JPH09181654A - 給電路切替回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブルに障害が発生したとき、他のケーブ
ルに対する給電経路を確保する。 【解決手段】 図は給電路切替回路であり、各端子Ａ、
Ｂ、Ｃには、それぞれ、光ケーブルが接続されている。
ＢＲＡＮＣＨ２をオープンに、ＴＲＵＮＫを接地した状
態で、ＢＲＡＮＣＨ１から負電流を加えることにより、
リレーＫ１が動作し、続いてリレーＫ２が動作する。こ
れにより、ＢＲＡＮＣＨ２が切り離されて接地される。
次に、ＴＲＵＮＫから正の電流を流して、ＴＲＵＮＫと
ＢＲＡＮＣＨ１に接続された光ケーブルに両端給電を行
なう。また、ＴＲＵＮＫをオープン、ＢＲＡＮＣＨ２を
接地しておき、ＢＲＡＮＣＨ１から正電流を印加するこ
とにより、リレーＫ３が動作する。次にＢＲＡＮＣＨ２
に負電流を流すことにより、リレーＫ５が動作する。こ
のようにして、各線路をすべて片端給電することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光海底ケーブル伝
送システムなどの長距離光伝送システムにおける、伝送
路上に設けられた中継器や分岐装置に対する給電経路を
切り替えるための給電路切替回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】光海底ケーブル方式は、光ファイバの低
損失性や広帯域性により、大容量の長距離デジタル伝送
を可能とするものであるが、特に、光海底ケーブル内に
複数の光ファイバ対が収容できるため、海中において光
ファイバ対単位で分岐して複数の対地間を結ぶことがで
きるという特徴を有している。したがって、ポイントツ
ーポイント構成にこだわらず、３局以上の陸揚局を結ぶ
マルチポイント構成とすることが可能となる。このよう
な光海底ケーブルシステムの一構成例を図４に示す。

【０００３】図４において、Ｔ１〜Ｔ６は陸上に設置さ
れている端局（陸揚局）、１〜５は各陸揚局Ｔ１〜Ｔ６
の間を接続する光海底ケーブルである。Ｃ１〜Ｃ１３は
前記光海底ケーブル１〜５中に例えば数１０Km程度の間
隔で挿入されている光中継器、ＢＵ１〜ＢＵ４は１本の
光海底ケーブルに伝送される信号を海中で複数本の光ケ
ーブルに分岐する分岐装置（ＢＵ：Branching Unit）で
ある。図示するように、この例においては、陸揚局Ｔ１
とＴ４との間にメインの光海底ケーブル１が設置されて
おり、該光海底ケーブル１中に挿入された分岐装置ＢＵ
１〜ＢＵ４から、他の陸揚局Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５およびＴ
６に対して光海底ケーブル２〜５がそれぞれ分岐されて
いる。このような構成により、各陸揚局間での伝送が可
能とされているものである。

【０００４】このように構成された光海底ケーブルシス
テムの各光中継器Ｃ１〜Ｃ１３および分岐装置ＢＵ１〜
ＢＵ４には、各陸揚局Ｔ１〜Ｔ６の給電装置から電力を
供給しなければならない。この給電は光海底ケーブルの
銅チューブや抗張力ピアノ線などを利用して行なわれ、
その給電方式には、１つの端局の給電装置からのみ給電
する片端給電方式と、２つの端局の給電装置から給電す
る両端給電方式との２通りの方式が用いられており、長
距離伝送路の場合には、通常、両端給電方式が採用され
ている。

【０００５】図４の破線はこのような給電経路の一例を
示したものである。この例においては、陸揚局Ｔ１とＴ
４との間を結ぶメインの光海底ケーブル１に設けられて
いる光中継器Ｃ１、Ｃ２，Ｃ４、Ｃ６、Ｃ９、Ｃ１０、
Ｃ１３および分岐装置ＢＵ１〜ＢＵ４は、陸揚局Ｔ１側
を正極性（＋）、陸揚局Ｔ４側を負極性（−）とする両
端給電方式により給電されている。また、光海底ケーブ
ル２が分岐装置ＢＵ１の筐体に設けられた電極を介して
海水に接地され、陸揚局Ｔ２からは負極性（−）の給電
電圧が印加されることにより、光海底ケーブル２に挿入
されている光中継器Ｃ３は陸揚局Ｔ２により片端給電さ
れている。同様にして、分岐装置ＢＵ２と陸揚局Ｔ３と
の間の光海底ケーブル３、分岐装置ＢＵ３と陸揚局Ｔ５
との間の光海底ケーブル４、および分岐装置ＢＵ４と陸
揚局Ｔ６との間の光海底ケーブル５も、それぞれの陸揚
局により片端給電されている。なお、上記のような極性
で海水に接地するのは、電解反応により電極自身が分解
し腐食することを防止するためである。

【０００６】このように構成された光海底ケーブルシス
テムにおいて、一部の光海底ケーブルに障害が発生した
場合に他の光海底ケーブルを使用して通信路を確保する
ために、各分岐装置ＢＵ内には給電経路を切り換えるた
めの給電路切替回路が設けられている。分岐装置ＢＵは
海底などに設けられることになるため、この給電路切り
替え回路は、給電電流によって動作する真空リレーなど
の信頼性の高い素子により実現されている。

【０００７】図５はこのような給電路切替回路の一例を
示すもので、この図において、Ａ、ＢおよびＣは光ケー
ブルが接続される端子であり、該ケーブルは光中継器を
介して端局の給電装置と接続されている。また、Ｅは前
述したように海水に接続される接地端子である。Ｋ１お
よびＫ２は真空リレーなどの高電圧用のリレー、ｋ１お
よびｋ２は、それぞれ、リレーＫ１およびリレーＫ２の
接点である。なお、前記リレーの各接点は、初期状態に
おいては「１」側に接続されており、当該リレーが動作
することにより「２」側に切り換えられるものとする。

【０００８】このような給電路切替回路を用いてシステ
ムを立ち上げるときは、まず、端子Ａ側に接続された端
局を接地し、端子Ｃ側に接続されている端局は開放して
おく。また、端子Ｂ側に接続された端局から負極性の給
電電圧を印加する。そして、この給電電圧を徐々に上昇
させていくことにより、リレーＫ１に給電電圧に比例し
て電流が流れ、この電流がリレーＫ１の感動電流以上に
なると、接点ｋ１が「２」側に切り換えられて、端子Ｃ
が端子Ｅを介して海水に接地される。次に、端子Ａ側に
接続された端局から正の給電電圧を供給する。したがっ
て、端子Ａに接続されているケーブルと端子Ｂに接続さ
れているケーブルは、端子Ａに接続されている端局と端
子Ｂに接続されている端局とから両端給電されることと
なる。また、この状態で端子Ｃに接続されている端局か
ら負極性の給電電圧を印加することにより、接地から端
子Ｅ、リレー接点ｋ１を介して端子Ｃ側に給電電流が流
れ、端子Ｃに接続されているケーブルは端子Ｃに接続さ
れている端局により片端給電されることとなる。

【０００９】なお、最初に端子Ａ側を接地、端子Ｃ側を
負極性として給電電圧を上昇させた場合は、リレーＫ２
が動作され、その接点ｋ２が図中の「１」側から「２」
側に切り換えられ、端子Ｂが端子Ｅに接続されて接地さ
れることとなる。したがって、端子Ａ側と端子Ｃ側とか
ら給電される両端給電と、接地から端子Ｂ側に給電され
る片端給電の状態とすることができる。このように、立
ち上げ時の電圧の供給の仕方により、給電方法を制御す
ることができる。

【００１０】さて、前述のような、端子Ａ側と端子Ｂ側
とから給電される両端給電と、接地から端子Ｅを通って
端子Ｃ側へ給電される片端給電との状態において、端子
Ｂ側に接続されている光海底ケーブルに障害が発生して
給電電流が流れなくなったとする。このとき、リレーＫ
１に給電電流が流れなくなり、該リレーＫ１の接点ｋ１
が「１」側に復帰して、リレーＫ２の一端と端子Ｃとが
接続される。これにより、端子Ａ側から端子Ｃ側に電流
が流れ、リレーＫ２が動作して端子Ａ側と端子Ｃ側とか
ら給電される両端給電の状態となる。なお、このとき端
子Ｂは端子Ｅを介して接地される。

【００１１】また、前述のように端子Ａ側と端子Ｃ側と
から給電される両端給電と、接地から端子Ｅを通って端
子Ｂ側へ給電される片端給電との状態において、端子Ｃ
側に接続されている光海底ケーブルに障害が発生した場
合も、上記と同様にして、給電経路が切り換えられる。

【００１２】このような図５の給電路切替回路において
は、端子Ａ側と端子Ｂ側とから給電される両端給電と、
端子Ｅ側から端子Ｃ側へ給電される片端給電との状態に
おいて、端子Ｃ、Ｅ、接点ｋ１近傍の電位はほぼ０
［Ｖ］となるが、端子Ａ、ＢおよびリレーＫ２近傍の電
位は０［Ｖ］以外の電位となっている。したがって、端
子Ａ側または端子Ｂ側の障害により給電電流が流れなく
なった場合に、リレーＫ１の接点ｋ１は「１」側に復帰
することとなるが、このときに接点ｋ１にアーク放電が
生じ、接点障害が発生することがある。そこで、このよ
うな高電圧印加状態での切替が生じないようにした給電
路切替回路も提案されている（特開昭６３−１８９０２
５号公報参照）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
給電路切替回路によれば、端子Ｂに接続された光海底ケ
ーブルに障害が発生したときおよび端子Ｃに接続された
光海底ケーブルに障害が発生したときには、給電路を切
り換えて他の光海底ケーブル間の通信を確保することが
できるものであるが、端子Ｂ側と端子Ｃ側との間に給電
をすることができず、端子Ａ側に接続されたケーブルに
障害が生じたときには、切替を行なっても、端子Ｂ側と
端子Ｃ側の接続を行なうことが不可能である。

【００１４】そこで、本発明は分岐装置ＢＵに接続され
る３本のケーブルのうちのいずれのケーブルにも給電を
することができるようにして、１本のケーブルに障害が
発生したときであっても、他の２本のケーブルに対する
給電経路を確保することができるようにした給電路切替
回路を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の給電路切替回路は、それぞれ給電路に接続
される第１、第２および第３の端子と、一端が前記第１
の端子に接続され、前記第１の端子から流れ込む方向の
電流によってのみ作動する第１のリレーと、前記第２の
端子と前記第１のリレーの他端に接続された第１のダイ
オードとの間に接続され、前記第１のリレーと同方向の
電流によってのみ作動し、前記第１のリレーよりも低い
感度とされている第２のリレーと、前記第２の端子に接
続され、いずれの方向の電流によっても作動する第３の
リレーと、前記第３の端子と前記第１のリレーの他端に
接続された第２のダイオードとの間に接続され、前記第
１のリレーと同方向の電流によってのみ作動し、前記第
１のリレーよりも低い感度とされている第４のリレー
と、前記第３の端子と前記第３のリレーとの間に接続さ
れ、いずれの方向の電流によっても作動し、前記第３の
リレーよりも低い感度とされている第５のリレーとを有
し、前記第１のリレーの作動により前記第３のリレーと
前記第５のリレーとの接続が切り離され、前記第２のリ
レーの作動により前記第３の端子が回路から切り離され
て接地され、前記第３のリレーの作動により、前記第３
のリレーと前記第５のリレーとの接続点が接地されると
ともに、前記第１のリレーの他端が回路から切り離され
て接地され、前記第４のリレーの作動により前記第２の
端子が回路から切り離されて接地され、前記第５のリレ
ーの作動により、前記第３のリレーと第５のリレーとの
接続点が接地されるとともに、前記第１のリレーの他端
が回路から切り離されるようになされている給電路切替
回路である。

【００１６】また、本発明の他の給電路切替回路は、そ
れぞれ給電路に接続される第１、第２および第３の端子
と、前記第１の端子に接続された第１のダイオードと前
記第２の端子との間に接続され、前記第２の端子に向か
って流れる方向の電流によってのみ作動し、第２のリレ
ーよりも低い感度とされている第１のリレーと、前記第
２の端子に接続され、いずれの方向の電流によっても作
動する第２のリレーと、前記第１の端子に接続された第
２のダイオードと前記第３の端子との間に接続され、前
記第３の端子の方向に流れる電流によってのみ作動し、
第２のリレーよりも低い感度とされている第３のリレー
と、前記第３の端子と前記第２のリレーとの間に接続さ
れ、いずれの方向の電流によっても作動し、前記第２の
リレーよりも低い感度とされている第４のリレーとを有
し、前記第１のリレーの作動により前記第３の端子が回
路から切り離されて接地され、前記第２のリレーの作動
により、第２のリレーと前記第４のリレーとの接続点が
接地されるとともに、前記第１の端子が回路から切り離
されて接地され、前記第３のリレーの作動により前記第
２の端子が回路から切り離されて接地され、前記第４の
リレーの作動により、前記第２のリレーと第４のリレー
との接続点が接地されるとともに、前記第１の端子が回
路から切り離されるようになされている給電路切替回路
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】

Ａ．第１の実施の形態 図１に本発明の給電路切替回路の第１の実施形態を示
す。この図において、Ａ、Ｂ、およびＣはこの給電路切
替回路の端子であり、これらの端子には前述したように
光海底ケーブルがそれぞれ接続されている。なお、端子
Ａに接続される光ケーブルをＴＲＵＮＫ、端子Ｂに接続
される光ケーブルをＢＲＡＮＣＨ１、端子Ｃに接続され
る光ケーブルをＢＲＡＮＣＨ２とする。Ｋ１〜Ｋ５は真
空リレーなどからなる第１〜第５のリレーであり、ｋ
１、ｋ２、ｋ３−１、ｋ３−２、ｋ４、ｋ５−１および
ｋ５−２は前記各リレーＫ１〜Ｋ５の接点である。これ
らリレーの各接点は電流が流れていない初期状態におい
ては図示するような状態となっている。なお、図示する
ように、初期状態においてすべてのパスが接続されてい
る状態となされているのは、絶縁試験などを行なうこと
ができるようにするためである。また、Ｄ１〜Ｄ７はツ
ェナーダイオード、Ｒ１〜Ｒ３は抵抗である。さらに、
Ｅ１〜Ｅ５は前述したようにこの給電路切替回路の筐体
を介して海水に接続される接地端子である。

【００１８】ここで、リレーＫ１、Ｋ２およびＫ４に、
それぞれ並列にツェナーダイオードＤ１、Ｄ３およびＤ
６が接続されているのは、端子Ａ側から端子Ｂあるいは
Ｃ側に電流が流れるときのリレーＫ１、Ｋ２およびＫ４
の両端に印加される電圧を制限するためであるととも
に、それと逆方向の電流によりリレーが動作しないよう
にするためである。また、リレーＫ３およびＫ５に並列
に接続されているツェナーダイオードＤ４およびＤ７が
極性の異なる向きに直列に接続されたものであるのは、
リレーＫ３およびＫ５が、いずれの方向の電流が流れた
場合でも作動するようにするためであるとともに、その
両端に印加される電圧を制限するためである。さらに、
リレーＫ２、Ｋ４およびＫ５には、抵抗Ｒ１、Ｒ２およ
びＲ３が並列に接続されているが、これは、リレーに流
れる電流を分流して、当該リレーの感度を他のリレーＫ
１およびＫ３の感度よりも低くするためである。なお、
これら抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の抵抗値としては、リ
レーの巻き線の抵抗値とほぼ同一の抵抗値とされてい
る。なお、図中のツェナーダイオードは、いずれも、リ
レーＫ１〜Ｋ５の動作電圧よりも僅かに高い同一のツェ
ナー電圧を有するものである。また、ツェナーダイオー
ドＤ２とＤ５は複数個のツェナーダイオードを直列に接
続したものとされているが、これは、所望のツェナー電
圧を得ることができるものであれば図示するように複数
個直列に接続する必要はなく、あるいは、通常のダイオ
ードであっても良い。

【００１９】Ａ−１．正常時における立ち上げ手順 このように構成された給電路切替回路を用いてシステム
を立ち上げるときに、各端局が連携して給電電圧を印加
することにより、各種の給電方法を用いて、光ケーブル
内に挿入されている光中継器群および分岐装置自体に給
電を行なうことができる。以下にその立ち上げ方法につ
いて説明する。

【００２０】Ａ−１．１．ＴＲＵＮＫ−ＢＲＡＮＣＨ１
通電 端子Ａ側のＴＲＵＮＫと端子Ｂ側のＢＲＡＮＣＨ１とを
両端給電とし、端子Ｃ側のＢＲＡＮＣＨ２を片端給電と
するときは、まず、端子Ｃに接続された端局において端
子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ２）をオープンとし、端子Ａに接続
された端局において端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）を接地してお
く。そして、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）に接続された端
局から徐々に負の電圧を印加していく。これにより、接
地されている端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）側から端子Ｂ（ＢＲ
ＡＮＣＨ１）側に、リレーＫ１とリレーＫ２とを通る電
流路と、リレーＫ１からリレーＫ４、Ｋ５およびＫ３を
通る電流路とを介して電流が流れ始める。このとき、リ
レーＫ４、Ｋ５およびＫ３は直列に接続されているた
め、これらを通るパスに流れる電流は、リレーＫ２に流
れる電流よりも小さい電流となる。したがって、最初に
リレーＫ１が動作することとなり、その接点ｋ１がオー
プンとなる。これにより、リレーＫ３を通るパスが開放
される。なお、このとき、回路の抵抗値が高くなるので
リレーＫ１に流れる電流が瞬間的に減少するので、この
リレーＫ１が再び非動作状態にならないようにするため
に、リレーＫ１はヒステリシス特性を有するものとする
ことが必要である。

【００２１】さて、さらに端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）に
接続されている局からの印加電圧を高めていくと、リレ
ーＫ１が動作した後に続いてリレーＫ２が動作する。こ
れにより接点ｋ２が切り換えられ、端子Ｃ（ＢＲＡＮＣ
Ｈ２）が端子Ｅ４に接続されて海水に接地されることと
なる。次に、端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）に接続された端局か
ら正の電圧を供給する。以上により、端子Ａ（ＴＲＵＮ
Ｋ）側と端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）側との両者から給電
される両端給電の状態と、端子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ２）側
の片端給電の状態となる。

【００２２】Ａ−１．２．ＴＲＵＮＫ−ＢＲＡＮＣＨ２
通電 上記とは逆に、端子ＡのＴＲＵＮＫと端子ＣのＢＲＡＮ
ＣＨ２とを両端給電とし、端子ＢのＢＲＡＮＣＨ１を片
端給電とするときは、まず、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）
をオープンとし、端子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ２）側から負の
電流を供給する。これにより、 上述の場合と同様にし
て、端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）側と端子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ
２）側との両者から給電される両端給電の状態と、端子
Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）側の片端給電の状態とすることが
できる。

【００２３】Ａ−１．３．ＢＲＡＮＣＨ１、ＢＲＡＮＣ
Ｈ２通電 まず、端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）をオープンとし、端子Ｃ
（ＢＲＡＮＣＨ２）を接地しておく。そして、端子Ｂ
（ＢＲＡＮＣＨ１）から正の電流を印加する。図１の状
態において、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）側から正の電圧
を徐々に印加することにより、端子Ｂ、接点ｋ４、リレ
ーＫ３、接点ｋ１、リレーＫ５、接点ｋ２端子Ｃを通る
電流路、および、端子Ｂ、接点ｋ４、ダイオードＤ３、
ダイオードＤ２、ダイオードＤ５、リレーＫ４、接点ｋ
２、端子Ｃを通る電流路の２つの電流路を通って電流が
流れ始める。ここで、リレーＫ４を通る電流路には例え
ば２個のツェナーダイオードが直列に接続されたツェナ
ーダイオードＤ２が挿入されているためにリレーＫ２お
よびＫ４に印加される電圧は少なく、ほとんど電流は流
れない。また、リレーＫ５には抵抗Ｒ３が並列に接続さ
れているため、リレーＫ３が最初に作動する。

【００２４】これにより、接点ｋ３−２が導通し、端子
Ｂ、接点ｋ４、リレーＫ３および接点ｋ３−２を介して
接地Ｅ５に接続される回路が形成され、リレーＫ３は自
己保持状態とされる。また、リレーＫ３の接点ｋ３−１
も「２」側に切り換えられ、端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）はリ
レーＫ１を介して接地Ｅ１に接続され、端子ＡのＴＲＵ
ＮＫはＢＲＡＮＣＨ１とＢＲＡＮＣＨ２とから切り離さ
れる。なお、この時点では、端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）はオ
ープンとなっているので、リレーＫ１は動作しない。

【００２５】この状態において、端子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ
２）側から負電圧を印加して負電流を流す。これによ
り、接地端子Ｅ５、接点ｋ３−２、接点ｋ１、リレーＫ
５、接点ｋ２、端子Ｃを通って電流が流れ、リレーＫ５
が動作する。これにより、接点ｋ５−１が導通してリレ
ーＫ５は自己保持状態となるとともに、接点ｋ５−２が
開放される。

【００２６】そして、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）側に印
加する電圧の極性を反転して、正規の負電流を印加す
る。このとき、一時的にリレーＫ３が非動作状態となる
が、前述したようにリレーＫ５が動作しているので、リ
レーＫ３の一端は端子Ｅ５に接続されており、端子Ｂか
ら供給される負電圧によりリレーＫ３は再び作動状態と
される。これにより、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）と端子
Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ２）はともに接地端子Ｅ５において接
地され、それぞれ片端給電されることとなる。この後、
端子Ａ（ＴＲＡＮＫ）から正の電流を流す。リレーＫ１
が動作することにより接点ｋ１が開放されるが、これに
より状態に変化が生じることはない。

【００２７】Ａ−２．障害発生後の再立ち上げ手順 線路に障害が発生した場合は、各端局が連携して再立ち
上げすることにより、障害の発生した光ケーブルを回避
してシステムを立ち上げることができる。すなわち、正
常時に図２の（ａ）に示すように給電されているシステ
ムにおいて、ＢＵ２とＢＵ３との間の光ケーブルに障害
が発生したときには、同図（ｂ）に示すように給電経路
を変更することにより、障害の発生したパスを回避して
システムを再立ち上げすることができる。このようなシ
ステムの再立ち上げの方法について、ケーブルが切断さ
れ電流を流すことができなくなるオープン障害と、ケー
ブルが海水に接地されるシャント障害とに分けて説明す
る。

【００２８】Ａ−２．１．オープン障害の場合 端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）ある
いは端子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ２）に接続されている線路が
切断された場合には、前述した立ち上げ手順Ａ−１．１
〜Ａ−１．３のうちのいずれかの手法を用いて再立ち上
げをすることにより、図２の（ｂ）に示したような給電
路を構成することができる。

【００２９】Ａ−２．２．シャント障害の場合 Ａ−２．２．１．ＴＲＵＮＫのシャント障害 ＴＲＵＮＫが海水にショートするシャント障害の場合に
は、まず、端子Ｃ（ＢＲＡＮＣＨ２）をオープンとして
おき、端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）から定電流源を用いて
リレーが動作するのに充分な正の電流を印加する。この
電流の大部分は、端子Ｂ、接点ｋ４、リレーＫ２、ダイ
オードＤ２、接点ｋ５−２、接点ｋ３−１、リレーＫ
１、端子Ａを介して海水に接地されているＴＲＵＮＫに
流れるが、各リレーＫ２およびＫ１にはそれぞれ並列に
ダイオードＤ３およびＤ１が接続されているので、これ
らのリレーは作動しない。また、前記電流の一部は、リ
レーＫ３、接点ｋ１、リレーＫ５、リレーＫ４およびダ
イオードＤ５からなるパスにも流れることとなるが、こ
れらのリレーに加わる電圧はダイオードＤ２とＤ３とＤ
５とにより制限されるため、これらのリレーが作動する
こともない。

【００３０】このような状態において、次に、端子Ｃの
ＢＲＡＮＣＨ２に接続された端局から負の電圧を印加
し、端子Ｃから負の電流を流す。この電流は接点ｋ２か
ら主としてリレーＫ３およびリレーＫ５を通って端子Ｂ
のＢＲＡＮＣＨ１に流れ込む。リレーＫ５は並列に抵抗
Ｒ３が接続されてその感度が低くなるようにされている
ので、リレーＫ３が先に作動する。これにより、接点ｋ
３−２が導通し、接地端子Ｅ５に接地される。この結
果、リレーＫ３には端子ＢのＢＲＡＮＣＨ１から電流が
流れ込み、リレーＫ３は自己保持状態とされる。また、
接点ｋ３−１が「２」側に切り換えられ、端子ＡのＴＲ
ＵＮＫがリレーＫ１を介して接地端子Ｅ１に接続され、
ＴＲＵＮＫはこの分岐装置から切り離される。

【００３１】一方、端子ＣのＢＲＡＮＣＨ２から供給さ
れる負電流が増加されると、リレーＫ５が動作する。こ
れにより接点ｋ５−１が導通してリレーＫ５の一端が接
地端子Ｅ５に接地され、このリレーＫ５は自己保持状態
となる。また、接点ｋ５−２によりＴＲＵＮＫは２重に
切り離された状態とされる。

【００３２】そして、端子ＢのＢＲＡＮＣＨ１の電流の
極性を反転し、ＢＲＡＮＣＨ１から負の電流を印加す
る。このとき、一時的にリレーＫ３が非動作状態となる
が、リレーＫ５が動作状態となっているので、リレーＫ
３とリレーＫ５との接続点はＥ５に接地されたままであ
り、また、ＴＲＵＮＫは分岐装置と切り離されたままと
なり、このことにより状態が変更されることはない。以
上説明したように、ＴＲＵＮＫのシャント障害の場合に
は、ＴＲＵＮＫを切り離してＢＲＡＮＮＣＨ１とＢＲＡ
ＮＣＨ２との間で給電を行なうことができる。

【００３３】Ａ−２．２．２．ＢＲＡＮＣＨ２のシャン
ト障害 ＢＲＡＮＣＨ２でシャント障害が発生したときには、再
立ち上げ時に、ＢＲＡＮＣＨ１をオープンとし、端子Ａ
のＴＲＵＮＫ側から正の電流を流す。この電流は、端子
Ａ、リレーＫ１、接点ｋ３−１、接点ｋ５、ダイオード
Ｄ５リレーＫ４、接点ｋ２および端子Ｃを通る経路と、
端子Ａ、リレーＫ１、接点ｋ３−１、接点ｋ５−２、ダ
イオードＤ２、リレーＫ２、リレーＫ３、接点ｋ１、リ
レーＫ５、接点ｋ２および端子Ｃを通る経路とを介し
て、ＢＲＡＮＣＨ２の接地点に流れるが、リレーＫ２、
Ｋ３およびＫ５に流れる電流は僅かであり、また、リレ
ーＫ４は抵抗Ｒ２により感度が低くされているので、リ
レーＫ１が最初に作動する。これにより、接点ｋ１が開
放される。このとき、一時的にインピーダンスが上昇し
てリレーＫ１を流れる電流は一時的に減少するが、これ
により再びオフ状態とならないようにリレーＫ１はヒス
テリシス特性を有するものが使用されている。

【００３４】次に、端子ＢのＢＲＡＮＣＨ１から負の電
流を印加すると、この電流は、リレーＫ２、ダイオード
Ｄ２、接点ｋ５−２、接点ｋ３−１を通ってリレーＫ１
に流れる電流と、リレーＫ２、ダイオードＤ２、ダイオ
ードＤ５およびリレーＫ４に流れる電流となる。このと
き、リレーＫ１に流れる２つの電流は、同相の電流であ
り、リレーＫ４に流れる２つの電流は逆相の電流であ
る。ここで、ＢＲＡＮＣＨ１の電位を徐々に下げていく
と、リレーＫ２に流れる電流は増加して行き、リレーＫ
２が動作する。これにより、接点ｋ２が「２」側に切り
換えられ、ＢＲＡＮＣＨ２はこの分岐装置から切り離さ
れて端子Ｅ４に接地される。このようにして、ＴＲＵＮ
ＫからＢＲＡＮＣＨ１への給電経路が形成され、シャン
ト障害の発生したＢＲＡＮＣＨ２はＥ４において接地さ
れる。

【００３５】Ａ−２．２．３．ＢＲＡＮＣＨ１のシャン
ト障害 ＢＲＡＮＣＨ１の海底ケーブルが海水に接地されるシャ
ント障害が発生した後の再立ち上げの場合は、上述した
ＢＲＡＮＣＨ２のシャント障害の場合においてＢＲＡＮ
ＣＨ１とＢＲＡＮＣＨ２とを入れ替えた手順により、Ｔ
ＲＵＮＫからＢＲＡＮＣＨ２への給電経路を形成するこ
とができる。

【００３６】以上説明したように、図１に示した本発明
の給電経路切替回路によれば、ＴＲＵＮＫ、ＢＲＡＮＣ
Ｈ１およびＢＲＡＮＣＨ２のうちのいずれの２端子間に
おいても給電経路を形成することが可能となる。

【００３７】次に、複数の分岐装置ＢＵを接続した場合
の給電開始手順を、図２の（ａ）に示すような給電状態
とする場合を例にとって説明する。各分岐装置ＢＵ１〜
４は、前段の分岐装置ＢＵのＢＲＡＮＣＨ１側端子Ｂが
後続する分岐装置ＢＵのＴＲＵＮＫ側端子Ａに順次接続
されており、それぞれのＢＲＡＮＣＨ２側端子Ｃが対応
する分岐先の陸揚局Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５およびＴ６に接続
されているものとする。すなわち、分岐装置ＢＵ１にお
ける給電路切替回路のＴＲＵＮＫ側端子Ａが陸揚局Ｔ１
に接続され、ＢＲＡＮＣＨ１側端子Ｂが後続する分岐装
置ＢＵ２のＴＲＵＮＫ側端子Ａに接続され、ＢＲＡＮＣ
Ｈ２側端子Ｃが陸揚局Ｔ２に接続され、分岐装置ＢＵ２
のＢＲＡＮＣＨ１側端子Ｂが後続する分岐装置ＢＵ３の
ＴＲＵＮＫ側端子Ａに接続され、ＢＲＡＮＣＨ２側端子
Ｃが陸揚局Ｔ３に接続され、以下同様にして、分岐装置
ＢＵ４のＢＲＡＮＣＨ１側端子Ｂが陸揚局Ｔ４に接続さ
れているものとする。

【００３８】このような状態において、前記「Ａ−１．
１．ＴＲＵＮＫ−ＢＲＡＮＣＨ１通電」において説明し
たように、各分岐先の陸揚局Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５およびＴ
６は、それぞれに接続されている光海底ケーブル２〜５
をオープン状態とし、陸揚局Ｔ１はケーブル１を接地し
ておく。図１に示すように各リレーの接点は初期状態に
おいてはすべての端子Ａ、Ｂ、Ｃが接続される状態とな
されているため、すべての分岐装置ＢＵ１〜４における
それぞれのリレーＫ１、Ｋ２およびＫ４は直列に接続さ
れた状態となっており、陸揚局Ｔ４から前述したように
徐々に負の電圧を印加することにより、すべての分岐装
置ＢＵ１〜４における給電路切替回路において前述した
動作と全く同様の動作が行なわれ、ＴＲＵＮＫ−ＢＲＡ
ＮＣＨ１通電が行なわれることとなる。次に、各分岐先
の陸揚局Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５およびＴ６から前述したよう
に負電流の給電をそれぞれ行なうことにより、図２の
（ａ）に示す給電状態とすることができる。

【００３９】また、図２の（ａ）に示す状態で運用して
いたときに、分岐装置ＢＵ２とＢＵ３の間において、障
害が発生したときには、再立ち上げ時に、分岐装置ＢＵ
２とＢＵ３が図の（ｂ）に示す給電方式により給電され
るされるように各陸揚局が連携して前述した再立ち上げ
方式により給電を行なうことにより、同様にして、障害
個所を回避して回線の運用を再開することが可能とな
る。

【００４０】Ｂ．第２の実施の形態 次に、本発明の第２の実施の形態を図３を参照して説明
する。図３において、図１と同一の構成要素には同一の
符号を付してその詳細な説明を省略する。図３と図１と
を比較すると明らかなように、この実施の形態は、前記
図１の実施の形態においてリレーＫ１およびそれに並列
に接続されていたダイオードＤ１を省略して構成部品点
数を減少させたものである。このように部品点数を少な
くすることにより、信頼性をより向上させるとともに、
分岐装置ＢＵを小型化することができる。

【００４１】Ｂ−１．正常時における立ち上げ手順 Ｂ−１．１．ＴＲＵＮＫ−ＢＲＡＮＣＨ１通電 まず、端子Ｃに接続された端局において端子Ｃ（ＢＲＡ
ＮＣＨ２）をオープンとし、端子Ａに接続された端局に
おいて端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）を接地しておく。そして、
端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）に接続された端局から徐々に
負の電圧を印加していく。これにより、接地されている
端子Ａ（ＴＲＵＮＫ）側から端子Ｂ（ＢＲＡＮＣＨ１）
側に、リレーＫ２を通る電流路と、リレーＫ４、Ｋ５お
よびＫ３を通る電流路との２つのパスを介して電流が流
れ始める。このとき、リレーＫ４、Ｋ５およびＫ３は直
列に接続されているため、これらを通るパスに流れる電
流は、リレーＫ２に流れる電流よりも小さい電流とな
る。

【００４２】すなわち、各リレーの巻き線の抵抗値をＲ
とし、抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の抵抗値も同一の値Ｒ
であるとすると、リレーＫ２、ツェナーダイオードＤ３
および抵抗Ｒ１の並列回路、リレーＫ４、ダイオードＤ
６および抵抗Ｒ２の並列回路、およびリレーＫ５、ダイ
オードＤ７および抵抗Ｒ３の並列回路の抵抗値はいずれ
もほぼＲ／２となり、リレーＫ３とダイオードＤ４の並
列回路の抵抗値はほぼＲとなる。したがって、ＴＲＵＮ
Ｋから流れ込む電流の大きさをＩとしたとき、リレーＫ
２に流れる電流は（２／５）・Ｉとなり、リレーＫ３に
流れる電流は（１／５）・Ｉとなる。よって、最初にリ
レーＫ２が動作し、その接点ｋ２が切り換えられて、Ｂ
ＲＡＮＣＨ２が分岐装置から切り離され、端子Ｅ４にお
いて接地される。

【００４３】さらに、ＴＲＵＮＫの電圧を正の電圧にし
て、端子Ａから端子Ｂに流れる電流を大きくする。この
ように流れる電流が大きくされても、以下に説明するよ
うに、リレーＫ３〜Ｋ５が作動することはない。すなわ
ち、ダイオードＤ２とリレーＫ２に並列に接続されてい
るツェナーダイオードＤ３により、端子Ａと端子Ｂとの
間の電圧は、Ｖｚ（ツェナーダイオードＤ３のツェナー
電圧）＋２Ｖｆ（ダイオードＤ２の順方向電圧降下）に
制限されている。ダイオードＤ５による電圧降下は２Ｖ
ｆなので、リレーＫ４、Ｋ５およびＫ３にそれぞれ印加
される電圧はこのツェナー電圧Ｖｚを各リレーのインピ
ーダンスに応じて分圧した電圧となる。具体的には、リ
レーＫ４とリレーＫ５にそれぞれ印加される電圧はＶｚ
／４となり、リレーＫ３に印加される電圧はＶｚ／２と
なる。したがって、ツェナーダイオードＤ３のツェナー
電圧の１／２の電圧で作動しない特性を有するリレーを
使用することにより、これらのリレーが作動することは
ない。このようにして、ＴＲＵＮＫとＢＲＡＮＣＨ１と
に通電することができる。

【００４４】Ｂ−１．２．ＴＲＵＮＫ−ＢＲＡＮＣＨ２
通電 上記とは逆に、ＢＲＡＮＣＨ１をオープンとし、ＴＲＵ
ＮＫを接地して、ＢＲＡＮＣＨ２から負電流を給電し、
その後ＴＲＵＮＫから正の電流を供給することにより、
上記の場合とほぼ同様にして給電をすることができる。

【００４５】Ｂ−１．３．ＢＲＡＮＣＨ１、ＢＲＡＮＣ
Ｈ２通電 まず、ＴＲＵＮＫをオープンとし、ＢＲＡＮＣＨ２を接
地した状態で、ＢＲＡＮＣＨ１から正の電流を徐々に印
加していくと、ＢＲＡＮＣＨ１から流れ込む電流はリレ
ーＫ３とリレーＫ５とを通るパスを流れる。抵抗Ｒ３に
よりリレーＫ５の感度は低くされているので、リレーＫ
３が作動し、接点ｋ３−２がＥ５に接地される。これに
より、リレーＫ３に流れる電流は大きくなり、リレーＫ
３は自己保持される。また、接点ｋ３−１が「２」側に
切り換えられ、ＴＲＵＮＫはＥ１にて接地される。

【００４６】次に、ＢＲＡＮＣＨ２から負の電流を流す
ことにより、接地端子Ｅ５から接点ｋ３−２、リレーＫ
５、接点ｋ２を介して電流が流れ、リレーＫ５が動作す
る。これにより、接点ｋ５−１が導通して接地端子Ｅ５
に２重に接地され、また、接点ｋ５−２により、ＴＲＵ
ＮＫが２重に切り離される。

【００４７】続いて、ＢＲＡＮＣＨ１から流す電流の向
きを反転してＢＲＡＮＣＨ１から正規の負の電流を流
す。このとき、一時的にリレーＫ３が非動作状態となる
が、接点ｋ５−１およびｋ５−２が作動しているため、
このことにより状態が変更されることはなく、ＢＲＡＮ
ＣＨ１から印加される負の電流により、リレーＫ３は再
び作動状態となる。このようにして、ＴＲＵＮＫ、ＢＲ
ＡＮＣＨ１およびＢＲＡＮＣＨ２は、すべて、分岐装置
内で接地され、それぞれ、片端給電されることとなる。

【００４８】Ｂ−２．障害発生後の再立ち上げ手順 Ｂ−２．１．オープン障害の場合 ＴＲＵＮＫ、ＢＲＡＮＣＨ１あるいはＢＲＡＮＣＨ２に
おいて光海底ケーブルが切断された場合には、前述した
正常時の立ち上げ手順のうちの当該障害発生状態に適し
たいずれかの立ち上げ手順を採用して、再立ち上げする
ことにより、給電路の再構成を行なうことができる。

【００４９】Ｂ−２．２．シャント障害の場合 Ｂ−２．２．１．ＴＲＵＮＫのシャント障害 ＴＲＵＮＫが海水にショートし、端子Ａが海水に接地さ
れるシャント障害が発生したときには、まず、端子Ｃに
接続されたＢＲＡＮＣＨ２をオープンとしておき、ＢＲ
ＡＮＣＨ１から端子Ｂを介してリレーが操作するために
充分な正の電流を印加する。次に、ＢＲＡＮＣＨ２から
負の電流を印加することにより、前述した「Ｂ−２−
１］の場合と同様にして、ＴＲＵＮＫを切り離して、Ｂ
ＲＡＮＣＨ１とＢＲＡＮＣＨ２とに給電することが可能
となる。

【００５０】Ｂ−２．２．２．ＢＲＡＮＣＨ２のシャン
ト障害 ＢＲＡＮＣＨ２においてシャント障害が発生したときに
は、再立ち上げ時に、ＢＲＡＮＣＨ１をオープンとし、
ＴＲＵＮＫから正の一定の値の電流を流す。例えば、リ
レーが動作する電流をＩｃとしたとき、２Ｉｃの電流を
加える。この電流は、端子Ａ、接点ｋ３−１、接点ｋ５
−２を通り、ツェナーダイオードＤ５とリレーＫ４とを
通るパス、および、ツェナーダイオードＤ２、リレーＫ
２、リレーＫ３およびリレーＫ５を通るパスを通って、
接点ｋ２および端子Ｃを介してシャント障害を起こして
いるＢＲＡＮＣＨ２から海中に接地される。おのおのの
パスに流れる電流は、それぞれ、（２／５）・Ｉｃと
（８／５）・Ｉｃである。このとき、いずれのリレーも
動作しない。

【００５１】このような状態において、端子ＢのＢＲＡ
ＮＣＨ１から負の電流を印加すると、この電流は、リレ
ーＫ４、ダイオードＤ５、ダイオードＤ２およびリレー
Ｋ２を通る電流と、リレーＫ５およびリレーＫ３を流れ
る電流となる。このとき、リレーＫ２に流れる２つの電
流は同相の電流となるが、リレーＫ４、リレーＫ３およ
びリレーＫ５にそれぞれ流れる２つの電流は逆相の電流
となり、ＢＲＡＮＣＨ１から印加する負の電流を徐々に
大きくしていくことにより、リレーＫ２が動作する。例
えば、端子Ｂから加える電流値を（８／３）・Ｉｃとす
ると、リレーＫ２に流れる電流はＩｃ、リレーＫ４に流
れる電流は０、リレーＫ３に流れる電流は（２／３）・
Ｉｃ、リレーＫ５に流れる電流は（１／３）・Ｉｃとな
り、リレーＫ２のみが動作する。これにより、接点ｋ２
が「２」側に切り換えられ、ＢＲＡＮＣＨ２は接地端子
Ｅ４を介して接地される。

【００５２】Ｂ−２．２．３．ＢＲＡＮＣＨ１のシャン
ト障害 ＢＲＡＮＣＨ１の海底ケーブルが海水に接地されるシャ
ント障害が発生した後の再立ち上げの場合は、上述した
ＢＲＡＮＣＨ２のシャント障害の場合においてＢＲＡＮ
ＣＨ１とＢＲＡＮＣＨ２とを入れ替えた手順により、Ｔ
ＲＵＮＫからＢＲＡＮＣＨ２への給電経路を形成するこ
とができる。

【００５３】なお、本実施例では、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の値
はリレーのコイルの抵抗値と同一としたが、その他の値
にすることも可能である。また、リレーＫ３に並列に抵
抗を挿入することにより、ＢＲＡＮＣＨのシャント障害
時の再立ち上げ時の電流の値を変えることもできる。

【００５４】また、上記図１および図３に記載した各実
施の形態における回路図は、いずれも基本回路のみを記
載したものであり、微少電流測定や容量測定を行なうた
めには、ノード間を高抵抗で接続する必要がある。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、３つの端子のうちのい
ずれの端子に接続された光ケーブルに対しても任意に給
電を行なうことができ、ケーブルに障害が発生した場合
であっても、他のケーブルに対する給電経路を確保する
ことができる給電路切替回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給電路切替回路の第１の実施の形態を
示す図である。

【図２】給電路の切替を説明するための図である。

【図３】本発明の給電路切替回路の第２の実施の形態を
示す図である。

【図４】光海底ケーブル伝送システムの一例を示す図で
ある。

【図５】従来の給電路切替回路の一例を示す図である。

【符号の説明】

１〜５ 光海底ケーブル Ａ、Ｂ、Ｃ 端子 ＢＵ 分岐装置 Ｃ１〜Ｃ１３ 光中継器 Ｄ１〜Ｄ７ ダイオード Ｅ１〜Ｅ５ 接地端子 Ｋ１〜Ｋ５ リレー ｋ１〜ｋ５−２ リレー接点 Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗 Ｔ１〜Ｔ６ 陸揚局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅川 賢一 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 則松 直樹 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 西川 均 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 ケイ ディディ海底ケーブルシステム株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ給電路に接続される第１、第２
   および第３の端子と、 一端が前記第１の端子に接続され、前記第１の端子から
   流れ込む方向の電流によってのみ作動する第１のリレー
   と、 前記第２の端子と前記第１のリレーの他端に接続された
   第１のダイオードとの間に接続され、前記第１のリレー
   と同方向の電流によってのみ作動し、前記第１のリレー
   よりも低い感度とされている第２のリレーと、 前記第２の端子に接続され、いずれの方向の電流によっ
   ても作動する第３のリレーと、 前記第３の端子と前記第１のリレーの他端に接続された
   第２のダイオードとの間に接続され、前記第１のリレー
   と同方向の電流によってのみ作動し、前記第１のリレー
   よりも低い感度とされている第４のリレーと、 前記第３の端子と前記第３のリレーとの間に接続され、
   いずれの方向の電流によっても作動し、前記第３のリレ
   ーよりも低い感度とされている第５のリレーとを有し、 前記第１のリレーの作動により前記第３のリレーと前記
   第５のリレーとの接続が切り離され、 前記第２のリレーの作動により前記第３の端子が回路か
   ら切り離されて接地され、 前記第３のリレーの作動により、前記第３のリレーと前
   記第５のリレーとの接続点が接地されるとともに、前記
   第１のリレーの他端が回路から切り離されて接地され、 前記第４のリレーの作動により前記第２の端子が回路か
   ら切り離されて接地され、 前記第５のリレーの作動により、前記第３のリレーと第
   ５のリレーとの接続点が接地されるとともに、前記第１
   のリレーの他端が回路から切り離されるようになされて
   いることを特徴とする給電路切替回路。
2. 【請求項２】 それぞれ給電路に接続される第１、第２
   および第３の端子と、 前記第１の端子に接続された第１のダイオードと前記第
   ２の端子との間に接続され、前記第２の端子に向かって
   流れる方向の電流によってのみ作動し、第２のリレーよ
   りも低い感度とされている第１のリレーと、 前記第２の端子に接続され、いずれの方向の電流によっ
   ても作動する第２のリレーと、 前記第１の端子に接続された第２のダイオードと前記第
   ３の端子との間に接続され、前記第３の端子の方向に流
   れる電流によってのみ作動し、第２のリレーよりも低い
   感度とされている第３のリレーと、 前記第３の端子と前記第２のリレーとの間に接続され、
   いずれの方向の電流によっても作動し、前記第２のリレ
   ーよりも低い感度とされている第４のリレーとを有し、 前記第１のリレーの作動により前記第３の端子が回路か
   ら切り離されて接地され、 前記第２のリレーの作動により、第２のリレーと前記第
   ４のリレーとの接続点が接地されるとともに、前記第１
   の端子が回路から切り離されて接地され、 前記第３のリレーの作動により前記第２の端子が回路か
   ら切り離されて接地され、 前記第４のリレーの作動により、前記第２のリレーと第
   ４のリレーとの接続点が接地されるとともに、前記第１
   の端子が回路から切り離されるようになされていること
   を特徴とする給電路切替回路。