KR20240156300A - 적응형 강성 해양 조인트 키트 - Google Patents
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Abstract
해저 전력 케이블들을 결합하기 위한 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 로서, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는: A2) 내부 방수 케이싱 키트, A4) 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 를 포함하고, 상기 키트들 A2 및 A4 각각은, 복수의 유형들 및/또는 크기들의 해저 전력 케이블들이 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소를 포함하며, 상기 키트들 A2 및 A4 각각은 한 세트의 적응형 구성요소 또는 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 동일한 키트의 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들 (2a, 2b) 과 끼워맞춰지도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 상기 키트들 A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 (11) 중 어느 하나의 일부를 구축할 수 있게 한다.
Description
본 개시는 일반적으로 해저 전력 케이블용 강성 해양 조인트에 관한 것이다.
현재, 해저 전력 케이블 사업자/운영자는 수리할 경우 예비 부품을 비축해야 한다. 이는, 전형적으로 해저 전력 케이블 시스템 당, 즉 해상 전력 생성 공급원 또는 해상 전력 소비자와 육지에 있는 조인트 사이, 또는 2 개의 육지들 사이에서 연장되는 각각의 설치된 해저 전력 케이블 당 적어도 3 개의 조인트들 및 적어도 수백 미터의 예비 케이블을 의미한다. 10 개의 시스템들과 같은 많은 상이한 해저 전력 케이블 시스템을 소유하는 대형 오퍼레이터의 경우, 이는 매우 많은 유사하지만 동일하지 않은 조인트의 필요성을 의미한다. 10 개의 시스템들을 갖는 예에서, 30 개의 조인트들이 필요할 것이고: 10 개의 시스템들 각각에 대해 3 개가 필요할 것이다.
개별 시스템에 대해서 해저 전력 케이블 수리가 드물다는 점에서, 이는 많은 자본이 장기적으로 이 재고에 묶여 있고, 검사를 수행하는데 공간과 노동력이 필요하기 때문에 재고 자체를 관리하는 것은 비용이 많이 들고 번거롭다는 것을 의미한다. 또한, 일부 재고가 있는 부품은 만료되어 정기적으로 교체해야 하므로, 추가 비용과 불필요한 낭비 및 만료된 부품을 제때 교체하지 못할 경우 품질 위험이 발생한다. 이 전용 예비 부품 접근법의 이점은 수리 중에 사용되는 조인트가 특정 케이블 시스템에 대해 완전히 유형 시험되고 올바른 크기라는 것이다. 그러나, 점점 더 많은 시스템들이 보증 기간을 경과함에 따라 이러한 이점의 중요성은 하락한다.
본 개시의 일반적인 목적은, 선행 기술의 문제들을 해결하거나 적어도 완화하는, 해저 전력 케이블들을 결합하기 위한 적응형 강성 해양 조인트 키트를 제공하는 것이다.
따라서, 본 개시의 제 1 양태에 따르면, 해저 전력 케이블들을 결합하기 위한 적응형 강성 해양 조인트 키트가 제공되며, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는: A2) 내부 방수 케이싱 키트, A4) 강성 외부 기계 케이싱 키트를 포함하고, 상기 키트들 A2 및 A4 각각은, 복수의 유형들 및/또는 크기들의 해저 전력 케이블들이 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소를 포함하며, 상기 키트들 A2 및 A4 각각은 한 세트의 적응형 구성요소 또는 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 동일한 키트의 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들과 끼워맞춰지도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 상기 키트들 A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 중 어느 하나의 일부를 구축할 수 있게 한다.
베이스 구성요소들은 상이한 해저 전력 케이블 시스템들 및 심지어 상이한 케이블 제조자들에서도 사용될 수 있다. 베이스 구성요소들은 선택된 적응형 구성요소들을 사용하여 광범위한 파라미터들 내에서 임의의 해저 전력 케이블과 함께 사용될 수 있다. 그 결과, 광범위한 해저 전력 케이블들을 커버하기 위해, 예를 들어 수리되도록, 선택된 적응형 구성요소들을 갖는 몇몇 베이스 구성요소들만이 필요하다. 따라서, 소유자들/운영자들은 그들의 모든 해저 전력 케이블 시스템들을 커버하기 위해 적응형 구성요소들로 증강된 몇몇 베이스 구성요소들을 단지 비축할 필요가 있을 것이다.
적응형 강성 해양 조인트 키트의 허용가능한 범위 내에서, 해저 전력 케이블의 설계와 관계없이, 베이스 구성요소들이 각각의 강성 해양 조인트에 대해 동일하여, 이들 중 몇 개만 재고로 보관할 수 있다. 예를 들어, 케이블 운영자가 매년 한번 또는 더 적은 수리를 예상할 경우 3 세트의 베이스 구성요소들을 사용하거나, 운영자가 1 년에 최대 2 번의 수리를 예상할 수 있는 경우 5 ~ 6 세트를 사용한다. 모든 적응형 구성요소들은 운영자의 해저 전력 케이블 시스템들에 기초하여 선택되고 비축될 수 있지만, 완전한 강성 해양 조인트의 가치에서 그들의 비중은 운영자의 재고에 매인 상당한 자본 감소를 암시하는 베이스 구성요소들보다 훨씬 작다.
허용가능한 범위는 적응형 강성 해양 조인트 키트를 사용하여 적합한 강성 해양 조인트를 만들 수 있는 해저 전력 케이블 설계의 범위이다. 허용가능한 범위는, 예를 들어 해저 전력 케이블의 코어의 외경, 절연 시스템 재료 및/또는 전도체 크기, 재료 및/또는 설계의 범위 A mm 내지 B mm 에 의해 설정될 수 있다.
적응형 강성 해양 조인트 키트는 해저 전력 케이블의 수리 작업시 수리 키트로 사용될 수 있다. 대안으로, 새로운 해저 전력 케이블 시스템의 케이블 포설 동안 2 개의 해저 전력 케이블들을 근해에서 결합하기 위한 조인트를 만드는데 사용될 수 있다.
적응형 강성 해양 조인트 키트는 고전압 (HV) 해저 전력 케이블과 함께 사용되도록 구성될 수 있다. HV 해저 전력 케이블들은 HVAC 해저 전력 케이블들 또는 HVDC 해저 전력 케이블들일 수 있다.
일 실시형태는 A1) 전기 조인트 키트를 포함하고, 상기 키트 A1 은 복수의 유형들 및/또는 크기들의 해저 전력 케이블들이 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소 및 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A1 의 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들과 끼워맞춰지도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 상기 키트들 A1, A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 중 어느 하나를 구축할 수 있게 한다.
해저 전력 케이블들을 결합하기 위한 적응형 강성 해양 조인트 키트는 단일 코어 해저 전력 케이블들 또는 다중 코어 해저 전력 케이블들을 결합하도록 구성될 수 있다. 다중 코어 해저 전력 케이블은, 예를 들어 3 상 해저 전력 케이블일 수 있다. 적응형 강성 해양 조인트 키트가 2 개의 다중 코어 해저 전력 케이블들을 결합하도록 설계되는 경우에, 적응형 강성 해양 조인트 키트는 다중 코어 해저 전력 케이블들의 각각의 전기 코어용 하나의 키트 A1 및 하나의 키트 A2 및 선택적으로 각각의 광섬유 케이블용 하나의 키트 A3 를 포함한다. 이 경우 키트 A4 는 모든 코어 및 모든 통합된 광섬유 케이블들에 공통이다.
적응형 강성 해양 조인트 키트는, 설계 및/또는 직경이 동일하거나 설계 및/또는 직경이 상이한, 예를 들어 상이한 전도체 단면 및/또는 코어 치수 및/또는 외장 재료를 갖는 2 개의 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 제공된다.
일 실시형태는 A1) 전기 조인트 키트를 포함하고, 상기 키트 A1 은 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A1 의 세트들의 부재들이 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들과 끼워맞춰지도록 서로 조립되도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 상기 키트들 A1, A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 중 어느 하나를 구축할 수 있게 한다. 이 예에서, 전기 조인트 키트는 어떠한 베이스 부재도 갖지 않고; 대신에, 전기 조인트는 결합될 해저 전력 케이블들과 끼워맞춰지도록 적응형 구성요소의 세트들로부터 선택된 적응형 부품들만으로 제조된다. 적응형 구성요소들의 세트들 중 하나는, 예를 들어 상이한 설계들/크기들을 갖는 복수의 메인 조인트 슬리브들, 및 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 상이한 내경들의 어댑터들의 세트, 상이한 크기들 및/또는 설계 및/또는 재료들의 커넥터들의 세트, 상이한 내경들 및/또는 설계들의 고정 링들의 세트, 및 상이한 크기들 및/또는 설계들의 접촉 슬리브들의 세트.
일 실시형태에 따르면, 전기 조인트 키트는 메인 조인트 슬리브 형태의 베이스 구성요소를 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 전기 조인트 키트는 4 세트의 적응형 구성요소들을 포함한다: 상이한 내경들의 어댑터들의 세트, 상이한 크기들 및/또는 설계 및/또는 재료들의 커넥터들의 세트, 상이한 내경들 및/또는 설계들의 고정 링들의 세트, 및 상이한 크기들 및/또는 설계들의 접촉 슬리브들의 세트.
일 실시형태에 따르면, 각각의 어댑터는 메인 조인트 슬리브 내부에 배열되도록 구성되고, 각각의 커넥터는 각각의 코어의 전도체들을 연결하도록 구성되며, 각각은 2 개의 해저 전력 케이블들로부터 하나씩 선택되고, 각각의 고정 링은 어댑터에 그리고 해저 전력 케이블의 코어의 절연층에 부착되도록 구성되며, 각각의 접촉 슬리브는 2 개의 고정 링들에 연결된 커넥터 외부에 반경방향으로 배열되도록 구성된다.
일 실시형태에 따르면, 내부 방수 케이싱 키트는 2 개의 해저 전력 케이블들로부터 각각 하나씩 한 쌍의 코어들의 전기 조인트를 만들기 위해 조립된 전기 조인트 키트의 구성요소들을 수용하도록 구성된 내부 방수 케이싱 형태의 베이스 구성요소를 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 내부 방수 케이싱 키트는 상이한 내경들 및/또는 설계들의 원추형 형태의 적응형 구성요소의 세트를 포함하며, 각각의 원추형은 방수 방식으로 내부 방수 케이싱에 부착되고 그리고 방수 방식으로 원추형에 해저 전력 케이블의 코어의 금속 방수층을 부착할 수 있도록 구성된다.
일 실시형태에 따르면, 원추형 중 적어도 일부는 금속 방수층을 원추형에 납땜하기 위한 납땜 원추형이다.
적응형 구성요소들의 세트는 원추형 또는 절두원추형 섹션을 갖는 축소기 커플링들을 포함할 수 있다. 축소기 커플링들은 원추형 또는 절두원추형 부분으로 천이되는 원통형 부분을 가질 수 있다. 축소기 커플링들은 상이한 내경들 및/또는 설계들을 가질 수 있고, 각각의 축소기 커플링은 해저 전력 케이블의 코어의 금속 방수층을 축소기 커플링에 방수 방식으로 부착할 수 있도록 방수 방식으로 내부 방수 케이싱에 부착되도록 구성된다.
일 실시형태에 따르면, 축소기 커플링들 중 적어도 일부는 금속 방수층을 축소기 커플링에 납땜하도록 구성된다.
일 실시형태는 A3) 광섬유 조인트 키트를 포함하고, 상기 키트 A3 는 복수의 유형들 및/또는 크기들의 해저 전력 케이블들이 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소 및 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A3 의 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들과 끼워맞춰지도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 상기 키트들 A2, A3 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 중 어느 하나의 일부를 구축할 수 있게 한다.
적응형 강성 해양 조인트 키트는 각각의 쌍의 광섬유 케이블들을 각각 결합하기 위한 하나 초과의 광섬유 조인트 키트, 예를 들어 2 개 또는 3 개의 광섬유 조인트 키트들을 포함할 수 있다.
광섬유 조인트 키트의 적어도 하나의 베이스 구성요소는 복수의 유형들 및/또는 크기들의 광섬유 케이블들과 끼워맞춰지도록 구성된다.
일 예는 A3) 광섬유 조인트 키트를 포함하며, 상기 키트 A3 은 복수의 유형들 및/또는 크기들의 광섬유 케이블들과 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소, 및 복수의 세트의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 적응형 구성요소의 각각의 세트는 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A3 의 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 광섬유 케이블들과 끼워맞춰질 수 있게 한다.
일 실시형태에 따르면, 광섬유 조인트 키트는 2 개의 베이스 구성요소들: 스플라이스 카세트, 및 스플라이스 카세트를 수용하도록 구성된 압축 카세트를 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 광섬유 조인트 키트는 2 세트의 적응형 구성요소들: 1) 상이한 내경들과의 밀봉을 제공하고 및/또는 상이한 광섬유 케이블 설계들을 위한 내부 및 외부 케이블 글랜드, 및/또는 상이한 직경들을 갖는 광섬유 케이블들과 압축 카세트 사이에 밀봉을 제공하기 위한 포팅 화합물 (potting compound), 2) 2 개의 광섬유 케이블들의 금속 튜브들 사이에 전기적 연결을 제공하기 위해 광섬유 케이블의 금속 튜브에 연결되도록 구성된 상이한 크기들의 클램프들, 및 2 개의 광섬유 케이블들의 외장 사이에 전기적 연결을 제공하기 위해 광섬유 케이블의 외장에 연결되도록 구성된 케이블 러그들을 포함한다.
광섬유 조인트 키트는 다용도의 내부 및 외부 케이블 글랜드들을 사용함으로써 넓은 범위의 광섬유 케이블 직경들을 신뢰성 있게 밀봉할 가능성을 제공한다. 내부 케이블 글랜드들 및/또는 외부 케이블 글랜드들은 박리가능한 내부 밀봉 구조를 가질 수 있고, 여기서 밀봉 구조는 특정 광섬유 케이블 직경에 끼워맞춰지도록 층들에서 선택적으로 박리될 수 있다.
전기 연결 키트는 클램프들 및/또는 케이블 러그들 사이의 그리고 그에 따라 스플라이싱되는 광섬유 케이블들 사이의 전기 연결을 위해 클램프들 및/또는 케이블 러그들이 연결될 수 있는 버스바 및/또는 접지 와이어를 포함할 수 있다. 대안적으로, 버스바 또는 접지 와이어는 광섬유 조인트 키트의 베이스 구성요소일 수 있다.
접지 설계의 유연성은, 기존의 해저 전력 케이블들에서 종종 발견될 수 있는 표준 10 mm 광섬유 케이블들, 외장 광섬유 케이블들 또는 슬롯형 코어 광섬유 케이블들이 조인트 기계 또는 교환 부분들을 재설계할 필요 없이 스플라이싱될 수 있도록 보장한다.
일 실시형태에 따르면, 강성 외부 기계 케이싱 키트는 해저 전력 케이블의 코어의 전기 조인트 및 광섬유 조인트 키트로부터 조립된 광섬유 조인트 주위에 방수 커버를 만들도록 조립된 내부 방수 케이싱 키트의 요소들을 수용하도록 구성된 강성 외부 기계 케이싱 형태의 제 1 베이스 구성요소를 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 강성 외부 기계 케이싱 키트는 강성 외부 기계 케이싱의 축방향 단부들에서 연결되도록 구성된 굽힘 제한기들 (bend restricters) 및/또는 굽힘 보강기들 (bend stiffeners) 형태의 제 2 베이스 구성요소를 더 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 강성 외부 기계 케이싱 키트는 상이한 크기들 및/또는 설계들의 외장 고정 플랜지들의 형태로, 강성 외부 기계 케이싱 및 해저 전력 케이블의 외장에 연결되도록 구성된 적응형 구성요소들의 제 1 세트를 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 외장 고정 플랜지들은 용접 플랜지들 또는 클램핑 플랜지들이다.
일 실시형태에 따르면, 강성 외부 기계 케이싱 키트는 상이한 재료들의 세장형 외장 요소들의 서브세트들의 형태인 적응형 구성요소들의 제 2 세트, 및 여분의 외장 플레이트들의 형태인 적응형 구성요소들의 제 3 세트를 포함하며, 각각의 여분의 외장 플레이트는, 여분의 외장 플레이트에 외장 요소들을 부착하기 위해, 강성 외부 기계 케이싱의 단부로부터 축방향 거리에서 해저 전력 케이블의 외장 주위에 배열되도록 구성된다.
교환가능한 외장 고정 플랜지들 및 선택적인 제 2 및 제 3 세트의 적응형 구성요소들을 가진 강성 외부 기계 케이싱은, 강성 해저 조인트의 어떠한 부분도 개별적인 해저 전력 케이블들을 위해 재설계될 필요가 없으면서, 광범위한 해저 전력 케이블들이 최소한의 수의 적응형 구성요소들로 커버될 수 있다는 것을 보장한다.
본 개시의 제 2 양태에 따르면, 전술한 청구항들 중 어느 한 항에 청구된 적응형 강성 해양 조인트 키트를 사용하여, 2 개의 해저 전력 케이블을 결합하기 위한 강성 해양 조인트를 위한 구성요소들을 선택하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 각 키트 A1-A4) 의 각 유형의 베이스 구성요소 중 하나를 선택하는 단계, 및 2 개의 해저 전력 케이블들의 크기 및 설계에 맞는 각 키트 A1-A4) 로부터의 적응형 구성요소들의 세트들로부터 적응형 구성요소들을 선택하는 단계를 포함한다.
일반적으로, 청구항들에서 사용된 모든 용어들은 본 명세서에서 달리 명시적으로 정의되지 않는 한, 기술 분야에서의 일반적인 의미에 따라 해석되어야 한다. "요소, 장치, 구성요소, 수단 등" 에 대한 모든 언급들은, 명시적으로 달리 언급되지 않으면, 요소, 장치, 구성요소, 수단 등의 적어도 하나의 예를 지칭하는 것으로 개방적으로 해석되어야 한다.
이제 본 발명 개념의 특정 실시형태들이 첨부 도면들을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1 은 적응형 강성 해양 조인트 키트의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 도 1 의 적응형 강성 해양 조인트 키트로 형성된 부분적으로 개방된 강성 해양 조인트의 일 예의 사시도이다.
도 3 은 적응형 강성 해양 조인트 키트로 형성된 맞춤형 강성 해양 조인트의 일 예의 사시도이다.
도 4 는 적응형 강성 해양 조인트 키트로부터 하나 이상의 해저 전력 케이블들에 대한 구성요소들을 선택하는 방법의 흐름도이다.
도 1 은 적응형 강성 해양 조인트 키트의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 도 1 의 적응형 강성 해양 조인트 키트로 형성된 부분적으로 개방된 강성 해양 조인트의 일 예의 사시도이다.
도 3 은 적응형 강성 해양 조인트 키트로 형성된 맞춤형 강성 해양 조인트의 일 예의 사시도이다.
도 4 는 적응형 강성 해양 조인트 키트로부터 하나 이상의 해저 전력 케이블들에 대한 구성요소들을 선택하는 방법의 흐름도이다.
이제, 예시적인 실시형태들이 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 본 발명 개념을 이하에서 더 충분히 설명한다. 하지만, 본 발명 개념은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고 본 명세서에서 기재된 실시형태들로 한정되는 것으로 해석되지는 않아야 하며; 오히려, 이들 실시형태들은 예로서 제공되어, 본 개시가 철저하고 완벽할 것이며, 본 발명 개념의 범위를 당업자에게 충분히 전달할 것이다. 유사한 도면 부호들은 설명 전반에 걸쳐 유사한 요소들을 지칭한다.
도 1 은 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 의 일 예를 도시한다. 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는 광범위한 상이한 크기들 및/또는 설계들로 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) (둘 다 도 3 에 도시됨) 을 결합하는 맞춤형 강성 해양 조인트 (11) 를 제조하게 한다.
적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는 단일 코어 해저 전력 케이블들 또는 다중 코어 해저 전력 케이블들을 결합하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 해저 전력 케이블은 하나 이상의 코어들을 포함하고, 각각의 코어는 전도체, 상기 전도체 주위에 배열된 절연 시스템을 포함하고, 상기 절연 시스템은 내부 반도전층, 절연층, 및 외부 반도전층을 포함한다. 각각의 코어는, 또한 예를 들어 납, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 또는 스테인리스 강을 포함하는 금속성 방수층, 및 절연 시스템 주위에 그리고 존재하는 경우 금속성 방수층 주위에 배열된 중합체 외피를 포함할 수 있다. 해저 전력 케이블이 하나 초과의 코어를 포함하는 경우에, 코어들은 연선형 구성으로 배열될 수 있다. 이 경우, 전형적으로 해저 전력 케이블은 또한 필러 프로파일들을 포함할 수 있고, 이 필러 프로파일 각각은 코어들의 각각의 인접한 쌍들 사이에 배열된다. 추가로, 해저 전력 케이블은 하나 이상의 코어들 주위에 배열된 하나 이상의 외장층들을 포함할 수 있다. 각각의 외장층은, 예를 들어 아연도금 강, 스테인리스 강, 및/또는 중합체 재료를 포함하는 외장 와이어들과 같은 외장 요소들을 포함한다. 해저 전력 케이블은 또한 이 해저 전력 케이블의 최외부층을 형성하는 외부 외피 또는 외부 서빙을 포함한다. 해저 전력 케이블은 또한 하나 이상의 광섬유 케이블들을 포함할 수 있다. 광섬유 케이블(들)은 하나 이상의 외장 와이어들을 대체하여 외장층들 중 하나에 배열될 수 있거나, 또는 이들은 필러 프로파일(들)에 배열될 수 있다. 전술한 구조에 추가하여, 해저 전력 케이블들은: 전도체 테이프층, 팽윤 테이프층(들), 각각의 외장층 아래의 베딩층 (bedding layer), 및 공장에서 외장 스트랜딩 공정 동안 외장 와이어들에 플러싱된 역청 중 하나 이상과 같은 다른 층들을 또한 포함할 수 있다.
적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는 HVAC 또는 HVDC 해저 전력 케이블들을 결합하기 위해 적응될 수 있다. 임의의 베이스 구성요소 및 적응형 구성요소들은 특정 적용, 즉 AC 또는 DC 적용에 구체적으로 적응될 수 있다.
적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는 하나 이상의 전기 조인트 키트(들) (3), 하나 이상의 내부 방수 케이싱 키트(들) (5), 하나 이상의 광섬유 조인트 키트(들) (7), 및 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 를 포함한다.
각각의 내부 방수 케이싱 키트 (5), 광섬유 조인트 키트 (7), 및 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 하나 이상의 베이스 구성요소들을 포함한다. 각각의 베이스 구성요소는 광범위한 상이한 해저 전력 케이블들 (17a 및 17b) 과 함께 사용될 수 있다.
각각의 전기 조인트 키트 (3) 는 일부 예들에 따라서 또한 베이스 구성요소를 포함할 수 있다.
더욱이, 각각의 전기 조인트 키트 (3), 각각의 내부 방수 케이싱 키트 (5), 각각의 광섬유 조인트 키트 (7), 및 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 하나 이상의 세트의 적응형 구성요소들을 포함한다. 적응형 구성요소들의 각각의 세트는 특정 유형의 적응형 구성요소에 관한 것이고, 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함한다. 각각의 적응형 구성요소는 동일한 키트 (3, 5, 7 또는 9) 의 대응하는 베이스 구성요소(들)와 함께 사용되도록 적응되고, 광범위한 상이한 해저 전력 케이블들과 함께 베이스 구성요소(들)의 사용을 가능하게 하는 인터페이스이다. 따라서, 광범위한 해저 전력 케이블 설계들/크기들 내에서 결합되는 특정 해저 전력 케이블들의 설계들/크기들에 기초하여, 적응형 구성요소들이 키트들 (3, 5, 7, 9) 로부터 선택될 수 있고, 해당 해저 전력 케이블들을 위한 맞춤형 강성 해저 조인트를 구축하기 위해 베이스 구성요소들과 함께 사용될 수 있다.
도 1 에서, 전기 조인트 키트 (3) 의 일부 구성요소들은 전기 조인트를 형성하는 2 개의 해저 전력 케이블들의 각각의 코어 (2a, 2b) 와 조립된 상태로 도시된다. 따라서, 전기 조인트 키트 (3) 의 적응형 구성요소들의 세트들로부터의 특정 적응형 구성요소들은 결합되는 2 개의 코어들 (2a 및 2b) 의 크기들 및 설계들에 기초하여 선택되었다.
각각의 전기 조인트 키트 (3) 가 베이스 구성요소를 포함하는 예들에서, 베이스 구성요소는 메인 조인트 슬리브 (3a) 이다. 메인 조인트 슬리브 (3a) 는 해저 전력 케이블의 코어들 (2a, 2b) 의 많은 상이한 크기들 및 설계들에 맞는 큰 크기를 갖는다. 메인 조인트 슬리브 (3a) 는 상이한 유형의 압출된 절연 시스템들을 갖는 해저 전력 케이블들과 함께, 예를 들어 가교 폴리에틸렌 (XLPE), 에틸렌 프로필렌 고무 (EPR), 또는 폴리프로필렌 (PP) 과 같은 열가소성 중합체를 포함하는 절연층과 함께 사용될 수 있다. 메인 조인트 슬리브 (3a) 는 실리콘 또는 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 (EPDM) 고무와 같은 중합체 재료로 제조된다. 메인 조인트 슬리브 (3a) 는 예비 성형체이다. 메인 조인트 슬리브 (3a) 는 일체형 응력 제어 시스템을 가질 수 있다.
설치된 상태에서, 메인 조인트 슬리브 (3a) 는 전도체 조인트에 걸쳐 중심맞춰지고, 결합된 2 개의 코어들 (2a, 2b) 각각의 일부 주위에서 전도체 조인트에 걸쳐 축방향으로 연장된다.
각각의 전기 조인트 키트 (3) 는 적응형 구성요소들의 복수의 세트들을 포함한다. 적응형 구성요소들의 세트들 중 하나는 어댑터들 (3b) 의 세트이며, 즉 어댑터들 (3b) 은 이 세트의 부재들이다. 각각의 어댑터 (3b) 는 실리콘과 같은 중합체 재료를 포함한다. 세트의 각각의 어댑터 (3b) 는 해저 전력 케이블의 절연 시스템 및 메인 조인트 슬리브 (3a) 의 내부 표면에 걸쳐 그리고 그와 접촉하여 메인 조인트 슬리브 (3a) 내부에 배치되도록 구성된다. 각각의 전기 조인트는 각각의 코어와 주 조인트 슬리브 (3a) 사이에 하나씩 2 개의 어댑터들 (3b) 을 포함한다. 어댑터들 (3b) 은 상이한 내경을 가질 수 있지만, 상이한 코어 직경들을 갖는 해저 전력 케이블들과 메인 조인트 슬리브 (3a) 를 조립하기 위해, 메인 조인트 슬리브 (3a) 의 내경에 본질적으로 대응하는 동일한 외경을 가질 수 있다.
각각의 전기 조인트 키트 (3) 는 상이한 크기들, 설계들 및/또는 재료들의 커넥터들 (3c) 세트를 포함한다. 커넥터들 (3c) 은 전형적으로는 알루미늄 또는 구리 합금과 같은 금속으로 형성된다. 커넥터들 (3c) 은 결합될 2 개의 해저 전력 케이블들의 전도체들을 수용, 고정 및 전기적으로 연결하여 전도체 조인트를 형성한다. 세트의 커넥터들 (3c) 은 전도체 설계에 따라 상이한 전도체 크기들 및/또는 상이한 설계들을 수용하기 위해 상이한 내경을 가질 수 있다. 예를 들어, 전기 조인트 키트 (3) 내의 커넥터들 (3c) 중 하나 이상은 상이한 직경들 및/또는 재료들의 2 개의 전도체들 사이에 천이부들을 생성하기 위해 양 단부 상에서 프로파일 와이어 전도체들 또는 상이한 직경들과 함께 사용하기 위한 단차형 내경 설계를 가질 수 있다.
각각의 전기 조인트 키트 (3) 는 상이한 내경들 및/또는 설계들의 고정 링들 (3d) 의 세트를 포함한다. 고정 링들 (3d) 은 커넥터 (3c) 의 주위에 배열되도록 구성된다. 일부 고정 링들 (3d) 은, 예를 들어 이등분, 즉 2 개의 절반부들로 이루어지거나, 단일 환형 링으로서 형성될 수 있다.
각각의 전기 조인트 키트 (3) 는 상이한 크기들 및/또는 설계들의 접촉 슬리브들 (3e) 의 세트를 포함한다. 접촉 슬리브들 (3e) 은, 예를 들어 알루미늄, 또는 구리 또는 구리 합금과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 접촉 슬리브들 (3e) 은, 예를 들어 커넥터들 (3c) 의 상이한 직경들 및/또는 축방향 길이들을 수용하도록 설계될 수 있다.
각각의 접촉 슬리브 (3e) 는 커넥터 (3c) 및 2 개의 고정 링들 (3d) 주위에 배열되도록 구성된다. 각각의 고정 링 (3d) 은 결합될 각각의 해저 전력 케이블의 절연층에 그리고 어댑터 (3b) 에 나사결합되도록 구성된다. 각각의 접촉 슬리브 (3e) 는 각각의 고정 링 (3d) 의 일부를 수용하도록 각각 구성된 2 개의 내부 홈들을 가질 수 있다.
각각의 내부 방수 케이싱 키트 (5) 는 내부 방수 케이싱 (5a) 형태의 베이스 구성요소를 포함한다. 내부 방수 케이싱 (5a) 은, 예를 들어 용접에 의해, 함께 장착되는 2 개의 부분들을 포함할 수 있다. 내부 방수 케이싱 (5a) 은, 예를 들어 스테인리스 강과 같은 금속으로 형성된다. 내부 방수 케이싱 키트 (5) 에는 내부 방수 케이싱 (5a) 의 하나의 크기만 있다. 내부 방수 케이싱 (5a) 은 결합될 2 개의 해저 전력 케이블로부터 각각 하나씩 2 개의 코어들의 전기 조인트를 만들기 위해 조립된 전기 조인트 키트 (3) 의 구성요소들을 수용하도록 구성된다. 내부 방수 케이싱 (5a) 은 해저 전력 케이블의 각각의 코어를 수용하기 위해 각각의 축방향 단부에 하나씩 2 개의 개구를들 갖는다. 개구들은 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 가 사용될 수 있는 광범위한 해저 전력 케이블 내의 임의의 해저 전력 케이블의 코어를 수용할 수 있을 정도로 충분히 크다.
각각의 내부 방수 케이싱 키트 (5) 는 원추형 또는 축소기 커플링 (reducer coupling) (5b) 형태의 적응형 구성요소의 세트를 포함한다. 축소기 커플링 (5b) 은 원추형 또는 절두원추형 부분 및 원통형 섹션을 가질 수 있다. 이 세트는 해저 전력 케이블들의 상이한 설계들 및/또는 크기들에 끼워맞춰지도록 상이한 내경들 및/또는 설계들을 갖는 복수의 원추형들 또는 축소기 커플링들 (5b) 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세트에서, 일부 축소기 커플링들 (5b) 의 원통형 섹션은 서로 상이한 내경들을 가질 수 있으며, 각각의 내경은 소정 크기의 해저 전력 케이블과 끼워맞춰지도록 구성된다. 여기서, 각각의 크기/설계에 대한 세트는 내부 방수 케이싱 (5a) 의 각각의 축방향 단부에 연결하기 위한 설계 및/또는 동일한 내경을 갖는 2 개의 축소기 커플링들 (5b) 을 포함할 수 있다. 각각의 원추형 또는 축소기 커플링 (5b) 은 방수 방식으로 내부 방수 케이싱 (5a) 에 부착되고 그리고 해저 전력 케이블의 코어의 금속 방수층을 방수 방식으로 원추형 또는 축소기 커플링 (5b) 에 부착할 수 있도록 구성된다. 각각의 원추형 또는 축소기 커플링 (5b) 은, 예를 들어 용접에 의해, 방수 내부 케이싱 (5a) 의 개구들 중 하나에 연결될 수 있다. 원추형 또는 축소기 커플링들 (5b) 은 금속 방수층을 원추형 또는 축소기 커플링 (5b) 에 납땜하기 위한 납땜 원추형/축소기 커플링일 수 있다.
적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 로부터 강성 해양 조인트를 제조할 때, 전기 조인트와 내부 방수 케이싱 (5a) 사이의 공간은 모래로 충전될 수 있다.
도 1 은 광섬유 조인트 키트 (7) 의 구성요소들로부터 제조된 광섬유 조인트를 도시하므로, 광섬유 조인트 키트 (7) 의 구성요소들 중 일부만을 도시한다.
광섬유 조인트 키트 (7) 는 2 개의 베이스 구성요소들: 스플라이스 카세트 (7a), 및 스플라이스 카세트 (7a) 를 수용하도록 구성된 압축 카세트 (7b) 를 포함한다. 스플라이스 카세트 (7a) 는 2 개의 광섬유 케이블들의 스플라이싱된 광섬유들을 유지하도록 구성된다. 압축 카세트 (7b) 는 스플라이스 카세트 (7a) 외부에 방수 케이싱을 형성한다.
베이스 구성요소들은 복수의 상이한 크기 및/또는 설계된 광섬유 케이블과 함께 사용되도록 구성된다. 따라서, 베이스 구성요소들은 범용 구성요소들이다.
압축 카세트 (7b) 는 관통 개구를 가지며, 이 관통 개구를 통해 스플라이싱될 2 개의 광섬유 케이블들이 압축 카세트 (7b) 내로 안내될 수 있다.
광섬유 조인트 키트 (7) 는 2 세트의 적응형 구성요소들을 포함한다. 적응형 구성요소들의 2 세트들의 부재들은 특정 유형 및/또는 크기의 광섬유 케이블들과 함께 사용되도록 구성된다. 적응형 구성요소들의 세트들 중 하나는 내부 케이블 글랜드들 (도시되지 않음) 및 외부 케이블 글랜드들 (7c) 을 포함한다. 내부 케이블 글랜드들 및 외부 케이블 글랜드들 (7c) 은, 상이한 내경을 갖고 및/또는 상이한 광섬유 케이블 설계를 위한 밀봉을 제공한다. 각각의 외부 케이블 글랜드 (7c) 는 외부에서 압축 카세트 (7b) 의 관통 개구에 나사결합되도록 구성된다. 각각의 내부 케이블 글랜드는 내부에서 압축 카세트 (7b) 의 관통 개구에 나사결합되도록 구성된다. 내부 케이블 글랜드들 및 외부 케이블 글랜드들 (7c) 은 박리가능한 내부 밀봉 구조를 가질 수 있다. 밀봉 구조는 특정 광섬유 케이블 직경에 끼워맞춰지도록 층들에서 선택적으로 박리될 수 있다. 더욱이, 이 세트는, 추가적으로 또는 내부 케이블 글랜드 및 외부 케이블 글랜드 대신에, 포팅 화합물 (potting compound) 을 포함할 수 있다. 포팅 화합물은 최대 직경의 광섬유 케이블들에 사용될 수 있거나, 광섬유 케이블들이 외장을 포함하는 경우, 압축 카세트 (7b) 와 광섬유 케이블 사이의 방수를 보장할 수 있다.
광섬유 조인트 키트 (7) 의 다른 세트의 적응형 구성요소들은 전기 연결 키트이다. 전기 연결 키트는 2 개의 광섬유 케이블들 사이에 전기 연결을 제공하기 위해 광섬유 케이블의 외장 및/또는 금속 튜브에 연결되도록 구성된 상이한 크기의 클램프들을 포함한다. 전기 연결 키트는 또한 알루미늄 외장이 존재하는 경우에 전술한 클램프에 대한 대안으로서 케이블 러그들을 포함한다.
전기 연결 키트는 클램프들 및/또는 케이블 러그들 사이의 그리고 그에 따라 결합되는 광섬유 케이블들 사이의 전기 연결을 위해 클램프들 및/또는 케이블 러그들이 연결될 수 있는 버스바 및/또는 접지 와이어를 포함할 수 있다. 또한, 전기 연결 키트는 버스바 또는 접지 와이어(들)를 압축 카세트 (7b) 에 전기적으로 절연 또는 전기적으로 연결하도록 허용하는 추가 구성요소들을 포함할 수 있다.
강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 형태의 제 1 베이스 구성요소를 포함한다. 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 은 강, 예를 들어 스테인리스 강과 같은 금속으로 형성된다. 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 은, 해저 전력 케이블의 코어의 전기 조인트 주위에 방수 커버를 만들기 위해 조립된 내부 방수 케이싱 키트 (5) 의 요소들 및 하나 이상의 광섬유 조인트 키트들 (7) 로부터 조립된 하나 이상의 광섬유 조인트들 (13) (도 2 에 도시됨) 을 수용하도록 구성된다.
강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 굽힘 제한기들 (15) (도 3 에 도시됨) 및/또는 굽힘 보강기 (bend stiffener) 의 형태로 하나 이상의 추가 베이스 구성요소를 포함할 수 있다. 굽힘 제한기들 (15) 또는 굽힘 보강기들은 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 의 각각의 축방향 단부들에서 연결되도록 구성된다. 굽힘 제한기들 (15) 또는 굽힘 보강기들은 이 경우에 각각의 해저 전력 케이블 섹션 주위에 배열되고, 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 근처에서 이들 섹션들의 굽힘을 제한한다.
강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 상이한 크기 및/또는 설계의 외장 고정 플랜지들 (9b) 의 형태의 적응형 구성요소들의 제 1 세트를 포함한다.
외장 고정 플랜지들 (9b) 은 강성 외부 기계 케이싱 (9) 및 해저 전력 케이블의 외장에 연결되도록 구성된다. 외장 고정 플랜지들 (9b) 은 외장의 외장 와이어들이 용접될 수 있는 용접 플랜지들 또는 외장 와이어들을 클램핑하도록 구성된 클램핑 플랜지들이다.
강성 외장 기계 케이싱 (9a) 은 각각의 해저 전력 케이블을 수용하도록 구성된 그의 축방향 단부들에서 각각의 관통 개구를 갖는다. 각각의 외장 고정 플랜지 (9b) 는 관통 개구 중 하나의 주위에서 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 에 장착되도록 구성된다. 외장 고정 플랜지들 (9b) 은 상이한 외경을 갖는 상이한 해저 전력 케이블들을 수용하기 위해 상이한 내경을 가질 수 있다. 맞춤형 강성 해양 조인트를 구축할 때, 단지 2 개의 외장 고정 플랜지들 (9b) 이 각각의 관통-개구에 대해 하나씩 사용된다. 이들은 결합되는 해저 전력 케이블들의 크기 및/또는 설계에 기초하여 선택된다.
강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 상이한 재료들의 세장형 외장 요소들의 서브세트들의 형태로 적응형 구성요소들의 제 2 세트를 포함할 수 있다. 이들 외장 요소들은 해저 전력 케이블의 일부 주위에 비틀릴 수 있는 외장 와이어들일 수 있다. 적절한 길이로 미리 절단되는 세장형 외장 요소들의 서브세트에 대한 대안으로서, 서브세트는 세장형 외장 요소의 롤 또는 드럼을 포함할 수 있으며, 이로부터 세장형 외장 요소는, 예를 들어 강성 해양 조인트가 구축될 때, 권취해제되어 적절한 길이로 절단될 수 있다. 외장 고정 플랜지들이 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 에 장착된 후에, 외장 요소들은 외장 고정 플랜지들 (9b) 에 용접될 수 있다. 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 또한 여분의 외장 플레이트들의 형태로 적응형 구성요소들의 제 3 세트를 포함할 수 있다. 환형일 수 있는 각각의 여분의 외장 플레이트는, 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 의 단부로부터 약 3 ~ 6 m 떨어져 해저 전력 케이블의 외장 주위에 배열되도록 구성된다. 외장 요소들이 외장 고정 플랜지 (9b) 에 부착되고 강성 외부 기계 케이싱 (9b) 으로부터 연장되는 해저 전력 케이블의 단부 섹션 주위에 나선형으로 배열될 때, 외장 요소들의 단부들은 여분의 외장 플레이트에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 결합되는 해저 전력 케이블들은 그들이 해저 전력 케이블 주위로 비틀린 방식으로 연장될 때 외장 요소들의 연장에 대응하는 길이를 위한 이중 외장을 가질 것이다. 외장 요소들은, 예를 들어 이중 외장의 약 3 ~ 6 m 의 길이를 제공할 수 있다.
강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 하나 이상의 강성 외부 기계 케이싱 연장 요소들 (9c) 의 형태로 적응형 구성요소들의 제 3 세트를 포함할 수 있다. 강성 외부 기계 케이싱 연장 요소(들) (9c) 는 강성 외부 기계 케이싱 (9) 의 축방향 길이를 연장시키기 위해 사용될 수 있다. 이는 결합을 준비할 때 그리고/또는 큰 강성 해저 전력 케이블들을 취급하기 위해, 함께 작업하기 위해 강성 외부 기계 케이싱 (9) 내에 더 많은 공간을 생성할 수 있다. 또한, 강성 외부 기계 케이싱 연장 요소(들) (9c) 는, 교환가능한 외장 고정 플랜지들 및 선택적인 제 2 및 제 3 세트의 적응형 구성요소들과 함께, 강성 해저 조인트의 어떠한 부분도 개별적인 해저 전력 케이블들을 위해 재설계될 필요가 없으면서, 광범위한 해저 전력 케이블들이 최소한의 수의 적응형 구성요소들로 커버될 수 있다는 것을 보장한다.
도 2 는 2 개의 3 상 해저 전력 케이블을 결합하기 위해 키트들 (3, 5, 7, 9) 로부터 구축된 강성 해양 조인트 (11) 의 일 예를 도시한다.
도 3 은 결합된 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 주위에서, 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 의 각각의 단부들에 부착된 굽힘 제한기들 (15) 을 갖는 강성 해양 조인트 (11) 를 도시한다.
도 4 는 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 로부터 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 을 결합하기 위한 하나 이상의 강성 해양 조인트들 (11) 을 위한 구성요소들을 선택하는 방법의 흐름도를 도시한다. 통상적으로, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는, 예를 들어 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 의 제조자의 창고에 기성 구성요소들로서 저장될 수 있다. 2 개의 해저 전력 케이블을 결합하기 위해 구성요소들을 선택하고자 할 때, 키트들 (3, 5, 7, 9) 각각으로부터 각각의 베이스 구성요소 중 적어도 하나를 선택한다. 해저 전력 케이블들 (17a 및 17b) 이 N 개의 코어들을 갖는다면, (여기서 N 은 1 보다 큼), 적어도 N 개의 동일한 베이스 구성요소들, 즉 각각의 코어에 대해 적어도 하나가 각각의 키트 (3 및 5) 로부터 선택된다. 또한, 적응형 구성요소들은 구성요소들이 선택되는 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a 및 17b) 의 설계 및 크기들에 기초하여 키트들 (3, 5, 7 및 9) 로부터의 적응형 구성요소들의 세트들로부터 선택된다. 이러한 방식으로, 2 개의 해저 전력 케이블들의 조인트에 대한 맞춤형 강성 해양 조인트를 구축하기 위한 구성요소들의 맞춤형 키트가 선택될 수 있다.
수리를 위해, 전형적으로 2 개의 맞춤형 강성 해양 조인트들이 만들어져야 할 때, 즉 2 개의 해저 전력 케이블들을 결합하는데 사용되는 예비 케이블의 각각의 단부에서, 2 개의 맞춤형 키트들이 사용될 것이다. 수리의 예에서, 도 3 에서, 해저 전력 케이블들 (17a 및 17b) 중 하나는 예비 케이블일 것이고, 다른 하나는 수리 과정에 있는 손상된 해저 전력 케이블의 일 단부일 것이다. 추가의 맞춤형 키트는, 예를 들어 날씨 변동 때문에, 결합 작업이 중단되는 경우 예비 키트로서 준비될 수 있다.
맞춤형 키트들은 설계가 동일하거나 상이한 2 개의 해저 전력 케이블들을 결합/수리하기 위해 선택될 수 있거나, 복수의 상이한 설계들 및/또는 크기들을 갖는 2 개 초과의 해저 전력 케이블들에 대해 선택될 수 있다. 필요한 수의 베이스 구성요소들 및 적합한 적응형 구성요소들은 하나 이상의 적응형 강성 해양 조인트 키트들 (1) 로부터 선택될 수 있다.
맞춤형 키트(들)는 해저 전력 케이블들의 운영자/소유자에 의해 저장될 수 있거나, 새로운 해저 전력 케이블의 케이블 포설 동안 수리 또는 결합의 경우에 필요에 따라 현장으로 선적될 수 있다.
적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 뿐만 아니라 맞춤형 키트는 테이프와 같은 소모성 재료 및 강성 해양 조인트를 제조하기 위한 공구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 개념은 주로 여러 예들을 참조하여 전술되었다. 그러나, 당업자에 의해 용이하게 인식되는 바와 같이, 위에서 개시된 실시예 이외의 다른 실시예들이, 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명 개념의 범위 내에서 동등하게 가능하다.
Claims (18)
- 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 을 결합하기 위한 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 로서, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는,
A2) 내부 방수 케이싱 키트 (5),
A4) 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9)
를 포함하고,
키트들 A2 및 A4 의 각각은 복수의 유형들 및/또는 크기들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 이 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소를 포함하고,
상기 키트들 A2 및 A4 각각은 한 세트의 적응형 구성요소 또는 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 동일한 키트의 상기 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 과 끼워맞춰지도록 하고,
그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 을 결합하기 위해 상기 키트들 A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 (11) 중 어느 하나의 일부를 구축할 수 있게 하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항에 있어서,
상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는 A1) 전기 조인트 키트 (3) 를 포함하고, 상기 키트 A1 은 복수의 유형들 및/또는 크기들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 이 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소 및 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A1 의 상기 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 과 끼워맞춰지도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 의 상기 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 을 결합하기 위해 상기 키트들 A1, A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 (11) 중 어느 하나를 구축할 수 있게 하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항에 있어서,
상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는 A1) 전기 조인트 키트를 포함하고, 상기 키트 A1 은 복수 세트들의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 상기 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A1 의 세트들의 부재들이 상이한 크기들 및/또는 설계들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 과 끼워맞춰지도록 서로 조립되도록 하고, 그에 의해 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 는, 상기 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 의 적용가능한 범위 내에 속하는 상이한 유형들의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 을 결합하기 위해 상기 키트들 A1, A2 및 A4 로부터 복수의 상이한 크기 및/또는 설계의 강성 해양 조인트들 (11) 중 어느 하나를 구축할 수 있게 하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 2 항에 있어서,
상기 전기 조인트 키트 (3) 는 메인 조인트 슬리브 (3a) 형태의 베이스 구성요소를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 전기 조인트 키트 (3) 는 4 세트의 적응형 구성요소들: 상이한 내경들의 어댑터들 (3b) 의 세트, 상이한 크기들 및/또는 설계 및/또는 재료들의 커넥터들 (3c) 의 세트, 상이한 내경들 및/또는 설계들의 고정 링들 (3d) 의 세트, 및 상이한 크기들 및/또는 설계들의 접촉 슬리브들 (3e) 의 세트를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 4 항에 종속되는 제 5 항에 있어서,
각각의 어댑터 (3b) 는 상기 메인 조인트 슬리브 (3a) 내부에 배열되도록 구성되고, 각각의 커넥터 (3c) 는, 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 로부터 각각 하나인, 각각의 코어의 2 개의 전도체들을 연결하도록 구성되며, 각각의 고정 링 (3d) 은 어댑터 (3b) 에 그리고 해저 전력 케이블 (17a, 17b) 의 코어의 절연층에 부착되도록 구성되며, 각각의 접촉 슬리브 (3e) 는 2 개의 고정 링들 (3d) 에 연결된 상기 커넥터 (3c) 외부에 반경방향으로 배열되도록 구성되는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 방수 케이싱 키트 (5) 는 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 의 코어들 (2a, 2b) 의 전기 조인트를 만들기 위해 조립된 전기 조인트 키트 (3) 의 구성요소들을 수용하도록 구성된 내부 방수 케이싱 (5a) 형태의 베이스 구성요소를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 7 항에 있어서,
상기 내부 방수 케이싱 키트 (5) 는, 상이한 내경들 및/또는 설계들의 축소기 (reducer) 커플링들 (5b) 의 형태의 적응형 구성요소의 세트를 포함하고, 각각의 축소기 커플링 (5b) 은 방수 방식으로 상기 내부 방수 케이싱 (5a) 에 부착되고 방수 방식으로 상기 축소기 커플링 (5b) 에 해저 전력 케이블 (17a, 17b) 의 코어 (2a, 2b) 의 금속 방수층을 부착할 수 있도록 구성된 원추형 또는 절두원추형 부분을 갖는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 8 항에 있어서,
원추형들 (5b) 의 적어도 일부는 상기 금속 방수층을 원추형 (5b) 에 납땜하기 위한 납땜 원추형들인, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적응형 강성 해양 조인트 키트는 A3) 광섬유 조인트 키트 (7) 를 포함하며, 상기 키트 A3 은 복수의 유형들 및/또는 크기들의 광섬유 케이블들과 끼워맞춰질 수 있는 적어도 하나의 베이스 구성요소, 및 복수의 세트의 각각의 적응형 구성요소를 포함하고, 적응형 구성요소의 각각의 세트는 상기 적응형 구성요소의 상이한 설계들 및/또는 크기들의 복수의 부재들을 포함하여, 상기 키트 A3 의 상기 적어도 하나의 베이스 구성요소가 상이한 크기들 및/또는 설계들의 광섬유 케이블들과 끼워맞춰질 수 있게 하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 10 항에 있어서,
상기 광섬유 조인트 키트 (7) 는 2 개의 베이스 구성요소들: 스플라이스 카세트 (7a), 및 상기 스플라이스 카세트 (7a) 를 수용하도록 구성된 압축 카세트 (7b) 를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 11 항에 있어서,
상기 광섬유 조인트 키트 (7) 는 2 세트의 적응형 구성요소들: 1) 상이한 내경들과의 밀봉을 제공하고 및/또는 상이한 광섬유 케이블 설계들을 위한 내부 및 외부 케이블 글랜드 (7c), 및/또는 상이한 직경들을 갖는 광섬유 케이블들과 상기 압축 카세트 사이에 밀봉을 제공하기 위한 포팅 화합물 (potting compound), 2) 2 개의 광섬유 케이블들의 금속 튜브들 사이에 전기적 연결을 제공하기 위해 광섬유 케이블의 금속 튜브에 연결되도록 구성된 상이한 크기들의 클램프들, 및 2 개의 광섬유 케이블들의 외장 사이에 전기적 연결을 제공하기 위해 광섬유 케이블의 외장에 연결되도록 구성된 케이블 러그들을 포함하는 전기 연결 키트를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는, 해저 전력 케이블의 코어 (2a, 2b) 의 전기 조인트 및 선택적으로 광섬유 조인트 키트 (7) 로부터 조립된 광섬유 조인트 (13) 주위에 방수 커버를 만들도록 조립된 내부 방수 케이싱 키트 (5) 의 요소들을 수용하도록 구성된 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 형태의 제 1 베이스 구성요소를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 13 항에 있어서,
상기 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는 상기 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 의 축방향 단부들에서 연결되도록 구성된 굽힘 제한기들 (bend restricters) 및/또는 굽힘 보강기들 (bend stiffeners) 형태의 제 2 베이스 구성요소를 더 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강성 외부 기계 케이싱 키트 (9) 는, 상기 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 에 그리고 해저 전력 케이블 (17a, 17b) 의 외장에 연결되도록 구성된, 상이한 크기들 및/또는 설계들의 외장 고정 플랜지들 (9b) 형태의 적응형 구성요소들의 제 1 세트를 포함하는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 15 항에 있어서,
상기 외장 고정 플랜지들 (9b) 은 용접 플랜지들 또는 클램핑 플랜지들인, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 강성 외부 기계 케이싱 키트는 상이한 재료들의 세장형 외장 요소들의 서브세트들의 형태인 적응형 구성요소들의 제 2 세트, 및 여분의 외장 플레이트들의 형태인 적응형 구성요소들의 제 3 세트를 포함하며, 각각의 여분의 외장 플레이트는, 상기 여분의 외장 플레이트에 상기 외장 요소들을 부착하기 위해, 상기 강성 외부 기계 케이싱 (9a) 의 단부로부터 축방향 거리에서 해저 전력 케이블 (17a, 17b) 의 외장 주위에 배열되도록 구성되는, 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1). - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 적응형 강성 해양 조인트 키트 (1) 를 사용하여, 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 을 결합하기 위한 강성 해양 조인트 (11) 를 위한 구성요소들을 선택하는 방법으로서,
각 키트의 각 유형의 베이스 구성요소 중 하나를 선택하는 단계, 및
상기 크기 및 설계의 2 개의 해저 전력 케이블들 (17a, 17b) 에 끼워맞춰지는 각 키트로부터의 적응형 구성요소들의 세트들로부터 적응형 구성요소들을 선택하는 단계
를 포함하는, 강성 해양 조인트 (11) 를 위한 구성요소들을 선택하는 방법.
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