(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐ユニット（２０）及び、分岐ユニット（２０）と端局（２２）の間で電気信号および光信号を搬送するために構成されている、第１の光ケーブルセグメント（２３）及び第２の光ケーブルセグメント（２４）とを含む水中接続アセンブリであって、第１の光ケーブルセグメント（２３）は、一端で前記端局（２２）に接続されており、他端で第１の海中アーシング電極（２５）により第１の海中アースに連結されるように構成されており、分岐ユニット（２０）は、第２の光ケーブルセグメント（２４）を介して第２の海中アーシング電極（２６）により第２の海中アースに連結されるように構成されており、第１の海中アーシング電極（２５）と第２の海中アーシング電極（２６）とは、互いに電気的に分離されており且つ互いに分離した場所に配設されるように構成されていることを特徴とする、水中接続アセンブリ。
【請求項２】
使用中、第１の海中アーシング電極（２５）と第２の海中アーシング電極（２６）とが海中アーシングユニット（４０）により互いに分離されており、海中アーシングユニット（４０）は、第１の海中アーシング電極（２５）と第２の海中アーシング電極（２６）とを互いに分離された状態に維持するように構成されている、請求項１に記載の水中接続アセンブリ。
【請求項３】
水中装置が海底分岐ユニットである、請求項１または請求項２に記載の水中接続アセンブリ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水中接続アセンブリを含む、海底光通信システム。
【請求項５】
水中オイルおよびガス通信ネットワークを含む、請求項４に記載の海底光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底光通信システムなどの水中通信システムで使用するための水中接続アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
水中通信システムでは、第１の端局を第２の端局に接続するために、通常、ケーブルが水中に敷設されている。そのようなシステムでは、端局から水中増幅器へ電力を供給しながら、２つの端局間でかなりの量のデータを搬送するためにケーブルが使用される可能性がある。そのようなケーブルは、通常、幹線ケーブルまたは単に幹線と呼ばれる。
【０００３】
海底光通信システムでは、いくつかの地上局または海上プラットホームを幹線に接続することが必要とされる可能性がある状況が存在する。通常、地上局を幹線に接続するために、これは追加ケーブルセグメントを使用することにより行われる。ケーブルセグメントは、通常、分岐ユニットにより幹線に接続されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの場合、ケーブルセグメントは、通常は電力供給経路の再構成を可能にするリピータ型セグメントである。リピータ型セグメントにより、通常、セグメント内で一定の距離を移動することの結果として減衰されている可能性がある光信号を増幅するために光ケーブルの長さに沿って１つまたは複数のリピータが使用されている水中光ケーブルセグメントを指すことが意図されている。
【０００５】
次いで、追加セグメントは、通常は給電機器のケーブル終端処理キュービクル経由で、地上局において安全に終端処理される。
【０００６】
他方、追加セグメントの長さが増幅器の使用を正当化するには十分に長くないまたはネットワークが増幅を必要とせずに海上プラットホームを地上局に相互接続することを目的としているいくつかの状況では、非リピータ型セグメントが使用されてもよい。
【０００７】
セグメント上にリピータがない場合、そのセグメント上で動作するために必要な電力は、通常、セグメントに直接接続されている地上局または海上局により供給される。
【０００８】
幹線ケーブル上に存在する電圧は通常は高い（最大１２から１５ＫＶ）ので、分岐ユニットがケーブル保守業務中にスイッチを切るように再構成されている場合でも、幹線上に存在する電圧がセグメントの終端に印加される可能性がある状況を回避することが望ましい。
【０００９】
幹線上の電圧が分岐ユニットおよび分岐ユニットを端局に接続しているセグメントを介して端局に印加される状態を回避するために、１つの知られている解決策が、前記セグメントが接続されている分岐ユニットの分岐ケーブルから海中アースへの永久接続を設けることである。これは、通常、通常は海中電極により、分岐ユニットにおいてまたはそれに近接して行われる。しかし、海底への海中電極の安定した長続きする接触が常に確実ではないことが多く、したがってそのような海中アーシングにおいて障害を起こす可能性があるため、この解決策は欠点を有する。そのような障害の１つの理由は、海中電極に欠陥があることおよび／または海中電極が分岐ユニットから絶縁されることである可能性がある。そのような場合には、分岐ユニットは海中アースから切断されており、システムの安全を保証することができない可能性がある。通常、保守業務が端局（地上局または海上プラットホーム）で実施される場合、端局における不要な高電圧の存在を回避するために、分岐ユニットは、幹線ケーブルと端局との間に電気的接続が存在しないように構成されている。
【００１０】
しかし、そのような保守業務中に分岐ユニットの誤動作が発生した場合、幹線からの電圧はセグメントを介して端局に印加される可能性がある。したがって、アース接続が機能しなくなった場合、幹線からの上述の高電圧（１０ＫＶ以上）が端局に出現する可能性がある。そのような場合には、作業している作業員が例えば保守業務（エレクトローディングと呼ばれることが多い）を実施しながら端局とコンタクトしている可能性があり、（例えば高電圧の偶発的存在がスパークを発生させる場合に）作業員の傷害および／または地上プラットホームもしくは海上プラットホームへのかなりの損傷をもたらす可能性があるため、これは危険である可能性がある。
【００１１】
本開示のいくつかの実施形態が、電気信号および光信号を端局へおよびそこから搬送するように構成されている、水中装置と光ケーブルセグメントとを含む水中接続アセンブリの特徴を記載しており、光ケーブルセグメントは、第１の海中アーシング電極により第１の海中アースに連結されるように構成されており、水中装置は、第２の海中アーシング電極により第２の海中アースに連結されるように構成されており、使用中、第１の海中アーシング電極と第２の海中アーシング電極とは互いに分離した場所に配設されている。
【００１２】
いくつかの特定の実施形態によれば、使用中、第１の海中アーシング電極と第２の海中アーシング電極とは、海中アーシングユニットにより互いに分離されており、海中アーシングユニットは、第１の海中アーシング電極と第２の海中アーシング電極とを互いに分離された状態に維持するように構成されている。
【００１３】
本開示のいくつかの実施形態が、本明細書に特徴を記載されている水中接続アセンブリを含む海底光通信システムに関する。
【００１４】
いくつかの特定の実施形態によれば、海底光通信システムは水中オイルおよびガス通信ネットワークを含む。
【００１５】
本発明のこれらのかつさらなる特徴および利点が、限定目的でなく例示目的で、添付図面を用いて以下の説明および特許請求の範囲において、さらに詳細に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】知られている水中装置の接続構成の例示的概略図である。
【図１ｂ】知られている水中装置の接続構成の例示的概略図である。
【図２】いくつかの実施形態による水中接続アセンブリの例示的概略図である。
【図３ａ】図２の水中接続アセンブリの接続シナリオの例示的概略図である。
【図３ｂ】図２の水中接続アセンブリの接続シナリオの例示的概略図である。
【図４】図２の接続アセンブリで使用するために構成されている海中アーシングユニットの多少詳細な例示的概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
簡単にするために、図面は主に本開示を理解するために関連のある接続要素を示すことを目的としているということに留意すべきである。他の接続要素、例えば光信号を伝達するために使用される光ファイバおよび／または電力を伝送するために使用される電気ケーブル、が示されていないが、これらの要素は存在しておりかつ本明細書に記載されている装置の動作に必要である可能性があることを、当業者は理解するであろう。
【００１８】
図１ａおよび図１ｂでは、知られている水中装置の２つの構成の例示的概略図が示されている。これらの図における同様の要素は同様の参照番号を有する。水中装置は、例えば海底分岐ユニットであってもよい。以下の説明では、非限定的例として海底分岐ユニットが参照されている。
【００１９】
図１ａは、幹線ケーブル（または幹線）１１に連結されている水中分岐ユニット１０を示す。端局１２、例えば地上局または海上プラットホーム、が、分岐ケーブル（もしくはケーブルセグメント）１３により分岐ユニット１０に連結されている。ケーブルセグメントは、（図示されていないが）光信号を搬送する光ファイバと電力を伝送する電気ケーブルとを含む光ケーブルであってもよい。図１ａのシナリオでは、分岐ユニット１０の第１の構成が示されており、そこでは、幹線１１がポートＡおよびポートＢに連結されており、分岐ケーブル１３は海中アーシング電極１４により海中アースに接続されている。しかし、上述の通り、海中アース電極１４が海中アースへの確実な接触を成さないという状態が起こる可能性がある。そのような状況では、エラーまたは誤動作により分岐ユニット１０が幹線電圧を分岐ケーブル１３上に切り替えた場合、この電圧は端局１２に存在するようになることにより、例えば保守作業の実施など、端局で作業している作業員にかなりの危険を引き起こすと考えられ、または端局１２の機器に相当の損傷を招くと考えられる。
【００２０】
図１ｂは、ポートＡおよびポートＢに連結されている幹線１１ならびに分岐ケーブル１３は全て海中アーシング電極１４により海中アースに接続されている、分岐ユニット１０の構成の異なるシナリオを示している。
【００２１】
また、他の構成が可能であるが、それらは本明細書の理解に関連しないと考えられるので、本明細書には記載されていない。
【００２２】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による水中接続アセンブリの例示的概略図を示す。接続アセンブリ２は、非限定的例として幹線２１に連結されている分岐ユニット２０であってもよい水中装置を含む。端局２２、例えば地上局または海上プラットホームが、以下にさらに記載されるように、一式の分岐ケーブル（またはケーブルセグメント）２３および２４により、分岐ユニット２０に連結されている。ケーブルセグメントは、（図示されていないが）光信号を搬送する光ファイバと電力を伝送する電気ケーブルとを含む光ケーブルであってもよい。
【００２３】
図に示されている通り、端局２２と分岐ユニット２０との間の連結は、一端で端局２２に接続されており、他端で第１の海中アーシング電極２５により第１の海中アースに接続されている第１の分岐ケーブル２３と、一端で分岐ユニット２０に接続されており、他端で第２の海中アーシング電極２６により第２の海中アースに接続されている第２の分岐ケーブル２４とを含む。図に示されている通り、第１の海中アーシング電極２５と第２の海中アーシング電極２６とは互いに分離されており、それにより、２つのアーシング電極間に電気接点が存在しない。
【００２４】
図２の特定のシナリオでは、幹線２１は、ポートＡおよびポートＢに連結されており、分岐ケーブル２４は、第３の海中アーシング電極２７により第３の海中アースに接続されている。
【００２５】
この配列では、海中アース電極２７が海中アースに確実な接触を成さなかった場合、エラーまたは誤動作により分岐ユニット２０が幹線電圧を分岐ケーブル１３上に切り替えた場合でも、分岐ケーブル２４の端部において安全なアース接続を実現すると考えられる第２の海中アーシング電極２６の存在により、この電圧は端局２２に接続されないため、図１ａの場合に検討されている危険および損傷のリスクはもはや存在しないと考えられる。さらに、第１の分岐ケーブル２３と第２の分岐ケーブル２４）との間の物理的分離の存在および分岐ケーブル２３の端部における第１の海中アーシング電極２５の存在が、さらなる安全要因およびセキュリティ要因を確実にする。
【００２６】
しかし、付加的な安全要因およびセキュリティ要因として、第１の海中アーシング電極２５と第２の海中アーシング電極２６とは、水を介した２つの海中アーシング電極間の電気的結合のリスクを無くすかまたは実質的に低減するために、互いに電気的に分離されており、互いから都合の良い距離を置いて分離した場所に配設されている。都合の良い距離の例が１０メートル以上である可能性がある。
【００２７】
図３ａは、幹線の第１のセグメント３１ａがポートＡ、ポートＣ、および分岐ケーブルセグメント３４を介して海中アーシング電極３６に連結されており、幹線の第２のセグメント３１ｂがポートＢを介して海中アーシング電極３７に連結されており、端局３２は、分岐ケーブルセグメント３３を介して海中アーシング電極３５に連結されている、分岐ユニット３０における第１のシナリオを示す。図３ｂは、幹線の第１のセグメント３１ａがポートＡを介して海中アーシング電極３８に連結されており、幹線の第２のセグメント３１ｂがポートＢ、ポートＣ、および分岐ケーブルセグメント３４を介して海中アーシング電極３６に連結されており、端局３２は、分岐ケーブルセグメント３３を介して海中アーシング電極３５に連結されている、分岐ユニット３０における第２のシナリオを示す。
【００２８】
ここで再度、２つの物理的に分離された海中アーシング電極３６および３７の使用は、作業員および機器への損傷の上述のリスクに関して、かなりの安全要因およびセキュリティ要因をもたらす。
【００２９】
分岐ケーブル２３および分岐ケーブル２４の各端部が、海中アーシングユニット２８内に組み込まれていることが好ましい。当該海中アーシングユニットは、２つの電極間の確実な分離を実現するために、第１の海中アーシング電極２５と第２の海中アーシング電極２６との間の物理的分離を維持することが意図されている。
【００３０】
図４は、図２の接続アセンブリ内の海中アーシングユニットの例示的概略図を示す。図に示されている通り、海中アーシングユニット４０は、第１の分岐ケーブルセグメント、例えば端局に連結されているセグメント、の端部４１と、第２の分岐ケーブルセグメント、例えば分岐ユニットに連結されているセグメント、の端部４３とを組み込んでいる。水を介した２つの海中アーシング電極間の電気的結合のリスクを回避するかまたは実質的に低減するのに十分な距離が第１のアーシング電極４２と第２のアーシング電極４４との間で確実にされるように、第１の分岐ケーブルセグメントの端部４１は、一方の端部で海中アーシングユニット４０に固定されている第１のアーシング電極４２に連結されており、第２の分岐ケーブルセグメントの端部４３は、もう一方の端部で海中アーシングユニット４０に固定されている第２のアーシング電極４４に連結されている。
【００３１】
海中アーシングユニット４０は、第１の分岐ケーブルセグメントの端部４１と第１の海中アーシング電極４２との間に配設されている要素４５（例えば抵抗器）を含み、地上局または海上プラットホームからの分岐の継続性の監視を容易にすることが好ましい。この要素は、海中アーシングユニット４０の内側に設置されていてもよい。
【００３２】
そのような組合せが互換性がありかつ／または補完的である限り、本発明の種々の実施形態が組み合わせられてもよい。
【００３３】
さらに、特許請求されている手段に対応する構造リストは包括的でないこと、および当業者は均等の構造が本発明の範囲から逸脱することなく記載されている構造の代わりにされ得ると理解していることに留意すべきである。
【００３４】
当業者には当然のことながら、本明細書における任意のブロック図は、本発明の原理を具体化する例示的電気回路の概念図を示している。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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