の給電路切替指令に基づく切替を確実に抑制するためである。
　なお、スイッチＳＷ４１の場合と同様、スイッチＳＷ６１～ＳＷ６３は、双安定リレーに限らず様々なスイッチング素子を用いて構成可能である。例えば、サイリスタを用いてスイッチＳＷ６１～ＳＷ６３を構成するようにしてもよい。

　以上のように、切替制御部８１０が、所定の給電路切替指令について、切替実行部８２０における給電路切替を抑制することで、給電路が所定の接続関係に至って給電路切替装置１２が動作しなくなってしまう事態を回避し得る。

　また、指令取得部１００は、取得した給電路切替指令を切替実行部８２０に出力し、切替制御部８１０は、指令取得部１００が切替実行部８２０に出力した給電路切替指令のうち所定の給電路切替指令をバイパスする。その結果、給電路切替の抑制において、バイパス導通時のフェイルセーフを実現できる。すなわち、バイパス用スイッチ（図１１のスイッチＳＷ６１～ＳＷ６３）の故障などのために、リレー動作用コイル（図１１のコイルＬ５１またはＬ５２）がバイパスされた状態において、抑制されるべき切替が実行されてしまう事態を回避できる。

　以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲に限定されるものではない。上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることが、当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

　この出願は、２０１１年６月３０日に出願された日本出願特願２０１１－１４５０８９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、例えば、海底における給電路の接続関係の切り替えに利用可能である。本発明では、給電路が所定の接続関係に至って給電路切替装置が動作しなくなってしまう事態を回避し得る。

　１　海底ケーブルシステム
　１１　給電路切替装置
　２１　光海底分岐装置
　３１　端局
　１００　指令取得部
　１１０　受信部
　１２０　デコード部
　１３０　指令出力部
　２００　指令実行部
　２１０　切替制御部
　２２０　切替実行部
　２２１ａ～２２１ｃ　ライン切替部
　２２２ａ～２２２ｃ　アース側切替部
　２２３ａ～２２３ｃ　電源回路側切替部
　３００　光分岐回路
　４００　電源回路
　５００　光カプラ

Claims (9)

1. 　給電路の接続関係を指定する給電路切替指令を取得する指令取得部と、
   　前記指令取得部が取得した前記給電路切替指令に従って、前記給電路の前記接続関係を切り替える切替実行部と、
   　所定の給電路切替指令について、前記切替実行部における前記給電路の前記接続関係の切替を抑制する切替制御部と、
   　を具備する給電路切替装置。
2. 　前記指令取得部は、取得した前記給電路切替指令を、給電路切替指令の種類毎に設けられた経路を用いて前記切替制御部に出力し、
   　前記切替制御部は、所定の経路を用いて出力される前記所定の給電路切替指令の出力を抑制し、他の経路を用いて出力される前記給電路切替指令を前記切替実行部に出力する、
   　請求項１に記載の給電路切替装置。
3. 　前記指令取得部は、取得した前記給電路切替指令を前記切替実行部に出力し、
   　前記切替制御部は、前記指令取得部が前記切替実行部に出力した前記給電路切替指令のうち前記所定の給電路切替指令をバイパスすることで、当該所定の給電路切替指令について、前記切替実行部における前記給電路の前記接続関係の切替を抑制する、
   　請求項１に記載の給電路切替装置。
4. 　前記給電路切替装置は、前記給電路を介して供給される電力を用いて動作する請求項１から３の何れか一項に記載の給電路切替装置。
5. 　前記所定の給電路切替指令は、前記所定の給電路切替指令に従って前記給電路の前記接続関係を切り替えると前記給電路切替装置へ前記電力が供給されなくなる指令である請求項４に記載の給電路切替装置。
6. 　請求項１から５の何れか一項に記載の給電路切替装置を具備する光海底分岐装置。
7. 　前記所定の給電路切替指令に基づく前記接続関係の切り替えを抑制する設定は、前記光海底分岐装置が海底に設置される前に行われる請求項６に記載の光海底分岐装置。
8. 　請求項６または７に記載の光海底分岐装置を具備する海底ケーブルシステム。
9. 　給電路切替装置の給電路切替方法であって、
   　給電路の接続関係を指定する給電路切替指令を取得し、
   　取得した前記給電路切替指令に従って、前記給電路の前記接続関係を切り替え、
   　所定の給電路切替指令について前記給電路の前記接続関係の切替を抑制する給電路切替方法。

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