JPH0436329B2 - - Google Patents

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JPH0436329B2
JPH0436329B2 JP60244104A JP24410485A JPH0436329B2 JP H0436329 B2 JPH0436329 B2 JP H0436329B2 JP 60244104 A JP60244104 A JP 60244104A JP 24410485 A JP24410485 A JP 24410485A JP H0436329 B2 JPH0436329 B2 JP H0436329B2
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JP
Japan
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current
fault point
cable
current transformer
submarine cable
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JP60244104A
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Juichi Shirasaki
Kenichi Asakawa
Junichi Kojima
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光海底ケーブルの障害位置を検出す
るための測定方式に関するものである。
(従来の技術) 何らかの原因により切断された光海底ケーブル
を修理する場合には、まず障害点を知る必要があ
る。無中継の光海底ケーブルシステムの場合に
は、陸上の端局から光後方散乱法により、その端
局から障害点までのケーブル長を知ることができ
る。
この光後方散乱法とは、端局で光フアイバの断
面で反射される光信号成分を抽出し、その伝搬時
間から障害位置を検出するものである。しかし、
中継器を含むシステムにおいては、その中継器が
再生中継動作を行うので光信号の伝送方向は一方
向のみである。
したがつて、中継器を含む海底ケーブルでは、
この方法によつて測定できる範囲は、端局と、端
局に最も近い中継器の間に限定される。したがつ
て、それ以外の区間で障害が発生した場合には、
次のように、一度中継区間の中央でケーブルを切
断して障害点を検出する必要がある。
1 端局から各中継器を監視し、どの中継区間で
障害が発生したかを知る。
2 障害が発生した中継区間のほぼ中央で光海底
ケーブルを切断し、切断点を修理船上に引き上
げる。
3 光後方散乱法により、切断点から障害点まで
のケーブル長を測定する。
(発明が解決しようとする問題点) したがつて、この方法では、正常の部分の光海
底ケーブルを切断し、再接続するため、修理に必
要な割り入れケーブルの増加、光フアイバ接続点
の増加、修理に必要な時間と経費の増加、埋設区
間の場合には、修理後に残る非埋設区間の増加な
どの問題が生じる。
本願は、これらの問題点を解決するためになさ
れたものであり、光海底ケーブルを切断すること
なく、システムの障害位置検出を可能とする光海
底ケーブル障害点検出方式を提供するものであ
る。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するための、本発明の特徴は
次のとおりである。
2分割されたリング状の磁性体の一方あるい
は両方にコイルを巻いたプローブを用い、 光海底ケーブルが、プローブの中を貫通する
ように、該2分割された磁性体をリング状に連
結し、光海底ケーブルとの間にカレントトラン
スを形成し、 該コイルにパルス状電流を流すことにより、
光海底ケーブル内の導体にパルス状の進行波を
発生させ、 障害点で反射されて戻つてきたパルス波を、
カレントトランスに巻かれた前記コイルと同一
かあるいは別のコイルで検出し、 パルスの往復に要する時間を測定することに
よつて障害点までのケーブル長を測定するこ
と、 および 〓′ 前記コイルに正弦波状の電流を流し、 〓′ コイルに流れる電流と電圧からコイルへの入
力インピーダンスを求め、 〓′ さらに該正弦波の周波数を変えてコイルへの
入力インピーダンスを測定し、 〓′ コイルへの入力インピーダンスと周波数の関
係から障害点までのケーブル長を測定するこ
と。
(作用) 光海底ケーブルは介添電信線、又は高張力線の
ごとき導体線を具備しており、従つてケーブルの
破断点は該導体線の破断点に等しい。本発明では
プローブにより導体線との間にカレントトランス
を構成し、導体線の破断点を求めることにより、
光ケーブルの破断点を求める。
(実施例) 図1は光海底ケーブルの1例を示す断面図であ
る。6本の光フアイバ1と中心のピアノ線2がシ
リコンゴム3の内に埋め込まれている。その外側
は、アルミ3分割耐圧層4、抗張力体(ピアノ
線)5、銅チユーブ6、絶縁体(低密度ポリエチ
レン)7、外被(カーボンブラツク入り高密度ポ
リエチレン)8によつて保護されている。銅チユ
ーブ6等の導体は、中継器へ給電するための導体
としても利用される。このように、光海底ケーブ
ル内には、導体が含まれており、本発明による障
害点検出のために利用できる。
図2は本発明の一実施例で、11a,11bは
リング状の磁性体を半円状に2分割したものであ
る。この磁性体11a、あるいは11bには送波
および受波用コイル12,13が巻かれている。
該磁性体11aと11bは、光海底ケーブルがそ
の中心を貫通するようにリング状に連結され、カ
レントトランス11を形成する。このように磁性
体11a,11bを連結する作業は、有人あるい
は無人の潜水機を用いて行なうことが可能であ
る。
前記コイル12には、電力増幅器15を介し
て、パルス発生器16が接続されている。このと
き、送波用コイル12の巻き数をn2、送波用コイ
ル12に流れるパルス状電流をi2(t)とし、磁性体
11a,11bに透磁率が極めて大きいものを使
用すると、光海底ケーブル14a内の導体(図示
していない)にはn2i2(t)で表わされるパルス状電
流が発生する。
この場合、光海底ケーブルは、内部の導体を中
心導体、海水を外側の導体とする同軸構造の伝送
線路(以下単にケーブルと称する)と見なすこと
ができる。また、障害点(破断点)21における
光海底ケーブル内の導体の接地インピーダンス
Zr1は、通常ケーブルの特性インピーダンスZcと
異なる。したがつて、光海底ケーブル内の導体に
発生したパルス状電流は、ケーブルに沿つて伝播
したのち、障害点21で一部が反射される。この
ときの反射係数Sr1は、(1)式で表わされる。
Sr1=Zr1−Zc/Zr1+Zc (1) 反射されて反対方向に戻るパルス状電流は、前
記カレントトランス11の受波用コイル13で検
出される。17はスイツチング回路で、送波用コ
イル12により誘導された信号が、ケーブルを往
復する前に直接STC18に入力されるのを防ぐ。
すなわち、送波用コイル12にパルス状電流i2(t)
が流れている間は、受波用コイル13とSTC1
8の間を遮断し、電流i2(t)が消滅した直後に受波
用コイル13とSTC18を接続する。
STC18は利得が時間と共に増大する増幅器
で、パルス状電流がケーブルを伝播することによ
つて生じる減衰を補正するものである。
受波用コイル13で検出された反射波は、スイ
ツチング回路17とSTC18を介して、波形整
形器19で整形される。さらに、パルス間隔カウ
ンタ20では、パルス状電流がカレントトランス
11と障害点21との間を往復するのに要した時
間τを測定する。ケーブル内の伝播速度をvとす
ると、障害点21までのケーブル長l1は、 l1=vτ/2 (2) で表わされる。
カレントトランス11より左側の光海底ケーブ
ルの先には通常中継器が接続されているため、こ
の中継器からの反射波もカレントトランス11に
戻つてくる。しかし、カレントトランス11を中
継器間の中央に取り付ければ、カレントトランス
11と障害点21の間のケーブル長l1は、カレン
トトランス11と該中継器間のケーブル長l2より
も短かくなる。したがつて、該中継器からの反射
波は、障害点21からの反射波よりも遅れて戻つ
てくるので、測定には影響を与えない。
図2で、14bは切断されたケーブルの他方を
表わしている。また、本実施例では、送波用コイ
ル12と受波用コイル13を別のものとしたが、
同一のコイルを兼用しても良い。また、カレント
トランスを2ケ用意し、一つを送波用、他を受波
用としても良い。さらに、複数のカレントトラン
スを直列あるいは並列に用いて、送波感度、受波
感度を高めることも可能である。
また、本実施例ではパルス電流を用いて測定を
行なつているが、パルスのかわりに擬似ランダム
信号と相関器を用いることもできる。すなわち、
図2において、パルス発生器16を擬似ランダム
信号発生器に、波形成形器19とパルス間隔カウ
ンタ20を相関器におきかえ、擬似ランダム信号
発生器の出力と、受波用コイル13で検知された
反射波の相関関数を求め、その値が最大となる遅
延時間τと(2)式より、障害点21までのケーブル
長lを求める。なお、この場合、スイツチング回
路17は不用である。
さらに、上述の方法では、カレントトランス1
1と障害点21の間のケーブル長l1は判明する
が、障害点21がカレントトランス11のどちら
側にあるのか判別できない。この判別を行なうた
めには、たとえば、カレントトランス11の位置
を光海底ケーブルに沿つてどちらかに移動させ、
再びカレントトランス11と障害点21までのケ
ーブル長l1′を測定すればよい。このとき、もしl1
>l1′であれば、障害点21はカレントトランス1
1を移動させた方向にあり、l1<l1′であれば、そ
の反対の方向に障害点21があることが分かる。
この他、2ケのカレントトランスを適当な間隔で
ケーブルに取り付け、おのおののカレントトラン
スと障害点の間のケーブル長を比較することによ
り、障害点のある方向を知ることもできる。
図3は本発明の他の実施例を示したものであ
る。コイル38には電力増幅器36を介して周波
数が可変である発振器37が接続されている。
該コイル38に流れる電流i2(t)はトランス31と
電流−電圧変換器32により、電圧に変換され
る。コイル38の両端の電圧v2(t)は、増幅器34
により増幅される。v2(t)とi2(t)は位相比較器33
と振幅比較器35により処理され、コイル38へ
の入力インピーダンス Zi=v2(t)/i2(t) (3) が求められる。コイル38への入力インピーダン
スZiの周波数特性から障害点21までのケーブル
長l1を求める原理を、等価回路図4により説明す
る。
図4において、Zlはカレントトランス11から
左側のケーブルを見込んだときのインピーダン
ス、Zrは右側を見込んだインピーダンスである。
カレントトランス11の左側には、ケーブル長l2
の所に中継器があり、中継器内で光海底ケーブル
内の導体は、インピーダンスZr2を介して海水に
接地されているものと仮定する。また、前述のよ
うにこの場合の光海底ケーブルは、内部の導体を
中心導体、海水を外側導体とする同軸ケーブルと
考えることができる。したがつてZlは次式で表わ
すことができる。
Zl=ZcZr2+Zc tanhγl2/Zc+Zr2 tanhγl2 (4) 上式中、Zcはケーブルの特性インピーダンス、
γは伝播定数である。
つぎに、切断点21における光海底ケーブル内
導体の接地インピーダンスをZr1とすると、Zrは Zr=ZcZr1+Zc tanhγl1/Zc+Zr1 tanhγl1 (5) と表わされる。
図4、および上述の式より、コイル38への入
力インピーダンスZiは次のようになる。
Zi=n2 2(Zr+Zl) =n2 2Zc(Zn+Zc tanhγl1/Zc+Zr1 tanhγl1 +Zr2+Zc tanhγl2/Zc+Zr2 tanhγl2) ところで、伝播定数γは、一般に次式で表わさ
れる。
γ=√(+)(+) (7) Ro,Loは直列抵抗とインダクタンス、Go,Co
は並列コンダクタンスとキヤパシタンスである。
すなわち、伝播定数γは周波数(=ω/2π)の関 数である。また、n2,Zc,Zr2,γは既知である
ことを考慮すると、複数の周波数に対してコイ
ル38への入力インピーダンスZiを測定すれば、
以下に述べるような方法により、障害点21まで
の距離l1を求めることができる。
すなわち、たとえば、代表的なl1,l2,Zr1の組
み合わせを複数個選び、おのおのの場合の入力イ
ンピーダンスZiの周波数特性をあらかじめ計算し
ておく。つぎに、測定した入力インピーダンスの
周波数特性とあらかじめ計算してある前記の周波
数特性を比較し、たとえば最小2乗法により、最
も測定値に近い周波数特性を与えるl1,l2,Zr1
組み合わせ(これをl1 1,l2 1,Zr1 1とする)を求め
る。さらに、l1 1,l2 1,Zr1 1に近い値を持つl1,l2
Zr1の組み合わせを複数個選び、その内から最小
2乗法などを用いて、測定値に最も近い入力イン
ピーダンスの周波数特性を与えるl1,l2,Zr1の組
み合わせ(これをl1 2,l2 2,Zr1 2とする)を求め
る。以下、このように(l1 3,l2 3,Zr1 3)…を順次
求めていけば、しだいに真の値l1,l2,Zr1に近づ
くことができる。
以上の説明は光海底ケーブルは対象に行なつた
が、本発明は従来の同軸海底ケーブルに対しても
用いることができる。また、測定に必要な電子回
路は、カレントトランス11を光海底ケーブルに
取り付ける時に用いた有人または無人潜水機に収
容できる。測定結果は潜水機と母船との間の信号
伝送装置(たとえば、母船と潜水機を結ぶテザー
ケーブル)を介して、母船に伝送することも可能
である。
(発明の効果) このように本発明によれば、光海底ケーブルを
切断することなく障害点までのケーブル長を知る
ことができるので、光海底ケーブルの障害修理に
要する時間を短縮し、経費を削減することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
図1は、光海底ケーブルの1例の断面図、図
2,図3は、本発明の一実施例を示し、図4は、
図3におけるコイル38の入力インピーダンスを
求めるために用いた等価回路を示している。 11…カレントトランス、12…送波用コイ
ル、13…受波用コイル、14a,14b…光海
底ケーブル、21…障害点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分割が可能でかつコイルを備えた閉じたリン
    グ状の磁性体を該磁性体によるプローブの中を光
    海底ケーブルが貫通するように設定することによ
    り、該磁性体と光海底ケーブルとの間にカレント
    トランスを形成させ、該カレントトランスを介し
    て光海底ケーブル内の導体に信号電流を流し、障
    害点から反射されてくる該信号電流成分を抽出
    し、該信号電流成分からカレントトランスと前記
    障害点との間のケーブル長を測定することを特徴
    とする光海底ケーブルの障害点検出方式。 2 前記信号電流がパルス状電流であり、該パル
    ス状電流が前記カレントトランスと障害点との間
    を往復するのに要する時間を測定し、該時間から
    カレントトランスと障害点との間のケーブル長を
    測定することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の光海底ケーブルの障害点検出方式。 3 前記信号電流が擬似ランダム信号であり、該
    擬似ランダム信号と障害点から反射されてくる該
    擬似ランダム信号成分との相関関数を求め、最大
    の相関関数を与える遅延時間からカレントトラン
    スと障害点との間のケーブル長を求めることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の光海底ケー
    ブルの障害点検出方式。 4 分割が可能でかつコイルを備えたリング状の
    磁性体を該磁性体の中心部を光海底ケーブルが貫
    通するように設定することにより、該磁性体と光
    海底ケーブルとの間にカレントトランスを形成せ
    しめ、該カレントトランスの前記コイルに正弦波
    状の電流を流し、該コイルに流れる電流と電圧と
    の関係からコイルの入力インピーダンスを測定
    し、前記正弦波状電流の周波数を変化させ、該周
    波数と前記入力インピーダンスとの関係からカレ
    ントトランスと障害点との間のケーブル長を求め
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    光海底ケーブルの障害点検出方式。
JP60244104A 1985-11-01 1985-11-01 光海底ケ−ブルの障害点検出方式 Granted JPS62105058A (ja)

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US5305410A (en) * 1993-02-02 1994-04-19 At&T Bell Laboratories Dielectric optical fiber cables which are magnetically locatable
US5305411A (en) * 1993-02-26 1994-04-19 At&T Bell Laboratories Dielectric optical fiber cables which are magnetically locatable
CN107037311A (zh) * 2016-10-27 2017-08-11 国家电网公司 一种变压器绕组匝间绝缘故障诊断方法与装置
CN112305378B (zh) * 2020-10-21 2023-05-30 中国科学院声学研究所南海研究站 一种光电复合海缆故障测距系统及故障测距方法

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