(57)【要約】【課題】たとえば遠制親局と光子局との間を光ファイバケーブルで接続しても広範囲に設置された光子局をカバーできる柱上光増幅器を提供する。【解決手段】光ファイバケーブルを介して送信される光信号を増幅するための電柱に設置される柱上光増幅器１は、扉を有する外箱１０と、外箱１０内に取り付けられたかつ光信号を増幅するための光増幅部が収容された光増幅器ユニット２０と、外箱１０に設けられたアース接続端子３１と、外箱１０に設けられたかつ光増幅器ユニット２０に給電するための電源線を外部から外箱１０内に通線するための電源線通線口３２と、外箱１０に設けられたかつ光ファイバケーブルを外部から外箱１０内に通線するための光ファイバケーブル通線口３３と、外箱１０の両側面に取り付けられたかつ外箱１０を電柱へ取り付けるための取付具４０とを備える。【選択図】  図１
2005159560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバケーブル（２）を介して送信される光信号を増幅するための電柱に設置される柱上光増幅器（１）であって、
扉を有する外箱（１０）と、
該外箱（１０）内に取り付けられたかつ前記光信号を増幅するための光増幅部（１１４）が収容された光増幅器ユニット（２０）と、
前記外箱（１０）に設けられたアース接続端子（３１）と、
前記外箱（１０）に設けられたかつ前記光増幅部ユニット（２０）に給電するための電源線を外部から前記外箱（１０）内に通線するための電源線通線口（３２）と、
前記外箱（１０）に設けられたかつ前記光ファイバケーブル（２）を外部から前記外箱（１０）内に通線するための光ファイバケーブル通線口（３３）と、
前記外箱（１０）の両側面に取り付けられたかつ該外箱（１０）を電柱へ取り付けるための取付具（４０）と、
を備える、
ことを特徴とする、柱上光増幅器。
【請求項２】
前記光増幅器ユニット（２０）が、前記外箱（１０）の前記扉側から取り外し可能に前記外箱（１０）内に取り付けられていることを特徴とする、請求項１記載の柱上光増幅器。
【請求項３】
前記光増幅器ユニット（２０）が、
外部から前記電源線通線口（３２）を通って前記外箱（１０）内に通線される前記電源線と前記光増幅器ユニット（２０）内の電源線（１０２）とを接続するための電源入力端子（１０１）と、
前記光増幅器ユニット（２０）内の電源線（１０２）に設けられた電源スイッチ（１０３）およびヒューズ（１０４）と、
バッテリボックス（１０８）内に収容されたバッテリと、
外部電源との絶縁用の電源トランス（１０６）と、
該電源トランス（１０６）に接続された電源回路（１１１）と、
該電源回路（１１１）に接続されるとともにバッテリボックス接続コネクタ（１１３）を介して前記バッテリに接続された該バッテリの充電用の電流制限抵抗器（１１２）と、
前記電源回路（１１０）から供給される電圧により動作する光増幅部（１１４）と、
前記光ファイバケーブル（２）を介して送信される第１の光信号を前記光増幅部（１１４）に入力するとともに該光増幅部（１１４）により増幅された第１の光信号を前記光ファイバケーブル（２）に出力するための第１の入出力光コネクタ（１１５）と、
前記光ファイバケーブル（２）を介して送信される第２の光信号を前記光増幅部（１１４）に入力するとともに該光増幅部（１１４）により増幅された前記第２の光信号を前記光ファイバケーブル（２）に出力するための第２の入出力光コネクタ（１１６）と、
を備え、
前記電源入力端子（１０１）と前記電源スイッチ（１０３）と前記ヒューズ（１０４）と前記バッテリボックス接続コネクタ（１１３）と前記第１の入出力光コネクタ（１１５）と前記第２の入出力光コネクタ（１１６）とが、前記光増幅器ユニット（２０）の前面に取り付けられており、
前記バッテリボックス（１０８）が、前記外箱（１０）の前記扉側から取り外し可能に前記光増幅器ユニット（２０）の前面から取り付けられている、
ことを特徴とする、請求項２記載の柱上光増幅器。
【請求項４】
前記光増幅器ユニット（２０）が、
前記電源回路（１１１）に接続されたかつ該電源回路（１１１）が正常に動作しているか否かを表示するための電源状態表示ランプ（１２１）と、
前記光増幅部（１１４）に接続されたかつ前記第１の光信号を受信中および送信中であることを表示するための第１の光信号状態表示ランプ（１２２）と、
前記光増幅部（１１４）に接続されたかつ前記第２の光信号を受信中および送信中であることを表示するための第２の光信号状態表示ランプ（１２３）と、
をさらに備え、
前記電源状態表示ランプ（１２１）と前記第１の光信号状態表示ランプ（１２２）と前記第２の光信号状態表示ランプ（１２３）とが前記光増幅器ユニット（２０）の前面に取り付けられている、
ことを特徴とする、請求項３記載の柱上光増幅器。
【請求項５】
前記光増幅器ユニット（２０）が、前記光ファイバケーブル通線口（３３）から前記外箱（１０）内に通される前記光ファイバケーブル（２）内の光ファイバ（３）に振動などにより圧力がかからないようにするために該光ファイバ（３）とともに前記光ファイバケーブル（２）に挿入されるテンションメンバ（１１７）を前記光増幅器ユニット（２０）の前面に取り付けるためのテンションメンバ留め金物（１１８）をさらに備えることを特徴とする、請求項４記載の柱上光増幅器。
【請求項６】
前記光増幅器ユニット（２０）が、
前記ヒューズ（１０４）と前記アース接続端子（３１）との間に設けられたアレスタ回路（１０５）をさらに備え、
該アレスタ回路（１０５）が、前記光増幅部（１１４）が搭載されるメイン基板とは別の基板に搭載されている、
ことを特徴とする、請求項５記載の柱上光増幅器。
【請求項７】
前記バッテリが、
複数本の電気二重層コンデンサ（１０９）と、
該複数本の電気二重層コンデンサ（１０９）のバランスをとるための並列充電回路（１１０）と、
を備えることを特徴とする、請求項３乃至６いずれかに記載の柱上光増幅器。
【請求項８】
前記外箱（１０）には良質な対候性防錆塗装が行われており、
前記取付具（４０）には溶融性亜メッキが施されており、
前記外箱（１０）が、良質なステンレス製で継ぎ目をすべて溶接した半密閉構造とされており、
前記外箱（１０）の正面部が良質なステンレス製の扉ふた構造とされて前記扉と前記外箱（１０）との接触部には耐久性のあるゴムパッキンが取り付けられており、
前記外箱（１０）の扉止めがパチン錠になっている、
ことを特徴とする、請求項１乃至７いずれかに記載の柱上光増幅器。
【請求項９】
前記光増幅部（１１４）が、
前記第１の光信号と前記第２の光信号を受信して第１および第２の電気信号にそれぞれ変換する手段（２０１：２１１）と、
前記第１および第２の電気信号にそれぞれ含まれる第１および第２のデータ信号と第１および第２のクロック信号とをそれぞれ波形整形する手段（２０２，２０３，２０５，２０６：２１２，２１３，２１５，２１６）と、
前記波形整形された第１および第２のクロック信号を用いて前記波形整形された第１および第２のデータ信号をそれぞれ符号化して前記波形整形された第１および第２のクロック信号と前記波形整形された第１および第２のデータ信号とをそれぞれ含む第３および第４の電気信号にそれぞれ変換する手段（２０４：２１４）と、
該第３および第４の電気信号を光信号にそれぞれ変換して前記増幅された第１および第２の光信号として送信する手段（２０７：２１７）と、
を備えることを特徴とする、請求項３乃至８いずれかに記載の柱上光増幅器。
【請求項１０】
前記アース接続端子（３１）が、前記外箱（１０）の内側に設けられたかつ接地線を接続可能な銅製端子に接続されていることを特徴とする、請求項１乃至９いずれかに記載の柱上光増幅器。
【請求項１１】
配電遠制親局（５００）より光ファイバケーブルを介して制御信号を電柱に設置された複数の光子局（５５１〜５５８）に送信して前記電柱に設置された開閉器の制御を行う配電光遠制システム（４００）であって、
前記配電遠制親局（５００）に前記光ファイバケーブルを介して接続された柱上光増幅器（５３１〜５３４）と、
該柱上光増幅器（５３１〜５３４）に前記光ファイバケーブルおよび光カプラ（５１２〜５２１）を介してそれぞれ接続された前記複数の光子局（５５１〜５５８）と、
を備え、
前記柱上光増幅器（５３１〜５３４）が、電柱に取付け可能な柱上光増幅器（１）である、
ことを特徴とする、配電光遠制システム。
【請求項１２】
前記柱上光増幅器（５３１，５３２）に前記光ファイバケーブルおよび光カプラ（５１２，５１７）を介して接続された光変換中継器（５４１，５４２）と、
該光変換中継器（５４１，５４２）にツイストペアケーブルを介して接続された複数のＣＴＣ子局（５６１〜５６６）と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１１記載の配電光遠制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱上光増幅器およびそれを用いた配電光遠制システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高圧配電線の高効率稼動および事故時の復旧時間の短縮を目的として高圧配電線の開閉器を遠方より監視・制御するシステムとして、開閉器の制御装置から出力される電気信号を電柱に設置された光子局で光信号に変換したのち、この光信号を光ファイバケーブルを介して遠制親局（遠方監視制御親局）に送信するとともに、遠制親局より光ファイバケーブルを介して制御信号を光子局に送信して電柱に設置された開閉器の制御を行うものが開発されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、遠制親局から光増幅器なしで通信可能な範囲は限られており、広範囲に設置された光子局との通信はできないという問題がある。
また、遠制親局から光子局までの損失が大きい場合には、光幹線の分岐数を低減することで対応しているが，遠制親局からの亘長が長いなどの理由で、分岐の低減では対応不可能な場合が想定されるという問題がある。
このような場合には光増幅器の使用が考えられるが、既存の光増幅器は、屋内に設置されるタイプのものしかなく、例えば、光カプラを使用して光ファイバケーブルを６４分岐した場合では約１．８ｋｍごとに光増幅器の設置が必要となるため、屋内型設置型の光増幅器では設置場所の確保などの制限があり、必要な対応ができないという問題がある。
【０００４】
なお、高圧配電線の高効率稼動および事故時の復旧時間の短縮を目的として高圧配電線の区間電流をリアルタイムで遠方より監視・制御するシステムとしては、たとえば以下に示す２つの特許文献に開示されているものがある。
【特許文献１】特開２００２−３６９３７５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０４６０１号公報
【０００５】
上記特許文献１（特開２００２−３６９３７５号公報）は、配電系統の事故発生時に、事故区間以外の区間を無停電または瞬時の停電で切替えることにより、停電範囲、停電時間を極小化することができる配電線監視制御装置を提供するために、各開閉器内またはその近傍にそれぞれ電圧、電流センサを設け、そのデータを対応する子局装置に与えることにより、地絡事故発生時の地絡方向を判定し得るようにすると共に、所定の子局装置とその電源側に隣接する子局装置との地絡方向データが異なる場合には、所定の子局装置を事故区間の負荷側と判定し、所定の子局装置とその負荷側に隣接する子局装置との地絡方向データが異なる場合には、所定の子局装置を事故区間の電源側と判定して所定の子局装置に対応する常閉開閉器に開放指令を発することを開示する。しかし、上記特許文献１は、遠制親局と子局との間を光ファイバケーブルで接続することを何ら開示していない。
【０００６】
上記特許文献２（特開平１０−３０４６０１号公報）は、簡単かつ安価な構成で光伝送を行う配電線監視制御システムを提供するために、支柱に橋架された配電線の線路を設定する開閉器と、開閉器に接続され、親局からの制御信号に基づいて開閉器を制御するとともに、開閉器の状態を示すアナログ信号を親局に送出する子局とを有する配電線監視制御システムにおいて、子局からのＦＳＫ、ＰＳＫ等の変調方式による開閉器の状態を示すアナログ信号をクリップ回路でクリップし、擬似的にディジタル信号を生成し、かつそれに第２のディジタル信号を混合器で混合し、発光器がこの混合信号に基づいて光信号を伝送し、受光器で受光された信号は、フィルタによって元のアナログ信号とディジタル信号に再生されて親局に出力されることを開示する。しかし、上記特許文献２は、親局と子局とを光ファイバケーブルで接続することは開示するが、広範囲に設置された子局をカバーすることについては何ら開示していない。
【０００７】
本発明の目的は、第１の局（たとえば遠制親局）と第２の局（たとえば光子局）との間を光ファイバケーブルで接続しても広範囲に設置された第２の局をカバーできる柱上光増幅器およびそれを用いた配電光遠制システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の柱上光増幅器は、光ファイバケーブル（２）を介して送信される光信号を増幅するための電柱に設置される柱上光増幅器（１）であって、扉を有する外箱（１０）と、該外箱（１０）内に取り付けられたかつ前記光信号を増幅するための光増幅部（１１４）が収容された光増幅器ユニット（２０）と、前記外箱（１０）に設けられたアース接続端子（３１）と、前記外箱（１０）に設けられたかつ前記光増幅器ユニット（２０）に給電するための電源線を外部から前記外箱（１０）内に通線するための電源線通線口（３２）と、前記外箱（１０）に設けられたかつ前記光ファイバケーブル（２）を外部から前記外箱（１０）内に通線するための光ファイバケーブル通線口（３３）と、前記外箱（１０）の両側面に取り付けられたかつ該外箱（１０）を電柱へ取り付けるための取付具（４０）とを備えることを特徴とする。
ここで、前記光増幅器ユニット（２０）が、前記外箱（１０）の前記扉側から取り外し可能に前記外箱（１０）内に取り付けられていてもよい。
【０００９】
前記光増幅器ユニット（２０）が、外部から前記電源線通線口（３２）を通って前記外箱（１０）内に通線される前記電源線と前記光増幅器ユニット（２０）内の電源線（１０２）とを接続するための電源入力端子（１０１）と、前記光増幅器ユニット（２０）内の電源線（１０２）に設けられた電源スイッチ（１０３）およびヒューズ（１０４）と、バッテリボックス（１０８）内に収容されたバッテリと、外部電源との絶縁用の電源トランス（１０６）と、該電源トランス（１０６）に接続された電源回路（１１１）と、該電源回路（１１１）に接続されるとともにバッテリボックス接続コネクタ（１１３）を介して前記バッテリに接続された該バッテリの充電用の電流制限抵抗器（１１２）と、前記電源回路（１１０）から供給される電圧により動作する光増幅部（１１４）と、前記光ファイバケーブル（２）を介して送信される第１の光信号を前記光増幅部（１１４）に入力するとともに該光増幅部（１１４）により増幅された第１の光信号を前記光ファイバケーブル（２）に出力するための第１の入出力光コネクタ（１１５）と、前記光ファイバケーブル（２）を介して送信される第２の光信号を前記光増幅部（１１４）に入力するとともに該光増幅部（１１４）により増幅された前記第２の光信号を前記光ファイバケーブル（２）に出力するための第２の入出力光コネクタ（１１６）とを備え、前記電源入力端子（１０１）と前記電源スイッチ（１０３）と前記ヒューズ（１０４）と前記バッテリボックス接続コネクタ（１１３）と前記第１の入出力光コネクタ（１１５）と前記第２の入出力光コネクタ（１１６）とが、前記光増幅器ユニット（２０）の前面に取り付けられており、前記バッテリボックス（１０８）が、前記外箱（１０）の前記扉側から取り外し可能に前記光増幅器ユニット（２０）の前面から取り付けられていてもよい。
【００１０】
前記光増幅器ユニット（２０）が前記電源回路（１１１）に接続されたかつ該電源回路（１１１）が正常に動作しているか否かを表示するための電源状態表示ランプ（１２１）と、前記光増幅部（１１４）に接続されたかつ前記第１の光信号を受信中および送信中であることを表示するための第１の光信号状態表示ランプ（１２２）と、前記光増幅部（１１４）に接続されたかつ前記第２の光信号を受信中および送信中であることを表示するための第２の光信号状態表示ランプ（１２３）とをさらに備え、前記電源状態表示ランプ（１２１）と前記第１の光信号状態表示ランプ（１２２）と前記第２の光信号状態表示ランプ（１２３）とが前記光増幅器ユニット（２０）の前面に取り付けられていてもよい。
前記光増幅器ユニット（２０）が、前記光ファイバケーブル通線口（３３）から前記外箱（１０）内に通される前記光ファイバケーブル（２）内の光ファイバ（３）に振動などにより圧力がかからないようにするために該光ファイバ（３）とともに前記光ファイバケーブル（２）に挿入されるテンションメンバ（１１７）を前記光増幅器ユニット（２０）の前面に取り付けるためのテンションメンバ留め金物（１１８）をさらに備えてもよい。
【００１１】
前記光増幅器ユニット（２０）が、前記ヒューズ（１０４）と前記アース接続端子（３１）との間に設けられたアレスタ回路（１０５）をさらに備え、該アレスタ回路（１０５）が、前記光増幅部（１１４）が搭載されるメイン基板とは別の基板に搭載されていてもよい。
前記バッテリが、複数本の電気二重層コンデンサ（１０９）と、該複数本の電気二重層コンデンサ（１０９）のバランスをとるための並列充電回路（１１０）とを備えてもよい。
前記外箱（１０）には良質な対候性防錆塗装が行われており、前記取付具（４０）には溶融性亜メッキが施されており、前記外箱（１０）が、良質なステンレス製で継ぎ目をすべて溶接した半密閉構造とされており、前記外箱（１０）の正面部が良質なステンレス製の扉ふた構造とされて前記扉と前記外箱（１０）との接触部には耐久性のあるゴムパッキンが取り付けられており、前記外箱（１０）の扉止めがパチン錠になっていてもよい。
【００１２】
前記光増幅部（１１４）が、前記第１の光信号と前記第２の光信号を受信して第１および第２の電気信号にそれぞれ変換する手段（２０１：２１１）と、前記第１および第２の電気信号にそれぞれ含まれる第１および第２のデータ信号と第１および第２のクロック信号とをそれぞれ波形整形する手段（２０２，２０３，２０５，２０６：２１２，２１３，２１５，２１６）と、前記波形整形された第１および第２のクロック信号を用いて前記波形整形された第１および第２のデータ信号をそれぞれ符号化して前記波形整形された第１および第２のクロック信号と前記波形整形された第１および第２のデータ信号とをそれぞれ含む第３および第４の電気信号にそれぞれ変換する手段（２０４：２１４）と、該第３および第４の電気信号を光信号にそれぞれ変換して前記増幅された第１および第２の光信号として送信する手段（２０７：２１７）とを備えてもよい。
前記アース接続端子（３１）が、前記外箱（１０）の内側に設けられたかつ接地線を接続可能な銅製端子に接続されていてもよい。
【００１３】
本発明の配電光遠制システムは、配電遠制親局（５００）より光ファイバケーブルを介して制御信号を電柱に設置された複数の光子局（５５１〜５５８）に送信して前記電柱に設置された開閉器の制御を行う配電光遠制システム（４００）であって、前記配電遠制親局（５００）に前記光ファイバケーブルを介して接続された柱上光増幅器（５３１〜５３４）と、該柱上光増幅器（５３１〜５３４）に前記光ファイバケーブルおよび光カプラ（５１２〜５２１）を介してそれぞれ接続された前記複数の光子局（５５１〜５５８）とを備え、前記柱上光増幅器（５３１〜５３４）が、上述した本発明の柱上光増幅器（１）であることを特徴とする。
ここで、前記柱上光増幅器（５３１，５３２）に前記光ファイバケーブルおよび光カプラ（５１２，５１７）を介して接続された光変換中継器（５４１，５４２）と、該光変換中継器（５４１，５４２）にツイストペアケーブルを介して接続された複数のＣＴＣ子局（５６１〜５６６）とをさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の柱上光増幅器およびそれを用いた配電光遠制システムは、以下に示すような効果を奏する。
（１）光増幅器を電柱に設置することができるため、たとえば配電光遠制システムにおいて遠制親局は広範囲に設置された光子局をカバーすることができる。
（２）電源入力端子と電源スイッチとヒューズとバッテリボックス接続コネクタと第１の入出力光コネクタと第２の入出力光コネクタとを光増幅器ユニットの前面に取り付けるとともにバッテリボックスを外箱の扉側から取り外し可能に光増幅器ユニットの前面から取り付けることにより、電柱上での作業性を向上することができる。
（３）電源状態表示ランプと第１の光信号状態表示ランプと第２の光信号状態表示ランプとを光増幅器ユニットの前面に取り付けることにより、電源の状態および光ファイバケーブルを介して送信される光信号の状態を電柱上で容易に確認することができる。
（４）光増幅部において光信号を電気信号に変換したのちに波形整形することにより、光信号を増幅するとともに伝送による歪みを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の局（たとえば遠制親局）と第２の局（たとえば光子局）との間を光ファイバケーブルで接続しても広範囲に設置された第２の局をカバーできるという目的を、光ファイバケーブルを介して送信される光信号を増幅するための光増幅器を電柱に設置できるように構成することにより実現した。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の柱上光増幅器およびそれを用いた配電光遠制システムの実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例による柱上光増幅器の外観を示す正面図であり、図２は図１に示した柱上光増幅器の外観寸法を示す図であり、図３は図１に示した柱上光増幅器の全体構成図を示す図である。
本実施例による柱上光増幅器１は、扉（図２に破線で図示）を有する外箱１０と、外箱１０内に取り付けられた光増幅器ユニット２０と、外箱１０に設けられたアース接続端子３１，光増幅器ユニット２０に給電するためのＡＣ１００Ｖ線（電源線）を外部から外箱１０内に通線するための電源線通線口３２（メタルスキントップ）および光ファイバケーブル２を外部から外箱１０内に通線するための光ファイバケーブル通線口３３（メタルスキントップ）と、外箱１０の両側面に取り付けられたかつ外箱１０を電柱へ取り付けるための取付具４０（ハンガー、吊帯ボックスおよび吊ボルトなど）とを備える。ここで、アース接続端子３１は、外箱１０の内側に設けられたかつ接地線が接続できる銅製端子と接続されており、接地線の取付が容易になるようにされている。
また、柱上光増幅器１は、小型かつ軽量で良質な部品および電子部品を使用して、図２に示すように、装置全体が幅２９１ｍｍ×高さ５１３ｍｍ×奥行き３２０ｍｍの寸法に収まり、電柱に容易に取り付けられるようにされている。
【００１７】
光増幅器ユニット２０は、図３に示すように、外部から電源線通線口３２を通って外箱１０内に通線されるＡＣ１００Ｖ線と光増幅器ユニット２０内のＡＣ１００Ｖ線１０２（電源線）とを接続するための電源入力端子１０１と、ＡＣ１００Ｖ線１０２に設けられた電源スイッチ１０３およびヒューズ１０４と、ヒューズ１０４とアース接続端子３１との間に設けられたアレスタ回路１０５と、外部電源との絶縁用の電源トランス１０６（出力電圧１８Ｖ）と、ヒューズ１０４と電源トランス１０６との間に設けられたノイズフィルタ１０７と、バッテリボックス１０８（図１参照）内に収容されたかつバッテリを構成する４本の電気二重層コンデンサ１０９および並列充電回路１１０とを備える。ここで、並列充電回路１１０は４本の電気二重層コンデンサ１０９のバランスをとるためのものである。
【００１８】
光増幅器ユニット２０は、電源トランス１０６に接続された電源回路１１１と、電源回路１１１に接続されたかつ電源回路１１１が正常に動作しているか否かを表示するための電源状態表示ランプ１２１と、電源回路１１１に接続されたバッテリ充電用の電流制限抵抗器１１２とをさらに備える。ここで、電流制限抵抗器１１２は、バッテリボックス接続コネクタ１１３を介して並列充電回路１１０に接続されている。また、電源回路１１１とバッテリボックス接続コネクタ１１３との間には電流制限抵抗器１１２と並列にダイオードが接続されている。
【００１９】
光増幅器ユニット２０は、電源回路１１０から供給される電圧により動作する光増幅部１１４と、遠制親局など（第１の局）から光ファイバケーブル２を介して送信されてくる光信号を光増幅部１１４に入力するとともに光増幅部１１４により増幅されたこの光信号を光ファイバケーブル２に出力するための親局側入出力光コネクタ１１５と、光子局など（第２の局）から光ファイバケーブル２を介して送信されてくる光信号を光増幅部１１４に入力するとともに光増幅部１１４により増幅されたこの光信号を光ファイバケーブル２に出力するための子局側入出力光コネクタ１１６と、遠制親局などからの光信号を受信中および送信中であることを表示するための親局側状態表示ランプ１２２と、光子局などからの光信号を受信中および送信中であることを表示するための子局側状態表示ランプ１２３とをさらに備える。
ここで、光増幅部１１４は、ＣＰＵを用いずに構成されており、消費電力と価格を抑えるようにされている。また、電源回路１１１から光増幅部１１４内の光モジュールまでの距離は最短となるように設計されているとともに、光モジュールは電源部（電源トランス１０６およびバッテリ）から離れた位置に配置されて熱に対して強くされている。さらに、電源回路１１１内の光モジュールに電圧を供給するための３．３Ｖ電源ＩＣで発生する熱を基板面へ廃熱して、ヒートシンクを用いないようにしている。
【００２０】
光増幅器ユニット２０は、光ファイバケーブル通線口３３から外箱１０内に通される光ファイバケーブル２内の光ファイバ３（図１では光ファイバケーブル通線口３３の部分のみ図示）に振動などにより圧力がかからないようにするために光ファイバ３とともに光ファイバケーブル２に挿入されるテンションメンバ１１７を光増幅器ユニット２０の前面に取り付けるためのテンションメンバ留め金物（ビス）１１８をさらに備える（図１参照）。
なお、アレスタ回路１０５と電源トランス１０６とノイズフィルタ１０７と電源回路１１１と電流制限抵抗器１１２と上述したダイオードと光増幅部１１４とは光増幅ユニット２０に内臓されている。
【００２１】
以下、上述した柱上光増幅器１の各構成部品について詳細に説明する。
柱上光増幅器１は、電柱に設置されるため、たとえば以下に示す使用条件を満たす必要がある。
（１）温度：−１０〜６０℃（日光の直射を考慮した値）
（２）湿度：３０〜８０％
（３）温度が−２０〜−１０℃および６０〜７０℃のときに故障せず、上記（１）および上記（２）の条件に復したときに正常に動作すること
（４）標高：１０００ｍ以下
そこで、上記使用条件を満たすために、外箱１０および光増幅器ユニット２０は以下に示すように構成されている。
（１）長期にわたって防錆効果を維持するために、外箱１０には良質な対候性防錆塗装が行われている。なお、同様の目的のために、取付具４０（ハンガー、吊帯ボックスおよび吊ボルトなど）には溶融性亜メッキが施されている。
（２）外部からの雨水の浸入を防ぐために、外箱１０は良質なステンレス製で継ぎ目をすべて溶接した半密閉構造とされており、また、外箱１０の正面部は扉ふた構造（良質なステンレス製）とされて扉と外箱１０との接触部には耐久性のあるゴムパッキンが取り付けられている。さらに、作業性をよくするために、外箱１０の扉止めはパチン錠になっており、扉の開け閉めが容易になっている。
（３）光増幅器ユニット２０には、通気性をよくするための穴が設けられている。
【００２２】
柱上光増幅器１は電柱に設置されるため、電柱上での作業性を向上する目的で、光増幅器ユニット２０は以下のように構成されている。
（１）光増幅器ユニット２０は、外箱１０の扉側から取り外し可能なようにネジ止めで外箱１０内に取り付けられている。
（２）電源入力端子１０１が光増幅器ユニット２０の前面に取り付けられているとともに、親局側入出力光コネクタ１１５および子局側入出力コネクタ１１６も光増幅器ユニット２０の前面に取り付けられており、光増幅器ユニット２０の設置工事が容易に行えるようにされている。
（３）電源スイッチ１０３が光増幅器ユニット２０の前面に取り付けられており、電源の入出力が容易に行えるようにされているとともに、ヒューズ１０４も光増幅器ユニット２０の前面に取り付けられており、ヒューズの取替えが容易に行えるようにされている。
（４）バッテリボックス１０８が光増幅器ユニット２０の前面からネジ止めで取り付けられているとともに、並列充電回路１１０と電源回路１１１とを接続するバッテリボックス接続コネクタ１１３も光増幅器ユニット２０の前面に取り付けられており、バッテリの取替えが容易に行えるようにされている。
（５）電源状態表示ランプ１２１と親局側状態表示ランプ１２２と子局側状態表示ランプ１２３とが光増幅器ユニット２０の前面に取り付けられており、電源の状態や光信号の送受信の状態を電柱上から容易に確認できるようにされている。なお、電源状態表示ランプ１２１、親局側状態表示ランプ１２２および子局側状態表示ランプ１２３としてＬＥＤランプを使用すれば、耐久性を増すことができる。
（６）光増幅器ユニット２０およびバッテリボックス１０８には持ち運び用の取手１３１，１３２がそれぞれ取り付けられており、持ち運びが便利にされている。
【００２３】
柱上光増幅器１では、以下の工夫がさらになされている。
（１）光増幅部１１４などが搭載されるメイン基板とアレスタ回路１０５を搭載する基板とを別基板にして、ノイズに対して強くなるようにされている。
（２）メイン基板をシャーシに搭載したときに、内部の光ファイバケーブル２が最小曲げ半径以上となるようにされている。
（３）バッテリは、その寿命を長くするためにかつ環境（廃棄）を考えて電気二重層コンデンサ１０９（スーパーコンデンサ）を使用している。また、バッテリ充電用の電流制限抵抗器１１２は、放熱をよくするために、光増幅器ユニット２０の上部に配置されている。
【００２４】
（４）光増幅部１１４は、遠制親局などからの減衰した光信号および光子局などからの減衰した光信号を増幅する機能を有するが、この光増幅機能は、光信号を電気信号に変換したのちに電気信号を光信号に変換することにより行われる。また、光増幅部１１４は、遠制親局などからの光信号および光子局などからの光信号に含まれているデータ信号およびクロック信号が光伝送中に歪むことを考慮して、データ信号およびクロック信号を波形整形する機能も有する。
すなわち、光増幅部１１４は、図４に示すように、親局側入出力光コネクタ１１５を介して光増幅部１１４に入力された遠制親局などからの光信号を受信して電気信号に変換するための第１のＯ／Ｅ（光／電気）受信回路２０１と、第１のＯ／Ｅ受信回路２０１で変換された電気信号に含まれるデータ信号を取り出すための第１の復号器２０２と、第１のＯ／Ｅ受信回路２０１で変換された電気信号に含まれるクロック信号を再生するための第１のＰＬＬ回路２０３と、第１のＰＬＬ回路２０３からのクロック信号を用いて第１の復号器２０２からのデータ信号を符号化する第１の符号化回路２０４と、第１の復号器２０２と第１の符号化回路２０４との間に挿入されたデータ信号波形整形用の第１の抵抗器２０５と、第１のＰＬＬ回路２０３と第１の符号化回路２０４との間に挿入されたクロック信号波形整形用の第２の抵抗器２０６と、第１の符号化回路２０４から出力される電気信号（データ信号とクロック信号とを含む。）を光信号に変換して送信するための第１のＥ／Ｏ（電気／光）送信回路２０７とを備える。
【００２５】
また、光増幅部１１４は、子局側入出力光コネクタ１１６を介して光増幅部１１４に入力された光子局などからの光信号を受信して電気信号に変換するための第２のＯ／Ｅ（光／電気）受信回路２１１と、第２のＯ／Ｅ受信回路２１１で変換された電気信号に含まれるデータ信号を取り出すための第２の復号器２１２と、第２のＯ／Ｅ受信回路２１１で変換された電気信号に含まれるクロック信号を再生するための第２のＰＬＬ回路２１３と、第２のＰＬＬ回路２１３からのクロック信号を用いて第２の復号器２１２からのデータ信号を符号化する第２の符号化回路２１４と、第２の復号器２１２と第２の符号化回路２１４との間に挿入されたデータ信号波形整形用の第３の抵抗器２１５と、第２のＰＬＬ回路２１３と第２の符号化回路２１４との間に挿入されたクロック信号波形整形用の第４の抵抗器２１６と、第２の符号化回路２１４から出力される電気信号（データ信号とクロック信号とを含む。）を光信号に変換して送信するための第２のＥ／Ｏ（電気／光）送信回路２１７とをさらに備える。
【００２６】
図５および図６に、光増幅部１１４により波形整形されたデータ信号およびクロック信号の一例をそれぞれ示す。これらの図に示すように、第１および第２の復号器２０２，２１２からのデータ信号線に第１および第３の抵抗器２０５，２１５を直列に接続（ターミネーション）して波形整形することにより、データ信号およびクロック信号のリンギングが抑えられている。
【実施例２】
【００２７】
次に、図１に示した柱上光増幅器１を用いた配電光遠制システムの一実施例について図７を参照して説明する。
配電光遠制システム４００は、通信管理ユニット５０１を備えた配電遠制親局５００と、通信管理ユニット５０１に光ファイバケーブルを介して接続された光カプラ５１１と、光カプラ５１１に接続された第１および第２の柱上光増幅器５３１，５３２と、第１の柱上光増幅器５３１に光ファイバケーブルおよび光カプラ５１２〜５１５を介してそれぞれ接続された第１の光変換中継器５４１および光子局５５１〜５５３と、光カプラ５１５に光ファイバケーブルを介して接続された第３の柱上光増幅器５３３と、第３の柱上光増幅器５３３に光ファイバケーブルおよび光カプラを介して光子局５５１〜５５３と同様に接続された複数の光子局（光カプラ５１６および光子局５５４のみ図示）と、第１の光変換中継器５４１にツイストペアケーブルを介して接続されたＣＴＣ子局５６１〜５６３とを備える。
【００２８】
また、配電光遠制システム４００は、第２の柱上光増幅器５３２に光ファイバケーブルおよび光カプラ５１７〜５２０を介してそれぞれ接続された第２の光変換中継器５４２および光子局５５５〜５５８と、光カプラ５２０に光ファイバケーブルを介して接続された第４の柱上光増幅器５３４と、第４の柱上光増幅器５３４に光ファイバケーブルおよび光カプラを介して光子局５５５〜５５７と同様に接続された複数の光子局（光カプラ５２１および光子局５５８のみ図示）と、第２の光変換中継器５４２にツイストペアケーブルを介して接続されたＣＴＣ子局５６１〜５６６とをさらに備える。
ここで、第１乃至第４の柱上光増幅器５３１〜５３４は、図１に示した柱上光増幅器１と同様の構成を有するため、電柱に設置することができる。
【００２９】
以上のように構成された配電光遠制システム４００では、光カプラ５１１の後ろに第１および第２の柱上光増幅器５３１，５３２を電柱に設置することにより、配電遠制親局５００は、２系列に分かれた光子局およびＣＴＣ子局を監視・制御することができる。また、光カプラ５１５，５２０の後ろに第３および第４の柱上光増幅器５３３，５３４を電柱に設置することにより、配電遠制親局５００は、１系列において広範囲に設置された光子局を監視・制御することができる。
なお、光カプラ５１１の後ろに設置する柱上光増幅器の数を増やすことにより、配電遠制親局５００で監視・制御することができる系列数を増やすことができ、また、第３および第４の柱上光増幅器５３３，５３４の後ろに光カプラを介して光変換中継局を設置することにより、第３および第４の柱上光増幅器５３３，５３４の後ろにＣＴＣ子局５６１〜５６６と同様に接続されたＣＴＣ子局を配電遠制親局５００が監視・制御することができる。また、１系列に複数の柱上光増幅器を所定の数の光子局ごとに設けることにより、１系列上で配電遠制親局５００が監視・制御することができる光子局およびＣＴＣ子局の数を増やすことができる。
【００３０】
表１に、配電光遠制システムの通信仕様の一例を示す。
【表１】
2005159560.tif 000003
【００３１】
以上では、配電光遠制システムについて説明したが、配電光遠制システムと同じ通信仕様の光通信システムにおいても本発明の柱上光増幅器を使用することにより、局間の通信可能範囲を広げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したように、本発明の柱上光増幅器およびそれを用いた配電光遠制システムは、高圧配電線の高効率稼動および事故時の復旧時間の短縮を目的として高圧配電線の開閉器を遠方より監視・制御するのに使用することができるほか、配電光遠制システムと同じ通信仕様の光通信システムにおいても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例による柱上光増幅器の外観を示す正面図である。（実施例１）
【図２】図１に示した柱上光増幅器１の外観寸法を示す図である。（実施例１）
【図３】図１に示した柱上光増幅器１の全体構成図を示す図である。（実施例１）
【図４】図３に示した光増幅部１１４の構成を示す図である。（実施例１）
【図５】図３に示した光増幅部１１４により波形整形されたデータ信号の一例を示す図である。（実施例１）
【図６】図３に示した光増幅部１１４により波形整形されたクロック信号の一例を示す図である。（実施例１）
【図７】本発明の一実施例による配電光遠制システムを示す図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００３４】
１，５３１〜５３４  柱上光増幅器
１０  外箱
２０  光増幅器ユニット
３１  アース接続端子
３２  電源線通線口
３３  光ファイバケーブル通線口
４０  取付具
１０１  電源入力端子
１０２  ＡＣ１００Ｖ線
１０３  電源スイッチ
１０４  ヒューズ
１０５  アレスタ回路
１０６  電源トランス
１０７  ノイズフィルタ
１０８  バッテリボックス
１０９  電気二重層コンデンサ
１１０  並列充電回路
１１１  電源回路
１１２  電流制限抵抗器
１１３  バッテリボックス接続コネクタ
１１４  光増幅部
１１５  親局側入出力光コネクタ
１１６  子局側入出力光コネクタ
１１７  テンションメンバ
１１８  テンションメンバ留め金物（ビス）
１２１  電源状態表示ランプ
１２２  親局側状態表示ランプ
１２３  子局側状態表示ランプ
２０１，２１１  Ｏ／Ｅ（光／電気）受信回路
２０２，２１２  復号器
２０３，２１３  ＰＬＬ回路
２０４，２１４符号化回路
２０５，２１５，２０６，２１６  抵抗器
２０７，２１７  Ｅ／Ｏ送信回路
４００  配電光遠制システム
５００  配電遠制親局
５０１  通信管理ユニット
５１１〜５２１  光カプラ
５４１，５４２  光変換中継器
５５１〜５５８  光子局
５６１〜５６６  ＣＴＣ子局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005159560.tif 000009
【図７】
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