光通信設備
【課題】雷撃時に、光ファイバの補強線を通じてユーザ端末などに生じる雷障害を簡単且つ確実に防止する。
【解決手段】光通信設備は、架設された支持線１と、支持線１に並列に配置され且つ情報を伝達する光ファイバ線３と、光ファイバ線３を補強するための補強線４と、光ファイバ線３を支持線１に吊り下げ支持するための複数のハンガー線２とを備える。補強線４は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサ５を介して接地される。複数のハンガー線２は、隣接するもの同士がコンデンサ６を介して接続されて長尺な連接ハンガー線７を形成し、その連接ハンガー線７は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサ８を介して接地される。これにより、雷撃時に、補強線４および連接ハンガー線７のそれぞれが等価的に両端接地となって大地を介した閉回路を形成して補強線４と連接ハンガー線７との間に相互誘導を作用させるとともに、補強線４で並列共振を生じさせる。
【解決手段】光通信設備は、架設された支持線１と、支持線１に並列に配置され且つ情報を伝達する光ファイバ線３と、光ファイバ線３を補強するための補強線４と、光ファイバ線３を支持線１に吊り下げ支持するための複数のハンガー線２とを備える。補強線４は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサ５を介して接地される。複数のハンガー線２は、隣接するもの同士がコンデンサ６を介して接続されて長尺な連接ハンガー線７を形成し、その連接ハンガー線７は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサ８を介して接地される。これにより、雷撃時に、補強線４および連接ハンガー線７のそれぞれが等価的に両端接地となって大地を介した閉回路を形成して補強線４と連接ハンガー線７との間に相互誘導を作用させるとともに、補強線４で並列共振を生じさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ線で情報を伝達する光通信設備に関し、詳しくは、雷撃時に、サージ電流が伝搬して雷障害が生じるのを防止する機能を有する光通信設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３に示すように、光通信設備（光通信システム）では、支持柱間の高所に架設された支持線としてのメッセンジャーワイヤ１に、複数のハンガー線２が螺旋状に巻き付けられており、これら各ハンガー線２に情報を伝搬する光ファイバ線３が挿通されている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、光ファイバ線３は、ハンガー線２を介してメッセンジャーワイヤ１に吊り下げ支持されている。
【０００３】
このように吊り下げ支持された光ファイバ線３は、光ファイバ線３と並列に配列された補強線４によって補強されている。この補強線４は、スチールなどの金属で形成されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０９８８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の光通信設備は、送電設備（送電システム）と同様に屋外に設置されることから、悪天候の場合には、直接又は近傍（架空地線や送電線など）に雷撃を受けることがある。
【０００６】
しかしながら、光通信設備の場合には、送電設備に比べて雷撃に対する対策が遅れているのが実情であり、雷撃時に光通信設備に接続されたユーザ（情報受信者）の端末が故障するなどの雷障害（閃絡事故）が生じやすい。詳細には、光通信設備やその近傍が雷撃を受けた場合には、メッセンジャーワイヤ１や、補強線４にサージ電圧が印加され、瞬間的に大きなサージ電流が流れる。このとき、図１３に示すように、メッセンジャーワイヤ１は、支持柱（電柱など）毎に接地されているので、メッセンジャーワイヤ１に流れるサージ電流は大地へと逃げ、大きな問題となり難い。一方、同図に示すように、補強線４は、接地されていないため、補強線４を流れるサージ電流がユーザ端末などに流れ込んで雷障害を引き起こす可能性が高い。
【０００７】
ここで、光通信設備は、主として送電設備に付加的に設けられている場合が多いことから、光通信設備単独で大規模な雷撃防止対策を講じることが事実上困難である。したがって、光通信設備においては、雷撃時に、光ファイバ線３を支持する補強線４にサージ電流が流れるという事態を簡単な構成で防止することが望まれる。
【０００８】
以上の実情に鑑み、本発明は、雷撃時に、光ファイバの補強線を通じてユーザ端末などに生じる雷障害を簡単且つ確実に防止することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために創案された本発明は、架設された支持線と、前記支持線と配列に配置され且つ情報を伝達する光ファイバ線と、前記光ファイバ線を補強するための補強線と、前記光ファイバ線を前記支持線に吊り下げ支持するために、前記支持線と前記光ファイバ線の双方の周囲に巻回される複数のハンガー線とを備えた光通信設備において、前記補強線は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサを介して接地され、前記複数のハンガー線は、隣接するもの同士がコンデンサを介して接続されて長尺な連接ハンガー線を形成し、前記連接ハンガー線は、一端側が直接接地され且つ他端側が直接接地又はコンデンサを介して接地され、雷撃時に、前記補強線および前記連接ハンガー線のそれぞれが等価的に両端接地となって大地を介した閉回路を形成して前記補強線と前記連接ハンガー線との間に相互誘導を作用させるとともに、前記補強線で並列共振（又は反共振）を生じさせるように構成されていることに特徴づけられる。なお、ここでいう「直接接地」とは、コンデンサなどを介さずに導体によって大地に直接的に接地することを意味する（以下、同様）。
【００１０】
このような構成によれば、補強線と連接ハンガー線との間の相互誘導により、補強線に並列共振が生じた際の並列共振点におけるインピーダンスを大幅に増大させることができる。そのため、雷撃時にサージ電圧が補強線に印加されても、補強線が高周波帯域において高抵抗体として機能するため、補強線にサージ電流が流れ難くなる。したがって、雷撃時に、補強線に流れるサージ電流によって、ユーザ端末などに雷障害が生じる割合を可及的に低減することができる。しかも、このような作用効果は、補強線および連接ハンガー線の両端を接地し、且つ、所定の場所にコンデンサを介在させるだけで享受し得ることから、大掛かりな構成を要することなく簡単な構成のみで雷障害の防止を図ることが可能となる。
【００１１】
ここで、補強線をコンデンサを介して接地したり、各々のハンガー線をコンデンサを介して接続して連接ハンガー線を形成した理由は、通常時（雷撃時以外）に補強線や連接ハンガー線に大地を介した循環電流が流れるのを防止するためである。付言すれば、補強線及び連接ハンガー線は、通常時では、一端側のみが接地された状態となる。そのため、通常時では、大地との間に閉回路が構成されず、大地を介して循環電流が流れるという事態を抑制できる。
【００１２】
上記の構成において、前記補強線の並列共振点におけるインピーダンスをＺL、前記補強線のサージインピーダンスをＺRkとした場合に、ＺL≧π2・ＺRkなる関係を満たすことが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、補強線の並列共振点におけるインピーダンスが、補強線のサージインピーダンスに対して十分に大きくなる。そのため、補強線の並列共振点におけるインピーダンスが、上記の関係式を満たす限りにおいては、雷撃時に補強線にサージ電流が流れるという事態を確実に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、簡単な構成で、雷撃時に、光ファイバの補強線に流れるサージ電流を可及的に低減することができる。そのため、雷撃時にユーザ端末などに雷障害が生じるという事態を簡単且つ確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る光通信設備の構成を示す概略図である。
【図２】補強線の一端のみを接地したときの補強線から連接ハンガー線をみたインピーダンス特性を示すグラフの一例である。
【図３】補強線の両端を接地したときの補強線から連接ハンガー線をみたインピーダンス特性を示すグラフの一例である。
【図４】本実施形態に係る光通信設備の等価回路を示す図である。
【図５】補強線から連接ハンガー線をみた等価回路を示す図である。
【図６】並列共振時のインピーダンス特性を示す概念図である。
【図７】低周波から高周波までを重畳させた補強線のサージ応答の等価回路を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、補強線側での矩形パルス波印加時の共振電流を示す概念図である。
【図９】本実施形態に係る光通信設備の等価回路を示す図である。
【図１０】並列共振時のインピーダンス特性を示す概念図である。
【図１１】並列共振時の矩形近似したインピーダンス特性を示す概念図である。
【図１２】台形による積分近似を説明するための概念図である。
【図１３】従来の光通信設備の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る光通信設備の構成を示す図である。この光通信設備が、図１３に示した従来の光通信設備と相違するところは、補強線４の一端側が直接接地され、他端側がコンデンサ５を介して接地されている点と、隣接するハンガー線２がコンデンサ６を介して接続されて１本の連接ハンガー線７を形成するとともに、この連接ハンガー線７の一端側が直接接地され、他端側がコンデンサ８を介して接地されている点とにある。なお、この実施形態では、直接接地される補強線４及び連接ハンガー線７のそれぞれの一端側が、光ファイバ線３を通じて伝搬される情報を受信するユーザ端末側に位置するようにしている。
【００１８】
詳細には、上記の光通信設備では、雷撃時に、補強線４及び連接ハンガー線７に取り付けられているコンデンサ５，６，８は、短絡しているものとみなすことができるため、補強線４及び連接ハンガー線７は等価的に両端接地された状態となる。したがって、雷撃時には、補強線４及び連接ハンガー線７は、大地を介した閉回路をそれぞれ構成する。なお、コンデンサ５，６，８のキャパシタンスは、例えば数百〜数千［ＰＦ］に設定される。
【００１９】
このように雷撃時に閉回路を構成すると、補強線４及び連接ハンガー線７には、図中の矢印に示すように、それぞれ相反する向きにサージ電流（循環電流）が流れるようになっている。そして、このサージ電流の周波数帯域（詳しくは、サージ電流の波頭が有する周波数成分）において、補強線４において並列共振が生じるように、コンデンサ５，６，８の容量や線路長などが調整されている。
【００２０】
さらに、この際、補強線４と連接ハンガー線７との間に、相互誘導が作用するようになっている。この相互誘導により、補強線４に並列共振が生じた際の並列共振点におけるインピーダンスを大幅に増大させることができる。換言すれば、連接ハンガー線７からの相互誘導が補強線４に作用すれば、誘導される起電力によって補強線４に流れるサージ電流が阻止される。そのため、並列共振に伴うインピーダンスの増加と、相互誘導によるサージ電流の阻止効果との相乗効果によって、補強線４の並列共振点における見かけ上のインピーダンスを増大させることができる。そのため、雷撃時にサージ電圧が補強線４に印加されても、補強線４が高周波帯域において高抵抗体として機能するため、補強線４にサージ電流が流れ難くなる。したがって、雷撃時に、補強線４に流れるサージ電流によって、ユーザ端末などに雷障害が生じる割合を可及的に低減することができる。しかも、補強線４および連接ハンガー線７の両端を接地するとともに、コンデンサ５，６，８を介在させるという極めて簡単な構成のみで雷障害を防止できるという利点もある。換言すれば、雷障害を防止するために大掛かりな装置を要しないという利点もある。
【００２１】
具体的な一例を挙げると、例えば、補強線４単独のときの並列共振点におけるインピーダンスが、図２に示すように、約２０００Ωであるのに対し、連接ハンガー線７からの相互誘導を作用させると、補強線４の並列共振点におけるインピーダンスが、図３に示すように、約３０００Ωまで上昇する。この例では、サージ電流の波頭に対する補強線４単独のサージインピーダンスは約３００Ωであるが、相互誘導を作用させることで、約３０００Ωまで補強線４の並列共振点におけるインピーダンスが上昇することから、サージ電流の抑止効果として約１０倍の効果が期待できる。
【００２２】
一方、送電設備の配電線で使用される、５０Ｈｚや６０Ｈｚの商用電源周波数を有する電流に対しては、コンデンサ５，６，８の数百〜数千のキャパシタンスは、数百ｋΩの高抵抗値となることから、雷撃時以外の通常時においては、補強線４や連接ハンガー線７に不当に電流が流れたとしても、数十μＡ程度の微弱な循環電流が流れるにとどまる。したがって、保安面においても好ましい状態を維持するこができる。
【００２３】
更に、この実施形態では、補強線４の並列共振点におけるインピーダンス（補強線４から連接ハンガー線７をみた場合の並列共振点におけるインピーダンス）をＺL、補強線４のサージインピーダンスをＺRkとした場合に、
【数１】
なる関係を満たすようになっている。
【００２４】
このようにすれば、補強線４の並列共振点におけるインピーダンスＺLが、補強線４のサージインピーダンスＺRKに対して十分に大きくなる。そのため、ＺLが、上記の式（１）を満たす限りにおいては、雷撃時に補強線４にサージ電流が流れるという事態を確実に防止することが可能となる。
【００２５】
なお、式（１）を満足するように、コンデンサ５，６，８の容量（Ｃ［Ｆ］）や連接ハンガー線７の線路長に比例するインダクタンス（Ｌ［Ｈ］）が調整される。また、ＺLは、可変周波数発信器により信号を印加した状態で、ネットワークアナライザ等を用いて、連接ハンガー線７を含めた補強線４のインピーダンス特性を実測することによって求められる。
【００２６】
また、保安性を高める観点からは、後述する図５に示す等価回路における補強線４の合成容量Ｃ［Ｆ］と、連接ハンガー線７の合成容量Ｃ1［Ｆ］が、次の関係式を満足するようにすることが好ましい。なお、式中において、商用電源周波数をｆS［Ｈｚ］、ｆSに対する補強線４の対地間誘起電圧をＥT［Ｖ］、ｆSに対する連接ハンガー線７の対地間誘起電圧をＥW［Ｖ］とする。
【数２】
【００２７】
ここで、致死電流の安全限界に関してはダルジール教授の式が知られている。すなわち、この安全限界は、感電時に流れる電流をＩ［ｍＡ］、感電時に電流が流れる時間をｔ［ｓ］とした場合に、Ｉ＝１６５／√ｔと表される。そのため、例えば感電時間が１秒間である場合には、１６５ｍＡが人体の安全限界とされている。そして、式（２）は、この関係式に基づいて設定されたものであって、補強線４の末端に接続されたＬＡＮシステムなどで作業中の作業者に、比較的長時間（１２分間）に亘って循環電流が流れた場合であっても、人体に影響のない安全限界を規定している（６ｍＡ≒１６５／（１２分×６０）1/2）。
【００２８】
更に、ユーザ端末側から５００〜６００ｍ離れた位置で、補強線４及び連接ハンガー線７を接地すれば、雷サージの影響を十分に低減することができる。換言すれば、このような離間距離で一旦接地すれば、補強線４を流れるサージ電流を低減するのに必要な線路長を十分に確保することができる。従って、補強線４や連接ハンガー線７が、ユーザ端末側から長距離に渡って架設されている場合には、ユーザ端末側から５００〜６００ｍ離れた位置で一旦接地すれば、ユーザ端末からより離れた位置で補強線４や連接ハンガー線７を別途接地するか否かは任意である。
【００２９】
以下、式（１）の関係式が成立する理由を説明する。
【００３０】
図４は、補強線４単独の等価回路である。この等価回路において、対地間キャパシタンスをＣ、インダクタンスをＬ、周波数をｆとすると、リアクタンス（ＸＣ，ＸＬ1）は次のように表される。なお、ｒ＜＜ＸＣである。
【数３】
【数４】
【００３１】
補強線４単独のサージインピーダンスＺRkは、次式で算出される。
【数５】
【００３２】
そして、図５に示す補強線４から連接ハンガー線７をみた等価回路において、補強線４から連接ハンガー線７をみた場合のインピーダンスＺm、リアクタンスＸＭ、及び並列共振周波数ｆ0は、次のように表される。なお、相互インダクタンスをＭ、連接ハンガー線７の接地抵抗をＲとする。なお、ＸＬ1＜ＸＭとする。
【数６】
【数７】
【００３３】
ここで、図５に示すように、並列共振点ではＺmが最大となる。式（７）に示すＺmは、ＸＭ＝ＸＣのときに最大となることから、並列共振点におけるインピーダンスＺL（＝ＺmMAX）は次式で表される。
【数８】
【００３４】
そして、共振状態となるのは、式（８）の虚部が０になるときであるから、
【数９】
となる。
【００３５】
次に、補強線４単体でのサージ波応答を検討する。図７は、低周波から高周波までを重畳させた補強線４のサージ応答の等価回路を示す。サージの波尾は低周波帯域であるため、この帯域では、図中のインダクタンスＬは無視することができる。このときの伝達関数Ｚｌ（Ｓ）は、
【数１０】
となる。
【００３６】
単位ステップ電圧１［Ｖ］による応答波の低周波帯域の電圧ＶS’（ｔ）は、次式で表される。
【数１１】
【００３７】
ただし、α＝１／ＲＣ、補強線４のｔ＝０のときのインピーダンスをＺｉ［Ω］とすると、
【数１２】
となる。なお、時間が十分経過した後のＺｌ（ｔ）は、Ｒ［Ω］となる。
【００３８】
補強線４単体に矩形パルス波を印加して並列共振が生じさせると、振動波が発生する。このとき、遮断帯域幅（サージインピーダンスＺRKを越える周波数帯域）Δに対応した時間幅をａRとして、伝搬末端のコンデンサの対地間の出力応答電圧ＶS’（ｔ）を算出すると、上述の式（１２）のように表される。また、印加電流Ｉｌ（ｔ）は、共振点で波高値ＩR［Ａ］まで急増化することと等価であるため、共振点では、矩形パルス波に対応する電圧は、
【数１３】
で表される。なお、補強線４のインピーダンスの緩やかな部分（低周波帯域）は、Ｚｌ［Ω］とする。
【００３９】
図８に示すように、印加電流Ｉｌ（ｔ）は、波高値ＩR［Ａ］のステップ波とすると、共振電流ＩｌR（ｔ）は、次のように表される。
【数１４】
【００４０】
ＩｌR（ｔ）をラプラス変換すると、
【数１５】
となる。
【００４１】
ラプラス逆変換により、補強線４の末端のコンデンサの端子電圧ＶS’（ｔ）を求めると、
【数１６】
となる。なお、時間が十分経過した後のＺｌ（ｔ）は、Ｒ［Ω］となる。
【００４２】
また、式（１６）に示すＶS’（ｔ）は、波頭の高周波数のパルス応答電圧ＶR’（ｔ）と、波尾の低周波数の応答電圧ＶＦ’（ｔ）との重畳と考えられるため、第１項をＶR’（ｔ）、第２項をＶＦ’（ｔ）とおく。
【００４３】
波頭のパルス波応答電圧ＶR’（ｔ）は、ラプラス逆変換を用いて、
【数１７】
と表される。
【００４４】
ここで、ｆ0は共振周波数であり、
【数１８】
【００４５】
そして、式（１７）は次のように２つの積分に分離できる。
【数１９】
【００４６】
留数定理から、１位の極が存在するだけであるから、この２つの積分から次式が求められる。
【数２０】
【００４７】
三角関数の加法定理より式（２０）は、
【数２１】
【００４８】
ωRk＝２πｆ0を代入すると、式（２１）は、
【数２２】
【００４９】
一方、波尾の応答電圧ＶＦ’（ｔ）は、
【数２３】
【００５０】
従って、ＶS（ｔ）は、式（２１）及び（２３）より、
【数２４】
【００５１】
ここで、振動波が発生する並列共振帯域の時間幅ａRは、共振帯域幅が狭い場合（ｆ1≒ｆ2≒ｆ0）、
【数２５】
であるから、
【数２６】
となり、
【数２７】
となる。
【００５２】
一方、補強線４と連接ハンガー線７とを備えた光通信設備における補強線４のコンデンサＣの可変周波数応答に対する対地間電圧ＶS（ｔ）は、図９の等価回路に基づいて、フィルタ理論によって、ｔ＞ａR／２のときには、次のように導出される。
【数２８】
【００５３】
式（２７）で表されるＶS（ｔ）と、式（２８）で表されるＶS（ｔ）は、等しいので、
次式が成立する。
【数２９】
【００５４】
次に、連接ハンガー線７が併設されたときの補強線４の対地間電圧ＶS（ｔ）を、フィルタ理論から算出する。
【００５５】
図１０に示すように、周波数応答の線路インピーダンスＺr（２πｆ）＝Ｖ（２πｆ）／Ｉ（２πｆ）を、周波数特性から波尾に相当する低周波部分Ｚｌと、波頭に相当する高周波部分（並列共振部分）ＺLとに分ける。更に、線路インピーダンスＺr（２πｆ）を、実数部ＺL（２πｆ）と虚数部ＸL（２πｆ）とに分けると、
【数３０】
となる。ただし、この式（３０）は、ラプラス演算表示すると、
【数３１】
となる。
【００５６】
式（３０）から、振幅は、
【数３２】
となり、位相は、
【数３３】
となる。
【００５７】
従って、実数部ＺL（２πｆ）は次のように表される。
【数３４】
【００５８】
ここで、ω＝２πｆ，ｄω／ｄｆ＝２π，ｓ＝ｊ２πｆとすると、インパルス応答ｈ（ｔ）は、周波数応答Ｚr（ｓ）のラプラス逆変換であるので、次式より求まる。
【数３５】
【００５９】
ＺLｃｏｓ（ｔ・２πｆ）は偶関数、ＸLｓｉｎ（ｔ・２πｆ）は奇関数で、積分範囲が−∞から＋∞であるから、式（３５）は、
【数３６】
となる。
【００６０】
第１項の被積分関数は偶関数、第２項の被積分関数は奇関数であり、因果性により、
【数３７】
となる。
【００６１】
図１０に示したインピーダンス特性を、図１１に示すように矩形近似する。すなわち、
【数３８】
【００６２】
【数３９】
で近似すると、図１１で示したインピーダンス特性のインパルス応答ｈ（ｔ）は次式で表される。
【数４０】
【００６３】
式（４０）の第１項は、
【数４１】
となる。
【００６４】
並列共振周波数ｆ0の高周波側をｆ2、低周波側をｆ1とし、ｆ1＜ｆ＜ｆ2の周波数のみが、ＺLに急増したとすると、式（４０）の第２項ｈ0（ｔ）は、
【数４２】
となる。
【００６５】
式（４０）の第３項は、
【数４３】
となる。
【００６６】
これら第１項、第２項、第３項を加算すると、式（４０）は、
【数４４】
と表される。
【００６７】
ここで、ｆ1≒ｆ2≒ｆ0とすると、
【数４５】
となる。
【００６８】
単位電流１[Ａ]に対するステップ応答電圧波形ＶS（ｔ）は、次のようになる。
【数４６】
【数４７】
ただし、Ｓi｛ｔ｝は、正弦積分である。
【００６９】
図１１のΔ（ａR）が狭い並列共振帯では、ｆ1≒ｆ2≒ｆ0とおけるので、式（４７）の第２項をＶR（ｔ）とおき、ｔ・２πｆ1＝τ、ｔ・２πｆ2＝τとおくと、ｄτ／ｄｔ＝２πｆ0から、
【数４８】
となる。
【００７０】
図１２に示すように、このＶR（ｔ）を台形公式で近似計算すると、
【数４９】
となる。
【００７１】
並列共振帯域幅Δが狭い場合は、ｆ1≒ｆ2≒ｆ0、ａR＝（ｆ2−ｆ1）／（ｆ1・ｆ2）とおいたので、
【数５０】
となる。
【００７２】
従って、式（４７）は、近似的に、
【数５１】
と表される。
【００７３】
この式（５１）は、単位電流１［Ａ］に対するものであるので、ＩR［Ａ］の波高値の電流に対しては、
【数５２】
となる。このように急峻なステップ応答（インディシアル応答）に対して、ａRの電流遮断帯域（並列共振帯域）で、補強線４のコンデンサの対地間電圧ＶS（ｔ）に正弦波を発生させる。
【００７４】
一方、補強線４単体のときのコンデンサの対地間電圧ＶS’（ｔ）は、Ｌ，Ｃの共振により、急峻なステップ応答に対して正弦波を発生させる。
【００７５】
そのため、正弦波（振動波）が発生して波形が確認できる限界は、ＶS’（ｔ）＝ＶS（ｔ）なる関係を満足するときとなる。そして、この場合、式（２７）と式（５２）から以下の関係が成立する。
【数５３】
【００７６】
従って、ＺLが、π2・ＺRkよりも大きくなれば、すなわち、式（１）の関係式を満たせば、電流遮断量と遮断帯域が大きくなって、補強線４側のサージ電流の進行を確実に抑制可能であることが認識できる。付言すれば、式（１）の関係式を満足すれば、並列共振により、急峻な波頭を有するサージ電流を、並列共振周波数ｆ0［Ｈｚ］を中心としたｆ1［Ｈｚ］からｆ2［Ｈｚ］の間の周波数帯域において遮断することができる。そのため、補強線４側のサージ電流が正極方向および負極方向に振動する。そして、このように振動する振動波によって、連接ハンガー線７からの相互誘導による磁気反作用が大きくなるため、補強線４側のサージ電流の進行を確実に抑制可能となる。
【００７７】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態において実施することができる。例えば、上記の実施形態では、図１に示したように、ユーザ端末側において、補強線４及び連接ハンガー線７を直接接地する場合を説明したが、補強線４及び連接ハンガー線７のユーザ端末側を、それぞれコンデンサを介して接地するようにしてもよい。また、連接ハンガー線７のユーザ端末と反対側の端部をコンデンサ８を介して接地する場合を説明したが、連接ハンガー線７は、各ハンガー線２をコンデンサ６を介して連接したものであるので、その両端部を直接接地するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ メッセンジャーワイヤ（支持線）
２ ハンガー線
３ 光ファイバ線
４ 補強線
５，６，８ コンデンサ
７ 連接ハンガー線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ線で情報を伝達する光通信設備に関し、詳しくは、雷撃時に、サージ電流が伝搬して雷障害が生じるのを防止する機能を有する光通信設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３に示すように、光通信設備（光通信システム）では、支持柱間の高所に架設された支持線としてのメッセンジャーワイヤ１に、複数のハンガー線２が螺旋状に巻き付けられており、これら各ハンガー線２に情報を伝搬する光ファイバ線３が挿通されている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、光ファイバ線３は、ハンガー線２を介してメッセンジャーワイヤ１に吊り下げ支持されている。
【０００３】
このように吊り下げ支持された光ファイバ線３は、光ファイバ線３と並列に配列された補強線４によって補強されている。この補強線４は、スチールなどの金属で形成されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０９８８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の光通信設備は、送電設備（送電システム）と同様に屋外に設置されることから、悪天候の場合には、直接又は近傍（架空地線や送電線など）に雷撃を受けることがある。
【０００６】
しかしながら、光通信設備の場合には、送電設備に比べて雷撃に対する対策が遅れているのが実情であり、雷撃時に光通信設備に接続されたユーザ（情報受信者）の端末が故障するなどの雷障害（閃絡事故）が生じやすい。詳細には、光通信設備やその近傍が雷撃を受けた場合には、メッセンジャーワイヤ１や、補強線４にサージ電圧が印加され、瞬間的に大きなサージ電流が流れる。このとき、図１３に示すように、メッセンジャーワイヤ１は、支持柱（電柱など）毎に接地されているので、メッセンジャーワイヤ１に流れるサージ電流は大地へと逃げ、大きな問題となり難い。一方、同図に示すように、補強線４は、接地されていないため、補強線４を流れるサージ電流がユーザ端末などに流れ込んで雷障害を引き起こす可能性が高い。
【０００７】
ここで、光通信設備は、主として送電設備に付加的に設けられている場合が多いことから、光通信設備単独で大規模な雷撃防止対策を講じることが事実上困難である。したがって、光通信設備においては、雷撃時に、光ファイバ線３を支持する補強線４にサージ電流が流れるという事態を簡単な構成で防止することが望まれる。
【０００８】
以上の実情に鑑み、本発明は、雷撃時に、光ファイバの補強線を通じてユーザ端末などに生じる雷障害を簡単且つ確実に防止することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために創案された本発明は、架設された支持線と、前記支持線と配列に配置され且つ情報を伝達する光ファイバ線と、前記光ファイバ線を補強するための補強線と、前記光ファイバ線を前記支持線に吊り下げ支持するために、前記支持線と前記光ファイバ線の双方の周囲に巻回される複数のハンガー線とを備えた光通信設備において、前記補強線は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサを介して接地され、前記複数のハンガー線は、隣接するもの同士がコンデンサを介して接続されて長尺な連接ハンガー線を形成し、前記連接ハンガー線は、一端側が直接接地され且つ他端側が直接接地又はコンデンサを介して接地され、雷撃時に、前記補強線および前記連接ハンガー線のそれぞれが等価的に両端接地となって大地を介した閉回路を形成して前記補強線と前記連接ハンガー線との間に相互誘導を作用させるとともに、前記補強線で並列共振（又は反共振）を生じさせるように構成されていることに特徴づけられる。なお、ここでいう「直接接地」とは、コンデンサなどを介さずに導体によって大地に直接的に接地することを意味する（以下、同様）。
【００１０】
このような構成によれば、補強線と連接ハンガー線との間の相互誘導により、補強線に並列共振が生じた際の並列共振点におけるインピーダンスを大幅に増大させることができる。そのため、雷撃時にサージ電圧が補強線に印加されても、補強線が高周波帯域において高抵抗体として機能するため、補強線にサージ電流が流れ難くなる。したがって、雷撃時に、補強線に流れるサージ電流によって、ユーザ端末などに雷障害が生じる割合を可及的に低減することができる。しかも、このような作用効果は、補強線および連接ハンガー線の両端を接地し、且つ、所定の場所にコンデンサを介在させるだけで享受し得ることから、大掛かりな構成を要することなく簡単な構成のみで雷障害の防止を図ることが可能となる。
【００１１】
ここで、補強線をコンデンサを介して接地したり、各々のハンガー線をコンデンサを介して接続して連接ハンガー線を形成した理由は、通常時（雷撃時以外）に補強線や連接ハンガー線に大地を介した循環電流が流れるのを防止するためである。付言すれば、補強線及び連接ハンガー線は、通常時では、一端側のみが接地された状態となる。そのため、通常時では、大地との間に閉回路が構成されず、大地を介して循環電流が流れるという事態を抑制できる。
【００１２】
上記の構成において、前記補強線の並列共振点におけるインピーダンスをＺL、前記補強線のサージインピーダンスをＺRkとした場合に、ＺL≧π2・ＺRkなる関係を満たすことが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、補強線の並列共振点におけるインピーダンスが、補強線のサージインピーダンスに対して十分に大きくなる。そのため、補強線の並列共振点におけるインピーダンスが、上記の関係式を満たす限りにおいては、雷撃時に補強線にサージ電流が流れるという事態を確実に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、簡単な構成で、雷撃時に、光ファイバの補強線に流れるサージ電流を可及的に低減することができる。そのため、雷撃時にユーザ端末などに雷障害が生じるという事態を簡単且つ確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る光通信設備の構成を示す概略図である。
【図２】補強線の一端のみを接地したときの補強線から連接ハンガー線をみたインピーダンス特性を示すグラフの一例である。
【図３】補強線の両端を接地したときの補強線から連接ハンガー線をみたインピーダンス特性を示すグラフの一例である。
【図４】本実施形態に係る光通信設備の等価回路を示す図である。
【図５】補強線から連接ハンガー線をみた等価回路を示す図である。
【図６】並列共振時のインピーダンス特性を示す概念図である。
【図７】低周波から高周波までを重畳させた補強線のサージ応答の等価回路を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、補強線側での矩形パルス波印加時の共振電流を示す概念図である。
【図９】本実施形態に係る光通信設備の等価回路を示す図である。
【図１０】並列共振時のインピーダンス特性を示す概念図である。
【図１１】並列共振時の矩形近似したインピーダンス特性を示す概念図である。
【図１２】台形による積分近似を説明するための概念図である。
【図１３】従来の光通信設備の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る光通信設備の構成を示す図である。この光通信設備が、図１３に示した従来の光通信設備と相違するところは、補強線４の一端側が直接接地され、他端側がコンデンサ５を介して接地されている点と、隣接するハンガー線２がコンデンサ６を介して接続されて１本の連接ハンガー線７を形成するとともに、この連接ハンガー線７の一端側が直接接地され、他端側がコンデンサ８を介して接地されている点とにある。なお、この実施形態では、直接接地される補強線４及び連接ハンガー線７のそれぞれの一端側が、光ファイバ線３を通じて伝搬される情報を受信するユーザ端末側に位置するようにしている。
【００１８】
詳細には、上記の光通信設備では、雷撃時に、補強線４及び連接ハンガー線７に取り付けられているコンデンサ５，６，８は、短絡しているものとみなすことができるため、補強線４及び連接ハンガー線７は等価的に両端接地された状態となる。したがって、雷撃時には、補強線４及び連接ハンガー線７は、大地を介した閉回路をそれぞれ構成する。なお、コンデンサ５，６，８のキャパシタンスは、例えば数百〜数千［ＰＦ］に設定される。
【００１９】
このように雷撃時に閉回路を構成すると、補強線４及び連接ハンガー線７には、図中の矢印に示すように、それぞれ相反する向きにサージ電流（循環電流）が流れるようになっている。そして、このサージ電流の周波数帯域（詳しくは、サージ電流の波頭が有する周波数成分）において、補強線４において並列共振が生じるように、コンデンサ５，６，８の容量や線路長などが調整されている。
【００２０】
さらに、この際、補強線４と連接ハンガー線７との間に、相互誘導が作用するようになっている。この相互誘導により、補強線４に並列共振が生じた際の並列共振点におけるインピーダンスを大幅に増大させることができる。換言すれば、連接ハンガー線７からの相互誘導が補強線４に作用すれば、誘導される起電力によって補強線４に流れるサージ電流が阻止される。そのため、並列共振に伴うインピーダンスの増加と、相互誘導によるサージ電流の阻止効果との相乗効果によって、補強線４の並列共振点における見かけ上のインピーダンスを増大させることができる。そのため、雷撃時にサージ電圧が補強線４に印加されても、補強線４が高周波帯域において高抵抗体として機能するため、補強線４にサージ電流が流れ難くなる。したがって、雷撃時に、補強線４に流れるサージ電流によって、ユーザ端末などに雷障害が生じる割合を可及的に低減することができる。しかも、補強線４および連接ハンガー線７の両端を接地するとともに、コンデンサ５，６，８を介在させるという極めて簡単な構成のみで雷障害を防止できるという利点もある。換言すれば、雷障害を防止するために大掛かりな装置を要しないという利点もある。
【００２１】
具体的な一例を挙げると、例えば、補強線４単独のときの並列共振点におけるインピーダンスが、図２に示すように、約２０００Ωであるのに対し、連接ハンガー線７からの相互誘導を作用させると、補強線４の並列共振点におけるインピーダンスが、図３に示すように、約３０００Ωまで上昇する。この例では、サージ電流の波頭に対する補強線４単独のサージインピーダンスは約３００Ωであるが、相互誘導を作用させることで、約３０００Ωまで補強線４の並列共振点におけるインピーダンスが上昇することから、サージ電流の抑止効果として約１０倍の効果が期待できる。
【００２２】
一方、送電設備の配電線で使用される、５０Ｈｚや６０Ｈｚの商用電源周波数を有する電流に対しては、コンデンサ５，６，８の数百〜数千のキャパシタンスは、数百ｋΩの高抵抗値となることから、雷撃時以外の通常時においては、補強線４や連接ハンガー線７に不当に電流が流れたとしても、数十μＡ程度の微弱な循環電流が流れるにとどまる。したがって、保安面においても好ましい状態を維持するこができる。
【００２３】
更に、この実施形態では、補強線４の並列共振点におけるインピーダンス（補強線４から連接ハンガー線７をみた場合の並列共振点におけるインピーダンス）をＺL、補強線４のサージインピーダンスをＺRkとした場合に、
【数１】
なる関係を満たすようになっている。
【００２４】
このようにすれば、補強線４の並列共振点におけるインピーダンスＺLが、補強線４のサージインピーダンスＺRKに対して十分に大きくなる。そのため、ＺLが、上記の式（１）を満たす限りにおいては、雷撃時に補強線４にサージ電流が流れるという事態を確実に防止することが可能となる。
【００２５】
なお、式（１）を満足するように、コンデンサ５，６，８の容量（Ｃ［Ｆ］）や連接ハンガー線７の線路長に比例するインダクタンス（Ｌ［Ｈ］）が調整される。また、ＺLは、可変周波数発信器により信号を印加した状態で、ネットワークアナライザ等を用いて、連接ハンガー線７を含めた補強線４のインピーダンス特性を実測することによって求められる。
【００２６】
また、保安性を高める観点からは、後述する図５に示す等価回路における補強線４の合成容量Ｃ［Ｆ］と、連接ハンガー線７の合成容量Ｃ1［Ｆ］が、次の関係式を満足するようにすることが好ましい。なお、式中において、商用電源周波数をｆS［Ｈｚ］、ｆSに対する補強線４の対地間誘起電圧をＥT［Ｖ］、ｆSに対する連接ハンガー線７の対地間誘起電圧をＥW［Ｖ］とする。
【数２】
【００２７】
ここで、致死電流の安全限界に関してはダルジール教授の式が知られている。すなわち、この安全限界は、感電時に流れる電流をＩ［ｍＡ］、感電時に電流が流れる時間をｔ［ｓ］とした場合に、Ｉ＝１６５／√ｔと表される。そのため、例えば感電時間が１秒間である場合には、１６５ｍＡが人体の安全限界とされている。そして、式（２）は、この関係式に基づいて設定されたものであって、補強線４の末端に接続されたＬＡＮシステムなどで作業中の作業者に、比較的長時間（１２分間）に亘って循環電流が流れた場合であっても、人体に影響のない安全限界を規定している（６ｍＡ≒１６５／（１２分×６０）1/2）。
【００２８】
更に、ユーザ端末側から５００〜６００ｍ離れた位置で、補強線４及び連接ハンガー線７を接地すれば、雷サージの影響を十分に低減することができる。換言すれば、このような離間距離で一旦接地すれば、補強線４を流れるサージ電流を低減するのに必要な線路長を十分に確保することができる。従って、補強線４や連接ハンガー線７が、ユーザ端末側から長距離に渡って架設されている場合には、ユーザ端末側から５００〜６００ｍ離れた位置で一旦接地すれば、ユーザ端末からより離れた位置で補強線４や連接ハンガー線７を別途接地するか否かは任意である。
【００２９】
以下、式（１）の関係式が成立する理由を説明する。
【００３０】
図４は、補強線４単独の等価回路である。この等価回路において、対地間キャパシタンスをＣ、インダクタンスをＬ、周波数をｆとすると、リアクタンス（ＸＣ，ＸＬ1）は次のように表される。なお、ｒ＜＜ＸＣである。
【数３】
【数４】
【００３１】
補強線４単独のサージインピーダンスＺRkは、次式で算出される。
【数５】
【００３２】
そして、図５に示す補強線４から連接ハンガー線７をみた等価回路において、補強線４から連接ハンガー線７をみた場合のインピーダンスＺm、リアクタンスＸＭ、及び並列共振周波数ｆ0は、次のように表される。なお、相互インダクタンスをＭ、連接ハンガー線７の接地抵抗をＲとする。なお、ＸＬ1＜ＸＭとする。
【数６】
【数７】
【００３３】
ここで、図５に示すように、並列共振点ではＺmが最大となる。式（７）に示すＺmは、ＸＭ＝ＸＣのときに最大となることから、並列共振点におけるインピーダンスＺL（＝ＺmMAX）は次式で表される。
【数８】
【００３４】
そして、共振状態となるのは、式（８）の虚部が０になるときであるから、
【数９】
となる。
【００３５】
次に、補強線４単体でのサージ波応答を検討する。図７は、低周波から高周波までを重畳させた補強線４のサージ応答の等価回路を示す。サージの波尾は低周波帯域であるため、この帯域では、図中のインダクタンスＬは無視することができる。このときの伝達関数Ｚｌ（Ｓ）は、
【数１０】
となる。
【００３６】
単位ステップ電圧１［Ｖ］による応答波の低周波帯域の電圧ＶS’（ｔ）は、次式で表される。
【数１１】
【００３７】
ただし、α＝１／ＲＣ、補強線４のｔ＝０のときのインピーダンスをＺｉ［Ω］とすると、
【数１２】
となる。なお、時間が十分経過した後のＺｌ（ｔ）は、Ｒ［Ω］となる。
【００３８】
補強線４単体に矩形パルス波を印加して並列共振が生じさせると、振動波が発生する。このとき、遮断帯域幅（サージインピーダンスＺRKを越える周波数帯域）Δに対応した時間幅をａRとして、伝搬末端のコンデンサの対地間の出力応答電圧ＶS’（ｔ）を算出すると、上述の式（１２）のように表される。また、印加電流Ｉｌ（ｔ）は、共振点で波高値ＩR［Ａ］まで急増化することと等価であるため、共振点では、矩形パルス波に対応する電圧は、
【数１３】
で表される。なお、補強線４のインピーダンスの緩やかな部分（低周波帯域）は、Ｚｌ［Ω］とする。
【００３９】
図８に示すように、印加電流Ｉｌ（ｔ）は、波高値ＩR［Ａ］のステップ波とすると、共振電流ＩｌR（ｔ）は、次のように表される。
【数１４】
【００４０】
ＩｌR（ｔ）をラプラス変換すると、
【数１５】
となる。
【００４１】
ラプラス逆変換により、補強線４の末端のコンデンサの端子電圧ＶS’（ｔ）を求めると、
【数１６】
となる。なお、時間が十分経過した後のＺｌ（ｔ）は、Ｒ［Ω］となる。
【００４２】
また、式（１６）に示すＶS’（ｔ）は、波頭の高周波数のパルス応答電圧ＶR’（ｔ）と、波尾の低周波数の応答電圧ＶＦ’（ｔ）との重畳と考えられるため、第１項をＶR’（ｔ）、第２項をＶＦ’（ｔ）とおく。
【００４３】
波頭のパルス波応答電圧ＶR’（ｔ）は、ラプラス逆変換を用いて、
【数１７】
と表される。
【００４４】
ここで、ｆ0は共振周波数であり、
【数１８】
【００４５】
そして、式（１７）は次のように２つの積分に分離できる。
【数１９】
【００４６】
留数定理から、１位の極が存在するだけであるから、この２つの積分から次式が求められる。
【数２０】
【００４７】
三角関数の加法定理より式（２０）は、
【数２１】
【００４８】
ωRk＝２πｆ0を代入すると、式（２１）は、
【数２２】
【００４９】
一方、波尾の応答電圧ＶＦ’（ｔ）は、
【数２３】
【００５０】
従って、ＶS（ｔ）は、式（２１）及び（２３）より、
【数２４】
【００５１】
ここで、振動波が発生する並列共振帯域の時間幅ａRは、共振帯域幅が狭い場合（ｆ1≒ｆ2≒ｆ0）、
【数２５】
であるから、
【数２６】
となり、
【数２７】
となる。
【００５２】
一方、補強線４と連接ハンガー線７とを備えた光通信設備における補強線４のコンデンサＣの可変周波数応答に対する対地間電圧ＶS（ｔ）は、図９の等価回路に基づいて、フィルタ理論によって、ｔ＞ａR／２のときには、次のように導出される。
【数２８】
【００５３】
式（２７）で表されるＶS（ｔ）と、式（２８）で表されるＶS（ｔ）は、等しいので、
次式が成立する。
【数２９】
【００５４】
次に、連接ハンガー線７が併設されたときの補強線４の対地間電圧ＶS（ｔ）を、フィルタ理論から算出する。
【００５５】
図１０に示すように、周波数応答の線路インピーダンスＺr（２πｆ）＝Ｖ（２πｆ）／Ｉ（２πｆ）を、周波数特性から波尾に相当する低周波部分Ｚｌと、波頭に相当する高周波部分（並列共振部分）ＺLとに分ける。更に、線路インピーダンスＺr（２πｆ）を、実数部ＺL（２πｆ）と虚数部ＸL（２πｆ）とに分けると、
【数３０】
となる。ただし、この式（３０）は、ラプラス演算表示すると、
【数３１】
となる。
【００５６】
式（３０）から、振幅は、
【数３２】
となり、位相は、
【数３３】
となる。
【００５７】
従って、実数部ＺL（２πｆ）は次のように表される。
【数３４】
【００５８】
ここで、ω＝２πｆ，ｄω／ｄｆ＝２π，ｓ＝ｊ２πｆとすると、インパルス応答ｈ（ｔ）は、周波数応答Ｚr（ｓ）のラプラス逆変換であるので、次式より求まる。
【数３５】
【００５９】
ＺLｃｏｓ（ｔ・２πｆ）は偶関数、ＸLｓｉｎ（ｔ・２πｆ）は奇関数で、積分範囲が−∞から＋∞であるから、式（３５）は、
【数３６】
となる。
【００６０】
第１項の被積分関数は偶関数、第２項の被積分関数は奇関数であり、因果性により、
【数３７】
となる。
【００６１】
図１０に示したインピーダンス特性を、図１１に示すように矩形近似する。すなわち、
【数３８】
【００６２】
【数３９】
で近似すると、図１１で示したインピーダンス特性のインパルス応答ｈ（ｔ）は次式で表される。
【数４０】
【００６３】
式（４０）の第１項は、
【数４１】
となる。
【００６４】
並列共振周波数ｆ0の高周波側をｆ2、低周波側をｆ1とし、ｆ1＜ｆ＜ｆ2の周波数のみが、ＺLに急増したとすると、式（４０）の第２項ｈ0（ｔ）は、
【数４２】
となる。
【００６５】
式（４０）の第３項は、
【数４３】
となる。
【００６６】
これら第１項、第２項、第３項を加算すると、式（４０）は、
【数４４】
と表される。
【００６７】
ここで、ｆ1≒ｆ2≒ｆ0とすると、
【数４５】
となる。
【００６８】
単位電流１[Ａ]に対するステップ応答電圧波形ＶS（ｔ）は、次のようになる。
【数４６】
【数４７】
ただし、Ｓi｛ｔ｝は、正弦積分である。
【００６９】
図１１のΔ（ａR）が狭い並列共振帯では、ｆ1≒ｆ2≒ｆ0とおけるので、式（４７）の第２項をＶR（ｔ）とおき、ｔ・２πｆ1＝τ、ｔ・２πｆ2＝τとおくと、ｄτ／ｄｔ＝２πｆ0から、
【数４８】
となる。
【００７０】
図１２に示すように、このＶR（ｔ）を台形公式で近似計算すると、
【数４９】
となる。
【００７１】
並列共振帯域幅Δが狭い場合は、ｆ1≒ｆ2≒ｆ0、ａR＝（ｆ2−ｆ1）／（ｆ1・ｆ2）とおいたので、
【数５０】
となる。
【００７２】
従って、式（４７）は、近似的に、
【数５１】
と表される。
【００７３】
この式（５１）は、単位電流１［Ａ］に対するものであるので、ＩR［Ａ］の波高値の電流に対しては、
【数５２】
となる。このように急峻なステップ応答（インディシアル応答）に対して、ａRの電流遮断帯域（並列共振帯域）で、補強線４のコンデンサの対地間電圧ＶS（ｔ）に正弦波を発生させる。
【００７４】
一方、補強線４単体のときのコンデンサの対地間電圧ＶS’（ｔ）は、Ｌ，Ｃの共振により、急峻なステップ応答に対して正弦波を発生させる。
【００７５】
そのため、正弦波（振動波）が発生して波形が確認できる限界は、ＶS’（ｔ）＝ＶS（ｔ）なる関係を満足するときとなる。そして、この場合、式（２７）と式（５２）から以下の関係が成立する。
【数５３】
【００７６】
従って、ＺLが、π2・ＺRkよりも大きくなれば、すなわち、式（１）の関係式を満たせば、電流遮断量と遮断帯域が大きくなって、補強線４側のサージ電流の進行を確実に抑制可能であることが認識できる。付言すれば、式（１）の関係式を満足すれば、並列共振により、急峻な波頭を有するサージ電流を、並列共振周波数ｆ0［Ｈｚ］を中心としたｆ1［Ｈｚ］からｆ2［Ｈｚ］の間の周波数帯域において遮断することができる。そのため、補強線４側のサージ電流が正極方向および負極方向に振動する。そして、このように振動する振動波によって、連接ハンガー線７からの相互誘導による磁気反作用が大きくなるため、補強線４側のサージ電流の進行を確実に抑制可能となる。
【００７７】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態において実施することができる。例えば、上記の実施形態では、図１に示したように、ユーザ端末側において、補強線４及び連接ハンガー線７を直接接地する場合を説明したが、補強線４及び連接ハンガー線７のユーザ端末側を、それぞれコンデンサを介して接地するようにしてもよい。また、連接ハンガー線７のユーザ端末と反対側の端部をコンデンサ８を介して接地する場合を説明したが、連接ハンガー線７は、各ハンガー線２をコンデンサ６を介して連接したものであるので、その両端部を直接接地するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ メッセンジャーワイヤ（支持線）
２ ハンガー線
３ 光ファイバ線
４ 補強線
５，６，８ コンデンサ
７ 連接ハンガー線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架設された支持線と、前記支持線に並列に配置され且つ情報を伝達する光ファイバ線と、前記光ファイバ線を補強するための補強線と、前記光ファイバ線を前記支持線に吊り下げ支持するために、前記支持線と前記光ファイバ線の双方の周囲に巻回される複数のハンガー線とを備えた光通信設備において、
前記補強線は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサを介して接地され、
前記複数のハンガー線は、隣接するもの同士がコンデンサを介して接続されて長尺な連接ハンガー線を形成し、
前記連接ハンガー線は、一端側が直接接地され且つ他端側が直接接地又はコンデンサを介して接地され、
雷撃時に、前記補強線および前記連接ハンガー線のそれぞれが等価的に両端接地となって大地を介した閉回路を形成して前記補強線と前記連接ハンガー線との間に相互誘導を作用させるとともに、前記補強線で並列共振を生じさせるように構成されていることを特徴とする光通信設備。
【請求項２】
前記補強線の並列共振点におけるインピーダンスをＺL、前記補強線のサージインピーダンスをＺRkとした場合に、
ＺL≧π2・ＺRk
なる関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光通信設備。
【請求項１】
架設された支持線と、前記支持線に並列に配置され且つ情報を伝達する光ファイバ線と、前記光ファイバ線を補強するための補強線と、前記光ファイバ線を前記支持線に吊り下げ支持するために、前記支持線と前記光ファイバ線の双方の周囲に巻回される複数のハンガー線とを備えた光通信設備において、
前記補強線は、一端側が直接接地され且つ他端側がコンデンサを介して接地され、
前記複数のハンガー線は、隣接するもの同士がコンデンサを介して接続されて長尺な連接ハンガー線を形成し、
前記連接ハンガー線は、一端側が直接接地され且つ他端側が直接接地又はコンデンサを介して接地され、
雷撃時に、前記補強線および前記連接ハンガー線のそれぞれが等価的に両端接地となって大地を介した閉回路を形成して前記補強線と前記連接ハンガー線との間に相互誘導を作用させるとともに、前記補強線で並列共振を生じさせるように構成されていることを特徴とする光通信設備。
【請求項２】
前記補強線の並列共振点におけるインピーダンスをＺL、前記補強線のサージインピーダンスをＺRkとした場合に、
ＺL≧π2・ＺRk
なる関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光通信設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２５０６０（Ｐ２０１２−１２５０６０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７３８８９（Ｐ２０１０−２７３８８９）
【出願日】平成２２年１２月８日（２０１０．１２．８）
【出願人】（３０００５３７４８）
【出願人】（０００２２１４０９）東神電気株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月８日（２０１０．１２．８）
【出願人】（３０００５３７４８）
【出願人】（０００２２１４０９）東神電気株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
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