(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気より絶縁耐圧特性が劣るガスで置換され密封された耐圧筐体と、
前記耐圧筐体内に収容された給電切替ユニットと光ファイバ切替ユニットとから成る内部分岐ユニットと、
高電圧が印加される分岐した複数の給電路を切り替える真空リレーと、
給電線の外径と同程度の内径を有するスリーブを具備した絶縁性キャップとを備え、
前記絶縁性キャップで、前記真空リレーの各端子と前記給電線との接続部を覆ったことを特徴とする海中分岐装置。
【請求項２】
前記真空リレーの各端子間にその内周面が真空リレーのガラス容器外周に接触する仕切り部が配置されるように、複数の仕切部を有する絶縁性カバーで前記真空リレー全体を覆ったことを特徴とする請求項１記載の海中分岐装置。
【請求項３】
前記絶縁性カバーを２分割カバーから構成し、各２分割カバーを前記ガラス容器外周に寄せて各２分割カバーを真空リレー取り付け面に固定したことを特徴とする請求項２記載の海中分岐装置。
【請求項４】
前記絶縁性キャップと前記給電線との接続部を熱収縮チューブで覆って、該熱収縮チューブで該絶縁性キャップを該給電線に固定したことを特徴とする請求項１記載の海中分岐装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海中分岐装置に関する。
【０００２】
光海底ケーブル伝送システムは、国際間及び国内通信手段をとして広く採用されているが、これは通信衛星或いは従来の短波による無線通信の伝送品質と比較して、雑音、遅延時間の面で優れ、機密が保持できる等の理由による。
【０００３】
光海底ケーブル伝送システムにおいては、光海底ケーブルの伝送特性の劣化を防止し信号を増幅するために、所定間隔ごとに海底中継器が設けられており、この海底中継器は陸上に設置された給電装置により一定電流を供給されて駆動される。
【０００４】
光海底ケーブル伝送システムは、光海底ケーブルと、光海底ケーブルの途中に所定間隔ごとに挿入された光海底中継器が主な構成機器であるが、光海底ケーブルは内部に多数の光ファイバを収容しており、更に一本の光ファイバ内を波長分割多重化された光信号が伝送されるため、海中で複数の伝走路に分岐するために海中分岐装置が用いられる。
【０００５】
【従来の技術】
海中分岐装置は一般的に、トランクケーブルを第１及び第２の分岐ケーブルに分岐するために使用される。このような海中分岐装置は光海底中継器と光海底中継器の間又は光海底中継器と陸上の端局装置との間に設置される。
【０００６】
更に、海中分岐装置は１つの分岐ケーブルが不通になった場合でも、別の分岐ケーブルの通信が途絶えないように切り替え機能を有しており、給電切替ユニットと光ファイバ切替ユニットによって構成される。
【０００７】
光海底中継器及び海中分岐装置への給電は、陸揚げ局からケーブル経由で直列定電流給電される。その電圧はシステム長が１万ｋｍの場合、約１４ｋＶにも達する。
【０００８】
この給電電圧を以下のパラメータで計算してみる。
（１）  給電電流は１Ａ（定電流）
（２）  ケーブルの抵抗値は約１Ω／ｋｍ
（３）  １万ｋｍ方式での中継器スパン長約６５ｋｍ
１万ｋｍ方式での中継器台数約１５０台
（４）  光海底中継器の電圧約３０Ｖ
ケーブル分の電圧は、１万ｋｍ×１Ａ×１Ω／ｋｍ＝１０ｋＶとなり、光海底中継器分の電圧は、３０Ｖ×１５０＝４．５ｋＶとなる。よって、全体の電圧は約１５ｋＶとなる。
【０００９】
この高電圧が印加される給電路を切り替えるには、小型で高耐電圧の切替デバイスが必要である。この目的の為に、最も適している真空リレーを複数個採用して給電切替ユニットを一般的に構成している。
【００１０】
図１を参照すると、海中分岐装置の概略断面図が示されている。海中分岐装置２の内部分岐ユニット４はクッション部材６を介して耐圧筐体８内に収容されている。
【００１１】
耐圧筐体８はシリンダ１０とシリンダ１０の両端に溶接されたカバー１２，１４とを含んでいる。耐圧筐体８は、例えばベリリウム銅から形成されている。内部分岐ユニット４は４個の真空リレーをカバーする保護カバー１５を有している。
【００１２】
海中分岐装置２は、その一端でトランク側カップリング１６を介してトランクケーブル１８に接続されており、その他端でブランチ側カップリング２０，２２を介して分岐ケーブル２４，２６にそれぞれ接続されている。
【００１３】
トランク側カップリング１６はジンバル２８を含んでおり、このジンバル２８が海中分岐装置２に対するトランクケーブル１８のあらゆる方向の変位を許容する。
【００１４】
同様に、ブランチ側カップリング２０，２２もそれぞれ図示しないジンバルを含んでおり、これらのジンバルが海中分岐装置２に対する分岐ケーブル２４，２６のあらゆる方向の変位を許容する。ジンバル２８はジンバルハウジング３０中に収容されており、分岐側ジンバルもそれぞれジンバルハウジング３２，３４中に収容されている。
【００１５】
海中分岐装置等の海中機器は、修理が容易でないため２５年以上の高信頼性が要求される。そのため、内部で使用される部品を湿度の低い雰囲気に維持するために、耐圧筐体８の内部１７の空気は乾燥窒素ガスで置換されて、耐圧筐体８の内部１７が密封されている。
【００１６】
図２は従来の真空リレーの各端子と給電線との接続部の構造を示しており、図２（Ａ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１７】
符号３８は真空リレーであり、リレーを構成する機能部品がガラス容器４０中に収容されて、その内部が真空吸引されている。真空リレー３８は真空リレー取り付け面４２に固定されている。
【００１８】
真空リレー３８の各端子４４には接続片５０の一端が巻きつけられて溶接されている。接続片５０の他端には給電線４６の銅線４８が係合されて、係合部は半田付けされている。
【００１９】
真空リレー３８には図４に最も良く示されるように複数のスリット５３を有する保護カバー５２が被せられて、この保護カバー５２は複数のネジ５４で真空リレー取り付け面４２に固定されている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
海中分岐装置では、高電圧の給電路を切り替えるために真空リレーを使用するが、通常この真空リレーは空気雰囲気中で絶縁耐圧特性等を設計・評価してその特性が十分保証されている。このため、空気雰囲気中よりも絶縁性が劣る雰囲気中、例えば窒素ガス雰囲気中で使用すると所望の耐電圧特性が得られないことが起きる。
【００２１】
海中分岐装置では、筐体溶接封止後、内部空気と乾燥窒素ガスを置換した後の絶縁耐圧試験で耐電圧特性の不良が発見された場合、戻り手番が非常に多い。一方、溶接封止前に確認試験を行う場合は、海中分岐装置を大きなチャンバ内に入れて内部を真空にし、乾燥窒素ガスに置換した後でなければ確認試験は出来ず、非常に大きな設備と工数を必要とする。よって、冗長構成等の十分信頼性の高い確実な高耐電圧構造が必要である。
【００２２】
図２乃至図４に示した従来例では、保護カバー５２は真空リレー３８の保護以外の機能は有していない。よって、海中分岐装置内の真空リレーの耐電圧特性が十分でない場合には、真空リレーの端子間で放電を起こしたり、真空リレーの端子と内部分岐ユニットに使用している真鍮製の半割カバーとの間で放電が起こる恐れがあった。
【００２３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、十分信頼性の高い真空リレーの高耐電圧構造を具備した海中分岐装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、空気より絶縁耐圧特性が劣るガスで置換され密封された耐圧筐体と、前記耐圧筐体内に収容された給電切替ユニットと光ファイバ切替ユニットとから成る内部分岐ユニットと、高電圧が印加される分岐した複数の給電路を切り替える真空リレーと、給電線の外径と同程度の内径を有するスリーブを具備した絶縁性キャップとを備え、前記絶縁性キャップで、前記真空リレーの各端子と前記給電線との接続部を覆ったことを特徴とする海中分岐装置が提供される。
【００２５】
真空リレーの各端子と給電線との接続部を絶縁性キャップで覆ったことにより、十分信頼性の高い高耐電圧構造が提供される。
【００２６】
本発明の他の側面によると、耐圧筐体内に給電切替ユニットと光ファイバ切替ユニットとから成る内部分岐ユニットを収容し、該耐圧筐体内を空気よりも絶縁耐圧特性が劣るガスで置換して密封し、高電圧が印加される分岐した複数の給電路間の切り替えに真空リレーを使用した海中分岐装置において、前記真空リレーの各端子間にその内周面が真空リレーのガラス容器外周に接触する仕切部が配置されるように、複数の仕切部を有する絶縁性カバーで前記真空リレー全体を覆ったことを特徴とする海中分岐装置が提供される。
【００２７】
上述したような絶縁性カバーで真空リレー全体を覆うことにより、十分信頼性の高い高耐電圧構造が提供される。
【００２８】
真空リレーの各端子と給電線との接続部を絶縁性キャップで覆うと共に、絶縁性カバーで真空リレー全体を覆うようにした冗長構成をとるようにしても良い。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図５を参照すると、内部分岐ユニットの構造図が示されており、図５（Ｂ）は内部分岐ユニット４の平面図であり、図５（Ｃ）がその正面図、図５（Ａ）がその背面図である。
【００３０】
内部分岐ユニット４は本発明実施形態に係る各真空リレーを覆った５つの高耐電圧構造５６を有している。５８，６８は端面板であり、複数のケーブルが端面板５８，６８を通して内部分岐ユニット４内に導入されている。
【００３１】
図６は内部分岐ユニットの端面図であり、図６（Ａ）が右端面図、図６（Ｂ）が左端面図をそれぞれ示している。符号６０，６２，７０が光ファイバのテールケーブルであり、６４，６６，７２，７４が給電ケーブルをそれぞれ示している。
【００３２】
図７を参照すると、本発明第１実施形態の真空リレーの高耐電圧構造が示されている。図７（Ａ）は一部断面正面図であり、図７（Ｂ）は一部断面平面図である。
【００３３】
真空リレー３８が真空リレー搭載面４２に固定されている。真空リレー３８のガラス容器４０の外径は個々の真空リレーごとにある程度の個体差がある。４３は真空リレー搭載面４２と真空リレー３８との間の隙間である。
【００３４】
真空リレー３８の構造は従来例と同様であり、各端子４４には接続片５０の一端が捲きつけられて溶接されている。図７（Ｂ）に示されるように、被覆を有する給電線４６の銅線４８の先端は折り曲げられており、その折曲げ部が接続片５０の他端に係合し、係合部が半田７８で半田付けされている。
【００３５】
図８は第１実施形態の拡大図を示しており、図８（Ａ）が真空リレーの端子と給電線との接続部の拡大断面図であり、図８（Ｂ）は端子４４を省略した図８（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【００３６】
図８（Ａ）に最も良く示されるように、給電線４６の外径と同程度の内径を有するスリーブ８１を具備した絶縁性キャップ８０を給電線４６の軸方向に移動して真空リレー３８のガラス容器４０に寄せた後、熱収縮チューブ８２でキャップ８０を給電線４６に固定する。
【００３７】
キャップ８０は、例えば低密度ポリエチレンから形成される。熱収縮チューブ８２に換えて接着テープ等でキャップ８０を給電線４６に固定するようにしても良い。
【００３８】
端子４４と給電線４６との接続部を絶縁性のキャップ８０で覆ったため、真空リレー３８のガラス容器４０の外径やガラス容器４０と端子４４との接続部分の形状の個体差を吸収することにより、安定して端子間の放電経路を長くすることが出来る。これにより、空気雰囲気中よりも絶縁性が劣る窒素ガス雰囲気中でも絶縁耐圧性能を十分保証することが出来る。
【００３９】
図９及び図１０を参照すると、本発明第２実施形態の高耐電圧構造が示されている。図９（Ａ）は図９（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４０】
図９（Ｂ）に最も良く示されるように、真空リレー３８の各端子４４間にその内周面が真空リレー３８のガラス容器４０外周に接触する複数の仕切部８５を有する一対の絶縁性２分割カバー８６Ａ，８６Ｂで真空リレー３８全体を覆って、各２分割カバー８６Ａ，８６Ｂを長円穴９０でネジ９２により真空リレー取り付け面４２に固定する。
【００４１】
即ち、各２分割カバー８６Ａ，８６Ｂは端子４４と給電線４６の接続部を収容する複数のスリット８８を有しており、各スリット８８中に接続部を収容するようにガラス容器４０の外径と同等の曲率の内周面を有する仕切部８５を備えた２分割カバー８６Ａ，８６Ｂを、真空リレーのガラス容器４０の外周面に寄せた後、長円穴９０でネジ９２により２分割カバー８６Ａ，８６Ｂを真空リレー取り付け面４２に固定する。
【００４２】
２分割カバー８６Ａ，８６Ｂは、例えばポリエチレン、テフロン等の絶縁性樹脂から形成されている。これにより、ガラス容器４０の外径やガラス容器４０と端子４４の接続部分の形状の個体差を吸収することにより、安定して端子４４間の放電経路を迂回させて長くすることが出来、空気雰囲気中よりも絶縁性が劣る窒素ガス雰囲気中でも絶縁耐圧性能を十分保証することが出来る。
【００４３】
図１１及び図１２を参照すると、本発明第３実施形態の高耐電圧構造が示されている。図１１（Ａ）は図１１（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図１２（Ａ）は第３実施形態の正面図であり、図１２（Ｂ）はその平面図である。
【００４４】
本実施形態は、第１実施形態のキャップ８０と第２実施形態の２分割カバー８６Ａ，８６Ｂを同時に取り付けた冗長構成としたものであり、高耐電圧構造の高い信頼性を確保することが出来る。
【００４５】
この冗長構成により、筐体溶接封止前の窒素ガス雰囲気中での確認試験を不用とし、且つ筐体溶接後の絶縁耐圧特性不良に依る工程戻りをなくすことができる。
【００４６】
図１３を参照すると、第３実施形態を具備した内部分岐ユニットの概略断面図が示されている。内部分岐ユニット４は真鍮製の半割カバー９４で覆われており、半割カバー９４の上にはポリエチレンパイプ９６が被せられている。符号９８は各回路に接続される高圧端子を有する高圧端子部であり、絶縁性カバー１００により覆われている。
【００４７】
よって、キャップ８０及び２分割カバー８６Ａ，８６Ｂによる高耐電圧構造、並びにカバー１００による高耐電圧構造により、真空リレー３８の高圧端子部と半割カバー９４との間及び高圧端子部９８と半割カバー９４との間の放電を確実に防止することが出来る。
【００４８】
図１４を参照すると、本発明の他の実施形態が示されている。図１４（Ａ）は一部断面正面図であり、図１４（Ｂ）は一部断面平面図である。
【００４９】
図１４は３つの実施形態を含んでいる。すなわち、真空リレー３８の端子４４と給電線４６との接続部を開口１０１を有する絶縁性ブロック１０２で覆う実施形態と、端子４４と給電線４６との隣接する接続部の間に絶縁性の仕切り版１０４を挿入する実施形態と、接続部に絶縁性テープ１０６を捲きつける実施形態を含んでいる。これらの実施形態によっても、ある程度の効果を挙げることが出来る。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に依れば、真空リレーの端子と給電線との接続部の高耐電圧構造及び／又は２分割カバーにより真空リレー全体を覆う高耐電圧構造により、空気雰囲気中よりも絶縁性が劣る窒素ガス雰囲気中でも絶縁耐圧性能を十分保証することの出来る海中分岐装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】海中分岐装置の概略断面図である。
【図２】従来例を示す図である。
【図３】従来例平面図である。
【図４】従来例の保護カバーを示す図である。
【図５】内部分岐ユニット構造図である。
【図６】内部分岐ユニット端面図である。
【図７】本発明第１実施形態を示す図である。
【図８】第１実施形態拡大図である。
【図９】本発明第２実施形態を示す図である。
【図１０】第２実施形態平面図である。
【図１１】本発明第３実施形態を示す図である。
【図１２】本発明第３実施形態を示す図である。
【図１３】第３実施形態を具備した内部分岐ユニット断面図である。
【図１４】他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
２  海中分岐装置
４  内部分岐ユニット
８  耐圧筐体
１８  トランクケーブル
２４，２６  分岐ケーブル
３８  真空リレー
４４  端子
４６  給電線
４８  銅線
５０  接続片
８０  キャップ
８２  収縮チューブ
８６Ａ，８６Ｂ  ２分割カバー
【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】
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【図７】
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【図８】
0004503112.tif 000009
【図９】
0004503112.tif 000010
【図１０】
0004503112.tif 000011
【図１１】
0004503112.tif 000012
【図１２】
0004503112.tif 000013
【図１３】
0004503112.tif 000014
【図１４】
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