JPH02259477A - 海底光ケーブル故障位置検出方法 - 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】 本発明は、中継された海底通信ケーブル、特に情報伝達
媒体として光ファイバを組み込んだケーブルの故障位置
検出方法に係る。

浅瀬１例えば大陸棚の海中の海底ケーブルはトロール船
漁具、船錨等により損傷を受ける。光ファイバによる中
継したケーブルの場合、第１の中継器を越えて存在する
ファイバ故障を位置決めするのに反射率計技術を用いる
ことは不可能である。

少なくても非光学的陸上ケーブルに対し、開発された技
術はケーブルの連続部で電気抵抗測定がなされるように
する中継器のいわゆる「ループバック」装置を含む。し
かし、電気的に再生器で行なわれた光ループバックは監
視目的用に用いられるが、故障位置用ループバックは、
海底ファイバ光システムでは用いられない。

ケーブルは海に対する短絡回路を有して通常通電される
が、これにより、故障部はファイバが塙れた場合、中継
器光監視方法により見つけることができ、特にケーブル
が埋設されている場合、故障をより近く位置決めでき、
同じ部分のケーブルの１つ以上の修理を避けることは重
要でありこれは反射率計方法がセクション内の故障を位
置決めするのに用いられる場合に必要とされる。時々起
こることであるが、ケーブルがシャント障害を有するが
光ファイバは壊れないままである場合、「電極化」及び
準直流抵抗方法のような単なる低周波数方法は故障を位
置決めでき：良好な抵抗測定は「電極化」の貴重な船の
時間を節約しうる。

海底ケーブル用の中継器は一般にサージ保護装置、典型
的には電力サージに応じて伝導をする半導体ダイオード
を組込んでおり従って電力サージが中継器回路をバイパ
スするようにできる。

本発明によれば中継器は電力サージから電力供給及び信
号中継器回路を保護するようサージ保護装置を含む、中
継通信ケーブルの故障位置を検出する方法であって、ケ
ーブル端から通常の電力供給を取除き、低抵抗状態で中
継器のサージ保護装置を効果的に伝導状態にし同時に故
障時の極性効果を減少させるのに十分な極性及び振幅の
端子で電気的コンダクタに変調された電流を印加し、ケ
ーブル内の電気的コンダクタの端子で抵抗測定を行なう
段階を含む方法が提供される。

実施例 海底中継器の半導体ダイオードを順方向バイアスする適
宜な振幅及び極性の電流を印加することは電導を良くす
る。ダイオードは通常アバランシェモードであるので、
順方向では、通常の中継器回路は動作しない。典型的に
、１００ｍ　Ａ又はそれ以上の電流はサージ保護ダイオ
ニードを「オン」に変え、中継器を介して効果的直流パ
スを提供する。非常に低い周波数変調が１００ｍ　Ａ電
流に印加される。変調は３０Ｈｚ以下で、そして典型的
には僅か１／２−１Ｈ２である。変調のこの低いレベル
で、ケーブルの一部として中継器を通る効果的直流バス
を含む端子からケーブルの直流抵抗測定を行うことは可
能である。測定された抵抗は安定な直流を振分ける範囲
に対し電圧／電流曲線の傾斜であり、従って低電流の効
果（例えば分極効果）は避けられる。海底光フアイバケ
ーブルの電気コンダクタの直流抵抗は約１　ｏｈｍ　／
ｋにすべきである。中継器を通るバスの直流抵抗はケー
ブルの抵抗と比較して低くすべきである。

例えばオウエンブリッジを用いて、直流抵抗測定を行な
う場合、海底ケーブルの故障が通常短絡又は回路でない
ことに注意すべきである。実際、破損ケーブルへの海水
の侵入は海水等の伝導により抵抗的状態を引き起こす。

これは直流抵抗測定から故障の位置を計算する際、考慮
されなければならない。しかし、この方法により許容さ
れた高い値の直流で、故障抵抗は最小に減少される。

短絡回路ケーブルの入力インピーダンスは次の通りであ
る： Ｒ＋ｊ　Ｘ　　−Ｚｏ　ｔａｎｈ７ｄ Ｓ ここで Ｚｏ−特性インピーダンス γ　−伝搬定数 ｄ　−短絡回路の長さ。

非常に低い周波数で、γは小さく、これによりべき級数
でＺｏｔａｎｈγｄを展開でき、次の通りとなる。

Ｒ＋ｊＸ　　−Ｚｏ　　［（γｄ）−１／３（γｄ）Ｓ ＋２／１５（γ　）５・・・］ ここで Ｒ−単位長当たりのケーブル抵抗 り一単位長当たりのインダクタンス Ｃ−単位長当たりのキャパシタンス ［Ｒ及びＣは正確に知られているが、しは不正確である
。］ 上記の恒等式を用いて、 Ｒ＋　Ｊ　Ｗ　Ｌ　＝　Ｚ　ｏγに注目し、下記の式を
得る：Ｒ，＋　ｊｘ、　−（Ｒ＋ｊｗＬ）ｄ［１ｉ／３
（Ｒ＋ＪｗＬ）ｊｗｃｄ２＋　　／１５［（Ｒ＋ｊｗＬ
）ｊｗｃ］　２ｄ　’　・］この式の実数部に注目し、
Ｒ８を見つけ、伯の項を無視すると、下記の様になる。

＋２１５（ｗ２　ＬＣ）　　ｓ　　’　　］十分に低い
周波数（即ち十分に短かい長さ）で、し及びＣの項は、
小さい修正になり、ある計算の後でも、Ｒｓを測定した
ｄに対する式を解くことができる。修正項の大きさは測
定の正確度に影響する。例えばｌ／２Ｈｚの周波数で Ｒ−０，６５８オーム／− Ｃ＝　０．１９２μＦ／麺 Ｌ−４１１Ｈ／＆ ｄ−７００１に 一２／１５　（１４ｃＲ）　　ｄ　　−−５，０４ｘ１
０−３２／３　（ｗ２ＬＣ）ｄ２−２．４８ｘ１０−３
２１５　（ｗ２ＬＣ）　２ｄ　’−無視できる合計修正
は次に−２，５６Ｘ　１０’又は０．２６％である。し
かし、Ｃ及びＲは正確に知られ、項はそれらのみを含む
がいずれにせよ小さいので、不正確を生じない。

しかし、ここでしは、約２０％の不正確又は５Ｘ１０’
の修正値の不確実になる。７００触において、これは０
．３５−の距離誤差に相当する。これはかなり不確実で
ある。（ざらに、×８も測定されるので、上記式の虚数
項を分離することにより、ｄ及びＬを解くよう２つの連
結方程式を与えることにより、しも解ける）。

ある低い周波数で、戻り電流は、接地に房る回路のイン
ピーダンスが非常に小さく（非常に良く計篩されつる）
なるようケーブルから非常に大きい距離に延在する。

オウエンブリッジ（第１図）は測定に最も便利であると
思われる。発電器は交流により変調された直流を与える
ものにすべきである。このブリッジは、発電器か検出器
（望ましくは前者）のどちらかが接地から分離されるべ
きで、ケーブルキャパシタンスに比較して小さい接地に
対する容量を有するが、検出端子から直流を取り除く。

平衡で： Ｒ５−ＲｂＣｂ／Ｃａ Ｌ、−Ｒ，ＲｂＣ。

注ニーー次平衡等により、浮遊を除去する配置（図示せ
ず）。

適当な値はＣａ凸Ｃ６−２０μＦであるべきである。次
のＲｂはケーブル抵抗と略同じである。

ケーブルの非常に長い長さに対して、短絡リアクタンス
は容量を持つがこれはケーブルと直列にインダクタンス
を含み、そして−次平衡を行ない、又はシエーリングブ
リッジ（第２図）を用いることにより解決できる。イン
ピーダンス値の差により、高利得検出器が必要とされる
：しかし帯域幅を非常に小さくできるので、これは実行
できる。

正確性に対し、置換方法が推属される。すなわち、Ｒ８
は可変標準抵抗を含む。−次平衡は送電端（Ｒｂ及びＲ
ａで）短絡されたケーブルでできていて、ケーブルが含
まれ、そして他の平衡が（Ｒ，及びＲａで）とられる。

Ｒ５の値の減少は障害抵抗であり：Ｒ８は初めに障害抵
抗よりさらに多くすべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はオウエンブリッジを示す図、 第２図はシェーリングブリッジを示す図である。 Ｃ・・・キャパシタンス、Ｌ・・・インダクタンス、Ｒ
・・・ケーブル抵抗。 特許出願人　エステイ−シー　ビーエルシー図面の浄書
（内容に変更なし） 〜・２・ ６゜ 補正の対象 図面 以 上 手 続 補 正 書（方式） ％式％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中継器は電力サージから電力供給及び信号中継器回
   路を保護するようサージ保護装置を含む、中継通信ケー
   ブルの故障位置を検出する方法であつて、ケーブル端か
   ら通常の電力供給を取除き、低抵抗状態で中継器のサー
   ジ保護装置を効果的に伝導状態にし同時に故障時の極性
   効果を減少させるのに十分な極性及び振幅の端子で電気
   的コンダクタに変調された電流を印加し、ケーブル内の
   電気的コンダクタの端子で抵抗測定を行なう段階を含む
   方法。 ２、電流が３０Ｈｚ以下の周波数で変調されている請求
   項１記載の方法。 ３、電流が０．５から１Ｈｚの周波数で変調されている
   請求項２記載の方法。 ４、該抵抗測定がオウエンブリッジを介してなされる請
   求項２記載の方法。 ５、該抵抗測定がオウエンブリッジを介してなされる請
   求項３記載の方法。