特許 7654166 海底ケーブルシステムおよび海底ケーブルシステムを敷設するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-21

(45)【発行日】2025-03-31

(54)【発明の名称】海底ケーブルシステムおよび海底ケーブルシステムを敷設するための方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/14 20060101AFI20250324BHJP

   H02G 9/00 20060101ALI20250324BHJP

【ＦＩ】

H01B7/14

H02G9/00

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2024532476

(86)(22)【出願日】2022-11-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-26

(86)【国際出願番号】 EP2022081758

(87)【国際公開番号】W WO2023099175

(87)【国際公開日】2023-06-08

【審査請求日】2024-07-29

(31)【優先権主張番号】102021131422.4

(32)【優先日】2021-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】523383587

【氏名又は名称】エル・ヴェー・エー オフショア ウィンド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＷＥ Ｏｆｆｓｈｏｒｅ Ｗｉｎｄ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】ＲＷＥ Ｐｌａｔｚ ４，４５１４１ Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】シュテファン ドミンゲス イービッチ

(72)【発明者】

【氏名】ゼバスティアン オーベルメイヤー

【審査官】北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１１８９９９２７（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００２６６６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／１４

Ｈ０２Ｇ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

海底ケーブルシステムであって、
－ 海底ケーブルの２つの遠位端の間を案内される少なくとも２つのエネルギーラインを有する海底ケーブルを備え、
－ それぞれのエネルギーラインは、ストランドワイヤーと、前記ストランドワイヤーを囲む少なくとも１つの絶縁層とを備え、
－ 前記２つのエネルギーラインは、共通の金属補強材および前記金属補強材を囲む外側絶縁層の中を案内され、
－ 前記海底ケーブルの第１のセクションは、前記海底ケーブルの前記遠位端のうちの第１の遠位端から移行領域まで形成されており、前記第１のセクションでは、前記エネルギーラインは、前記金属補強材および前記金属補強材を囲む前記外側絶縁層の中を案内され、
－ 前記海底ケーブルの第２のセクションは、前記移行領域から前記海底ケーブルの前記遠位端のうちの第２の遠位端まで形成されており、前記第２のセクションでは、前記エネルギーラインには、前記金属補強材および前記金属補強材を囲む前記外側絶縁層がなく、
前記海底ケーブルシステムはさらに、
－ 貫通開口部を有するスリーブ形の移行部片を備え、
－ 前記移行領域は前記貫通開口部内に配設される、海底ケーブルシステムであって、
－ ケーブルダクトが設けられ、前記ケーブルダクトの開口部は、前記移行部片のシェル外面が前記開口部の領域で前記ケーブルダクトのシェル内面に当接するように、前記移行部片を受けるように形成されていることを特徴とする、海底ケーブルシステム。

【請求項2】

前記移行部片はフランジ様の径方向突出部を有することを特徴とする、請求項１に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項3】

前記フランジ様の突出部は、前記ケーブルダクトの端面に当接することを特徴とする、請求項２に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項4】

前記移行部片は２つの部分から形成され、前記２つの部分はそれぞれの突出部によって互いに取り付けられることを特徴とする、請求項１～３の何れか一項に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項5】

前記移行部片の前記第１の部分は、前記海底ケーブルの前記第１のセクションに向かって延び、前記移行部片の前記第２の部分は、前記海底ケーブルの前記第２のセクションに向かって延びることを特徴とする、請求項４に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項6】

前記移行部片の１つの外側面は、圧力嵌めおよび／または形状嵌めによって前記ケーブルダクトの内側面に固定され、具体的には、前記移行部片の前記外側面にある径方向突出部は、前記ケーブルダクトの前記内側面にある径方向の凹所に係合することを特徴とする、請求項１に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項7】

前記補強材は、圧力嵌めおよび／または形状嵌めによって、具体的には締め付けるようにして、前記移行部片に締結されることを特徴とする、請求項１に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項8】

前記海底ケーブルは、その第１のセクションが洋上ステーションから前記移行部片まで案内され、前記移行部片を通って前記ケーブルダクト中に案内され、その第２のセクションが地中のケーブルダクト内を陸上ステーション／渚接続箱（ＴＪＢ）まで案内されることを特徴とする、請求項１に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項9】

前記ケーブルダクトは、少なくとも部分的に水平の掘削ダクトであることを特徴とする、請求項１に記載の海底ケーブルシステム。

【請求項10】

請求項１に記載の海底ケーブルシステムを敷設する方法であって、
－ 前記海底ケーブルは前記２つのセクションが陸上で組み立てられ、
－ 前記第１のセクションは、洋上ステーションに機械的および電気的に接続され、
－ 前記海底ケーブルは前記移行領域が前記移行部片の前記貫通開口部中に挿入され、
－ 前記海底ケーブルの前記補強材は、前記移行部片に機械的に固定され、
－ 前記海底ケーブルは前記第２のセクションが、前記移行部片から埋め込まれたケーブルダクトを少なくとも部分的に通って陸上ステーション／渚接続箱（ＴＪＢ）に向かって案内される、方法。

【請求項11】

前記海底ケーブルは、陸上で前記移行領域が前記移行部片の前記貫通開口部中に挿入され、前記海底ケーブルの前記補強材は、陸上で前記移行部片に機械的に固定されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本主題は、海底ケーブルシステムおよびこのような海底ケーブルシステムを敷設するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

外洋（洋上）発電の拡大が加速しているため、海底電気ケーブルも洋上プラントと陸上プラントとの間にますます敷設されている。通常、いくつかの発電プラント、例えば風力タービンが、洋上で変電所とも呼ばれる変圧ステーションに接続されている。発電プラントで生成された電気エネルギーは、そのような変電所から海底電気ケーブルを介して陸上プラントに伝送される。電気エネルギーは、陸上プラントを介して配電網に供給される。

【0003】

一方で、海底ケーブルは大電力を輸送できなければならない。したがって、海底ケーブルは送電容量が大きくなければならない。そのことから、電気エネルギーラインの導体の断面が大きくされる。さらに、海底ケーブルは、高い機械的負荷を受け、そのため、適切な機械的保護を施さなければならない。これは、引っ張り、せん断、曲げ、ねじり、または他の力に対する機械的保護とすることができる。このような保護は通常、金属補強材によってもたらされる。そのために、海底ケーブルには１つまたは複数の補強材層を設けることがある。さらに、海底ケーブルは、通常、腐食性の高い塩水にさらされている。エネルギーラインのストランドも、塩水に対して保護されていなければならず、したがって、海水の浸入または海水の拡散を可能な限り完全に防ぐために様々な絶縁層が設けられる。

【0004】

機械的安定性および環境の影響に対する安定性の両方に関するこれら２つの要件は、海底ケーブルで大電力を送信するという必要に相反する。一方で、大電力であると、抵抗損のせいでストランドの温度が上昇する。このような抵抗損は、可能な限り大きいケーブル断面を選択することによって、およびアルミニウム、銅、または銅合金など、導電値の高い金属を使用することによって、可能な限り最小限に抑えられる。しかし、他方で、海底ケーブルがＡＣラインとして使用される場合は、補強材が金属であるため補強材内で誘導電流が起きる。このような誘導渦電流も補強材に抵抗損を生成する。両方とも熱損失を引き起こし、その結果、ケーブルが加熱される。

【0005】

海底ケーブルに沿った熱損失は、通常、周囲の水および／または海底によって良好に放散され、そのため、非常に大きい電力が伝送されるときでも、海底ケーブルの十分な放熱がもたらされる。

【0006】

上記で言及したように、海底ケーブルは陸上施設（ステーション）まで引かれている。そのために、海底ケーブルは、現在では、移行点において沿岸近くで地中ケーブルダクトに切り換えられる。このようなケーブルダクトは、ＨＤＤ（弧状推進工法）ダクトとして設計されることが多く、海底ケーブルの移行点から地中を通って陸上設備または渚接続箱（ＴＪＢ）まで延び、そこで、陸上ケーブルへの移行が行われる。ケーブルダクトは空である（ケーブルが空気に囲まれている）ことが多いが、ケーブルの熱伝導率を改善するために、通常はグラウトまたは別の充填材、好ましくは鉱物である充填材で充填できる。プラスチックのチューブは、海底ケーブルの断熱を高める。

【0007】

水がないことおよび条件がより過酷であること（ケーブルが、非常に深いところに設置され、場合によってはプラスチックパイプ内で空気に囲まれること）によって、海底ケーブルは、水中または海底に設置された場合ほど良好には冷却されない。総合的には、海底ケーブルを排他的に水中／海底に設置する場合と比べて、このタイプの施設が陸上にあると海底ケーブルによって伝送できる最大電力が限定される。これらの欠点を打ち消すために、現在では、海底ケーブルを介して伝送される電力を抑制しなければならないか、またはケーブル断面を有意に増大させなければならない。両方とも大幅にコストを上昇させる。

【0008】

本主題は、敷設される海底ケーブルの最大送電容量を増大させるという目的に基づいていた。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

本目的は、請求項１に記載の海底ケーブルシステムおよび請求項１０に記載の方法によって達成される。

【0010】

本主題による海底ケーブルは２つの遠位端を有する。それら２つの遠位端の間を少なくとも２つのエネルギーラインが延びる。ただし、好ましくは、２つ以上、特に、３つ、４つ、または５つのエネルギーラインが、本主題による海底ケーブルの内部で引かれている場合がある。エネルギーラインは電気エネルギーを輸送するように働く。好ましくは、エネルギーラインは交流ラインとして動作される。その場合、本解決策は、渦電流損失が低くなるため、特に有利である。それでも、本解決策を直流ラインに使用することもできる。電気エネルギーの伝送のために、エネルギーラインはそれぞれ、ストランドワイヤーを有する。ストランドは、マルチフィラメントのストランドまたは中実材料のストランドとすることができる。好ましくは、マルチフィラメントのストランドは、好ましくは撚り合わせられたまたは捩られた、多数のフィラメント（ワイヤー／ストランド）から形成される。各エネルギーラインのストランドはそれぞれ絶縁層によって囲まれている。

【0011】

したがって、絶縁層は、１つの材料または異なる材料および／もしくは層のラミネートから形成できる。具体的には、絶縁層は、ストランド上に押し出し成形できる。絶縁層をストランドの周りに巻き付けることもできる。

【0012】

それぞれのエネルギーラインのストランドは、絶縁層を介して互いから絶縁されている。絶縁耐力は、少なくとも１０００Ｖ、好ましくは、１０００Ｖ超である。

【0013】

少なくとも２つのエネルギーラインは、それぞれ個別に案内できるが、客観的に少なくとも金属補強材と一緒に案内される。金属補強材は、単層または複数層とすることができ、好ましくは、金属ワイヤーによって形成される。それぞれの補強材層の金属ワイヤーは、互いに順撚りまたは逆撚りに案内できる。まず、個々のエネルギーラインの絶縁層を、共通の絶縁層中で案内できる。次いで、これを金属補強材で囲むことができる。最後に、金属補強材を少なくとも１つのさらなる外側絶縁層で囲む。内側絶縁層および外側絶縁層は両方とも、複数層、ラミネート、複数層、および／または同様のものでよい。絶縁層の材料は、互いに同じでも異なっていてもよい。

【0014】

海底ケーブルは、典型的には、洋上ステーションから陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）まで敷設される。ここで、海底ケーブルの第１の遠位端は、洋上ステーションにおいて機械的に、特に電気的にも接続されており、海底ケーブルの第２の遠位端は、陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）において機械的に、特に電気的にも接続されている。

【0015】

本主題による海底ケーブルは、２つのセクションを特徴とする。エネルギーラインは両方のセクションで延在し、具体的には、遠位端の間にエネルギーラインの中断がない。つまり、海底ケーブル、具体的には海底ケーブルのエネルギーラインは、中断することなく洋上ステーションと陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）との間で引かれている。海底ケーブルの第１のセクションは、海底ケーブルの遠位端のうちの第１の遠位端から移行領域まで形成されている。海底ケーブルの第２のセクションは、移行領域から海底ケーブルの遠位端のうちの第２の遠位端まで形成されている。したがって、移行領域は、海底ケーブルの２つのセクションの間の移行部を形成する。

【0016】

海底ケーブルの第１のセクションでは、エネルギーラインは、金属補強材および金属補強材を囲む外側絶縁層の中を案内される。具体的には、海底ケーブルは第１のセクションにおいて、従来の海底ケーブルと同様に、すなわち、従来から実現されているようにすべての絶縁層および補強材層を有して形成される。

【0017】

エネルギーラインは、第１のセクションから、好ましくは、中断なしに移行領域を越えて第２のセクションに延びる。

【0018】

第２のセクションでは、エネルギーラインには、金属補強材および金属補強材を囲む外側絶縁層がない。その結果、第２のセクションの補強材には渦電流による熱損失が起こらない。さらに、外側絶縁体が取り外されているため、第１のセクションの熱対流と比べてエネルギーラインでの熱対流が増加する。

【0019】

ここで、第２のセクションは、海底ケーブルのうちの陸上で引かれているセクションであり、ケーブルの第１のセクションは、海底ケーブルのうちの洋上で、水中／海底で引かれているセクションである。移行セクションにおいて、海底ケーブルはスリーブ形の移行部片を備える。この移行部片は貫通開口部を有する。好ましくは、移行領域は貫通開口部内に配置される。

【0020】

一実施形態によれば、海底ケーブルが陸上で製造され、好ましくは移行部片も既に陸上で海底ケーブルに接合されており、そのため、第１のセクション、具体的には移行領域が貫通開口部内に位置することが可能である。ただし、さらなる実施形態によれば、海底ケーブルが移行部片なしに陸上で製造され、洋上で移行部片と単に接合されることも可能である。

【0021】

一実施形態によれば、移行部片は、好ましくは、２つの部分に少なくとも分けられており、第１の部分が、好ましくは、通路を有する１部片のスリーブとして形成される。スリーブの通路には、海底ケーブルのうちの外側絶縁体を有する第１のセクションが案内され得る。この第１のスリーブは移行部片の第２の部分で終端できる。第２の部分は、海底ケーブルのエネルギーラインの数に対応する数の通路を有する、複部構成のスリーブとして形成することができる。エネルギーラインは、それぞれの絶縁層と共に複部構成のスリーブのそれぞれの通路の中に案内できる。

【0022】

２つのスリーブの通路は、好ましくは、特にプラスチック製の内側面を有する。具体的には、通路は、その直径が、一方で外側絶縁層の外径と、他方でストランドを囲む絶縁層の外径と締まり嵌めするように形成されている。好ましくは、通路の内側面は、スリーブの通路の内側面に当接するそれぞれの絶縁層と同じかまたは同様のプラスチックから形成される。

【0023】

移行部片は、海底ケーブルの洋上の敷設箇所から地中ケーブルダクトの敷設箇所を機械的に連結するために使用される。この文脈では、移行部片は、好ましくは、海底ケーブルと一緒にケーブルダクト中に挿入されるか、またはケーブルダクトに接続されており、具体的にはねじ留めされている。

【0024】

一実施形態によれば、海底ケーブルシステムがケーブルダクトを備えることが提案される。ケーブルダクトは、移行部片を受けるための開口部を有する。そうすることで、移行部片は、好ましくは、移行部片の外側面が開口部の領域でケーブルダクトの内側面に接して着座するようにケーブルダクトの開口部中に挿入されるかまたは押し込まれる。移行部片は、好ましくは、プラグの形態でケーブルダクトの開口部中に挿入される。また、移行部片は、ケーブルダクトの開口部においてフランジのように配置できる。この点において、ケーブルの第１のセクションを受ける移行部片のスリーブは、好ましくは、少なくとも部分的にケーブルダクトの外側にあってよく、および／またはケーブルの第２のセクションを受ける移行部片のスリーブは、好ましくは、少なくとも部分的にケーブルダクトの内側にあってよい。

【0025】

海底ケーブルは、第１のセクションが第１のスリーブに入るように移行部片中に挿入できる。この第１のスリーブは、その端面にフランジ様の突出部を有することができる。補強材は、フランジ様の突出部の端面に載置できる。その場合、補強材のワイヤーは、好ましくは、扇形に広がるように径方向外向きに曲げられ、そのため、それらはフランジの端面に着座できる。

【0026】

補強材が敷設されるフランジの端面またはスリーブの端面は、補強材が２つのフランジ間で締め付けられるようにして、ケーブルダクトの開口部でフランジ様の径方向突出部に機械的に接続できる。

【0027】

移行部片の第２のセクションのスリーブが、補強材が着座する第１のセクションのフランジ面の上にねじ留めされ、そのため、そのときに補強材が２つの部分のフランジ様の面の間に締め付けられることも可能である。したがって、移行部片において補強材が２つのフランジ様の径方向突出部の間で締め付けられることが好ましい。補強材は接地されてよい。

【0028】

一実施形態によれば、海底ケーブルの第１のセクションが貫通開口部中に水密に挿入されることが提案される。そのために、海底ケーブルの外側絶縁体は、移行部片の第１のスリーブの内側面に当接することができる。第１のスリーブは、海底ケーブルの第１のセクションの領域に貫通開口部を形成する。海底ケーブルは、好ましくは移行領域まで、その貫通開口部に接合され、具体的には押し込まれる。

【0029】

一実施形態によれば、海底ケーブルの第２のセクションが貫通開口部から水密に導き出されることが提案される。そのために、移行部片の第２の部分に第２のスリーブが設けられてよい。これは複数の通路を有することができ、通路はそれぞれ、エネルギーラインの１つを封入する。ここでも、それぞれのストランドを囲む絶縁層の外面は、第２のスリーブのそれぞれの通路の内面と接触状態にできる。

【0030】

移行部片は、そのフランジ様の径方向突出部がケーブルダクトのフランジ様の径方向突出部に当接することができる。ケーブルダクトの端面に、径方向に突出するフランジを形成でき、そのフランジは移行部片のための止め具として形成される。シーリング手段、具体的にはプラスチックシールは、２つのフランジ様の突出部の間に配置できる。

【0031】

移行部片は、既に言及したように２つの部分から形成できる。２つの部分はスリーブのように形成することができる。２つの部分はそれぞれ、１つの端面にフランジ様の突出部を有することができる。これらのフランジ様の突出部は、互いに幾何学的に一致でき、接続時に互いに取り付けることができる。補強材は、移行部片の２つの部分の２つのフランジの間に締め付けるようにして固定できる。そのために、補強材は、径方向に扇形に広がることができ、２つの突出部の間に載置できる。次いで、２つの部分は、互いに接合でき、具体的には互いにねじ留めされ、そのため、補強材は互いに接するフランジ面の間に固定される。また、互いに接触状態にある２つの部分の２つのフランジの間に、ガスケット、具体的にはプラスチックガスケットを配置できる。

【0032】

２つの部分は、上記で言及したようにスリーブ様でよい。第１の部分は、通路を有する第１のスリーブでよく、海底ケーブルの外側絶縁体がその通路に受け入れられる。第２の部分は、海底ケーブルのエネルギーラインの数に対応する数の通路を有する第２のスリーブでよい。具体的には、第２のスリーブは、軸方向に延びる接合面に沿って互いに接合される２つの個別の部分から形成することもできる。そのときに、それぞれのエネルギーラインをスリーブのブッシングに通す必要がなくなる。エネルギーラインは、第２のスリーブの通路に収容することができる。

【0033】

第１の部分の通路は、海底ケーブルの第１のセクションに向かって延びることができる。第２の部分の通路は、海底ケーブルの第２のセクションに向かって延びることができる。組み立てられた状態では、海底ケーブルの第１のセクションは第１の部分の中を案内される。組み立てられた状態では、海底ケーブルの第２のセクションは、好ましくは、第２の部分の中を案内される。組み立てられた状態では、海底ケーブルは、その第２のセクションが第２の部分から突出する。

【0034】

移行部片の２つの部分、具体的にはスリーブは、通路を有し、エネルギーラインおよび海底ケーブルがその通路中に挿入される。スリーブは、１部片または複数部片の接合部とすることができる。

【0035】

移行部片は、ケーブルダクトに対してシールされるべきである。したがって、移行部片の外側面がケーブルダクトの内側面に確実に取り付けられることが提案される。具体的には、軸に沿って互いから離間できる径方向突出部は、移行部片の外側面に配置できる。それらの径方向突出部は、径方向外向きに口唇形状に突出できる。径方向突出部は、ケーブルダクトの内側面に当たっていてよい。移行部片の外側面にある径方向突出部に対応する径方向の凹所がケーブルダクトの内側面に配置されることが特に好ましい。このようにして、移行部片は、ケーブルダクトの内側面に確実に固定される。径方向突出部は、移行部片とケーブルダクトとのインターフェースからの水の浸入に対するシーリング効果を最適化することができる。

【0036】

既に説明したように、補強材は、補強材の個々のワイヤーを径方向外向きに曲げることによって、移行領域において扇形に広がっている。扇形に広がった補強材は、好ましくは、エネルギーラインの周りで周方向に位置することができる。補強材は、星形に径方向外向きに曲げることができる。移行部片は補強材を締め付けることができる。そのために、補強材は、移行部片の各部分の間で締め付けられ得るか、または移行部片のフランジ様の突出部とケーブルダクトのフランジとの間で補強材が締め付けられることも可能である。

【0037】

締め付けによる摩擦連結に加えて、確実な連結を行うこともできる。そのために、補強材が外向きに扇形になる端面に、対応するプロファイリングを設けることができる。フランジの端面は、溝を備えることができ、その溝は径方向外向きに延び、その溝の中に補強材のワイヤーを挿入できる。好ましくは、それらの溝は、フランジの表面に互いに対応付けて接合されるように形成できる。

【0038】

一実施形態によれば、海底ケーブルの第１のセクションが洋上ステーションから移行部片に案内され、移行部片がケーブルダクト中に案内されることが提案される。その後、海底ケーブルは、その第２のセクションが地中のケーブルダクト内で陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）まで引かれている。したがって、海底ケーブルは、エネルギーラインが中断されることなく陸上ならびに洋上で引かれている。海底ケーブルは、洋上ではケーブルを囲む水を用いて冷却される。第２のセクションでは補強材および外側絶縁体が取り外されているので、そこで取り除かれている補強材では渦電流がもはや発生しないため、ケーブルダクトでの熱損失が減少し、一方で、外側絶縁層がアセンブリを妨げることもないため、エネルギーラインはより効率的に冷却できる。

【0039】

ケーブルダクトは、少なくとも部分的に水平の掘削ダクト、具体的には、弧状推進工法ダクト（ＨＤＤダクト）である。海底ケーブルをケーブルダクト内で安定させるために、エネルギーラインをケーブルダクトの内壁からある距離に維持するように、ケーブルダクトの内壁にスペーサーを設けることができる。これは、ケーブルダクト内のエネルギーラインがケーブルダクトの壁に接して着座することがないことを保証する。

【0040】

具体的には、ケーブルダクト内でエネルギーラインが三角形に並ぶことが好ましい。

【0041】

別の態様において、対応する海底ケーブルシステムを敷設するための方法が提供される。ここで、海底ケーブルは２つのセクションが陸上で組み立てられる。海底ケーブルの作製の際に、第１のセクションは補強材および外側絶縁体の両方を有して作製でき、第２のセクションは補強材および外側絶縁体なしで作製される。エネルギーラインは、２つのセクションの間を中断なしに延びる。

【0042】

このように作られたケーブルは、洋上で洋上ステーションに接続される。その接続は、電気的接続および機械的接続の両方を含む。機械的接続は、具体的にはいわゆるケーブルハングオフの形態で行われ、ケーブルの補強材は、圧力嵌めおよび／または形状嵌めによって洋上ステーションに固定される。

【0043】

移行領域は、海底ケーブルの２つのセクションの間に形成される。海底ケーブルは、移行部片の貫通孔内で移行領域と接合される。そのプロセスは、陸上でのハーネスプロセス中または洋上での敷設プロセス中に行うことができる。敷設船で海底ケーブルの第１のセクションを移行点まで敷設することができる。次いで、海底ケーブルがケーブルダクト中に引き込まれる前に移行部片を海底ケーブルに取り付けることができる。

【0044】

陸上での設置のために、海底ケーブルの第２のセクションが、移行部片から少なくとも部分的に埋められたケーブルダクトを通って陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）まで引かれている。陸上ステーション／ＴＪＢでは、海底ケーブルは、特にエネルギーラインに電気的に接続されており、そのため、エネルギーラインを通して陸上ステーション／ＴＪＢと洋上ステーションとの間で電気接触が行われる。

【0045】

移行部片は、陸上で作製して海底ケーブルに取り付けることができる。そのために、海底ケーブルは、その移行領域を移行部片の貫通孔に接合できる。海底ケーブルの補強材は、記載したように外向きに扇のように曲げられ、移行部片に機械的に固定することができる。固定は、移行部片の２つの部分のフランジによって行うことができる。

【0046】

本主題は、実施形態を示す図面を参照しながら以下でより詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】一実施形態による、敷設された海底ケーブルシステムである。

【図2】２つのエネルギーラインを有する海底ケーブルの図である。

【図3A】第１の実施形態による移行部片である。

【図3B】第１の実施形態による移行部片である。

【図3C】第１の実施形態による移行部片である。

【図4A】第２の実施形態による移行部片である。

【図4B】第２の実施形態による移行部片である。

【図4C】第２の実施形態による移行部片である。

【発明を実施するための形態】

【0048】

図１は、海底ケーブルシステムの敷設を示す。図１には、洋上ステーション４、例えば変電所４が示されている。変電所４は、浮体式であるかまたは海底に基礎で固定されている。電気接続ブラケット８の領域において、海底ケーブル２の電気的ならびに機械的な接触が従来通りに行われている。海底ケーブル２は、第１のセクション２ａが水面１０の下方または海底６で切換え点１２まで案内される。切換え点１２は、海底ケーブル２の海底／地下の敷設から海底ケーブル２の地下のＨＤＤ敷設への移行を表す。

【0049】

ケーブルダクト１４、例えばＨＤＤダクトは、切換え点１２から案内される。このケーブルダクト１４は、例えば砂丘１６の下を案内される。ケーブルダクト１４は、陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）１８に至る。陸上ステーション／ＴＪＢ１８は、例えば、電気エネルギー網への電力供給のための切換え点である。ここでも、海底ケーブル２のエネルギーラインの電気接続が接続ブラケット２０において行われる。海底ケーブル２の敷設、特に、接続ブラケット８、２０の接続は十分に知られている。

【0050】

本主題によれば、ここで、海底ケーブル２は、海中／地中で引かれる第１のセクション２ａと、地中で引かれる第２のセクション２ｂに分けることが提案される。第１のセクション２ａは補強材および外側絶縁体を有し、第２のセクションには、補強材がなく、特に外側絶縁体がない。

【0051】

海底ケーブル２の移行セクションが図２に例示されている。海底ケーブル２は、少なくとも２つのエネルギーライン２２ａ、２２ｂから形成される。エネルギーライン２２ａ、２２ｂのストランド２４ａ、２４ｂは、具体的には捩られたまたは撚り合わせられた、マルチフィラメントから形成される。ストランド２４ａ、２４ｂの周りに、単一絶縁層またはラミネート状絶縁層２６ａ、２６ｂを形成できる。絶縁層２６ａ、２６ｂの構造または絶縁層２６ａ、２６ｂは、十分に知られており、詳細には説明しない。

【0052】

海底ケーブル２内では、エネルギーライン２２ａ、２２ｂは好ましくはスペーサー２８によって離間配置されている。

【0053】

エネルギーライン２２ａ、２２ｂは、少なくとも単一層の、好ましくはやはり複数層の補強材３０によって囲まれている。補強材３０は金属ワイヤーから形成される。そうすることで、金属ワイヤーは、好ましくは、エネルギーライン２２ａ、２２ｂの周りでコイル巻きにされるかまたは巻き付けられる。補強材３０が複数層の場合、ワイヤーは、逆向きに巻き付けられてよい。複数層の補強材３０が設けられる場合に、それらはそれぞれ互いから絶縁できる。最後に、海底ケーブル２は外側絶縁体３２を備える。

【0054】

図２には、移行セクションが示されている。右側には、第１のセクション２ａが示されており、左側には、第２のセクション２ｂが示されている。ケーブル２は、移行領域において絶縁体３２および補強材３０が取り除かれている。スペーサー２８も取り外されていてよい。第２のセクション２ｂにおいて、ケーブル２は、ストランド２４ａ、２４ｂおよび単一層または複数層の絶縁層２６ａ、２６ｂによって形成されたそのエネルギーライン２２ａ、２２ｂだけが延びる。

【0055】

図３Ａ～図３Ｃならびに図４Ａ～図４Ｃには、移行部片３４が一例として示されている。

【0056】

図３Ａはスリーブ形の移行部片３４を示し、スリーブ形の移行部片３４は、第１の部分３４ａおよび第２の部分３４ｂから形成できる。それらの部分３４ａ、３４ｂは、１部片でも複数部片でもよい。移行部片３４は、部分３４ａ、３４ｂから１部片で形成されてもよく、少なくとも部分３４ａ、３４ｂから複数部片で形成されてもよい。第１の部分３４ａは、海底ケーブル２の第１のセクション２ａを受けるように形成されている。そのために、第１の部分３４ａは、スリーブのように形成され、貫通開口部３６ａを有する。その貫通開口部３６ａにはケーブル２を、その絶縁層３２を用いて組み付けでき、具体的には押し込むかまたははめ込むことができる。絶縁体３２は、貫通開口部３６ａの内側面と接触状態にある。

【0057】

移行領域において、第２の部分３４ｂは第１の部分３４ａに隣接する。第２の部分３４ｂは、エネルギーライン２２ａ、２２ｂの数に対応する数の貫通開口部３６ｂを有する。第２の部分３４ｂもスリーブ形でよい。それぞれのエネルギーライン２４ａ、２４ｂは、それらのそれぞれの絶縁層２６ａ、２６ｂが貫通開口部３６ｂの内側面に接して着座する。第２の部分３４ｂはその端面３８においてフランジ形である。その端面３８で、補強材３０は、径方向外向きに扇のように曲げられている。補強材３０は端面３８に着座する。

【0058】

図３Ｂは、ケーブルダクト１４を概略的に示し、ケーブルダクト１４はその端面にフランジ４０を有する。このフランジ４０は端面３８を受けるように形成されている。具体的には、ねじ連結を行うことができる。

【0059】

図３Ｃは、移行部片３４をケーブルダクト１４に接続できるようにする方法を示す。移行部片３４は、その端面３８がフランジ４０にねじ留めされるかまたは何らかの他の手法で固定される。補強材３０は、端面３８とフランジ４０との間で締め付けられる。さらに、ガスケット４２を設けることができる。ケーブル２は、その第１のセクション２ａが移行部片３４に挿入される。移行部片３４は、フランジ４０においてケーブルチャネル１４にねじ留めされる。ケーブルダクト１４の内側では、ケーブルは、その第２のセクション２ｂ、具体的には個々のエネルギーライン２２が延びる。

【0060】

ケーブルダクト１４の内壁に１つまたは複数のスペーサーを設けることができ、そのため、個々のエネルギーライン２２はケーブルダクト１４の内壁から離間される。

【0061】

図４Ａ～図４Ｃは、移行部片３４を形成できるようにする別の手法を示す。図４Ａは、第１の部分３４ａの図を示す。第１の部分３４ａはフランジ４６を有する。第１の部分３４ａは、スリーブ形状になるように形成され、ケーブル２の第１のセクション２ａを受ける。端面４８において、補強材３０は外向きに扇形に敷設できる。図４Ｂに示すように、このように形成されたその第１の部分３４ａの上に、第２の部分３４ｂを載置できる。その場合、第２の部分３４ｂは、２部片であり、領域２ｂにおいてエネルギーライン２２の周りでスリーブのように載置できる。

【0062】

第２の部分３４ｂは、第１の部分３４ａの端面４８に対してフランジ４６を用いてねじ留めされる。ここで、補強材３０は、２つの部分３４ａ、３４ｂの間に締め付けられる。端面４８にシール４２を設けることもできる。

【0063】

エネルギーライン２２は、スリーブの形態の第２の部分３４ｂに受け入れられ、好ましくはシールされた状態で、そこから導き出される。このように組み立てられた移行部片３４は、図４Ｃに示すように、ケーブルダクト１４中に挿入できる。そのために、エネルギーライン２２は第２のセクション２ｂがケーブルダクト１４中に引き込まれる。そのプロセスで、第２の部分３４ｂもケーブルダクト１４中に挿入される。第１の部分３４ａのフランジ４６はフランジ４０と接触し、シール４２を設けることができる。フランジ４０はフランジ４６にねじ留めされる。ここで、接合された状態において、ケーブル２は、その第１のセクション２ａがケーブルダクト１４の実質的に外側にあり、その第２のセクション２ｂがケーブルダクト１４の内側で延びる。

【0064】

本海底ケーブルシステムを用いると、ＨＤＤで地中に敷設されているときの海底ケーブルの送電容量を増大させることが可能である。同時に、海中／地中で連続して、ならびにＨＤＤで地中に、温度の問題なしに海底ケーブルを敷設することができる。補強材の渦電流による熱損失が軽減される。

【符号の説明】

【0065】

２ 海底ケーブルシステム
４ 変電所
６ 海底
８、２０ 接続ブラケット
１０ 水面
１２ 切換え点
１４ ケーブルダクト
１６ ノズル
１８ 陸上ステーションまたは渚接続箱（ＴＪＢ）
２２ａ、２２ｂ エネルギーライン
２４ａ、２４ｂ ストランドワイヤー
２６ａ、２６ｂ 絶縁層
２８、４４ スペーサー
３０ 補強材
３２ 絶縁体
３４ 移行部片
３４ａ、３４ｂ 部分
３６ａ、３６ｂ 貫通孔
３８、４８ 面
４０、４６ フランジ
４２ ガスケット

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】