特開 2024-15974 剛性海底電力ケーブルジョイント

(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】P2024015974

(43)【公開日】2024-02-06

(54)【発明の名称】剛性海底電力ケーブルジョイント

(51)【国際特許分類】

   H02G 15/14 20060101AFI20240130BHJP

   H02G 1/10 20060101ALI20240130BHJP

   H02G 9/12 20060101ALI20240130BHJP

   H02G 9/00 20060101ALI20240130BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20240130BHJP

   G02B 6/24 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

H02G15/14

H02G1/10

H02G9/12

H02G9/00

H02G1/14

G02B6/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023100515

(22)【出願日】2023-06-20

(31)【優先権主張番号】22182293

(32)【優先日】2022-06-30

(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】エリクソン， エーリク

(72)【発明者】

【氏名】ティルバーグ， アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ゼッターヴァル， ビョルン

(57)【要約】      （修正有）

【課題】マルチコアＤＣダイナミック海底電力ケーブルを海底のスタティック海底電力ケーブルに接続する剛性海底電力ケーブルジョイントを提供する。
【解決手段】剛性海底電力ケーブルジョイント７は、外側ケーシング７ａを備える。外側ケーシング７ａは、第１の軸方向端面７ｂと、外側ケーシング７ａの第１の軸方向端面７ｂの反対側の軸方向端部にある第２の軸方向端面とを有する。第１の軸方向端面７ｂが、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルを受け入れる単一の開口部７ｃを備え、第２の軸方向端面が、それぞれのシングルコア海底電力ケーブルを受け入れるようにそれぞれ構成された２つの開口部を備える。
【選択図】図３ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側ケーシング（７ａ）であって、第１の軸方向端面（７ｂ）と、前記第１の軸方向端面（７ｂ）に対して前記外側ケーシング（７ａ）の反対側の軸方向端部にある第２の軸方向端面（７ｅ）とを有する、外側ケーシング（７ａ）を備える、剛性海底電力ケーブルジョイント（７）であって、
前記第１の軸方向端面（７ｂ）が、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）を受け入れるように構成された単一の開口部（７ｃ）を備え、
前記第２の軸方向端面（７ｅ）が、それぞれのシングルコア海底電力ケーブル（５ａ、５ｂ）を受け入れるようにそれぞれ構成された２つの開口部（７ｆ、７ｇ）を備える、剛性海底電力ケーブルジョイント（７）。

【請求項2】

前記第１の軸方向端面（７ｂ）が、前記単一の開口部（７ｃ）の周りに配置され、前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）の外装ワイヤを取り付けるように構成されたマルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｄ）を備える、請求項１に記載の剛性海底電力ケーブルジョイント（７）。

【請求項3】

前記第２の軸方向端面（７ｅ）が、２つのシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｈ、７ｉ）であって、各シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｈ、７ｉ）が、前記２つの開口部（７ｆ、７ｇ）のそれぞれの周りに配置される、２つのシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｈ、７ｉ）を備え、各シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｈ、７ｉ）が、前記シングルコア海底電力ケーブル（５ａ、５ｂ）のそれぞれの外装ワイヤを取り付けるように構成される、請求項１又は２に記載の剛性海底電力ケーブルジョイント（７）。

【請求項4】

前記第２の軸方向端面（７ｅ）が、外装海底光ファイバケーブルを受け入れるように構成された第３の開口部（７ｊ）を備え、前記第２の軸方向端面（７ｅ）が、前記第３の開口部（７ｊ）の周りに配置され、前記外装海底光ファイバケーブルの外装ワイヤを取り付けるように構成された海底光ファイバ外装アタッチメント構造（７ｋ）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の剛性海底電力ケーブルジョイント（７）。

【請求項5】

海底電力ケーブルシステム（１）であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載の剛性海底電力ケーブルジョイント（７）と、
第１の電力コア（１９ａ）及び第２の電力コア（１９ｂ）であって、前記第１の電力コア（１９ａ）及び前記第２の電力コア（１９ｂ）の各々が、それぞれの導体と、前記導体の周りに配置されたそれぞれの絶縁システムと、前記絶縁層の周りに配置されたそれぞれの金属製止水層とを備える、第１の電力コア（１９ａ）及び第２の電力コア（１９ｂ）を備えるマルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）であって、単一の開口部（７ｃ）を貫通する、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）と、
２つの開口部のうちの第１の開口部（７ｆ）を貫通する第１のスタティック海底電力ケーブルの形態の第１のシングルコア海底電力ケーブル（５ａ）と、
前記２つの開口部のうちの第２の開口部（７ｇ）を貫通する第２のスタティック海底電力ケーブルの形態の第２のシングルコア海底電力ケーブル（５ｂ）と、を備え、
前記第１のスタティック海底電力ケーブル及び前記第２のスタティック海底電力ケーブルの各々が、それぞれの導体、それぞれの絶縁システム、及び前記絶縁システムの周りに配置されたそれぞれの金属製止水層を備え、
前記第１の電力コア（１９ａ）が、外側ケーシング（７ｂ）の内側の前記第１のスタティック海底電力ケーブルと接合され、前記第２の電力コア（１９ｂ）が、前記外側ケーシング（７ｂ）の内側の前記第２のスタティック海底電力ケーブルと接合される、海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項6】

前記剛性海底電力ケーブルジョイント（７）が、前記第１の電力コア（１９ａ）を前記第１のスタティック海底電力ケーブルに接続する第１の予め製造されたジョイントと、前記第２の電力コア（１９ｂ）を前記第２のスタティック海底電力ケーブルに接続する第２の予め製造されたジョイントとを備える、請求項５に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項7】

前記第１の予め製造されたジョイントの周りに配置された細長い第１の内側ケース（２５ａ）を備え、前記第１の電力コア（１９ａ）の前記金属製止水層が、前記第１の内側ケース（２５ａ）の第１の端部（２９ａ）にはんだ付け又は溶接され、前記第１のスタティック海底電力ケーブルの前記金属製止水層が、前記第１の内側ケース（２５ａ）の第２の端部にはんだ付け又は溶接される、請求項６に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項8】

前記第２の予め製造されたジョイントの周りに配置された細長い第２の内側ケース（２５ｂ）を備え、前記第２の電力コア（１９ｂ）の前記金属製止水層が、前記第２の内側ケース（２５ｂ）の第１の端部（２９ｂ）にはんだ付け又は溶接され、前記第２のスタティック海底電力ケーブルの前記金属製止水層が、前記第２の内側ケース（２５ｂ）の第２の端部にはんだ付け又は溶接される、請求項７に記載の海底電力ケーブルシステム。

【請求項9】

前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）が、前記第１の電力コア（１９ａ）及び前記第２の電力コア（１９ｂ）と撚り合わされる細長い要素（１９ｃ）を備え、前記剛性海底電力ケーブルジョイント（７）が、細長い要素の端部キャップを備え、前記細長い要素（１９ｃ）の端面が、前記細長い要素の端部キャップによって前記外側ケーシング（７ｂ）の内側に封止される、請求項５から８のいずれか一項に記載の海底電力ケーブルシステム。

【請求項10】

前記細長い要素（１９ｃ）が、導体と、前記導体の周りに配置された絶縁システムと、前記絶縁層の周りに配置された金属製止水層とを備える第３の電力コアである、請求項９に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項11】

前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）、前記第１のスタティック海底電力ケーブル、及び前記第２のスタティック海底電力ケーブルがＤＣ電力ケーブルである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項12】

前記剛性海底電力ケーブルジョイント（７）が、請求項２に従属する請求項３に記載され、前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）が、前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｄ）に溶接された外装ワイヤを備え、前記第１のスタティック海底電力ケーブルが、前記単一の海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｈ）の一方に取り付けられた外装ワイヤを備え、前記第２のスタティック海底電力ケーブルが、前記単一の海底電力ケーブル外装アタッチメント構造（７ｉ）の他方に取り付けられた外装ワイヤを備える、請求項５から１１のいずれか一項に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項13】

前記剛性海底電力ケーブルジョイント（７）が、請求項４に記載され、前記海底電力ケーブルシステム（１）が、前記海底光ファイバ外装アタッチメント構造（７ｊ）に取り付けられた外装ワイヤを備える外装海底光ファイバケーブルを備え、前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）が、光ファイバケーブル（２１）を備え、前記剛性海底電力ケーブルジョイント（７）が、前記光ファイバケーブル（２１）を前記外側ケーシング（７ａ）の内側の前記海底光ファイバケーブルと接合する光ファイバケーブルジョイント（２７）を備える、請求項５から１２のいずれか一項に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項14】

前記外装海底光ファイバケーブル、前記第１のスタティック海底電力ケーブル、及び前記第２のスタティック海底電力ケーブルが、テープ、コード、ワイヤ、又はヤーンによってそれらの延長の長さに沿って一緒に束ねられる、請求項１３に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【請求項15】

前記外側ケーシング（７ａ）の前記第１の軸方向端面（７ｂ）に接続され、前記外側ケーシング（７ａ）の外側の前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）の一部の周り及び前記マルチコアダイナミック海底電力ケーブル（３）の一部に沿って延在する第１の曲げ制限部（２９）と、それぞれが前記外側ケーシング（７ａ）の前記第２の軸方向端面（７ｅ）に接続され、前記外側ケーシング（７ａ）の外側の前記第１のスタティック海底電力ケーブル及び前記第２のスタティック海底電力ケーブルのそれぞれの一部の周り及び前記第１のスタティック海底電力ケーブル及び前記第２のスタティック海底電力ケーブルのそれぞれの一部に沿って延在する２つの第２の曲げ制限部（３１）とを備える、請求項５から１４のいずれか一項に記載の海底電力ケーブルシステム（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、海底電力ケーブルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

浮体式風力タービンなどの海洋構造物は、典型的には、電力輸送のためのダイナミック海底電力ケーブルに接続される。ダイナミック海底電力ケーブルは、波動によって生じる応力に耐えるように設計されている。

【0003】

ダイナミック海底電力ケーブルは、浮体式海洋構造物から海底まで延び、海底に敷設されたスタティック海底電力ケーブルと接合することができる。

【発明の概要】

【0004】

既存の海洋設備では、ダイナミック海底電力ケーブルは一般にＡＣ電力ケーブルである。しかしながら、ダイナミックＤＣ海底電力ケーブルに対する関心が高まっている。

【0005】

海洋構造物から海底に吊り下げられたダイナミックＤＣ海底ケーブルシステムは、各電極に１つずつ、２つのダイナミックＤＣ海底電力ケーブルを含む必要がある。これには、２組の浮力ユニット、固定、曲げ補強材などが、各電力ケーブルに１つずつ必要である。さらに、２つのダイナミックＤＣ海底電力ケーブルは、単一のダイナミックＡＣ海底ケーブルよりも大きな水柱を占有する。

【0006】

したがって、単一のマルチコア、好ましくはトリプルコアのダイナミック海底電力ケーブルに２つのＤＣケーブルコアを組み込むことが望ましい。しかしながら、現在、マルチコアＤＣダイナミック海底電力ケーブルを海底のスタティック海底電力ケーブルに接続することができるコネクタ又はジョイントは市場に存在しない。

【0007】

本開示の一般的な目的は、先行技術の問題を解決又は少なくとも緩和する剛性海底電力ケーブルジョイントを提供することである。

【0008】

したがって、本開示の第１の態様によれば、外側ケーシングであって、第１の軸方向端面と、第１の軸方向端面に対して外側ケーシングの反対側の軸方向端部にある第２の軸方向端面とを有する、外側ケーシングを備える、剛性海底電力ケーブルジョイントであって、第１の軸方向端面は、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルを受け入れるように構成された単一の開口部を備え、第２の軸方向端面は、それぞれのシングルコア海底電力ケーブルを受け入れるようにそれぞれ構成された２つの開口部を備える、剛性海底電力ケーブルジョイントが提供される。

【0009】

したがって、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルと２つのシングルコア海底電力ケーブルとの間の接合が達成され得る。

【0010】

単一の開口部は、円形の断面形状を有してもよい。

【0011】

２つの開口部のそれぞれは、円形の断面形状を有してもよい。

【0012】

単一の開口部は貫通開口部である。

【0013】

２つの開口部は、貫通開口部である。

【0014】

単一の開口部は、第１の軸方向端面においてマルチコアダイナミック海底電力ケーブルを受け入れるように構成された唯一の開口部であってもよい。したがって、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルを受け入れるように構成された、第１の軸方向端面に設けられたただ１つの開口部、すなわち単一の開口部が存在する。

【0015】

２つの開口部は、第２の軸方向端面にそれぞれのシングルコア海底電力ケーブルを受け入れるように構成された唯一の開口部であってもよい。したがって、それぞれのシングルコア海底電力ケーブルを受け入れるように構成された、第２の軸方向端面に設けられた２つだけの開口部、すなわち２つの開口部が存在する。

【0016】

一実施形態によれば、第１の軸方向端面は、単一の開口部の周りに配置され、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルの外装ワイヤを取り付けるように構成されたマルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造を含む。

【0017】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造は、例えば、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルの外装ワイヤを溶接スリーブに溶接するための溶接スリーブであってもよい。したがって、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルの外装ワイヤは、終端されるときに外側ケーシングに溶接することができる。

【0018】

代替で、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造は、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルの外装ワイヤを外側ケーシングにクランプするための、クランプフランジなどのクランプ部材であってもよい。

【0019】

一実施形態によれば、第２の軸方向端面は、２つのシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造を備え、各シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造は、２つの開口部のそれぞれの１つの周りに配置され、各シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造は、シングルコア海底電力ケーブルのそれぞれの１つの外装ワイヤを取り付けるように構成される。

【0020】

２つのシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造は、例えば、シングルコア海底電力ケーブルの外装ワイヤをそれぞれの溶接スリーブに溶接するための溶接スリーブであってもよい。したがって、シングルコア海底電力ケーブルの外装ワイヤは、終端されるときに外側ケーシングに溶接することができる。

【0021】

代替で、２つのシングルコア海底電力ケーブルの外装ワイヤを外側ケーシングにクランプするために、２つのシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造のそれぞれは、クランプフランジなどのクランプ部材であってもよい。

【0022】

一実施形態によれば、第２の軸方向端面は、外装海底光ファイバケーブルを受け入れるように構成された第３の開口部を備え、第２の軸方向端面は、第３の開口部の周りに配置され、外装海底光ファイバケーブルの外装ワイヤを取り付けるように構成された海底光ファイバ外装アタッチメント構造を備える。

【0023】

海底光ファイバ外装アタッチメント構造は、例えば、外装海底光ファイバケーブルの外装ワイヤを溶接スリーブに溶接するための溶接スリーブであってもよい。したがって、外装海底光ファイバケーブルの外装ワイヤは、それらが終端されるときに外側ケーシングに溶接することができる。

【0024】

代替で、海底光ファイバ外装アタッチメント構造は、外装海底光ファイバケーブルの外装ワイヤを外側ケーシングにクランプするためのクランプフランジなどのクランプ部材であってもよい。

【0025】

本開示の第２の態様によれば、海底電力ケーブルシステムであって、海底電力ケーブルシステムは、先行請求項のいずれかに記載の剛性海底電力ケーブルジョイントと、第１の電力コア及び第２の電力コアを備えるマルチコアダイナミック海底電力ケーブルであって、第１の電力コア及び第２の電力コアの各々は、それぞれの導体と、導体の周りに配置されたそれぞれの絶縁システムと、絶縁層の周りに配置されたそれぞれの金属製止水層とを備え、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルは、単一の開口部を貫通する、ダイナミック海底電力ケーブルと、２つの開口部のうちの第１の開口部を貫通する第１のスタティック海底電力ケーブルの形態の第１のシングルコア海底電力ケーブルと、２つの開口部のうちの第２の開口部を貫通する第２のスタティック海底電力ケーブルの形態の第２のシングルコア海底電力ケーブルと、を備え、第１のスタティック海底電力ケーブル及び第２のスタティック海底電力ケーブルのそれぞれは、それぞれの導体、それぞれの絶縁システム、及び絶縁システムの周りに配置されたそれぞれの金属製止水層を備え、第１の電力コアは、外側ケーシングの内側で第１のスタティック海底電力ケーブルと接合され、第２の電力コアは、外側ケーシングの内側で第２のスタティック海底電力ケーブルと接合される、海底電力ケーブルシステムが提供される。

【0026】

一実施形態によれば、剛性海底電力ケーブルジョイントは、第１の電力コアを第１のスタティック海底電力ケーブルに接続する第１の予め製造されたジョイントと、第２の電力コアを第２のスタティック海底電力ケーブルに接続する第２の予め製造されたジョイントとを備える。

【0027】

一実施形態は、第１の予め製造されたジョイントの周りに配置された細長い第１の内側ケースを備え、第１の電力コアの金属製止水層は、第１の内側ケースの第１の端部にはんだ付け又は溶接され、第１のスタティック海底電力ケーブルの金属製止水層は、第１の内側ケースの第２の端部にはんだ付け又は溶接される。

【0028】

一実施形態は、第２の予め製造されたジョイントの周りに配置された細長い第２の内側ケースを備え、第２の電力コアの金属製止水層は、第２の内側ケースの第１の端部にはんだ付け又は溶接され、第２のスタティック海底電力ケーブルの金属製止水層は、第２の内側ケースの第２の端部にはんだ付け又は溶接される。

【0029】

一実施形態によれば、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルは、第１の電力コア及び第２の電力コアと撚り合わされた細長い要素を備え、剛性海底電力ケーブルジョイントは、細長い要素の端部キャップを備え、細長い要素の端面は、細長い要素の端部キャップによって外側ケーシングの内側に封止される。

【0030】

一実施形態によれば、細長い要素は、導体と、導体の周りに配置された絶縁システムと、絶縁層の周りに配置された金属製止水層とを備える第３の電力コアである。

【0031】

代替で、細長い要素は、重量、寸法、及び曲げ剛性に関して、第１の電力コア及び第２の電力コアと同様の機械的特性を有する構造であってもよい。例えば、細長い要素の重量は、第１及び第２の電力コアの一方の重量の９０～１００％以内とすることができ、細長い要素の直径は、第１及び第２の電力コアの一方の直径の９０～１００％以内とすることができる。例えば、細長い要素の曲げ剛性は、第１及び第２の電力コアの一方の曲げ剛性の９０～１００％以内とすることができる。第１及び第２の電力コアは、概して、同じ重量、直径及び曲げ剛性を有する。

【0032】

第１の電力コア、第２の電力コア、及び第３の電力コアは、互いに撚り合わされてもよい。したがって、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルは、円形断面形状を有することができ、これにより、製造、輸送、及び設置中のマルチコアダイナミック海底電力ケーブルの取り扱いが簡単になる。

【0033】

第３の電力コアは、第１の電力コア及び第２の電力コアの外径と同じ又は本質的に同じ外径を有することができる。例えば、第３の電力コアの外径は、第１の電力コア及び第２の電力コアのそれぞれの外径の９５～１０５％の範囲内とすることができる。

【0034】

第３の電力コアは、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルの両端で電気的に接続されていない、第１及び第２の電力コアと同一のダミー電力コアであってもよい。したがって、第３の電力コアは、形状及びトポロジ／構造、したがってその機械的挙動に関して、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルに対称性を提供する。

【0035】

一実施形態によれば、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル、第１のスタティック海底電力ケーブル、及び第２のスタティック海底電力ケーブルは、ＤＣ電力ケーブルである。

【0036】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル、第１のスタティック海底電力ケーブル、及び第２のスタティック海底電力ケーブルは、ＤＣ電力ケーブルである。

【0037】

一実施形態によれば、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルは、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造に取り付けられた外装ワイヤを備え、第１のスタティック海底電力ケーブルは、単一の海底電力ケーブル外装アタッチメント構造の一方に取り付けられた外装ワイヤを備え、第２のスタティック海底電力ケーブルは、単一の海底電力ケーブル外装アタッチメント構造の他方に取り付けられた外装ワイヤを備える。

【0038】

一実施形態によれば、海底電力ケーブルシステムは、海底光ファイバ外装アタッチメント構造に取り付けられた外装ワイヤを備える外装海底光ファイバケーブルを備え、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルは光ファイバケーブルを備え、剛性海底電力ケーブルジョイントは、光ファイバケーブルを外側ケーシングの内側で海底光ファイバケーブルと接合する光ファイバケーブルジョイントを備える。

【0039】

一実施形態によれば、外装海底光ファイバケーブル、第１のスタティック海底電力ケーブル、及び第２のスタティック海底電力ケーブルは、テープ、コード、ワイヤ、又はヤーンによってそれらの延長の長さに沿って一緒に束ねられる。

【0040】

一実施形態は、外側ケーシングの第１の軸方向端面に接続され、外側ケーシングの外側のマルチコアダイナミック海底電力ケーブルの一部の周り及びそれに沿って延在する第１の曲げ制限部と、各々が外側ケーシングの第２の軸方向端面に接続され、外側ケーシングの外側の第１のスタティック海底電力ケーブル及び第２のスタティック海底電力ケーブルのそれぞれ１つの一部の周り及びそれに沿って延在する２つの第２の曲げ制限部とを備える。

【0041】

一般に、特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、本明細書で特に明示的に定義されない限り、技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの（ａ）／１つの（ａｎ）／その（ｔｈｅ）要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）、装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ）、構成要素（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、手段（ｍｅａｎｓ）」 などへのすべての言及は、特に明記しない限り、要素、装置、構成要素、手段などの少なくとも１つの例を指すものとして非限定的に解釈されるべきである。

【0042】

ここで、添付の図面を参照して、例として、本発明の概念の具体的な実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】海底電力ケーブルシステムの一例を概略的に示す。

【図2】マルチコアダイナミック海底電力ケーブルの一例の断面を概略的に示す。

【図3a】剛性海底電力ケーブルジョイントの斜視図の一例を概略的に示し、その一方の軸方向端部を示す。

【図3b】図３ａの剛性海底電力ケーブルジョイントの斜視図を概略的に示し、その他方の軸方向端部を示す。

【図4】部分的に開けられた剛性海底電力ケーブルジョイントの斜視図を示す。

【図5】剛性海底電力ケーブルジョイントを備える海底電力ケーブルシステムの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

ここで、例示的な実施形態が示されている添付の図面を参照して、本発明の概念を以下により完全に説明する。しかしながら、本発明の概念は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、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。説明全体を通して、同様の符号は同様の要素を指す。

【0045】

図１は、海底電力ケーブルシステム１の一例を概略的に示す。例示的な海底電力ケーブルシステムは、ＤＣ海底電力ケーブルシステム１である。

【0046】

海底電力ケーブルシステム１は、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３と、第１のスタティック海底電力ケーブルの形態の第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａと、第２のスタティック海底電力ケーブルの形態の第２のシングルコア海底電力ケーブル５ｂと、剛性海底電力ケーブルジョイント７とを備える。

【0047】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、ＨＶＤＣ電力ケーブルなどのＤＣ電力ケーブルである。

【0048】

第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａは、ＨＶＤＣ電力ケーブルなどのＤＣ電力ケーブルである。

【0049】

第２のシングルコア海底電力ケーブル５ｂは、ＨＶＤＣ電力ケーブルなどのＤＣ電力ケーブルである。

【0050】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３と、第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａ及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ｂのそれぞれとを接続する。

【0051】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、水域１５の表面上に浮遊する浮体式プラットフォーム９と海底１７との間に延在する。

【0052】

浮体式プラットフォーム９は、例えば、浮体式風力タービン、浮体式変電所、又は浮体式生産貯蔵積出ユニットであってもよい。

【0053】

第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａ及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ｂは、海底１７に敷設される。

【0054】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、海底１７に配置される。

【0055】

海底電力ケーブルシステム１は、外装海底光ファイバケーブルを備えることができる。外装海底光ファイバケーブルは、テープ、コード、ワイヤ、又はヤーンによって、剛性海底電力ケーブルジョイント７までの延長の長さに沿って、第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａ及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ｂの外部にあり、第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａ及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ｂと一緒に束ねられてもよい。

【0056】

曲げ補強材１１は、浮体式プラットフォーム９に接続されている。マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、曲げ補強材１１を通って延在し、浮体式プラットフォーム９で終端する。

【0057】

海底電力ケーブルシステム１は、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３の水中揚力を提供するために、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３に接続された１つ又は複数の浮力ユニット１３を備えることができる。

【0058】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、第１の電力コア１９ａ及び第２の電力コア１９ｂを備える。

【0059】

第１の電力コア１９ａは第１の極であってもよい。第２の電力コア１９ｂは第２の極であってもよい。

【0060】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、第１の電力コア１９ａ及び第２の電力コア１９ｂによって提供されるバイポーラ動作で使用することができる。

【0061】

第１の電力コア１９ａは、それぞれの導体と、導体の周りに配置されたそれぞれの絶縁システムと、絶縁層の周りに配置されたそれぞれの金属製止水層とを備える。

【0062】

絶縁システムは、例えば架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＰＰランダム共重合体をベースとする熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、又はエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）を含むポリマー系であってもよい。

【0063】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、第１の電力コア１９ａ及び第２の電力コア１９ｂと撚り合わされた細長い要素１９ｃを備える。細長い要素１９ｃは、第１の電力コア１９及び第２の電力コア１９ｂと同じか、又は本質的に同じ外径を有してもよい。

【0064】

一例によれば、細長い要素１９ｃは、導体と、導体の周りに配置された絶縁システムと、絶縁層の周りに配置された金属製止水層とを備える第３の電力コアである。第３の電力コアの絶縁システムは、第１の電力コア１９ａ及び第２の電力コア１９ｂと同じ材料であってもよい。

【0065】

細長い要素１９ｃは、一例によれば、第１の電力コア１９ａ及び第２の電力コア１９ｂの一方又は両方と同一であってもよい。

【0066】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、光ファイバケーブル２１を含むことができる。

【0067】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、それぞれが、２つの隣接する電力コア１９ａ、１９ｂ及び／又は細長い要素１９ｃの間に配置される充填材プロファイル２２を備えることができる。光ファイバケーブル２１は、充填材プロファイル２２のうちの１つの開口部に配置されてもよい。

【0068】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３は、撚り合わされた第１の電力コア１９ａ、第２の電力コア１９ｂ、及び細長い要素１９ｃの周りに配置された外装層２３を備える。外装層２３は、第１の電力コア１９ａ、第２の電力コア１９ｂ、及び細長い要素１９ｃの周りに螺旋状に巻かれた外装ワイヤを備える。

【0069】

外装ワイヤは、鋼、例えば亜鉛めっき鋼又はステンレス鋼などの金属を含むことができる。

【0070】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブルは、代替的に、２つ、３つ、又は４つの外装層などの２つ以上の外装層を備えてもよい。

【0071】

第１及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ａ、５ｂの各々は、導体と、導体を囲む絶縁システムと、絶縁システムの周りに配置された金属製止水層と、金属製止水層の周りに配置された外装層とを備える。

【0072】

第１及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ａ、５ｂの絶縁システムは、例えば、ＸＬＰＥ、ポリプロピレンＰＰ、ＰＰランダム共重合体をベースとするＴＰＥ、ＥＰＤＭゴム、又はＥＰＲを含むポリマー系であってもよい。

【0073】

図３ａは、剛性海底電力ケーブルジョイント７の一例を示す。

【0074】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、外側ケーシング７ａを備える。外側ケーシング７ａは、金属製、例えばステンレス鋼などの鋼製である。

【0075】

外側ケーシング７ａは、それぞれが外側ケーシング７ａのそれぞれの軸方向端部に設けられた、複数のループ８が設けられた上面を有してもよい。外側ケーシング７ａをループ８に吊上装置のそれぞれのフックを接続することで、クレーンなどの吊上装置によって昇降移動することができる。

【0076】

外側ケーシング７ａは、第１の軸方向端面７ｂを有する。第１の軸方向端面７ｂは、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３を受け入れるように構成された単一の開口部７ｃを備える。第１の電力コア１９ａ、第２の電力コア１９ｂ及び細長い要素１９ｃはすべて、単一の開口部７ｃを通って外側ケーシング７ａの内部に延在する。

【0077】

第１の軸方向端面７ｂは、単一の開口部７ｃの周りに配置されたマルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｄを備える。マルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｄは、この例では、外側ケーシング７ａの長手方向軸と平行な長手方向延長部を有する溶接スリーブである。

【0078】

接合が完了すると、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３が外側ケーシング７ａに入る領域では、マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３の外装ワイヤが切断され、端部がマルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｄに溶接されている。マルチコアダイナミック海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｄがクランプフランジなどのクランプ部材である場合、外装ワイヤはフランジ間にクランプされる。

【0079】

マルチコアダイナミック海底電力ケーブル３がいくつかの外装層を備える場合、マルチコアダイナミック海底電力ケーブルスリーブ７ｄは、いくつかの半径方向段又は平面で配置されてもよく、各段又は平面は、それぞれの外装層の外装ワイヤに溶接されるように構成される。

【0080】

図３ｂは、剛性海底電力ケーブルジョイント７をその他方の軸方向端部から示す。

【0081】

外側ケーシング７ａは、第１の軸方向端面７ｂに対して外側ケーシング７ａの反対側の軸方向端部に、第２の軸方向端面７ｅを有する。

【0082】

第２の軸方向端面７ｅは、２つの開口部７ｆ及び７ｇを含む。２つの開口部７ｆ、７ｇのそれぞれは、シングルコア海底電力ケーブル５ａ、５ｂのそれぞれ、すなわち第１及び第２のスタティック海底電力ケーブルを受け入れるように構成される。

【0083】

第２の軸方向端面７ｅは、２つのシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｈ、７ｉを備える。各シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｈ、７ｉは、２つの開口部７ｆ、７ｇのそれぞれの周りに配置される。各シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｈ、７ｉは、外側ケーシング７ａの長手方向軸と平行な長手方向延長部を有する。

【0084】

接合が完了すると、第１及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ａ、５ｂが外側ケーシング７ａに入る領域では、第１及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ａ、５ｂの外装ワイヤが切断され、端部がシングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｈ、７ｉのそれぞれに溶接されている。シングルコア海底電力ケーブル外装アタッチメント構造７ｈ、７ｉがクランプフランジなどのクランプ部材である場合、外装ワイヤはフランジ間にクランプされる。

【0085】

第２の軸方向端面７ｅは、第３の開口部７ｊを備えることができる。第３の開口部７ｊは貫通開口部である。第３の開口部７ｊは、２つの開口部７ｆ及び７ｇよりも小さい断面積又はサイズを有してもよい。

【0086】

第３の開口部７ｊは、外装海底光ファイバケーブルを受け入れるように構成される。

【0087】

第３の開口部７ｊは、例えば、２つの開口部７ｆ及び７ｇの垂直上方に配置されてもよい。

【0088】

第２の軸方向端面７ｅは、第３の開口部７ｊの周りに配置された海底光ファイバ外装アタッチメント構造７ｋを備えてもよい。海底光ファイバ外装アタッチメント構造７ｋは、外側ケーシング７ａの長手方向軸と平行な長手方向延長部を有する。

【0089】

接合が完了したとき、第１及び第２のシングルコア海底電力ケーブル５ａ、５ｂ及び端部が海底光ファイバ外装アタッチメント構造７ｋに溶接されている領域では、外装海底光ファイバケーブルの外装ワイヤが切断されている。海底光ファイバ外装アタッチメント構造７ｋがクランプフランジなどのクランプ部材である場合、外装ワイヤはフランジ間にクランプされる。

【0090】

図４は、その内部構成要素を露出させるために部分的に開いた剛性海底電力ケーブルジョイント７の斜視図を示す。

【0091】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、第１の電力コア１９ａを第１のスタティック海底電力ケーブル５ａと接続する、代替的に予め成形されたジョイントと呼ばれる第１の予め製造されたジョイント（図示せず）を備える。

【0092】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、第２の電力コア１９ｂを第２のスタティック海底電力ケーブル５ｂに接続する、代替的に予め成形されたジョイントと呼ばれる第２の予め製造されたジョイント（図示せず）を備える。

【0093】

第１の予め製造されたジョイントは、第１の電力コア１９ａ及び第１のスタティック海底電力ケーブル５ａの絶縁システムを接続するエラストマースリーブを備える。

【0094】

第２の予め製造されたジョイントは、第２の電力コア１９ｂ及び第２のスタティック海底電力ケーブル５ｂの絶縁システムを接続するエラストマースリーブを備える。

【0095】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、第１の予め製造されたジョイントの周りに配置された細長い第１の内側ケース２５ａを備える。第１の内側ケース２５ａは、鋼、例えばステンレス鋼などの金属材料製であってよい。

【0096】

第１の電力コア１９ａの金属製止水層は、第１の内側ケース２５ａの第１の端部２９ａにはんだ付け又は溶接されている。これにより、第１の電力コア１９ａと第１の内側ケース２５ａとの間の防水接続が得られる。

【0097】

第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａの金属製止水層は、第１の内側ケース２５ａの第２の端部にはんだ付け又は溶接されている。これにより、第１のシングルコア海底電力ケーブル５ａと第１の内側ケース２５ａとの間の防水接続が得られる。

【0098】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、第２の予め製造されたジョイントの周りに配置された細長い第２の内側ケース２５ｂを備える。第２の内側ケース２５ｂは、鋼、例えばステンレスなどの金属材料製であってよい。

【0099】

第２の電力コア１９ｂの金属製止水層は、第２の内側ケース２５ｂの第１の端部２９ｂにはんだ付け又は溶接される。これにより、第２の電力コア１９ｂと第２の内側ケース２５ｂとの間の防水接続が得られる。

【0100】

第２のスタティック海底電力ケーブル５ｂの金属製止水層は、第２の内側ケース２５ｂの第２の端部にはんだ付け又は溶接される。これにより、第２のスタティック海底電力ケーブル５ｂと第２の内側ケース２５ｂとの間の防水接続が得られる。

【0101】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、外側ケーシングの内側の細長い要素１９ｃの端面を受け入れて封止し、それによって細長い要素１９ｃを水の浸入から封止する、細長い要素の端部キャップ（図示せず）を備えることができる。したがって、細長い要素１９ｃは、外側ケーシング７ａの内側のいずれの物体にも電気的に接続されない。細長い要素１９ｃはまた、浮体式プラットフォーム９上のいずれの機器にも電気的に接続されなくてもよい。

【0102】

剛性海底電力ケーブルジョイント７は、光ファイバケーブル２１を外側ケーシング７の内側の海底光ファイバケーブルと接合する光ファイバケーブルジョイント２７を備えることができる。

【0103】

図５を参照すると、海底電力ケーブルシステム１は、ケーブル３、５ａ、及び５ｂが接続された剛性海底電力ケーブルジョイント７が移動されるとき、例えば、剛性海底電力ケーブルジョイント７が海底１７に降下されるときに、ケーブル３、５ａ、及び５ｂの曲げを制限するように構成された複数の曲げ制限部２９、３１を備えることができる。

【0104】

曲げ制限部２９、３１は、外側ケーシング７ａに接続され、ケーブル３、５ａ、及び５ｂのそれぞれの一部の周りに延在し、例えば、外側ケーシング７ａからケーブル３、５ａ、５ｂの延長方向に、外側ケーシング７ａから最大５メートル又は１０メートルの領域でケーブル３、５ａ、及び５ｂの曲げを制限するように構成される。

【0105】

第１の曲げ制限部２９は、外側ケーシング７ａの第１の軸方向端面７ｂに接続されてもよい。第１の曲げ制限部２９は、外側ケーシング７ａの外側のマルチコアダイナミック海底電力ケーブル３の一部の周り及びマルチコアダイナミック海底電力ケーブル３の一部に沿って延在してもよい。一方が参照符号３１で示されている２個の第２の曲げ制限部は、外側ケーシング７ａの第２の軸方向端面７ｅに接続されている。各第２の曲げ制限部は、外側ケーシング７ａの外側の第１のスタティック海底電力ケーブル５ａ及び第２のスタティック海底電力ケーブル５ｂのそれぞれの一部の周り及びそれに沿って延在することができる。

【0106】

本発明の概念は、主にいくつかの例を参照して上述されている。しかしながら、当業者によって容易に理解されるように、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、上記で開示されたもの以外の他の実施形態も本発明の概念の範囲内で等しく可能である。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】