JPS6223498B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、伝送区間遮断の際に直列給電中継器
のため遠隔給電ループを閉じる回路装置に関す
る。この装置では、複数の中継器が伝送区間内に
間隔を置いて配置され、該複数の中継器の各々に
おいて２本の給電経路の間に補助スイツチが接続
されている。補助スイツチは両給電経路のうちの
一方に挿入接続されたリレーを有し、該リレーは
少なくとも２つのダイオードの直列回路によつて
橋絡され、両給電経路のうちの他方に少なくとも
２つのダイオードから成る第２の直列回路が設け
られている。また、一方の直列回路における２つ
のダイオード間の回路点と他方の直列回路におけ
る２つのダイオード間の回路点との間に、前記リ
レーの開閉接点と抵抗から成る直列回路が設けら
れている。そして、前記リレーと第２のダイオー
ド直列回路とが、中継器ごとに相互に別の給電経
路に挿入接続されている。

このような回路装置は、ドイツ連邦共和国特許
第1762599号明細書からすでに公知である。公知
の回路装置は、給電区間の断線時に、直列給電さ
れる補助局に対して遠隔給電ループを閉じるため
に使われる。その際占有されていない補助局は、
並列給電される２つの増幅器から成り、この２つ
の増幅器は２本の給電線によつて反対方向から給
電される。給電路の断線時にも通信伝送系の少な
くとも一部分で給電を維持するために、各中継器
においてリレーコイルと増幅器の負荷抵抗とが、
別の遠隔給電線内に挿入されている。リレー接点
を有する並列接続路は分離回路を介して形成され
ておりこの分離回路は少くとも２つのダイオード
の直列回路から成り、この直列回路はそれぞれ負
荷抵抗およびリレーコイルに対して並列接続され
ている。

上述の構成によつて負荷が均一に分布した遠隔
給電系では、断線した給電路を再接続する場合
に、補助スイツチのリレー回路がどちらの給電線
に配置されていても、給電路上でのリレーコイル
および並列接続路の位置を確実に検出ないし確保
できる。補助スイツチは４端子回路網である。そ
の一方の端子対は、遠隔給電ループないし給電線
対の信号源側に、他方の端子対は給電源と反対側
に接続されている。４端子回路の直列分岐にある
リレーコイルを中継器ごとに逆の給電線に接続
し、かつ遠隔給電ループ内でエネルギーの流れる
方向を一定にすれば、４端子回路網を流れるエネ
ルギーの方向は中継器ごとに逆になる。

さらに、ドイツ連邦共和国特許出願第
2833022.5号明細書（特願昭54−95112号）から、
直流直列給電によつて通信伝送装置の中継器を遠
隔給電する装置が公知である。この装置では、給
電装置内にある２つの定電流源の直列回路が給電
路に設けられている。２つの定電流源は、給電線
対により相互接続されており、またそれぞれが給
電区間全体に給電できる。公知の装置では、給電
路のどの箇所で断線が生じてもエネルギーの供給
は維持されるので、通信伝送路が遮断することは
ない。また、給電ループの断線時には補助スイツ
チによつて２本の給電線が自動的に接続されるの
で、この補助スイツチが配属された中継増幅器は
非断線側の定電流源から引続いて給電される。断
線箇所を修理すれば、補助スイツチによる給電線
の接続は自動的に解除される。

遠隔給電路に定電流を供給するのが１つの給電
装置であるか２つの給電装置であるかには無関係
に、遠隔給電回路のどこかで断線が生じると、す
べての補助スイツチのリレーが復旧し、従つて２
本の給電線の間に並列接続路が形成される。続い
て、遠隔給電路が両端から給電される場合は、２
つの給電装置に発する２つの給電ループが形成さ
れ、中継器に対する給電が維持される。この時、
各補助スイツチのリレーは順次応動し、並列分岐
接続路は分離されていくが、断線箇所の両側にあ
る並列分岐接続路だけは維持される。

以上のような遠隔給電装置を所定の用途に用い
る場合、抵抗値の設定にあたつて相反する条件を
同時に充たす必要がある。

一方では、低抗値をできるだけ小さくしなけれ
ばならない。断線時に中継器ケーシング内に生じ
る熱損失を低く抑え、ケーブル断線箇所での接触
時電圧を許容限界値内に留めるためである。この
場合、線路の自由端（ないし露出端）に何かが接
触しても、補助スイツチが投入接続されたり、応
動したりし得ないようにする必要がある。他方
で、抵抗値は次のような程度の高さの値にしなけ
ればならない。即ち断線時に後続する電力変換器
ないしインバータの入力電圧が高くなつていて
も、すべての補助スイツチが迅速に切換えられ、
この数msの切換時間の間に電力変換器（インバ
ータ）出力側における動作電圧が許容値以上低下
しないような程度の高さにする必要がある。つま
り、断線箇所の直前にある補助スイツチでは、人
体保護のために決められた最大電圧より電圧降下
を小さくしなければならないようにするが、それ
以外の給電区間内の断線箇所の手前（断線箇所と
給電装置との間）では、抵抗における電圧降下を
動作中の電力変換器（インバータ）の入力電圧よ
りかなり大きくするのである。

片端給電される遠隔給電路でも、給電路が短時
間断線した時すべてのリレーが復旧し、従つて断
線後できるだけ早く給電路を再形成しなければな
らない場合には、上で述べたことがそのまま当て
はまる。

本発明の課題は、冒頭で述べた回路装置におい
て、遠隔給電路が断線してリレーが復旧した後
に、遠隔給電路を確実にかつできるだけ迅速に再
形成することである。

本発明によれば、この課題は次のようにして解
決される。すなわち、前記抵抗の部分抵抗と並列
に橋絡回路を各補助スイツチに設け、給電経路が
断線した後、前記部分抵抗を橋絡回路によつて橋
絡する、のである。

この構成によれば、上で述べた抵抗に関する相
反する要求は確実に充たされる。また橋絡回路
は、RC素子によつて制御可能なサイリスタを含
んでいる。

本発明の実施例において、人身保護のため使わ
れる電圧低下部に対して次のようにして特に高い
安全性が得られる。すなわち部分抵抗に、電子橋
絡回路に加えて機械サーモスイツチを並列接続す
るのである。

本発明の別の有利な実施例では、抵抗を介して
流れる遠隔給電電流成分の電圧降下が、例えばリ
レーの応答感度に合わせて、動作する変換器の給
電入力端子に加わる直流電圧よりも高くなるよう
に、橋絡前の抵抗値が選定されている。その際特
に回路装置は次のように構成される。すなわち給
電直流電流と橋絡後の抵抗値との積が、人身保護
を考慮した所定の最大電圧より小さいようになつ
ている。

本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

第１図は、通信伝送装置の中継器、例えば光波
ガイド区間の再生中継器に遠隔給電を行う装置を
示している。

遠隔給電路は、光波ガイドに付加して設けられ
た給電線を介して延びている。給電線は、詳細に
は図示しない抵抗として表わされている。同軸線
路による通信伝送区間、例えば搬送伝送区間の場
合、遠隔給電路は、例えばケーブルと共に被覆さ
れた専用の給電線を介して延びている。この場
合、断線しているのが給電路だけなら、通信路の
接続は引続き維持される。

通信伝送装置の中継器２１…２３は、定電流ｌ
による直列給電によつて給電される。例えば再生
中継器または再生増幅器である中継器２１…２３
には、負荷装置用の動作電圧を供給する変換器５
が設けられており、この変換器の入力端子を通つ
て遠隔給電電流ｌが流れる。変換器５はそれぞれ
の線路増幅器４に給電する。この線路増幅器は、
通信伝送区間の伝送方向毎に１つの個別増幅器を
含んでいる。図には詳細に示されていないが、２
つの個別増幅器は並列給電されるので、遠隔給電
回路装置に対しては並列直列給電が行われる。

変換器５は、遠隔給電路において直列に動作す
る。変換器５の入力端子は、均一な負荷分散を行
うため、中継器ごとに交互に逆の給電線に接続さ
れている。ただしこれらの入力端子は、場合によ
つては同一の遠隔給電線内にそう入してもよい。

給電線対の両端はそれぞれ遠隔給電装置１１な
いし１２に接続されているので、冗長性を持つた
両端給電が行われる。その際遠隔給電路内におい
て、両方の遠隔給電装置１１および１２の直列回
路が作用する。それぞれの遠隔給電装置１１，１
２は、いわゆる「常に準備された予備装置」の方
式で全遠隔給電区間に給電できる。従つて、１つ
の遠隔給電装置または給電区間に障害が生じて
も、中継器は遮断せずに引続き動作する。

冗長性を必要としない場合は、どちらかの遠隔
給電装置の位置で給電線を直接接続すればよい。

第１図に示された回路装置において、給電路の
どこかで２本の給電線間に接続が生ずると、遠隔
給電装置１１は即座にこの箇所まで給電を行う。
給電装置１２も同様に接続箇所まで給電するの
で、すべての給電区間に引続いて給電が行なわれ
る。

給電線対が断線した時でも中継器が中断なく動
作するように、各中継器に補助スイツチ３を設け
る。この補助スイツチは、１本または２本の給電
線が断線した時に断線箇所の前で遠隔給電路を閉
成し、それによつて中継器の変換器５が引続き給
電されるようにする。このような補助スイツチを
第２図および第３図に詳細に示す。補助スイツチ
における給電線の接続は、断線の修理後に自動的
に解除される。

第２図は、高感度リレー８１を使用した際の補
助スイツチの構成を示している。

補助スイツチ３１は、一方の側で端子Ａ，Ｃに
より、他方の側では端子Ｂ，Ｄによつて遠隔給電
路と接続されている。変換器５と接続された端子
ＡおよびＢは、ダイオード７１および７２の直列
回路を介して相互接続されている。端子Ｃおよび
Ｄの間にはリレー８１が接続されており、このリ
レーは、ダイオード７４，７５の直列回路によつ
て橋絡されている。ダイオード７１，７２の接続
点と７４，７５の接続点との間に、抵抗６１，６
２およびリレー８１の開閉接点８２から成る直列
回路が接続されている。さらに抵抗６２と並列に
橋絡回路９が接続されている。リレー８１の応答
電圧は、ダイオード７４および７５の閾値電圧よ
り低く選定されており、従つてリレーコイルに対
する分流は生じない。

第２図の回路において、端子Ｂ，Ｄの方向で給
電区間が断線すると、変換器５は端子Ａ，Ｃの方
向から引続き駆動される。この時給電電流は、端
子Ａから、変換器５の入力端子（ダイオード７１
は阻止されている）、ダイオード７２および抵抗
６１，６２を介して閉じたリレー接点８２へ流
れ、そこからダイオード７４および端子Ｃを介し
て電源源へ戻る。リレー８１は、障害を起した端
子Ｂ，Ｄ方向の給電区間を監視する。

断線が端子Ａ，Ｃの方向で生じると、変換器５
は、端子Ｂ，Ｄの方向から引続き駆動される。こ
の時電流は、端子Ｄからダイオード７５、接点８
２、抵抗６２，６１、ダイオード７１、変換器５
を介して端子Ｂへ流れる。リレー８１は、端子
Ａ，Ｃ方向の給電区間を監視する。

第３図は、低感度リレー８１′を使用した場合
の補助スイツチの変形例を示している。第３図に
よる補助スイツチと第２図との相違は、抵抗６１
を省略した代りに、ダイオード７４および７５と
直列にそれぞれ１つの抵抗７８ないし７９を配置
したことである。

第２図、第３図に示した補助スイツチのダイオ
ードブリツジ７１，７２，７４，７５によれば、
ただ１つのリレー８１ないし８１′を用いて、給
電方向と関係なく補助スイツチに同じ動作を行な
わせることができる。

エネルギ流方向が変化しない用途の場合、ダイ
オード７１ないし７５は省略できる。その場合、
例えば端子Ａ，ＣからＢ，Ｄへ流れるエネルギ流
に対して、ダイオード７２および７４の代りに短
絡路が使われ、ダイオード７１および７５は省略
される。

第２図または第３図の補助スイツチにおいて、
抵抗６１および６２、ないし６２および６１１、
または６２および６１２から成る並列分路の抵抗
値は、変換器５の動作時に補助スイツチ３が確実
に動作するような値に選定される。すなわち、遠
隔給電ループの断線時に変換器５の給電入力端子
に比較的高い入力電圧が加わる場合でも補助スイ
ツチが動作できるようにする。変換器入力電圧の
引続き維持は、例えばその都度入力端子において
有効なコンデンサまたはフライホイールダイオー
ドを有するリレーコイルによつて制限されること
があり、かつフライホイールダイオードは遠隔給
電の短期間断線を橋絡するために使われる。その
際フライホイールダイオードとしてブリツジ回路
のダイオード７１，７２を使うことができる。

さらに、所定時間△ｔの経過後に並列分路内の
抵抗の一部分を短絡する回路が設けられている。
この回路によつて抵抗を短絡すれば、残りの抵抗
における電圧降下は、接触時の安全性および熱発
生に関する条件を充たす値になる。リレー接点８
２が閉成されてから短絡回路９によつて抵抗６２
が短絡されるまでの遅延時間△ｔはかなり短く選
定されており、給電区間で新しく給電ループが再
形成されるのに必要な時間だけ、短絡前の抵抗値
が維持されるようにする。例えば給電ループの再
形成に要する時間は10¹msのオーダにあり、遅延
時間△ｔは10²msのオーダにある。従つて、給電
線の断線部分において常に十分な接触保護が行な
える。なぜなら、給電線の断線から心線端部が表
に出るまでの間に、人間が接触することはないか
らである。

第４図は補助スイツチの並列分路を示してい
る。対応する電圧時間経過は第５図に示されてい
る。

第６図は、有利な橋絡回路に対する実施例を示
している。抵抗６２は、一方ではサイリスタ９の
陽極陰極間により、他方ではサーモスイツチ９１
によつて橋絡されている。サイリスタ９を制御す
るために、抵抗９４およびコンデンサ９５から成
り、かつ抵抗６２に接続された直列回路が用いら
れる。コンデンサ９５と抵抗９４との接続点は、
４層ダイオード９３および抵抗９６を介してサイ
リスタ９の制御電極に通じている。従つてコンデ
ンサ９５は、４層ダイオード９３またはダイアツ
ク９３を介して、サイリスタ９の制御電極と陰極
との間に接続されている。

抵抗６２は、ダイオードブリツジ回路９７に接
続されており、この回路の別の端子対は、詳細に
図示されていない補助スイツチの並列分路にある
抵抗６１に対して直列に接続されている。

サイリスタを含むダイオードブリツジの代り
に、相応して接続されたトライアツクを使用する
こともできる。

第６図に示された回路装置は、電子的な短期間
橋絡のため使われ、また外部からの電流供給を必
要としない。この回路装置は、リレー接点８２を
操作した後（故障のない区間において）すぐに再
び動作準備できる。この回路装置は、給電区間の
正常動作期間中には電流が流れないので、故障率
が極めて低い。しかも、この回路装置と並列に付
加的なサーモスイツチ９１が配置されている。こ
のサーモスイツチは、回路が故障した際抵抗の加
熱によつて応答する。それにより人身保護のため
必要な電圧低下に対して特に高度な安全性が得ら
れる。

並列分路における抵抗を切換えれば、補助スイ
ツチの設計に対して次のような利点が得られる。
すなわち、リレーの公差に関する実現困難な要求
に妥協的解決策を求める必要はなく、その代り
に、給電区間内での連続接続および断線箇所の前
におけるループ閉成のために、所望の抵抗値を任
意に選択できる。最後に、本発明による回路装置
の動作について、補足的に説明する。

遠隔給電経路がどこかの箇所で断線すると、各
補助スイツチのリレー８１が復旧し、リレー接点
８２が閉成する。この時、補助スイツチの中で、
すべての抵抗６１，６２（第２図）または６１
１，６２ないし６１２，６２（第３図）が直列に
接続されるので、補助スイツチの並列分路は比較
的高抵抗になる。そして、断線箇所に最も近い中
継器内にある補助スイツチの並列分路が、線路抵
抗を介して隣接する補助スイツチの並列抵抗と接
続される。この補助スイツチも、同じようにして
隣接の補助スイツチと接続され、その他の補助ス
イツチも同様に接続されて行く。従つて、給電電
流の大部分が並列抵抗を介して流れ、給電経路を
介して流れる各電流の比は、例えば３：１にな
る。

こうして、片端給電の場合は給電源から断線箇
所の直前の中継器まで、新たな１つの代替の遠隔
給電ループが形成され、両端給電の場合は断線箇
所の両側に２つの新しい代替の給電ループが形成
される。

新たな給電ループが形成されると、リレーが
次々に応動し、各補助スイツチの並列分路は開成
される。ただし、断線箇所の直前にある補助スイ
ツチのリレーだけは応動しない。このリレーのコ
イルには電流が流れないからである。従つて、こ
の補助スイツチの並列分路を介して全給電電流が
流れる。

この状態で所定の微小時間△ｔが経過すると、
上述した補助スイツチの部分抵抗６２が橋絡回路
９によつて橋絡されるので、並列分路の抵抗値は
低抵抗値に制御される。従つて並列分路における
電圧降下も、人間が接触しても安全な程度の値ま
で低下する。遠隔給電電流は定量化された一定の
電流なので、この時並列分路を流れる電流は変化
しない。

既述のように、新たな給電ループが形成されて
から断線箇所の直前の部分抵抗６２が橋絡される
までの時間は、例えば10²msのオーダにある。従
つて、この間に、人間が断線箇所に接触するおそ
れは、事実上皆無である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通信伝送装置の中継器に中断なく遠
隔給電を行う回路装置の図、第２図および第３図
は、補助スイツチ、すなわち区間しや断の際遠隔
給電ループを閉じる回路を示す図であり、しかも
第２図は高感度リレーを持つものであり、第４図
は、補助スイツチの並列分路を示す図、第５図
は、第４図による並列分路を含む補助スイツチに
対する電圧線図、第６図は、時限回路によつて制
御される橋絡回路の図である。 ３…補助スイツチ、５…変換器、９…橋絡回
路、１１，１２…遠隔給電装置、２１，２２，２
３…中継器、６１，６２，６１１，６１２…並列
抵抗、９１…サーモスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 伝送区間の遮断の際に直列給電中継器のため
   遠隔給電ループを閉じる回路装置であつて、 複数の中継器が伝送区間内に間隔を置いて配置
   され、該複数の中継器の各々において２本の給電
   経路の間に補助スイツチが接続され、 補助スイツチは両給電経路のうちの一方に挿入
   接続されたリレーを有し、該リレーは少なくとも
   ２つのダイオードの直列回路によつて橋絡され、
   両給電経路のうちの他方に少なくとも２つのダイ
   オードから成る第２の直列回路が設けられ、一方
   の直列回路における２つのダイオード間の回路点
   と他方の直列回路における２つのダイオード間の
   回路点との間に、前記リレーの開閉接点と抵抗か
   ら成る直列回路が設けられ、 前記リレーと第２のダイオード直列回路とが、
   中継器ごとに相互に別の給電経路に挿入接続され
   ている、 直列給電中継器のため遠隔給電ループを閉じる
   回路装置において、 前記抵抗６１，６２；６１１，６１２，６２の
   部分抵抗６２と並列に橋絡回路９が前記補助スイ
   ツチの各々に設けられ、給電経路が断線した後、
   前記部分抵抗６２が橋絡回路９によつて橋絡され
   る、 ことを特徴とする直列給電中継器のため遠隔給電
   ループを閉じる回路装置。 ２ 橋絡回路９が、RC素子９４，９５によつて
   制御可能なサイリスタ９２を含む、特許請求の範
   囲第１項記載の回路装置。 ３ 部分抵抗６２に、電子橋絡回路９に加えて機
   械サーモスイツチ９１が並列接続されている、特
   許請求の範囲第１項記載の回路装置。 ４ 接続された別の範囲において抵抗を介して流
   れる遠隔給電電流成分の電圧降下が、例えばリレ
   ーの応答感度に合わせて、動作する変換器の給電
   入力端子に加わる直流電圧よりも高い、特許請求
   の範囲第１項記載の回路装置。 ５ 給電直流電流Ｊと橋絡後の抵抗値との積が、
   人身保護を考慮した所定の最大電圧より小さいよ
   うに、橋絡後の抵抗値が決められている、特許請
   求の範囲第１項記載の回路装置。