JP2024155752A - 適応剛性シージョイントキット - Google Patents

Abstract

【課題】高電圧海底電力ケーブルを接合するための適応剛性シージョイントキットを提供する。【解決手段】適応剛性シージョイントキット１は、内側水密ケーシングキット５と、剛性外側機械的ケーシングキット９と、を備え、内側水密ケーシングキット５および剛性外側機械的ケーシングキット９の各々が、複数の種類および／またはサイズの海底電力ケーブルを取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素（スプライスカセット７ａ、圧縮カセット７ｂ）を含む。内側水密ケーシングキット５及び剛性外側機械的ケーシングキット９の各々が、適応構成要素の１セットまたはそれぞれの適応構成要素の複数のセットを備え、適応構成要素の各セットが、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、同一のキットの少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブル２ａ、２ｂに適合することを可能にする。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に、海底電力ケーブルのための剛性シージョイントに関する。

現在、海底電力ケーブルの所有者／事業者は、修理の場合に予備部品を在庫しなければならない。これは、典型的には、海底電力ケーブルシステムごとに、すなわち、沖合発電源もしくは沖合電力消費者と、陸上のジョイントとの間、または２つの陸上のジョイントとの間に延在する各設置海底電力ケーブルごとに、少なくとも３つのジョイントおよび少なくとも数百メートルの予備ケーブルを意味する。１０システムなどの多くの異なる海底電力ケーブルシステムを所有する大規模事業者にとって、これは非常に多くの類似しているが同一ではないジョイントの必要性を意味する。１０個のシステムの例では、１０個のシステムのそれぞれに３個ずつ、３０個のジョイントが必要とされる。

海底電力ケーブルの修理が個々のシステムにとってまれであることを考えると、これは、この在庫では多くの資本が長期的に拘束されており、在庫自体の管理は、検査を実行するために空間および労力を必要とするため、費用がかかり面倒であることを意味する。さらに、在庫の部品の一部は期限切れであり、定期的に交換する必要があり、追加の費用、不要な廃棄物、および期限切れの部品を適時に交換できない場合の品質リスクが生じる。この専用の予備部品手法の利点は、修理中に使用されるジョイントが完全に型式試験され、特定のケーブルシステムに適したサイズであることである。しかしながら、この利点の重要性は、ますます多くのシステムが保証期間を過ぎていくにつれて低下する。

本開示の一般的な目的は、先行技術の問題を解決または少なくとも緩和する海底電力ケーブルを接合する適応剛性シージョイントキットを提供することである。

したがって、本開示の第１の態様によれば、海底電力ケーブルを接合するための適応剛性シージョイントキットが提供され、適応剛性海上接合キットは、Ａ２）内側水密ケーシングキットと、Ａ４）剛性外側機械的ケーシングキットとを備え、キットＡ２およびＡ４の各々は、複数の種類および／またはサイズの海底電力ケーブルを取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素を備え、キットＡ２およびＡ４の各々は、適応構成要素の１つのセットまたはそれぞれの適応構成要素の複数のセットを備え、適応構成要素の各セットは、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、同一のキットの少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブルに適合することを可能にし、それにより、適応剛性シージョイントキットは、適応剛性シージョイントキットの適用可能範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブルを接合するため複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイントの任意の１つの部品をキットＡ２およびＡ４から構築することを可能にする。

ベース構成要素は、異なる海底電力ケーブルシステム、さらには異なるケーブル製造業者にわたって使用することができる。ベース構成要素は、選択された適応構成要素を使用して、広範囲のパラメータ内の任意の海底電力ケーブルと共に使用することができる。その結果、例えば修理されるべき広範囲の海底電力ケーブルを網羅するために、選択された適応構成要素を有するわずかなベース構成要素しか必要とされない。したがって、所有者／事業者は、すべての海底電力ケーブルシステムを網羅するために、適応構成要素を追加したわずかなベース構成要素を在庫するだけでよい。

海底電力ケーブルの設計に関係なく、各剛性シージョイントのベース構成要素は、適応剛性シージョイントキットの許容範囲内で同一であり、それらのうちのごくわずかのみを在庫に入れるだけでよくする。例えば、ケーブル事業者によって年間１回以下の修理が予想される場合は３セットのベース構成要素、または事業者によって年間最大２回の修理が予想される場合は５～６セットのベース構成要素である。すべての適応構成要素は、事業者の海底電力ケーブルシステムに基づいて選択および在庫することができるが、完全な剛性シージョイントの価値におけるそれらの割り当ては、ベース構成要素の価値よりもはるかに小さく、事業者の在庫における資本の拘束の大幅な減少を意味する。

許容範囲は、適切な剛性シージョイントを作るために適応剛性シージョイントキットを使用できる海底電力ケーブル設計の範囲である。許容範囲は、例えば、海底電力ケーブルのコアの外径の範囲Ａｍｍ～Ｂｍｍ、絶縁システム材料、ならびに／または導体サイズ、材料および／もしくは設計によって設定されてもよい。

適応剛性シージョイントキットは、海底電力ケーブルの修理作業中に修理キットとして使用することができる。代替で、新しい海底電力ケーブルシステムのケーブル敷設中に２つの海底電力ケーブルを沖合で接合するためのジョイントを作成するために使用されてもよい。

適応剛性シージョイントキットは、高電圧（ＨＶ）海底電力ケーブルと共に使用されるように構成することができる。ＨＶ海底電力ケーブルは、ＨＶＡＣ海底電力ケーブルまたはＨＶＤＣ海底電力ケーブルであってもよい。

一実施形態は、Ａ１）電気ジョイントキットを備え、キットＡ１は、複数の種類および／またはサイズの海底電力ケーブルを取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素と、それぞれの適応構成要素の複数のセットとを備え、適応構成要素の各セットは、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、キットＡ１の少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブルに適合することを可能にし、それにより、適応剛性シージョイントキットは、適応剛性シージョイントキットの適用可能範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブルを接合するため複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイントの任意の１つをキットＡ１、Ａ２およびＡ４から構築することを可能にする。

海底電力ケーブルを接合するための適応剛性シージョイントキットは、シングルコア海底電力ケーブルまたはマルチコア海底電力ケーブルを接合するように設計されてもよい。マルチコア海底電力ケーブルは、例えば、三相海底電力ケーブルであってもよい。適応剛性シージョイントキットが２つのマルチコア海底電力ケーブルを接合するように設計されている場合、適応剛性シージョイントキットは、各電気コアに対して１つのキットＡ１および１つのキットＡ２を備え、任意選択的に、マルチコア海底電力ケーブルの各光ファイバケーブルに対して１つのキットＡ３を備える。この場合、キットＡ４は、すべてのコアおよびすべての一体型光ファイバケーブルに共通である。

適応剛性シージョイントキットは、設計および／または直径が同一であるか、または設計および／または直径が異なる、例えば異なる導体断面および／またはコア寸法および／または装甲材を有する、２つの海底電力ケーブルを接合することを可能にする。

一実施形態は、Ａ１）電気ジョイントキットを備え、キットＡ１は、複数のセットのそれぞれの適応構成要素を備え、適応構成要素の各セットは、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、キットＡ１のセットの部材が、異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブルに適合するように互いに組み立てられることを可能にし、それにより、適応剛性シージョイントキットは、適応剛性シージョイントキットの適用可能範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブルを接合するため複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイントの任意の１つをキットＡ１、Ａ２およびＡ４から構築することを可能にする。この例では、電気ジョイントキットは、いずれのベース部材も有しておらず、代わりに、電気ジョイントは、接合される海底電力ケーブルに適合するように適応構成要素のセットから選択された適応部品のみから作製される。適応構成要素のセットのうちの１つは、例えば、異なる設計／サイズを有する複数の主ジョイントスリーブと、異なる内径のアダプタのセット、異なるサイズおよび／または設計および／または材料のコネクタのセット、異なる内径および／または設計の固定リングのセット、ならびに異なるサイズおよび／または設計のコンタクトスリーブのセットのうちの１つまたは複数とを備えることができる。

一実施形態によれば、電気ジョイントキットは、主ジョイントスリーブの形態のベース構成要素を備える。

一実施形態によれば、電気ジョイントキットは、４セットの適応構成要素、すなわち、異なる内径のアダプタのセット、異なるサイズおよび／または設計および／または材料のコネクタのセット、異なる内径および／または設計の固定リングのセット、ならびに異なるサイズおよび／または設計のコンタクトスリーブのセットを備える。

一実施形態によれば、各アダプタは、主ジョイントスリーブの内側に配置されるように構成され、各コネクタは、それぞれのコアの導体を接続するように構成され、それぞれが２つの海底電力ケーブルからなり、各固定リングは、アダプタおよび海底電力ケーブルのコアの絶縁層に取り付けられるように構成され、各コンタクトスリーブは、２つの固定リングに接続されて、コネクタの半径方向外側に配置されるように構成される。

一実施形態によれば、内側水密ケーシングキットは、各々が２つの海底電力ケーブルからなる一対のコアの電気ジョイントを作製するように組み立てられた電気ジョイントキットの構成要素を収容するように構成された内側水密ケーシングの形態のベース構成要素を備える。

一実施形態によれば、内側水密ケーシングキットは、異なる内径および／または設計の円錐の形態の適応構成要素のセットを備え、各円錐は、内側水密ケーシングに水密に取り付けられ、海底電力ケーブルのコアの金属遮水層を円錐に水密に取り付けることを可能にするように構成される。

一実施形態によれば、円錐の少なくともいくつかは、金属遮水層を円錐にはんだ付けするためのはんだ円錐である。

適応構成要素のセットは、円錐形または円錐台形セクションを有する径違いカップリングを含むことができる。径違いカップリングは、円錐形または円錐台形部分に移行する円筒形部分を有することができる。径違いカップリングは、異なる内径および／または設計を有してもよく、各径違いカップリングは、海底電力ケーブルのコアの金属遮水層を径違いカップリングに水密に取り付けることを可能にするために、内側水密ケーシングに水密に取り付けられるように構成される。

一実施形態によれば、径違いカップリングの少なくともいくつかは、金属遮水層を径違いカップリングにはんだ付けするように構成される。

一実施形態は、Ａ３）光ファイバジョイントキットを備え、キットＡ３は、複数の種類および／またはサイズの海底電力ケーブルを取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素と、それぞれの適応構成要素の複数のセットとを備え、適応構成要素の各セットは、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、キットＡ３の少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブルに適合することを可能にし、それにより、適応剛性シージョイントキットは、適応剛性シージョイントキットの適用範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブルを接合するため複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイントの任意の１つの部品をキットＡ２、Ａ３およびＡ４から構築することを可能にする。

適応剛性シージョイントキットは、各々がそれぞれの対の光ファイバケーブルを接合するため、２つ以上の光ファイバジョイントキット、例えば、２つまたは３つの光ファイバジョイントキットを備えることができる。

光ファイバジョイントキットの少なくとも１つのベース構成要素は、複数の種類および／またはサイズの光ファイバケーブルを取り付けるように構成される。

一例は、Ａ３）光ファイバジョイントキットを備え、キットＡ３は、複数の種類および／またはサイズの光ファイバケーブルを取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素と、それぞれの適応構成要素の複数のセットとを備え、適応構成要素の各セットは、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、キットＡ３の少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の光ファイバケーブルに適合することを可能にする。

一実施形態によれば、光ファイバジョイントキットは、２つのベース構成要素、すなわちスプライスカセットと、スプライスカセットを収容するように構成された圧縮カセットとを備える。

一実施形態によれば、光ファイバジョイントキットは、２セットの適応構成要素、すなわち、１）異なる内径で、および／または異なる光ファイバケーブル設計のための封止を提供する内側および外側ケーブルグランド、ならびに／あるいは圧縮カセットと異なる直径を有する光ファイバケーブルとの間の封止を提供するための埋め込み用樹脂と、２）２つの光ファイバケーブルの金属管の間の電気接続を提供するために光ファイバケーブルの金属管に接続されるように構成された異なるサイズのクランプと、２つの光ファイバケーブルの装甲の間の電気接続を提供するために光ファイバケーブルの装甲に接続されるように構成されたケーブルラグとを備える電気接続キットとを備える。

光ファイバジョイントキットは、汎用の内側および外側ケーブルグランドを使用することにより、広範囲の光ファイバケーブル直径を確実に封止する可能性を提供する。内側ケーブルグランドおよび／または外側ケーブルグランドは、剥離可能な内側シール構造を有することができ、シール構造は、特定の光ファイバケーブル直径に適合するように層状に選択的に剥離することができる。

電気接続キットは、クランプおよび／またはケーブルラグの間、したがってスプライス接続される光ファイバケーブルの間の電気接続のためにクランプおよび／またはケーブルラグが接続され得るバスバーおよび／またはアース線を備えることができる。代替で、バスバーまたはアース線は、光ファイバジョイントキットのベース構成要素であってもよい。

アース設計の柔軟性は、既存の海底電力ケーブルによく見ることができる標準的な１０ｍｍ光ファイバケーブル、装甲光ファイバケーブル、またはスロットコア光ファイバケーブルが、ジョイント機械または交換部品を再設計する必要なしにスプライス接続できることを保証する。

一実施形態によれば、剛性外側機械的ケーシングキットは、海底電力ケーブルのコアの電気ジョイントの周りに水密カバーを作製するように組み立てられた内側水密ケーシングキットの要素、および光ファイバジョイントキットから組み立てられた光ファイバジョイントを収容するように構成された剛性外側機械的ケーシングの形態の第１のベース構成要素を備える。

一実施形態によれば、剛性外側機械的ケーシングキットは、剛性外側機械的ケーシングの軸方向端部に接続されるように構成された屈曲制限器および／または屈曲補剛材の形態の第２のベース構成要素をさらに備える。

一実施形態によれば、剛性外側機械的ケーシングキットは、剛性外側機械的ケーシングおよび海底電力ケーブルの装甲に接続されるように構成された、異なるサイズおよび／または設計の装甲固定フランジの形態の第１のセットの適応構成要素を備える。

一実施形態によれば、装甲固定フランジは溶接フランジまたは締付フランジである。

一実施形態によれば、剛性外側機械的ケーシングキットは、異なる材料の細長い装甲要素のサブセットの形態の適応構成要素の第２のセットと、追加の装甲プレートの形態の適応構成要素の第３のセットとを備え、各追加の装甲プレートは、装甲要素を追加の装甲プレートに取り付けるために、剛性外側機械的ケーシングの端部から軸方向距離にある海底電力ケーブルの装甲の周りに配置されるように構成される。

交換可能な装甲固定フランジおよび適応構成要素の任意選択の第２および第３のセットを備えた剛性外側機械的ケーシングは、剛性シージョイントの一部を個々の海底電力ケーブル用に再設計する必要がなく、それでもなお広範囲の海底電力ケーブルを最小限の数の適応構成要素で覆うことができることを保証する。

本開示の第２の態様によれば、先行請求項のいずれか一項に記載の適応剛性シージョイントキットを使用して、２つの海底電力ケーブルを接合するための剛性シージョイントの構成要素を選択する方法であって、各キットＡ１～Ａ４）のベース構成要素の各種類のうちの１つを選択することと、各キットＡ１～Ａ４）からの適応構成要素のセットから、２つの海底電力ケーブルのサイズおよび設計に適合する適応構成要素を選択することとを含む方法が提供される。

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。

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。

適応剛性シージョイントキットの一例を概略的に示す。 図１の適応剛性シージョイントキットから作製された部分的に開いた剛性シージョイントの一例の斜視図である。 適応剛性シージョイントキットから作製された調整された剛性シージョイントの一例の斜視図である。 適応剛性シージョイントキットからの１つまたは複数の海底電力ケーブル用の構成要素を選択する方法のフローチャートである。

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現化されてもよく、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。

図１に、適応剛性シージョイントキット１の一例を示す。適応剛性シージョイントキット１は、広範囲の異なるサイズおよび／または設計を有する２つの海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂ（両方とも図３に示されている）を接合する調整された剛性シージョイント１１を作製することを可能にする。

適応剛性シージョイントキット１は、シングルコア海底電力ケーブルまたはマルチコア海底電力ケーブルを接合するために使用することができる。一般に、海底電力ケーブルは、１つまたは複数のコアを備え、各コアは、導体と、導体の周りに配置された絶縁システムとを備え、絶縁システムは、内側半導体層、絶縁層、および外側半導体層を含む。各コアはまた、例えば鉛、銅、銅合金、アルミニウム、またはステンレス鋼を含む金属遮水層と、絶縁システムの周り、および存在する場合は金属遮水層の周りに配置されたポリマーシースとを備えることができる。海底電力ケーブルが２つ以上のコアを備える場合、コアは撚り合わせた構成で配置されてもよい。この場合、典型的には、海底電力ケーブルはまた、それぞれがコアのそれぞれの隣接する対の間に配置されたフィラープロファイルを備えることができる。さらに、海底電力ケーブルは、１つまたは複数のコアの周りに配置された１つまたは複数の装甲層を備えることができる。各装甲層は、例えば亜鉛めっき鋼、ステンレス鋼、および／またはポリマー材料を含む装甲ワイヤなどの装甲要素を含む。海底電力ケーブルはまた、海底電力ケーブルの最外層を形成する外側シースまたは外側サービングを備える。海底電力ケーブルはまた、１つまたは複数の光ファイバケーブルを備えてもよい。光ファイバケーブル（複数可）は、１つまたは複数の装甲ワイヤを交換して、装甲層のうちの１つに配置されてもよく、または、光ファイバケーブル（複数可）は、フィラープロファイル（複数可）内に配置されてもよい。上述した構造に加えて、海底電力ケーブルは、導体テープ層、膨潤テープ層、各装甲層の下の寝具層、および工場での装甲ストランドプロセス中に装甲ワイヤ上に洗い流されたビチューメンのうちの１つまたは複数などの他の層も備えることができる。

適応剛性シージョイントキット１は、ＨＶＡＣまたはＨＶＤＣ海底電力ケーブルを接合するように適合させることができる。任意のベース構成要素および適応構成要素は、特定の用途、すなわちＡＣまたはＤＣ用途に特に適合させることができる。

適応剛性シージョイントキット１は、１つまたは複数の電気ジョイントキット３と、１つまたは複数の内側水密ケーシングキット（複数可）５と、１つまたは複数の光ファイバジョイントキット（複数可）７と、剛性外側機械的ケーシングキット９とを備える。

各内側水密ケーシングキット５、光ファイバジョイントキット７、および剛性外側機械的ケーシングキット９は、１つまたは複数のベース構成要素を備える。各ベース構成要素は、広範囲の異なる海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂと共に使用することができる。

いくつかの例によれば、各電気ジョイントキット３はまた、ベース構成要素を備えてもよい。

さらに、各電気ジョイントキット３、各内側水密ケーシングキット５、各光ファイバジョイントキット７、および剛性外側機械的ケーシングキット９は、適応構成要素の１つまたは複数のセットを備える。適応構成要素の各セットは、特定の種類の適応構成要素に関し、適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を含む。各適応構成要素は、同一のキット３、５、７、または９の対応するベース構成要素と共に使用されるように適合され、ベース構成要素（複数可）を広範囲の異なる海底電力ケーブルと共に使用することを可能にするインターフェースである。したがって、広範囲の海底電力ケーブル設計／サイズ内で接合される特定の海底電力ケーブルの設計／サイズに基づいて、適応構成要素をキット３、５、７、および９から選択し、ベース構成要素と共に使用して、問題の海底電力ケーブル用に調整された剛性シージョイントを構築することができる。

図１では、電気ジョイントキット３のいくつかの構成要素が、電気ジョイントを形成する２つの海底電力ケーブルのそれぞれのコア２ａおよび２ｂと組み立てられた状態で示されている。このように、接合された２つのコア２ａおよび２ｂのサイズおよび設計に基づいて、電気ジョイントキット３の適応構成要素のセットから特定の適応構成要素が選択されている。

各電気ジョイントキット３がベース構成要素を含む例では、ベース構成要素は主ジョイントスリーブ３ａである。主ジョイントスリーブ３ａは、海底電力ケーブルのコア２ａ、２ｂの多くの異なるサイズおよび設計に適合する大きなサイズを有する。主ジョイントスリーブ３ａは、異なる種類の押出絶縁システム、例えば架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、またはポリプロピレン（ＰＰ）などの熱可塑性ポリマーを含む絶縁層を有する海底電力ケーブルと共に使用することができる。主ジョイントスリーブ３ａは、シリコーンまたはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴムなどのポリマー材料から作製される。主ジョイントスリーブ３ａは、予備成形体である。主ジョイントスリーブ３ａは、一体型応力制御システムを有することができる。

設置状態では、主ジョイントスリーブ３ａは、導体ジョイントの中心にあり、導体ジョイントの上および接合された２つのコア２ａ、２ｂのそれぞれの一部の周りに軸方向に延在する。

各電気ジョイントキット３は、複数のセットの適応構成要素を備える。適応成分のセットのうちの１つはアダプタ３ｂのセットであり、すなわちアダプタ３ｂはこのセットの部材である。各アダプタ３ｂは、シリコーンなどのポリマー材料を含む。セットの各アダプタ３ｂは、海底電力ケーブルの絶縁システムの上および海底電力ケーブルの絶縁システムと接触して、ならびに主ジョイントスリーブ３ａの内面と接触して主ジョイントスリーブ３ａの内側に配置されるように構成される。各電気ジョイントは、各コアと主ジョイントスリーブ３ａとの間に１つずつ、２つのアダプタ３ｂを備える。アダプタ３ｂは、異なる内径を有することができるが、異なるコア径を有する海底電力ケーブルを用いて主ジョイントスリーブ３ａを組み立てるために、主ジョイントスリーブ３ａの内径に本質的に対応する同じ外径を有することができる。

各電気ジョイントキット３は、異なるサイズ、設計、および／または材料のコネクタ３ｃのセットを備える。コネクタ３ｃは、典型的には、アルミニウムまたは銅合金などの金属で作製される。コネクタ３ｃは、接合される２つの海底電力ケーブルの導体を受け入れ、固定し、電気的に接続して導体ジョイントを形成するように構成される。セット内のコネクタ３ｃは、導体設計に応じて異なる導体サイズおよび／または異なる設計に対応するために異なる内径を有することができる。例えば、電気ジョイントキット３内のコネクタ３ｃの１つまたは複数は、異なる直径および／または材料の２つの導体間の移行部を作成するために、プロファイルワイヤ導体または両端の異なる直径で使用するための段付き内径設計を有することができる。

各電気ジョイントキット３は、異なる内径および／または設計の固定リング３ｄのセットを備える。固定リング３ｄは、コネクタ３ｃの周囲に配置されるように構成されている。いくつかの固定リング３ｄは、例えば、二分されていてもよく、すなわち２つの半分で作られていてもよく、または単一の環状リングとして形成されていてもよい。

各電気ジョイントキット３は、異なるサイズおよび／または設計のコンタクトスリーブ３ｅのセットを備える。コンタクトスリーブ３ｅは、例えば、アルミニウム、または銅もしくは銅合金などの金属で作製することができる。コンタクトスリーブ３ｅは、例えば、コネクタ３ｃの異なる直径および／または軸方向長さに対応するように設計されてもよい。

各コンタクトスリーブ３ｅは、コネクタ３ｃおよび２つの固定リング３ｄの周囲に配置されるように構成されている。各固定リング３ｄは、接合されるためそれぞれの海底電力ケーブルの絶縁層に、およびアダプタ３ｂにねじ込まれるように構成される。各コンタクトスリーブ３ｅは、それぞれがそれぞれの固定リング３ｄの一部分を受け入れるように構成された２つの内側溝を有することができる。

各内側水密ケーシングキット５は、内側水密ケーシング５ａの形態のベース構成要素を備える。内側水密ケーシング５ａは、例えば溶接によって一緒に取り付けられる２つの部品を備えてもよい。内側水密ケーシング５ａは、ステンレス鋼などの金属製である。内側水密ケーシングキット５には、内側水密ケーシング５ａのサイズが１つしかない。内側水密ケーシング５ａは、接合される２つの海底電力ケーブルからそれぞれ１つずつの２つのコアの電気ジョイントを作製するように組み立てられた電気ジョイントキット３の構成要素を収容するように構成される。内側水密ケーシング５ａは、海底電力ケーブルのそれぞれのコアを受け入れるために、各軸方向端部に１つずつ、２つの開口部を有する。開口部は、適応剛性シージョイントキット１を使用することができる広範囲の海底電力ケーブル内で任意の海底電力ケーブルのコアを受け入れることができるように十分に大きい。

各内側水密ケーシングキット５は、円錐または径違いカップリング５ｂの形態の適応構成要素のセットを備える。径違いカップリング５ｂは、円錐形または円錐台形部分と円筒形セクションとを有することができる。このセットは、異なる設計および／またはサイズの海底電力ケーブルに適合するように異なる内径および／または設計を有する複数の円錐または径違いカップリング５ｂを備える。例えば、このセットでは、径違いカップリング５ｂのいくつかの円筒形セクションは、互いに異なる内径を有することができ、それぞれが特定のサイズの海底電力ケーブルに適合するように構成される。本明細書では、セットは、各サイズ／設計について、内側水密ケーシング５ａのそれぞれの軸方向端部に接続するための同じ内径および／または設計を有する２つの径違いカップリング５ｂを備えることができる。各円錐または径違いカップリング５ｂは、内側水密ケーシング５ａに水密に取り付けられ、海底電力ケーブルのコアの金属遮水層を円錐または径違いカップリング５ｂに水密に取り付けることを可能にするように構成される。各円錐または径違いカップリング５ｂは、例えば溶接によって、水密内側ケーシング５ａの開口部の１つに接続することができる。円錐または径違いカップリング５ｂは、金属遮水層を円錐または径違いカップリング５ｂにはんだ付けするためのはんだ円錐／径違いカップリングであってもよい。

適応剛性シージョイントキット１から剛性シージョイントを作製する際に、電気ジョイントと内側水密ケーシング５ａとの間の空間に砂を充填してもよい。

図１は、光ファイバジョイントキット７の構成要素から作製された光ファイバジョイントを示す際に、光ファイバジョイントキット７の構成要素の一部のみを示している。

光ファイバジョイントキット７は、２つのベース構成要素、すなわちスプライスカセット７ａと、スプライスカセット７ａを収容するように構成された圧縮カセット７ｂとを備える。スプライスカセット７ａは、２つの光ファイバケーブルのスプライス接続された光ファイバを保持するように構成されている。圧縮カセット７ｂは、スプライスカセット７ａの外側に水密ケーシングを形成する。

ベース構成要素は、複数の異なるサイズの／およびまたは設計の光ファイバケーブルと共に使用されるように構成される。したがって、ベース構成要素は汎用構成要素である。

圧縮カセット７ｂは、スプライス接続される２つの光ファイバケーブルを圧縮カセット７ｂ内に導くことができる貫通開口部を有する。

光ファイバジョイントキット７は、２セットの適応構成要素を備える。２セットの適応構成要素の部材は、特定の種類および／またはサイズの光ファイバケーブルと共に使用されるように構成される。適応構成要素のセットのうちの１つは、内側ケーブルグランド（図示せず）および外側ケーブルグランド７ｃを備える。内側ケーブルグランドおよび外側ケーブルグランド７ｃは、異なる内径との封止および／または異なる光ファイバケーブル設計のための封止を提供する。各外側ケーブルグランド７ｃは、圧縮カセット７ｂの貫通開口部に外側からねじ込まれるように構成されている。各内側ケーブルグランドは、圧縮カセット７ｂの貫通開口部に内側からねじ込まれるように構成されている。内側ケーブルグランドおよび外側ケーブルグランド７ｃは、剥離可能な内側シール構造を有することができる。封止構造体は、特定の光ファイバケーブルの直径に適合するように層状に選択的に剥離することができる。さらに、このセットは、追加的に、または内側および外側ケーブルグランドの代わりに、埋め込み用樹脂を含んでもよい。埋め込み用樹脂は、圧縮カセット７ｂと光ファイバケーブルとの間の水密性を確保するために、最大直径の光ファイバケーブルに、または光ファイバケーブルが装甲を備える場合に使用されてもよい。

光ファイバジョイントキット７の適応構成要素の別のセットは、電気接続キットである。電気接続キットは、２つの光ファイバケーブル間に電気接続を提供するために、金属管および／または光ファイバケーブルの装甲に接続されるように構成された異なるサイズのクランプを備える。電気接続キットはまた、アルミニウム装甲が存在する場合、前述のクランプの代替としてケーブルラグを備える。

電気接続キットは、クランプおよび／またはケーブルラグの間、したがって接続される光ファイバケーブルの間の電気接続のためにクランプおよび／またはケーブルラグが接続され得るバスバーおよび／またはアース線を備えることができる。さらに、電気接続キットは、バスバーまたはアース線（複数可）を圧縮カセット７ｂに電気的に絶縁または電気的に接続することを可能にする追加の構成要素を備えてもよい。

剛性外側機械的ケーシングキット９は、剛性外側機械的ケーシング９ａの形態の第１のベース構成要素を備える。剛性外側機械的ケーシング９ａは、鋼、例えばステンレス鋼などの金属製である。剛性外側機械的ケーシング９ａは、海底電力ケーブルのコアと、１つまたは複数の光ファイバジョイントキット７から組み立てられた１つまたは複数の光ファイバジョイント１３（図２に示す）との電気ジョイントの周りに水密カバーを作成するように組み立てられた内側水密ケーシングキット５の要素を収容するように構成される。

剛性外側機械的ケーシングキット９は、屈曲制限器１５（図３に示す）および／または屈曲補剛材の形態の１つまたは複数の追加のベース構成要素を備えることができる。屈曲制限器１５または屈曲補剛材は、剛性外側機械的ケーシング９ａのそれぞれの軸方向端部に接続されるように構成される。屈曲制限器１５または屈曲補剛材は、この場合、それぞれの海底電力ケーブルセクションの周りに配置され、剛性外側機械的ケーシング９ａの近くでこれらのセクションの屈曲を制限する。

剛性外側機械的ケーシングキット９は、異なるサイズおよび／または設計の装甲固定フランジ９ｂの形態の適応構成要素の第１のセットを備える。

装甲固定フランジ９ｂは、剛性外側機械的ケーシング９および海底電力ケーブルの装甲に接続されるように構成される。装甲固定フランジ９ｂは、装甲の装甲ワイヤを溶接可能な溶接フランジ、または、装甲ワイヤをクランプするように構成される締付フランジである。

剛性外側機械的ケーシング９ａは、その軸方向端部にそれぞれの海底電力ケーブルを受け入れるように構成されたそれぞれの貫通開口部を有する。各装甲固定フランジ９ｂは、貫通開口部の１つの周りで剛性外側機械的ケーシング９ａに取り付けられるように構成される。装甲固定フランジ９ｂは、異なる外径を有する異なる海底電力ケーブルを収容するために異なる内径を有することができる。調整された剛性シージョイントを構築する場合、貫通開口部ごとに１つずつ、２つの装甲固定フランジ９ｂのみが使用される。これらは、接合される海底電力ケーブルのサイズおよび／または設計に基づいて選択される。

剛性外側機械的ケーシングキット９は、異なる材料の細長い装甲要素のサブセットの形態の適応構成要素の第２のセットを備えることができる。これらの装甲要素は、海底電力ケーブルの一部分の周りにねじることができる装甲ワイヤであってもよい。適切な長さに予め切断される細長い装甲要素のサブセットの代替として、サブセットは、細長い装甲要素のロールまたはドラムを含むことができ、そこから細長い装甲要素を巻き出し、例えば剛性シージョイントが構築される時点で適切な長さに切断することができる。装甲要素は、装甲固定フランジが剛性外側機械的ケーシング９ａに取り付けられた後に、装甲固定フランジ９ｂに溶接されてもよい。剛性外側機械的ケーシングキット９はまた、追加の装甲プレートの形態で適応構成要素の第３のセットを備えてもよい。環状であってもよい各追加の装甲プレートは、剛性外側機械的ケーシング９ａの端部から約３～６ｍ離れた海底電力ケーブルの装甲の周りに配置されるように構成される。装甲要素が装甲固定フランジ９ｂに取り付けられ、剛性外側機械的ケーシング９ｂから延在する海底電力ケーブルの端部セクションの周りに螺旋状に配置されている場合、装甲要素の端部は、追加の装甲プレートに取り付けられてもよい。このようにして、接合される海底電力ケーブルは、海底電力ケーブルの周りにねじれて延在するために、装甲要素の延伸に対応する長さの二重装甲を有する。装甲要素は、例えば、約３～６ｍの長さの二重装甲を提供することができる。

剛性外側機械的ケーシングキット９は、１つまたは複数の剛性外側機械的ケーシング延伸要素９ｃの形態の適応構成要素の第３のセットを備えることができる。剛性外側機械的ケーシング延伸要素（複数可）９ｃは、剛性外側機械的ケーシング９の軸方向長さを延ばすために使用することができる。これにより、接合を準備するとき、および／または大きな硬い海底電力ケーブルを取り扱うために作業するため剛性外側機械的ケーシング９内により多くの空間を作り出すことができる。さらに、剛性外側機械的ケーシング延伸要素（複数可）９ｃは、交換可能な装甲固定フランジならびに適応構成要素の任意選択の第２および第３のセットと共に、個々の海底電力ケーブル用に剛性シージョイントの一部を再設計する必要がなく、それでもなお広範囲の海底電力ケーブルを最小数の適応構成要素で覆うことができることを保証する。

図２は、２つの三相海底電力ケーブルを接合するためのキット３、５、７、および９から構築された剛性シージョイント１１の一例を示す。

図３は、接合された２つの海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂの周りの、剛性外側機械的ケーシング９ａのそれぞれの端部に取り付けられた屈曲制限器１５を有する剛性シージョイント１１を示す。

図４は、２つの海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂを接合するための１つまたは複数の剛性シージョイント１１のための構成要素を適応剛性シージョイントキット１から選択する方法のフローチャートを示す。典型的には、適応剛性シージョイントキット１は、例えば適応剛性シージョイントキット１の製造業者の倉庫に既製の構成要素として保管されてもよい。２つの海底電力ケーブルを接合するために構成要素を選択する場合、各ベース構成要素の少なくとも１つがキット３、５、７、および９の各々から選択される。海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂがＮ個のコアを有し、Ｎが１より大きい場合、少なくともＮ個の同一のベース構成要素、すなわちコアごとに少なくとも１つが各キット３および５から選択される。また、適応構成要素は、構成要素が選択される２つの海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂの設計およびサイズに基づいて、キット３、５、７、および９の適応構成要素のセットから選択される。このようにして、２つの海底電力ケーブルを接合するための調整された剛性シージョイントを構築するため構成要素の調整されたキットを選択することができる。

修理のために、典型的には、２つの調整された剛性シージョイントが作製されなければならないので、すなわち、２つの海底電力ケーブルを接合するために使用される予備ケーブルの各端部に、２つの調整されたキットが使用される。修理の例では、図３において、海底電力ケーブル１７ａおよび１７ｂの一方は予備ケーブルであり、他方は修理中の損傷した海底電力ケーブルの一端である。例えば天候の変化によって接合作業が中断された場合、追加の調整されたキットを予備キットとして準備することができる。

調整されたキットは、設計が同一または異なる接合／修理される２つの海底電力ケーブル、または複数の異なる設計および／またはサイズを有する３つ以上の海底電力ケーブルに対して選択することができる。必要な数のベース構成要素および適切な適応構成要素は、１つまたは複数の適応剛性シージョイントキット１から選択することができる。

調整されたキット（複数可）は、海底電力ケーブルの事業者／所有者によって保管されてもよく、または新しい海底電力ケーブルのケーブル敷設中の修理または接合の場合にオンデマンドで現場に出荷されてもよい。

適応剛性シージョイントキット１ならびに調整されたキットは、テープなどの消耗材料、および剛性シージョイントを作製するための工具をさらに備えることができる。

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、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。

Claims (18)

1. 海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を接合するための適応剛性シージョイントキット（１）であって、前記適応剛性シージョイントキット（１）が、
   Ａ２）内側水密ケーシングキット（５）と、
   Ａ４）剛性外側機械的ケーシングキット（９）と
   を備え、
   前記キットＡ２およびＡ４の各々が、複数の種類および／またはサイズの海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素を含み、
   前記キットＡ２およびＡ４）の各々が、適応構成要素の１セットまたはそれぞれの適応構成要素の複数のセットを備え、適応構成要素の各セットが、前記適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、同一の前記キットの前記少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）に適合することを可能にし、それにより、前記適応剛性シージョイントキット（１）が、前記適応剛性シージョイントキット（１）の適用可能範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を接合するため複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイント（１１）の任意の１つの部品を前記キットＡ２およびＡ４から構築することを可能にする、
   適応剛性シージョイントキット（１）。
2. Ａ１）電気ジョイントキット（３）を備え、前記キットＡ１が、複数の種類および／またはサイズの海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素と、それぞれの適応構成要素の複数のセットとを備え、適応構成要素の各セットが、前記適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、前記キットＡ１の前記少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）に適合することを可能にし、それにより、前記適応剛性シージョイントキット（１）が、前記適応剛性シージョイントキット（１）の適用可能範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を接合するため前記複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイント（１１）の任意の１つを前記キットＡ１、Ａ２およびＡ４から構築することを可能にする、請求項１に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
3. Ａ１）電気ジョイントキットを備え、前記キットＡ１が、それぞれの適応構成要素の複数のセットを備え、適応構成要素の各セットが、前記適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、前記キットＡ１の前記セットの部材が、異なるサイズおよび／または設計の海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）に適合するように互いに組み立てられることを可能にし、それにより、前記適応剛性シージョイントキット（１）が、前記適応剛性シージョイントキット（１）の適用可能範囲内にある異なる種類の海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を接合するため複数の異なるサイズおよび／または設計の剛性シージョイント（１１）の任意の１つを前記キットＡ１、Ａ２およびＡ４から構築することを可能にする、請求項１に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
4. 前記電気ジョイントキット（３）が、主ジョイントスリーブ（３ａ）の形態のベース構成要素を備える、請求項２に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
5. 前記電気ジョイントキット（３）が、４セットの適応構成要素、すなわち、異なる内径のアダプタ（３ｂ）のセット、異なるサイズおよび／または設計および／または材料のコネクタ（３ｃ）のセット、異なる内径および／または設計の固定リング（３ｄ）のセット、ならびに異なるサイズおよび／または設計のコンタクトスリーブ（３ｅ）のセットを備える、請求項２または３に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
6. 各アダプタ（３ｂ）が、前記主ジョイントスリーブ（３ａ）の内側に配置されるように構成され、各コネクタ（３ｃ）が、それぞれのコアの２つの導体を接続するように構成され、それぞれが２つの海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）からなり、各固定リング（３ｄ）が、アダプタ（３ｂ）および海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）のコアの絶縁層に取り付けられるように構成され、各コンタクトスリーブ（３ｅ）が、２つの固定リング（３ｄ）に接続されて、前記コネクタ（３ｃ）の半径方向外側に配置されるように構成される、請求項４に従属する請求項５に記載の適応剛性シージョイントキット。
7. 前記内側水密ケーシングキット（５）が、２つの海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）のコア（２ａ、２ｂ）の電気ジョイントを作製するように組み立てられた電気ジョイントキット（３）の構成要素を収容するように構成された内側水密ケーシング（５ａ）の形態のベース構成要素を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
8. 前記内側水密ケーシングキット（５）が、異なる内径および／または設計の径違いカップリング（５ｂ）の形態の適応構成要素のセットを備え、各径違いカップリング（５ｂ）が、前記内側水密ケーシング（５ａ）に水密に取り付けられ、海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）のコア（２ａ、２ｂ）の金属遮水層を前記径違いカップリング（５ｂ）に水密に取り付けることを可能にするように構成された円錐形または円錐台形部分を有する、請求項７に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
9. 前記円錐（５ｂ）の少なくとも一部が、前記金属遮水層を前記円錐（５ｂ）にはんだ付けするためのはんだ円錐である、請求項８に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
10. Ａ３）光ファイバジョイントキット（７）を備え、前記キットＡ３が、複数の種類および／またはサイズの光ファイバケーブルを取り付けることができる少なくとも１つのベース構成要素と、それぞれの適応構成要素の複数のセットとを備え、適応構成要素の各セットが、前記適応構成要素の異なる設計および／またはサイズの複数の部材を備え、前記キットＡ３の前記少なくとも１つのベース構成要素が異なるサイズおよび／または設計の光ファイバケーブルに適合することを可能にする、請求項１から９のいずれか一項に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
11. 前記光ファイバジョイントキット（７）が、２つのベース構成要素、すなわちスプライスカセット（７ａ）と、前記スプライスカセット（７ａ）を収容するように構成された圧縮カセット（７ｂ）とを備える、請求項１０に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
12. 前記光ファイバジョイントキット（７）が、２セットの適応構成要素、すなわち、１）異なる内径で、および／または異なる光ファイバケーブル設計のための封止を提供する内側および外側ケーブルグランド（７ｃ）、ならびに／あるいは前記圧縮カセットと異なる直径を有する光ファイバケーブルとの間の封止を提供するための埋め込み用樹脂と、２）２つの光ファイバケーブルの金属管の間の電気接続を提供するために光ファイバケーブルの金属管に接続されるように構成された異なるサイズのクランプ、および２つの光ファイバケーブルの装甲の間の電気接続を提供するために光ファイバケーブルの前記装甲に接続されるように構成されたケーブルラグを備える電気接続キットとを備える、請求項１１に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
13. 前記剛性外側機械的ケーシングキット（９）が、海底電力ケーブルのコア（２ａ、２ｂ）の電気ジョイントの周りに水密カバーを作製するように組み立てられた前記内側水密ケーシングキット（５）の要素、および任意選択的に光ファイバジョイントキット（７）から組み立てられた光ファイバジョイント（１３）を収容するように構成された剛性外側機械的ケーシング（９ａ）の形態の第１のベース構成要素を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
14. 前記剛性外側機械的ケーシングキット（９）が、前記剛性外側機械的ケーシング（９ａ）の軸方向端部に接続されるように構成された屈曲制限器（１５）および／または屈曲補剛材の形態の第２のベース構成要素をさらに備える、請求項１３に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
15. 前記剛性外側機械的ケーシングキット（９）が、前記剛性外側機械的ケーシング（９ａ）および海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）の装甲に接続されるように構成された、異なるサイズおよび／または設計の装甲固定フランジ（９ｂ）の形態の適応構成要素の第１のセットを備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
16. 前記装甲固定フランジ（９ｂ）が、溶接フランジまたは締付フランジである、請求項１５に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
17. 前記剛性外側機械的ケーシングキットが、異なる材料の細長い装甲要素のサブセットの形態の適応構成要素の第２のセットと、追加の装甲プレートの形態の適応構成要素の第３のセットとを備え、各追加の装甲プレートが、前記装甲要素を前記追加の装甲プレートに取り付けるために、前記剛性外側機械的ケーシング（９ａ）の端部から軸方向距離にある海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）の装甲の周りに配置されるように構成される、請求項１５または１６に記載の適応剛性シージョイントキット（１）。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の適応剛性シージョイントキット（１）を使用して、２つの海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）を接合するための剛性シージョイント（１１）の構成要素を選択する方法であって、各キットのベース構成要素の各種類のうちの１つを選択することと、各キットからの適応構成要素の前記セットから、前記２つの海底電力ケーブル（１７ａ、１７ｂ）のサイズおよび設計に適合する適応構成要素を選択することとを含む方法。

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