特開 2023-7444 電力ケーブルの絶縁システムの修復のための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023007444

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】電力ケーブルの絶縁システムの修復のための方法

(51)【国際特許分類】

   H02G 1/14 20060101AFI20230111BHJP

   H02G 1/16 20060101ALI20230111BHJP

   H05B 6/36 20060101ALI20230111BHJP

   H01R 4/70 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

H02G1/14

H02G1/16

H05B6/36 E

H05B6/36 Z

H01R4/70 K

H01R4/70 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022099444

(22)【出願日】2022-06-21

(31)【優先権主張番号】21182074

(32)【優先日】2021-06-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】519099829

【氏名又は名称】エヌケーティー エイチブイ ケーブルズ エービー

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】グスタヴソン， クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】アントニシュキ， ヨルン

【テーマコード（参考）】

3K059

5G355

【Ｆターム（参考）】

3K059AA08

3K059AD04

3K059AD05

3K059AD34

3K059CD76

3K059CD79

5G355AA03

5G355BA02

5G355BA12

5G355CA15

5G355CA17

5G355CA35

(57)【要約】      （修正有）

【課題】誘導加熱システムを使用して電力ケーブルの絶縁システムを修復する方法を提供する。
【解決手段】電力ケーブルの絶縁システムを修復する方法であって、誘導加熱システムが、電力ケーブルを受けるように構成された第１の高周波ＨＦコイルと、第１のＨＦコイルを冷却するように構成された水冷システムと、第１のＨＦコイルに電力供給するように構成された電力供給システムと、を備え、ａ）導体の周りに配置構成された修復用絶縁システム層を有する電力ケーブルの周りに加圧加熱デバイスを配置することと、ｂ）第１のＨＦコイルを開けて加圧加熱デバイスに隣接して電力ケーブルの周りに配置することと、ｃ）第１のＨＦコイルを閉じることと、ｄ）加圧加熱デバイスの内部における修復用絶縁システム層の外側加熱及び導体内に電流を誘導する電力供給システムからの電流を第１のＨＦコイルに送ることにより、修復用絶縁システム層を加熱する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力ケーブル（１６）の絶縁システムを修復するために前記電力ケーブル（１６）の導体を加熱するための誘導加熱システム（１）を使用して、前記電力ケーブル（１６）の導体の周りの絶縁システムを修復する方法であって、前記誘導加熱システム（１）が、前記電力ケーブル（１６）を受けるように構成された第１の高周波ＨＦコイル（５）、前記第１のＨＦコイル（５）を冷却するように構成された水冷システム（９）、および、前記第１のＨＦコイル（５）に電力供給するように構成された電力供給システム（３）、を備え、前記第１のＨＦコイル（５）が、開放可能となるようにまたは少なくとも２つの部分へと分割可能となるように構成され、前記方法が、
ａ）前記導体の周りに配置構成された修復用絶縁システム層（２３）を有する前記電力ケーブルの周りに加圧加熱デバイス（２１）を配置することと、
ｂ）前記第１のＨＦコイル（５）を開けて前記加圧加熱デバイス（２１）に隣接して前記電力ケーブル（１６）の周りに配置することと、
ｃ）前記第１のＨＦコイル（５）を閉じることと、
ｄ）前記加圧加熱デバイス（２１）の内部における前記修復用絶縁システム層（２３）の外側加熱により、および、前記導体内に電流を誘導する前記電力供給システム（３）からの電流を前記第１のＨＦコイル（５）に送ることにより実現される前記修復用絶縁システム層の内側加熱により、前記修復用絶縁システム層（２３）を加熱することと
を含み、
前記方法が、複数の修復用絶縁システム層の各々においてステップａ）～ｄ）を実施することを含む、
方法。

【請求項2】

ｅ）結合作業を実施した後で前記第１のＨＦコイル（５）を開けて、前記電力ケーブルから前記第１のＨＦコイルを取り外すことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ステップｄ）で、前記外側加熱および前記内側加熱が同時に実施される、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１のＨＦコイル（５）が、第１の端部（５ｃ）を有する第１のコイル部分（５ａ）と、第１の端部（５ｅ）を有する第２のコイル部分（５ｂ）とを備え、前記第１のコイル部分（５ａ）の前記第１の端部（５ｃ）が前記第２のコイル部分（５ｂ）の前記第１の端部（５ｅ）に接続されるように構成され、前記第１のコイル部分（５ａ）の前記第１の端部（５ｃ）が前記第２のコイル部分（５ｂ）の前記第１の端部（５ｅ）から機械的に脱着可能である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のコイル部分（５ａ）が、前記第１のコイル部分（５ａ）および前記第２のコイル部分（５ｂ）の前記第１の端部（５ｃ、５ｅ）が互いから脱着されるときに、前記第２のコイル部分（５ｂ）から離すように前記第１のコイル部分（５ａ）を回転させるのを可能にするための枢動接続装置（１１ａ）を有する第２の端部（５ｄ）を有する、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記第１のＨＦコイル（５）が、前記第１のコイル部分（５ａ）の前記第１の端部（５ｃ）を前記第２のコイル部分（５ｂ）の前記第１の端部（５ｅ）にロックするように構成されたラッチ（５ｇ）を備える、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のコイル部分（５ａ）および前記第２のコイル部分（５ｂ）が中空であり、前記水冷システム（９）が、前記第１のコイル部分（５ａ）および前記第２のコイル部分（５ｂ）を通して水を流すための、前記第１のコイル部分（５ａ）に接続された第１の給水管（９ａ）および前記第２のコイル部分（５ｂ）に接続された第２の給水管（９ｂ）を備える、請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記第１のコイル部分（５ａ）が第２の端部（５ｄ）を有し、前記第２のコイル部分（５ｂ）が第２の端部（５ｆ）を有し、前記水冷システム（９）が、前記第１の給水管（９ａ）を前記第２の給水管（９ｂ）に接続する第１の中間給水管（９ｅ）を備え、前記第１の中間給水管（９ｅ）が前記第１のコイル部分（５ａ）の前記第２の端部（５ｄ）と前記第２のコイル部分（５ｂ）の前記第２の端部（５ｆ）との間に延在し、前記第１のコイル部分（５ａ）の中空内部を第２のコイル部分（５ｂ）の中空内部に接続する、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記誘導加熱システム（１）が前記電力ケーブル（１６）を受けるように構成された第２のＨＦコイル（７）を備え、前記電力供給システム（３）が前記第２のＨＦコイル（７）に電力供給するように構成され、前記第２のＨＦコイル（７）が開放可能となるようにまたは少なくとも２つの部分へと分割可能となるように構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記水冷システム（３）が前記第２のＨＦコイル（７）を冷却するように構成され、前記第２のＨＦコイル（７）が、第３のコイル部分および第４のコイル部分を有し、前記第３のコイル部分および前記第４のコイル部分の各々が、個別の第１の端部を有し、前記第３のコイル部分の前記第１の端部が、前記第４のコイル部分の前記第１の端部に接続されるように構成され、前記第３のコイル部分の前記第１の端部が、前記第４のコイル部分の前記第１の端部から機械的に脱着可能である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第２のＨＦコイル（７）が、前記第３のコイル部分の前記第１の端部を前記第４のコイル部分の前記第１の端部にロックするように構成されたラッチを備える、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

第３のコイル部分および第４のコイル部分が中空であり、前記水冷システムが、前記第３のコイル部分および前記第４のコイル部分を通して水を流すための、前記第３のコイル部分に接続された第３の給水管（９ｃ）および前記第４のコイル部分に接続された第４の給水管（９ｄ）を備える、請求項９に記載の方法。

【請求項13】

前記第２のＨＦコイル（７）を開けて前記加圧加熱デバイス（２１）に隣接して前記電力ケーブル（１６）の周りに配置することであって、前記第１のＨＦコイル（５）が導体結合部（１７ａ）の第１の側に配置され、前記第２のＨＦコイル（７）が前記導体結合部（１７ａ）の第２の側に配置される、前記第２のＨＦコイル（７）を開けて配置することと、前記第２のＨＦコイル（７）を閉じることと、を含み、ステップｄ）が、前記電力供給システム（３）からの電流を前記第２のＨＦコイル（７）に送ることを伴う、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、電力ケーブルの結合および当該電力ケーブルの結合のための設備に関する。

【背景技術】

【0002】

電力ケーブルの製造中、２つのケーブル長さ区間（ｃａｂｌｅ ｌｅｎｇｔｈ）を結合することが必要となる可能性がある。これは例えば、工場で生産され得る最大限に連続するケーブル長さ区間に関しての制限の結果である可能性があるかまたは意図されないケーブルの切断を原因とする可能性がある。

【0003】

２つのケーブル長さ区間が工場で接合されるとき、ケーブル端部のところにある導体まですべてのケーブル層が取り外される。次いで、導体端部が例えば溶接により接合され、それにより導体結合部が形成される。導体結合部の周りの絶縁システムがレイヤーバイレイヤーにより再構築される。これは、通常、テープをレイヤーバイレイヤーで巻くことによって行われる。２つのケーブル端部の絶縁システムが結合絶縁システム（ｊｏｉｎｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）に接続される。この再構築プロセスが開始される前、ケーブル端部の絶縁システムが鉛筆形状にされ（ｐｅｎｃｉｌ）得、つまり、導体結合部の方に向かって円錐の先細形状となるように成形され得る。取り扱い中にケーブルがダメージを受けて、修理することが必要であるような事例でも同じ手法で、絶縁システムが修復される。

【0004】

結合絶縁システムのテープ層またはダメージを受けたケーブルの修復された絶縁システムを相互連結する（ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋ）ためのデバイスが使用され得る。結合絶縁システムがこの事例ではデバイスの内部に配置され、圧力下で加熱され、その結果、テープ層内の材料が一斉に融解し、空隙を形成することなく相互連結状態となる。

【発明の概要】

【0005】

この種類のデバイスを使用することにおける１つの欠点は、導体がヒートシンクとして働くことである。したがって、絶縁層がデバイスによって加熱されるときの加熱が一様ではなくなる。

【0006】

本開示の一般的な目的は、従来技術の問題を解決するかまたは少なくとも軽減する、誘導加熱システムを使用して電力ケーブルの絶縁システムを修復する方法を提供することである。

【0007】

したがって、本開示に第１の態様によると、電力ケーブルの絶縁システムを修復するために電力ケーブルの導体を加熱するための誘導加熱システムを使用して、電力ケーブルの導体の周りの絶縁システムを修復する方法が提供され、誘導加熱システムが、電力ケーブルを受けるように構成された第１の高周波ＨＦコイルと、第１のＨＦコイルを冷却するように構成された水冷システムと、第１のＨＦコイルに電力供給するように構成された電力供給システムと、を備え、第１のＨＦコイルが、開放可能となるようにまたは少なくとも２つの部分へと分割可能となるように構成され、本方法が、ａ）導体の周りに配置構成された修復用絶縁システム層（ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｌａｙｅｒ）を有する電力ケーブルの周りに加圧加熱デバイスを配置することと、ｂ）第１のＨＦコイルを開けて加圧加熱デバイスに隣接して電力ケーブルの周りに配置することと、ｃ）第１のＨＦコイルを閉じることと、ｄ）加圧加熱デバイスの内部における修復用絶縁システム層の外側加熱（ｏｕｔｅｒ ｈｅａｔｉｎｇ）により、および、導体内に電流を誘導する電力供給システムからの電流を第１のＨＦコイルに送ることにより実現される修復用絶縁システム層の内側加熱（ｉｎｎｅｒ ｈｅａｔｉｎｇ）により、修復用絶縁システム層を加熱することと、を含み、本方法が、複数の修復用絶縁システム層の各々においてステップａ）～ｄ）を実施することを含む。

【0008】

誘導加熱システムは、第１のＨＦコイルの内部に電力ケーブルが配置されているときに導体の中への電流を誘導し、電力供給システムが交流電流を生成する。したがって、導体が誘導電流によって加熱される。この加熱が、導体の周りに配置構成された未硬化（ｕｎｃｕｒｅｄ）の修復用絶縁システム層の融解および相互接続、または、導体の周りに配置構成された熱可塑性の修復用絶縁システム層の融解を促進する。したがって、導体がヒートシンクとして働くことがなく、下部または内側から、修復用絶縁システム層を加熱する。

【0009】

加圧加熱デバイスは、外側から、修復用絶縁システム層を加熱することができる。加圧加熱デバイスは、デバイスに一体化されるか、あるいは、デバイスの内部に配置構成されるようにまたはデバイスの内部に嵌め込まれるように構成された、ヒーターを備えることができる。したがって、修復用絶縁システム層が加圧加熱デバイスにより外側から、および、誘導加熱システムにより内側から、加熱され得る。したがって、加熱／相互連結が径方向においてより一様となり得る。

【0010】

「相互連結」および「硬化（ｃｕｒｅ）」という用語は本明細書で置換可能に使用される。したがって、「相互連結された」および「硬化された」という用語も置換可能である。

【0011】

「分割可能」は、第１のＨＦコイルが２つの部品または３つ以上の部分（例えば、少なくとも３つの部分または少なくとも４つの部分）へと分解されるように構成される、ことを意味する。したがって、第１のＨＦコイルが電力ケーブルの周りに組み立てられ得、複数の部分へと分解され得、それにより、電力ケーブルから第１のＨＦコイルを取り外すことが可能となる。これらの部分は、この事例では、例えばこれらの部分を一体の保持するねじまたはボルトを取り外すことにより、互いから完全に分解されるように構成され得る。

【0012】

一実施形態が、ｅ）結合作業を実施した後で第１のＨＦコイルを開けて、電力ケーブルから第１のＨＦコイルを取り外すことを含む。

【0013】

一実施形態によると、ステップｄ）で、外側加熱および内側加熱が同時に実施される。

【0014】

一実施形態によると、第１のＨＦコイルが、第１の端部を有する第１のコイル部分と、第１の端部を有する第２のコイル部分とを備え、第１のコイル部分の第１の端部が第２のコイル部分の第１の端部に接続されるように構成され、第１のコイル部分の第１の端部が第２のコイル部分の第１の端部から機械的に脱着可能である。

【0015】

一実施形態によると、第１のコイル部分が、第１のコイル部分および第２のコイル部分の第１の端部が互いから脱着されるときに、第２のコイル部分から離すように第１のコイル部分を回転させるのを可能にするための枢動接続装置を有する第２の端部を有する。

【0016】

一実施形態によると、第１のＨＦコイルが、第１のコイル部分の第１の端部を第２のコイル部分の第１の端部にロックするように構成されたラッチを備える。

【0017】

一実施形態によると、第１のコイル部分および第２のコイル部分が中空であり、水冷システムが、第１のコイル部分および第２のコイル部分を通して水を流すための、第１のコイル部分に接続された第１の給水管および第２のコイル部分に接続された第２の給水管を備える。

【0018】

一実施形態によると、第１のコイル部分が第２の端部を有し、第２のコイル部分が第２の端部を有し、水冷システムが、第１の給水管を第２の給水管に接続する第１の中間給水管を備え、第１の中間給水管が第１のコイル部分の第２の端部と第２のコイル部分の第２の端部との間に延在し、第１のコイル部分の中空内部を第２のコイル部分の中空内部に接続する。

【0019】

一実施形態によると、誘導加熱システムが電力ケーブルを受けるように構成された第２のＨＦコイルを備え、電力供給システムが第２のＨＦコイルに電力供給するように構成され、第２のＨＦコイルが開放可能となるようにまたは少なくとも２つの部分へと分割可能となるように構成される。

【0020】

一実施形態によると、水冷システムが第２のＨＦコイルを冷却するように構成され、第２のＨＦコイルが、第３のコイル部分および第４のコイル部分を有し、第３のコイル部分および第４のコイル部分の各々が、個別の第１の端部を有し、第３のコイル部分の第１の端部が、第４のコイル部分の第１の端部に接続されるように構成され、第３のコイル部分の第１の端部が、第４のコイル部分の第１の端部から機械的に脱着可能である。

【0021】

一実施形態によると、第２のＨＦコイルが、第３のコイル部分の第１の端部を第４のコイル部分の第１の端部にロックするように構成されたラッチを備える。

【0022】

一実施形態によると、第３のコイル部分および第４のコイル部分が中空であり、水冷システムが、第３のコイル部分および第４のコイル部分を通して水を流すための、第３のコイル部分に接続された第３の給水管および第４のコイル部分に接続された第４の給水管を備える。

【0023】

一実施形態が、第２のＨＦコイルを開けて加圧加熱デバイスに隣接して電力ケーブルの周りに配置することであって、第１のＨＦコイルが導体結合部の第１の側に配置され、第２のＨＦコイルが導体結合部の第２の側に配置される、第２のＨＦコイルを開けて配置することと、第２のＨＦコイルを閉じることと、を含み、ステップｄ）が、電力供給システムからの電流を第２のＨＦコイルに送ることを伴う。

【0024】

本開示の第２の態様によると、電力ケーブルの絶縁システムを修復するための、電力ケーブルの導体を加熱するための誘導加熱システムが提供され、誘導加熱システムが、電力ケーブルを受けるように構成された第１の高周波ＨＦコイルと、第１のＨＦコイルを冷却するように構成された水冷システムと、第１のＨＦコイルに電力供給するように構成された電力供給システムと、を備え、第１のＨＦコイルが、開放可能となるようにまたは少なくとも２つの部分へと分割可能となるように構成される。

【0025】

一実施形態によると、第１のＨＦコイルが、第１の端部を有する第１のコイル部分と、第１の端部を有する第２のコイル部分とを備え、第１のコイル部分の第１の端部が第２のコイル部分の第１の端部に接続されるように構成され、第１のコイル部分の第１の端部が第２のコイル部分の第１の端部から機械的に脱着可能である。それにより、第１のＨＦコイルが、開けられ得るようになるか、または、分解され得るようになるか、あるいは、電力ケーブルの周りに組み立てられ得るようになる。

【0026】

第１のコイル部分が第１のコイルセクションであってよい。第２のコイル部分が第２のコイルセクションであってよい。

【0027】

第１のコイル部分および第２のコイル部分が、第１のＨＦコイルの第１のループを形成することができる。したがって、第１のＨＦコイルが、第１のコイル部分および第２のコイル部分によって形成され得る。別法として、第１のＨＦコイルが、互いから脱着され得る３つ以上のコイル部分を備えてもよい。

【0028】

第１のＨＦコイルが、第２のコイル部分の第１の端部から第１のコイル部分の第１の端部を脱着することにより開けられるように構成される。

【0029】

第１のＨＦコイルが、第１のコイル部分の第１の端部を第２のコイル部分の第１の端部に接続することにより、閉じられ得る。

【0030】

第１のＨＦコイルが、開けられているとき、硬化または加熱前に電力ケーブルの周りに配置され得る。次いで、第１のＨＦコイルが電力ケーブルの周りで閉じられ得、それにより、第１のＨＦコイル内を電流が流れるのを可能にする。最後に、第１のＨＦコイルが、硬化後、単純な手法で開けられて電力ケーブルから取り外され得る。

【0031】

一実施形態によると、第１のコイル部分が、第１のコイル部分および第２のコイル部分の第１の端部が互いから脱着されるときに、第２のコイル部分から離すように第１のコイル部分を回転させるのを可能にするための枢動接続装置を有する第２の端部を有する。

【0032】

第２のコイル部分の第２の端部が、第１のコイル部分および第２のコイル部分の第１の端部が互いから脱着されるときに、第１のコイル部分から離すように第２のコイル部分を回転させるのを可能にするための枢動接続装置を有することができる。

【0033】

一実施形態によると、第１のＨＦコイルが、第１のコイル部分の第１の端部を第２のコイル部分の第１の端部にロックするように構成されたラッチを備える。したがって、第１のＨＦコイルが、第１のＨＦコイルの使用時に閉じられた状態を維持するようにロックされ得る。

【0034】

一実施形態によると、第１のコイル部分および第２のコイル部分が中空であり、水冷システムが、第１のコイル部分および第２のコイル部分を通して水を流すための、第１のコイル部分に接続された第１の給水管および第２のコイル部分に接続された第２の給水管を備える。

【0035】

したがって、冷却水が、効率的な冷却のために、第１のＨＦコイルの内側表面に直接に接触することができる。

【0036】

別法として、水冷システムが、第１のＨＦコイルおよび第２のＨＦコイルを冷却するための、第１のＨＦコイルおよび第２のＨＦコイルの外部表面上に配置構成されるように構成された冷却管要素を備えることができる。

【0037】

水冷システムが、第１のコイル部分および第２のコイル部分を橋絡する、第１のコイル部分の第２の端部および第２のコイル部分の第２の端部に接続された第１の中間給水管を備えることができる。

【0038】

別法として、第１のコイル部分および第２のコイル部分が別個の水流を有することもできる。この事例では、第１の水流が第１のコイル部分を通過し、別個の第２の水流が第２のコイル部分を通過する。したがって、冷却がより効率的となり得る。その理由は、両方のコイル部分が、等しい温度または同等の温度の新しい冷水を受け取ることになるからである。

【0039】

一実施形態が、電力ケーブルを受けるように構成された第２のＨＦコイルを備え、電力供給システムが第２のＨＦコイルに電力供給するように構成され、第２のＨＦコイルが、開放可能となるようにまたは少なくとも２つの部分へと分割可能となるように構成される。

【0040】

電力供給システムが１つまたは複数の電力供給装置を備えることができる。一実施例によると、単一の電力供給装置が、第１のＨＦコイルおよび第２のＨＦコイルの両方に電力供給するように構成され得る。別の実施例によると、第１のＨＦコイルが第１の電力供給装置によって電力供給され、第２のＨＦコイルが第２の電力供給装置によって電力供給される。

【0041】

一実施形態によると、水冷システムが第２のＨＦコイルを冷却するように構成され、第２のＨＦコイルが第３のコイル部分および第４のコイル部分を有し、第３のコイル部分および第４のコイル部分の各々が個別の第１の端部を有し、第３のコイル部分の第１の端部が、第４のコイル部分の第１の端部に接続されるように構成され、第３のコイル部分の第１の端部が、第４のコイル部分の第１の端部から機械的に脱着可能である。それにより、第２のＨＦコイルが、開けられ得るようになるか、または、分解され得るようになるか、あるいは、電力ケーブルの周りに組み立てられ得るようになる。

【0042】

第３のコイル部分が第３のコイルセクションであってよい。第４のコイル部分が第４のコイルセクションであってよい。

【0043】

したがって、第１のＨＦコイルおよび第２のＨＦコイルが導体結合部のそれぞれの側に配置構成され得、それにより、より一様な加熱および硬化を達成する。

【0044】

第２のＨＦコイルが、第３のコイル部分の第１の端部を第４のコイル部分の第１の端部から脱着することによって開けられるように構成される。

【0045】

第２のＨＦコイルが、第３のコイル部分の第１の端部を第４のコイル部分の第１の端部に接続することによって閉じられ得るように構成される。

【0046】

一実施形態によると、第３のコイル部分の第２の端部が、第３のコイル部分および第４のコイル部分の第１の端部が互いから脱着されるときに、第４のコイル部分から離すように第３のコイル部分を回転させるのを可能にするための枢動接続装置を有する。

【0047】

第４のコイル部分の第２の端部が、第３のコイル部分および第４のコイル部分の第１の端部が互いから脱着されるときに、第３のコイル部分から離すように第４のコイル部分を回転させるのを可能にするための枢動接続装置を有することができる。

【0048】

一実施形態によると、第２のＨＦコイルが、第３のコイル部分の第１の端部を第４のコイル部分の第１の端部にロックするように構成されたラッチを備える。

【0049】

一実施形態によると、第３のコイル部分および第４のコイル部分が中空であり、水冷システムが、第３のコイル部分および第４のコイル部分を通して水を流すための、第３のコイル部分に接続された第３の給水管および第４のコイル部分に接続された第４の給水管を備える。

【0050】

水冷システムが、第３のコイル部分および第４のコイル部分を橋絡する、第３のコイル部分の第２の端部および第４のコイル部分の第２の端部に接続された第２の中間給水管を備えることができる。

【0051】

別法として、第３のコイル部分および第４のコイル部分が別個の水流を有することもできる。この事例では、第３の水流が第３のコイル部分を通過し、別個の第４の水流が第４のコイル部分を通過する。

【0052】

一実施形態によると、電力供給システムが、キロヘルツの範囲内の周波数を有する交流電流を生成ように構成される。

【0053】

本開示の第３の態様によると、第２の態様の誘導加熱システムを使用して、電力ケーブルの導体の周りの絶縁システムを修復する方法が提供され、本方法が、ａ）導体の周りに配置構成された修復用絶縁システム層を有する電力ケーブルの周りに加圧加熱デバイスを配置することと、ｂ）第１のＨＦコイルを開けて加圧加熱デバイスに隣接して電力ケーブルの周りに配置することと、ｃ）第１のＨＦコイルを閉じることと、ｄ）加圧加熱デバイスの内部における修復用絶縁システム層の外側加熱により、および、導体内に電流を誘導する電力供給システムからの電流を第１のＨＦコイルに送ることにより実現される修復用絶縁システム層の内側加熱により、修復用絶縁システム層を加熱することと、を含む。

【0054】

それにより、外側加熱および内側加熱の両方によって実現される、修復用絶縁システム層の加熱の達成可能な効果がより一様になる。それにより、硬化もより一様になり得る。

【0055】

第１のＨＦコイルが加圧加熱デバイスの一方の側に配置構成される。通常、第１のＨＦコイルが、導体結合部から１～２ｍ（例えば、導体結合部から０．８～１ｍ）など、導体結合部から最大２～２．５ｍのところに配置構成される。

【0056】

一実施形態が、ｅ）ステップｄ）の後で第１のＨＦコイルを開けて、電力ケーブルから第１のＨＦコイルを取り外すことを含む。

【0057】

一実施形態が、第２のＨＦコイルを開けて加圧加熱デバイスに隣接して電力ケーブルの周りに配置することであって、第１のＨＦコイルおよび第２のＨＦコイルが加圧加熱デバイスのそれぞれの側に配置構成される、第２のＨＦコイルを開けて配置することを含み、ステップｄ）が、電力供給システムからの電流を第２のＨＦコイルに送ることを伴う。

【0058】

通常、第２のＨＦコイルが、導体結合部から１～２ｍ（例えば、導体結合部から０．８～１ｍ）など、導体結合部から最大２～２．５ｍのところに配置構成される。

【0059】

導体が導体結合部の両側から加熱され、未硬化の絶縁システム層が導体結合部から両方向に軸方向に延在することを理由として、軸方向におけるより一様な加熱が達成され得る。

【0060】

一実施形態が、複数の修復用絶縁システム層の各々においてステップａ）～ｄ）を実施することを含む。

【0061】

通常、導体結合部にわたって、または、ダメージを受けたケーブルの絶縁システムの修復の事例においては通常は導体結合部を用いずに導体の１セクションにわたって、導体に適用される第１の修復用絶縁システム層が、内側半導体層となる。ダメージを受けたケーブルの絶縁システムの修復の事例では、絶縁システムの修復の開始前の結合中と同様に導体まで絶縁システムが剥ぎ取られる。内側半導体層がポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリマーおよびカーボンブラックなどの導電性粒子を含む。内側半導体層が導体の上に巻き付けられるテープで作られ得、その結果、導体が、結合されている各々の２つのケーブル長さ区間の内側半導体層と重なるようになるか、または、ダメージを受けた電力ケーブルの修復の事例では剥ぎ取られた状態の絶縁システムの両側において内側半導体層と重なるようになる。テープが架橋剤を含むことができる。次いで、ステップａ）～ｄ）が実施される。

【0062】

次いで、第１の絶縁システム層が加熱されて冷やされた後、加圧加熱デバイスの開放後に第２の修復用絶縁システム層が内側半導体層の上に適用される。第２の修復用絶縁システム層は、接合されている各々の２つのケーブル長さ区間の絶縁層と重なるように適用されるかまたはダメージを受けた電力ケーブルの修復の事例では剥ぎ取られた状態の絶縁システムの両側において絶縁層と重なるように適用される絶縁層である。絶縁層がポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリマーを含む。絶縁層が、通常、テーピングによって適用される。テープが架橋剤を含むことができる。次いで、ステップａ）～ｄ）が実施される。

【0063】

最後に、第２の絶縁システム層が加熱されて冷やされた後、加圧加熱デバイスの開放後に第３の修復用絶縁システム層が絶縁層の上に適用される。第３の修復用絶縁システム層が外側半導体層である。外側半導体層がポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリマーおよびカーボンブラックなどの導電性粒子を含む。外側半導体層が絶縁層の上に巻き付けられるテープで作られ得、その結果、絶縁層が、結合されている各々の２つのケーブル長さ区間の外側半導体層と重なるようになるか、または、ダメージを受けた電力ケーブルの修復の事例では剥ぎ取られた状態の絶縁システムの両側において外側半導体層と重なるようになる。次いで、ステップａ）～ｄ）が実施される。このようにして、電源ケーブルの絶縁システムが再構築される。

【0064】

テーピングの代わりに、修復用絶縁システム層が例えば射出成形によって形成されてもよい。

【0065】

一実施形態によると、ステップｄ）で、外側加熱および内側加熱が同時に実施される。したがって、加熱／硬化が径方向においてより一様となり得る。

【0066】

概して、特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、本明細書において特に明記しない限り、当技術分野での通常の意味に従って解釈されるものである。ａ／ａｎ／ｔｈｅを付した要素、装置、構成要素、手段などのすべての言及は、本明細書において特に明記しない限り、これらの要素、装置、構成要素、手段などの少なくとも１つの例を非限定的に言及するものとして解釈されるものである。

【0067】

次に、添付図面を参照して本発明の概念の特定の実施形態を例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0068】

【図1】誘導加熱システムの実施例を示す概略図である。

【図2】ＨＦコイルを示す概略拡大図である。

【図3】加圧加熱デバイス内に配置構成された電力ケーブル結合部を備える電力ケーブルの長手方向の一部を示す概略図である。

【図4】電力ケーブルの絶縁システムを修復する方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0069】

次に、例示の実施形態を示す添付図面を参照して、以下で本発明の概念をより完全に説明する。しかし、本発明の概念は多くの多様な形態で具現化され得、本明細書に記載される実施形態のみに限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示を徹底的かつ完全なものとするように、および、本発明の概念の範囲を当業者に完全に伝えるように、例として提供されるものである。本記述の全体を通して同様の参照符号は同様の要素を示す。

【0070】

図１は、誘導加熱システム１の実施例を描く。誘導加熱システム１が、電力ケーブルの絶縁システムを修復するときに電力ケーブルの導体を加熱するように適合される。

【0071】

誘導加熱システム１が電力供給システム３を備える。電力供給システム３が、キロヘルツの範囲内の周波数を有する交流電流を生成ように構成される。電力供給システム３が、例えば、１～５００ｋＨｚまたは５～３００ｋＨｚの範囲内の周波数を有する交流電流を生成ように構成され得る。

【0072】

誘導加熱システム１が第１のＨＦコイル５を備える。

【0073】

電力供給システム３が第１のＨＦコイル５に接続され、第１のＨＦコイル５に電力供給するように構成される。電力供給システム３が、第１のＨＦコイル５に交流電流を送るように構成される。

【0074】

第１のＨＦコイル５が開放可能である。第１のＨＦコイル５が、第１のＨＦコイル５の内部に電力ケーブルを配置するのを可能にするように開けられるように構成される。

【0075】

誘導加熱デバイス１が第２のＨＦコイル７を備える。

【0076】

電力供給システム３が第２のＨＦコイル７に接続され、第２のＨＦコイル７に電力供給するように構成される。電力供給システム３が、第２のＨＦコイル７に交流電流を送るように構成される。

【0077】

第２のＨＦコイル７が開放可能である。第２のＨＦコイル７が、第２のＨＦコイル７の内部に電力ケーブルを配置するのを可能にするために開けられるように構成される。

【0078】

本実施例の誘導加熱システム１が２つのＨＦコイル５、７を備えるが、いくつか実施例では、誘導加熱システムが１つのＨＦコイルのみを備えてもよいことが考えられる。

【0079】

誘導加熱システム１が、第１のＨＦコイル５を冷却するように構成された水冷システム９を備える。水冷システム９が、第２のＨＦコイル７を冷却するように構成される。

【0080】

水冷システム９が、第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイルを冷却するように構成された単一の冷却システムを備えることができる。別法として、水冷システム９が、第１のＨＦコイル５を冷却するように構成された第１の副冷却システムと、第２のＨＦコイル７を冷却するように構成された別個の第２の副冷却システムとを備えることができる。

【0081】

第１のＨＦコイル５が中空である。水冷システム９が、中空の第１のＨＦコイル５に接続されるように構成された第１の給水管９ａおよび第２の給水管９ｂを備える。水冷システム９が、第１の給水管９ａおよび第２の給水管９ｂにより第１のＨＦコイル５の内部に水を流すように構成される。第１の給水管９ａが入口管であってよく、第２の給水管９ｂが出口管であってよい。

【0082】

第２のＨＦコイル７が中空である。水冷システム９が、中空の第２のＨＦコイル７に接続されるように構成された第３の給水管９ｃおよび第４の給水管９ｄを備える。水冷システム９が、第３の給水管９ｃおよび第４の給水管９ｄにより第２のＨＦコイル７の内部に水を流すように構成される。第３の給水管９ｃが入口管であってよく、第４の給水管９ｄが出口管であってよい。

【0083】

図２は、第１のＨＦコイル５の拡大側面図を示す。第２のＨＦコイル７が、説明される特徴に関しては、第１のＨＦコイル５と同じ概略の構造を有する。

【0084】

第１のＨＦコイル５が第１のコイル部分５ａおよび第２のコイル部分５ｂを有する。本実施例では、第１のコイル部分５ａが第１のＨＦコイル５の一方の半体を形成し、第２のコイル部分５ｂが第１のＨＦコイル５のもう一方の半体を形成する。

【0085】

第１のコイル部分５ａが第１の端部５ｃおよび第２の端部５ｄを有する。第２のコイル部分５ｂが第１の端部５ｅおよび第２の端部５ｆを有する。

【0086】

第１のコイル部分５ａが第１の端部５ｃと第２の端部５ｄとの間で中空であってよい。第１の端部５ｃおよび第２の端部５ｄのところの端面が閉じられていてよい。

【0087】

第２のコイル部分５ｂが第１の端部５ｅと第２の端部５ｆとの間で中空であってよい。第１の端部５ｅおよび第２の端部５ｆのところの端面が閉じられていてよい。

【0088】

第１のコイル部分５ａの第１の端部５ｃが、第２のコイル部分５ｂの第１の端部５ｅに接続されるように構成される。第１のコイル部分５ａの第１の端部５ｃが、第２のコイル部分５ｂの第１の端部５ｅから脱着可能である。したがって、第１のコイル部分５ａの第１の端部５ｃが、第２のコイル部分５ｂの第１の端部５ｅに接続されたり第２のコイル部分５ｂの第１の端部５ｅから脱着されたりされ得る。したがって、第１のＨＦコイル５が、第２のコイル部分５ｂの第１の端部５ｅから第１のコイル部分５ａの第１の端部５ｃを脱着することにより、開けられ得る。

【0089】

誘導加熱システム１が、電力供給システム３に接続された剛体の第１の電気伝導体１３ａを備えることができる。第１のコイル部分５ａが第１の電気伝導体１３ａに枢動可能に接続され得る。第１のコイル部分５ａの第２の端部５ｄが、第１の電気伝導体１３ａとの枢動接続装置１１ａを有することができる。

【0090】

誘導加熱システム１が、電力供給システム３に接続された剛体の第２の電気伝導体１３ｂを備えることができる。第２のコイル部分５ｂが第２の電気伝導体１３ｂに枢動可能に接続され得る。第２のコイル部分５ｂの第２の端部５ｆが、第２の電気伝導体１３ｂとの枢動接続装置１１ｂを有することができる。

【0091】

別法として、第１のコイル部分のみが枢動するように構成されてもよい。

【0092】

第１の電気伝導体が、別法として、第１または第２のコイル部分の任意のポイントに枢動可能にまたは剛体的に接続され得る。第２の電気伝導体が、別法として、第１または第２のコイル部分の任意のポイントに枢動可能にまたは剛体的に接続され得る。

【0093】

第１のコイル部分５ａの第２の端部５ｄが、第１の電気伝導体１３ａを介して電力供給システム３の一方の端子に接続される。第２のコイル部分５ｂの第２の端部５ｆが、第２の電気伝導体１３ｂを介して電力供給システム３の別の端子に接続される。したがって、交流電流の各半周期において、電流が、そのときに対応するコイル部分５ａ、５ｂに沿って一方の端子から第２の端部５ｄ、５ｆの一方まで流れ、機械的に接続された第１の端部５ｃ、５ｅを通過し、もう一方のコイル部分およびその第２の端部５ｄ、５ｆを介して電力供給システムに戻る。

【0094】

第１のＨＦコイル５がラッチまたはロック部材５ｇを備える。ラッチ５ｇが、第１のコイル部分５ａの第１の端部５ｃを第２のコイル部分５ｂの第１の端部５ｅにロックするように構成される。ラッチ５ｇが機械式のラッチであり、２つの第１の端部５ｃおよび５ｅを互いにロックした状態で維持する任意の種類であってよい。ラッチ５ｇが、第１の端部５ｃおよび５ｅを互いにロックするロック位置と、第１のコイル部分５ａおよび第２のコイル部分５ｂをロック解除するロック解除位置と、の間で操作され得、それにより、第１のＨＦコイル５を開けるために第２のコイル部分５ｂに対しての第１のコイル部分５ａの移動を可能にする。この移動が、枢動接続装置１１ａおよび１１ｂによって実現される回転運動であってよい。

【0095】

第１のＨＦコイルの開放可能な構成の代わりに、別法として、第１のＨＦコイルが２つ以上の部分へと分割可能であってもよい。

【0096】

第１のコイル部分５ａが中空である。第１の給水管９ａが第１のコイル部分５ａの中空内部に接続される。第１の給水管９ａが第１の端部５ｃのところで第１のコイル部分５ａに接続される。本実施例では、第１の給水管９ａが入口管である。第１の給水管９ａが、管接続具により、第１のコイル部分５ａに接続され得る。

【0097】

第２のコイル部分５ｂが中空である。第２の給水管９ｂが第２のコイル部分５ｂの中空内部に接続される。第２の給水管９ｂが第１の端部５ｅのところで第２のコイル部分５ｂに接続される。本実施例では、第２の給水管９ｂが出口管である。第２の給水管９ｂが、管接続具により、第２のコイル部分５ｂに接続され得る。

【0098】

水冷システム９が、第１の給水管９ａを第２の給水管９ｂに接続する第１の中間給水管９ｅを備える。第１の中間給水管９ｅが第１のコイル部分５ａの第２の端部５ｄと第２のコイル部分５ｂの第２の端部５ｆとの間に延在し、第１のコイル部分５ａの中空内部を第２のコイル部分５ｂの中空内部に接続する。第１の中間給水管９ｅが可撓性ホースなどの可撓性管であってよい。

【0099】

実施例によると、冷却中、水が第１の給水管９ａを介して第１のコイル部分５ａの中へ流れる。次いで、水が第１のコイル部分５ａに沿って流れ、第１の中間給水管９ｅを介してその第２の端部５ｄのところで第１のコイル部分５ａから外へ流れる。次いで、水が第１の中間給水管９ｅからのその第２の端部５ｆのところで第２のコイル部分５ｂの中へ流れ、第２のコイル部分５ｂに沿って流れる。次いで、水が、第２の給水管９ｂを介して、その第１の端部５ｅのところで第２のコイル部分５ｂから外に出る。

【0100】

一変形形態によると、第１のコイル部分５ａおよび第２のコイル部分５ｂが別個の水流によって冷却されてもよい。この事例では、第１の水流が、例えば第１のコイル部分５ａの第１の端部のところで、中に入り、第１のコイル部分５ａの第２の端部のところで、外に出る。第２の水流が、例えば第２のコイル部分５ｂの第１の端部のところで、中に入り、第２のコイル部分５ｂの第２の端部のところで、外に出る。水流は、図２に示される実施例のようには直列接続されない。

【0101】

別の変形形態によると、水流の方向が反対であってよい。この場合、第１の給水管および第２の給水管がそれぞれの第２の端部に接続され、第１の中間給水管が２つの第１の端部に接続され得る。あるいは、別法として、２つの別個の水流が提供されてもよい。

【0102】

別の変形形態によると、第１の給水管が第１のＨＦコイルの任意のポイントに沿って接続され得、第２の給水管が第２のＨＦコイルの任意のポイントに沿って接続され得る。さらに、構成によっては、２つ以上の中間給水管が、第１のＨＦコイルから第２のＨＦコイルの間の水流を接続するのに使用され得る。

【0103】

次に、図３および４を参照して、誘導加熱システム１を使用して電力ケーブルの絶縁システムを修復する方法を説明する。

【0104】

下記の実施例では、修復は結合の文脈におけるものである。しかし、本方法は、ダメージを受けた電力ケーブルの絶縁システムを修復する事例でも同じステップを伴う。さらに、本実施例では、絶縁システムが加熱によって硬化されるが、本方法はポリプロピレンなどの熱可塑性材料を使用する場合も正常に機能する。

【0105】

図３は、結合されるプロセスにある２つのケーブル長さ区間１５ａおよび１５ｂを備える電力ケーブル１６を概略的に示す。図３に示されるように、２つのケーブル長さ区間１５ａおよび１５ｂの導体１７ａおよび１７ｂが結合されており、したがって導体結合部１７ｃが形成されている。したがって、２つの導体１７ａ、１７ｂが単一の導体を形成する。

【0106】

導体１７ａ、１７ｂの結合は、例えば、溶接、ろう付けにより、または、機械的コネクタを使用することにより、実施され得る。

【0107】

各ケーブル長さ区間１５ａ、１５ｂが、導体結合部１７ｃに隣接して円錐形に成形された絶縁システム１９ａ、１９ｂを有する。円錐形状の絶縁システム１９ａ、１９ｂおよび導体結合部１７ｃを含む領域が電力ケーブル結合部となる。

【0108】

こうすることで、結合絶縁システム、つまり、導体結合部１７ｃの周りにありかつ絶縁システム１９ａおよび１９ｂの円錐形状の端部の間にある絶縁システムが、レイヤーバイレイヤーにより、再構築される。

【0109】

未硬化である第１の修復用絶縁システム層２３が導体結合部１７ｃの周りに提供され、絶縁システム１９ａ、１９ｂの円錐形状の端部のところで絶縁システム１９ａ、１９ｂの対応する絶縁層と重なるように配置構成される。第１の修復用絶縁システム層２３が、例えば、露出した導体の周りに巻き付けられたテープによって形成され得る。

【0110】

図３は、加圧加熱デバイス２１を描く。加圧加熱デバイス２１が、開けられたり閉じられたりされ得る２つの部分２１ａおよび２１ｂを備える。

【0111】

加圧加熱デバイス２１が、電力ケーブル結合部を受けるように構成された、２つの部分２１ａおよび２１ｂによって形成された加熱チャンバ２５を有する。加熱チャンバ２５が、４バールよりも高いが１５バール未満（例えば、１０バール未満）などの、複数のバール値まで加圧され得る。

【0112】

硬化中、導体結合部１７ｃの上に絶縁システムを再構築しながら酸化を防止するために、加熱チャンバ２５に希ガスが充填され得る。希ガスが加圧され得る。

【0113】

加圧加熱デバイス２１が、加熱チャンバ２５を所定の温度まで加熱するように構成された加熱デバイスを備えることができる。加熱デバイスが、例えば加熱コイルまたは同様の手段により、加熱チャンバを直接に加熱するように構成され得る。別法としてまたは加えて、希ガスが、加圧加熱デバイス２１の中まで流れる前に加熱され得る。

【0114】

結合作業中、ステップａ）で、第１の修復用絶縁システム層２３が導体結合部１７ｃの周りに提供された後、加圧加熱デバイス２１が電力ケーブル結合部の周りに配置される。

【0115】

ステップｂ）で、第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイル７が開けられ、２つのケーブル長さ区間１５ａおよび１５ｂによって形成された電力ケーブルの周りに配置される。第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイル７が加圧加熱デバイス２１の両側に配置構成される。第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイル７は、導体結合部１７ｃから等しい軸方向距離に配置構成され得る。

【0116】

ステップｃ）で、第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイル７が閉じられる。

【0117】

ステップｂ）およびｃ）がステップａ）の前にまたはステップａ）の後で実施され得ることに留意されたい。

【0118】

ステップｄ）で、修復用絶縁システム層２３が、加圧加熱デバイス２１の内部における外側加熱により、および、導体内に電流を誘導する電力供給システムからの電流を第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイル７に送ることにより実現される修復用絶縁システム層２３の内側加熱により、加熱される。それにより、修復用絶縁システム層２３が硬化される。

【0119】

ステップｄ）で、通常、外側加熱および内側加熱が同時に実施される。

【0120】

一変形形態によると、本方法が、ステップｄ）を実施した後で、かつ、次の修復用絶縁システム層を第１の修復用絶縁システム層２３上に提供してステップａ）～ｄ）を再び実施する前に、絶縁システム層２３を冷やすステップを含む。

【0121】

ステップｅ）で、電力ケーブル結合部の絶縁システムが修復された後で、第１のＨＦコイル５および第２のＨＦコイル７が開けられる。次いで、第１のＨＦコイル５および第２のコイル７が電力ケーブルから取り外される。

【0122】

ステップａ）～ｄ）は、通常、例えば初期状態において各々が未硬化であった、電力ケーブル結合部の複数の修復用絶縁システム層の各々に対して実施される。

【0123】

上記では、主として、少数の実施例を参照して本発明の概念を説明してきた。しかし、当業者には容易に認識されるであろうが、上で開示した実施形態以外の他の実施形態も同様に、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の概念の範囲内で可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】