JP2023011507A - 電力ケーブルの絶縁システムの修復のための加圧加熱デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力ケーブルの絶縁システムの性能に影響することなく修復する加圧加熱デバイス及び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を提供する。【解決手段】加熱組立体１０において、加圧加熱デバイス１は、電力ケーブル１１の一部分を受ける第１のチャネルを備える第１の部分３及び第２のチャネルを備える第２の部分５と、加熱チャンバ１３を所定の温度まで加熱するＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂと、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で主として作られる少なくとも２０ｃｍの長さの軸方向に延在するセクション９と、を備え、加熱チャンバを形成する閉状態に設定される。加圧加熱デバイスが、加熱チャンバ内で電力ケーブルが密閉状態となるように配置構成されているときに、加熱チャンバの内部で大気圧より高い圧力を達成するために加圧される。【選択図】図２

Description

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。

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。

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。次いで、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。

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、結合絶縁システムが圧力下で加熱され、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。

加圧加熱デバイスによって実現される外側加熱との組み合わせの、硬化（ｃｕｒｉｎｇ）中に修復されている絶縁システムの内側加熱のために高周波加熱コイルが採用される事例では、加圧加熱デバイスの外側にある絶縁システムが過度に加熱される。その理由は、軸方向において加圧加熱デバイスから離隔されるように配置構成される高周波加熱コイルが、高周波加熱コイルの径方向内側にある導体内に電流を誘導するからである。したがって、絶縁システムの大部分が、修復されている絶縁システムを硬化するために必要となるよりも大幅に加熱される。これが絶縁システムの性能に影響する可能性がある。

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、加圧加熱デバイス、および、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。

したがって、本開示の第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の加圧加熱デバイスが提供され、加圧加熱デバイスが、電力ケーブルの一部分を受けるように構成された第１のチャネルを備える第１の部分と、電力ケーブルの一部分を受けるように構成された第２のチャネルを備える第２の部分と、を備え、加圧加熱デバイスが、第１のチャネルを第２のチャネルの方に向けてそれにより加圧加熱デバイスの第１の端部から第１の端部の反対側にある第２の端部まで延在する加熱チャンバを形成する閉状態に設定されるように構成され、加圧加熱デバイスが、加熱チャンバ内で電力ケーブルが密閉状態となるように配置構成されているときに加熱チャンバの内部で大気圧より高い圧力を達成するために加圧されるように構成され、加圧加熱デバイスが、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で主として作られる少なくとも２０ｃｍの長さの軸方向に延在するセクションを有する。

耐圧モールドの軸方向に延在するセクションを作る材料の導電率が低いことにより、修復されている絶縁システム層を加熱することを目的として電力ケーブルの導体を加熱するために軸方向に延在するセクション内の加熱チャンバの周りに高周波加熱コイルが配置構成される場合に軸方向に延在するセクション内に最大でも小電流しか誘導されない。したがって、絶縁システムの加熱が、加圧加熱デバイスの内部で修復されている絶縁システムに集中され得る。したがって、軸方向に沿う温度プロフィールが最適化され得、それにより、硬化プロセス中にくびれ（ｗａｉｓｔ）が発生する問題が低減される。

さらに、したがって、加圧加熱デバイスの内部の軸方向端部に近接する絶縁システムが、絶縁システムを融解させるような、または、周囲圧力と加圧加熱デバイスの内部の圧力との間の圧力差により絶縁システムを加圧加熱デバイスから軸方向外側に押すような低粘度に絶縁システムを到達させるような、温度までは加熱され得ない。したがって、絶縁システムが変形するリスクが低減する。

「主として」という用語は５０％超を意味する。したがって、加圧加熱デバイスの軸方向に延在するセクションの５０％超が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で作られる。

軸方向に延在するセクションの材料全体に対する材料のパーセンテージが体積パーセンテージまたは重量パーセンテージであってよい。

「相互連結」および「硬化」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。

加圧加熱デバイスが、一実施例によると、２つ以上の（２つなど）、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で主として作られる少なくとも２０ｃｍの長さの軸方向に延在するセクションを備えることができる。

一実施形態によると、材料が、２０℃で最大１００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する（１０Ｓ／ｍ（２０℃）、１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．０１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．００１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．０００１Ｓ／ｍ（２０℃）など）。

一実施形態によると、材料が２０℃で最大１０＾－４Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する（１０＾－５Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－６Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－７Ｓ／ｍ（２０）℃、１０＾－８Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－９Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－１０Ｓ／ｍ（２０℃）など）。

一実施形態によると、軸方向に延在するセクションが少なくとも３０ｃｍの長さである（少なくとも４０ｃｍの長さ、少なくとも５０ｃｍの長さ、少なくとも６０ｃｍの長さ、少なくとも７０ｃｍの長さ、少なくとも８０ｃｍの長さなど）。

一実施例によると、軸方向に延在するセクションが、加圧加熱デバイス上で軸方向において中央に配置され得る。

一実施例によると、加圧加熱デバイスが、加圧加熱デバイスの中心を基準として対称に配置構成された、軸方向においてオフセットされた２つの軸方向に延在するセクションを備える。

一実施例によると、軸方向に延在するセクションが、加圧加熱デバイスの全軸方向長さであってよい。この事例では、加圧加熱デバイスが、主として、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で作られる。

一実施形態によると、軸方向に延在するセクションの少なくとも７０％（少なくとも８０％など）が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で作られる。

一実施形態によると、材料が繊維強化ポリマーを含む。

材料が、いくつかの実施例によると、エポキシまたはポリアミドなどのポリマー、ガラス繊維、および／または、炭素繊維、あるいは、例えばガラス繊維強化エポキシもしくはガラス繊維強化ポリアミドまたは炭素繊維強化エポキシもしくは炭素繊維強化ポリアミドなどの、ガラス繊維強化ポリマーまたは炭素繊維強化ポリマーなどの繊維強化ポリマー、を含むことができる。

一実施形態によると、加圧加熱デバイスが、少なくとも４バールなどの複数のバール値まで加圧されるように構成される。加圧加熱デバイスが、例えば、最大１５バール（最大１０バールなど）まで加圧されるように構成され得る。

一実施形態によると、軸方向に延在するセクションが壁を有し、壁の少なくとも８０％が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で作られる。

一実施形態が、加熱チャンバを加熱するように構成された加熱デバイスを備える。

一実施形態が、加圧加熱デバイスが閉状態にあるときに軸方向に延在するセクション内で加熱チャンバの周りに延在する高周波ＨＦ加熱コイルを備える。

ＨＦ加熱コイルが、加圧加熱デバイスに一体化され得るかまたは加圧加熱デバイスの内部に取り外し可能に配置構成され得る。

２つの軸方向に延在するセクションの事例では、加圧加熱デバイスが２つのＨＦ加熱コイルを備えることができ、２つのＨＦ加熱コイルの各々が個別の軸方向に延在するセクション内に配置される。

一実施形態によると、ＨＦ加熱コイルが、第１の端部から第２の端部までで測定して加圧加熱デバイスの中心から±３０％の範囲内にある場所において、加熱チャンバの周りに延在する。

一実施形態によると、この範囲が±１０％である。

一実施形態によると、この範囲が±２０％または±４０％である。

本開示の第２の態様によると、第１の態様の加圧加熱デバイスと、軸方向に延在するセクション内で加圧加熱デバイスの周りに配置構成されるように構成された少なくとも１つの外部ＨＦ加熱コイルと、を備える加熱組立体が提供される。

加熱組立体が、例えば、２つの外部ＨＦ加熱コイルを備えることができる。

２つの軸方向に延在するセクションの事例では、各外部ＨＦ加熱コイルが個別の軸方向に延在するセクション内に配置構成され得る。

本開示の第３の態様によると、第１の態様による加圧加熱デバイスまたは第２の態様による加熱組立体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）第１のチャネルおよび第２のチャネルのうちの一方のチャネル内に、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を配置することと、ｂ）加圧加熱デバイスを閉状態に設定することと、ｃ）加熱チャンバを加圧することと、ｄ）加圧加熱デバイスの内部の外側加熱により、および、導体内に電流を誘導するために軸方向に延在するセクション内の加熱チャンバの周りに配置構成された高周波ＨＦ加熱コイルに電流を送ることによる修復用絶縁システム層の内側加熱により、加熱チャンバが加圧されている間、修復用絶縁システム層を加熱することと、を含む。

加熱が、修復用絶縁システム層を硬化するためのものであってよい。これは、特には、修復用絶縁システム層が熱硬化性ポリマーを含む場合に当てはまり得る。

加熱が、電力ケーブルの絶縁システムの対応する層と共に修復用絶縁システム層を融解させるためのものであってよい。これはもちろん修復用絶縁システム層が熱硬化性ポリマーを含む場合に当てはまるが、修復用絶縁システム層がポリプロピレンなどの熱可塑性物質を含む場合にも当てはまる。

一実施形態によると、導体が導体結合部を有し、ステップａ）で、修復用絶縁システム層が、第１のチャネルおよび第２のチャネルのうちの一方のチャネル内で導体結合部の周りに配置構成される。

ＨＦコイルが導体結合部から最大２～２．５ｍのところに配置構成され得る（導体結合部から１～２ｍなど、導体結合部から０～１ｍなど、導体結合部から０．～０．５ｍなど）。ＨＦ加熱コイルが、一実施例によると、軸方向において導体結合部に位置合わせされるように配置構成され得る。

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。

別法として、すべての修復用絶縁システム層が導体の周りに提供され得、ステップａ）～ｄ）が同時に実施され、ステップｄ）がすべての修復用絶縁システム層を同時に加熱することを伴う。

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。

一実施形態によると、外側加熱および内側加熱が、加熱チャンバの内部の希ガス雰囲気内で実施される。したがって、希ガスが加熱チャンバの中へ流され得、ここでは、加熱が希ガス雰囲気内で実施され得る。希ガスが加圧加熱デバイスの内部で２バールから１５バールの範囲内の圧力を有する（４バール～１２バール、４バール～８バールなど）。それにより、加圧加熱デバイス内で加熱される修復下の絶縁システム層の酸化が排除され得るかまたは少なくとも低減され得る。

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。ダメージを受けた絶縁システムの修復の事例では、絶縁システムが、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、内側半導体層が、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。

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。

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、外側半導体層が、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。

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。

一実施形態によると、ＨＦ加熱コイルに、１～５００ｋＨｚまたは５～３００ｋＨｚなどのキロヘルツの範囲内の周波数を有する交流電流が送られる。

一実施形態によると、ステップｄ）の前では、修復用絶縁システム層が未硬化の絶縁システム層であり、ステップｄ）で、外側加熱および内側加熱が修復用絶縁システム層を硬化するためのものである。

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。

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。

開状態にある加圧加熱デバイスを示す概略上面図である。 電力ケーブルの修復用絶縁システム層を加熱している状態の図１の加圧加熱デバイスを備える加熱組立体の実施例を示す長手方向断面図である。 電力ケーブルの修復用絶縁システム層を加熱している状態の加圧加熱デバイスの別の実施例を示す長手方向断面図である。 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。

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。

図１は、開状態にある加圧加熱デバイス１の上面図を概略的に示す。加圧加熱デバイス１が、導体結合部にわたって電力ケーブルの絶縁システムを修復する場合において、または電力ケーブルがダメージを受けた事例において、電力ケーブルの絶縁システム層を加熱するように適合される。この加熱は、いくつかの実施例では、修復用絶縁システム層の硬化を伴うことができる。加圧加熱デバイス１が、中電圧または高電圧のＡＣまたはＤＣ電力ケーブルの修復用絶縁システム層を加熱するのに適し得る。

加圧加熱デバイス１が第１の部分３および第２の部分５を備える。

第１の部分３が、第１の部分３の一方の端部から第１の部分３の反対側の端部まで延在する第１のチャネル３ａを有する。第１のチャネル３ａが直線である。第１のチャネル３ａが、電力ケーブル結合部を含む電力ケーブルを受けるように構成される。

第２の部分５が、第２の部分５の一方の端部から第２の部分５の反対側の端部まで延在する第２のチャネル５ａを有する。第２のチャネル５ａが直線である。第２のチャネル５ａが、電力ケーブル結合部を含む電力ケーブルを受けるように構成される。

第１の部分３および第２の部分５が、加圧加熱デバイス１を閉状態に設定するために互いに組み付けられるように構成される。したがって、加圧加熱デバイス１が開放可能および閉鎖可能である。

第１の部分３および第２の部分５が例えばヒンジ式に接続され得るか、または第１の部分３および第２の部分５が互いから完全に分離可能であってもよい。

加圧加熱デバイス１の閉状態では、第１のチャネル３ａが第２のチャネル５ａの方を向く。第１のチャネル３ａが軸方向において第２のチャネル５ａに位置合わせされる。したがって、第１のチャネル３ａおよび第２のチャネル５ａが、加圧加熱デバイス１の第１の端部４ａから第１端部４ａの反対側にある加圧加熱デバイス１の第２の端部４ｂまで延在する加熱チャンバを形成する。したがって、加熱チャンバが、加圧加熱デバイス１の長さに沿って、電力ケーブル結合部を含む電力ケーブルを円周方向において包囲するように構成される。

加圧加熱デバイス１が、いくつかの実施例によると、加熱チャンバ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７を備えることができる。所定の温度が、いくつかの実施例によると、ポリエチレンなどの熱硬化性ポリマーを硬化するための硬化温度である。いくつかの実施例によると、所定の温度が、融解させるまでポリエチレンなどの熱可塑性ポリマーを加熱するための融解温度である。加熱デバイス７が、例えば、第１のチャネル３ａおよび第２のチャネル５ａの周りに配置構成される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、加熱デバイスが、加圧加熱デバイス１の外部にあってよい。この事例では、加熱デバイスが、加熱チャンバの中へ導入される希ガスなどのガスを外部から加熱するように構成され得る。

加圧加熱デバイス１が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で主として作られる軸方向に延在するセクション９を有する。軸方向に延在するセクション９が、少なくとも２０ｃｍの長さ（少なくとも３０ｃｍの長さ、少なくとも４０ｃｍの長さなど）である。

軸方向に延在するセクション９が、一実施例によると、加圧加熱デバイス１の全長であってよく、つまり第１の端部４ａから第２の端部４ｂまでの全長であってよい。

材料が、実施例によると、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有することができる（１００Ｓ／ｍ（２０℃）、１０Ｓ／ｍ（２０℃）、１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．０１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．００１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．０００１Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－４Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－５Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－６Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－７Ｓ／ｍ（２０）℃、１０＾－８Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－９Ｓ／ｍ（２０℃）、１０＾－１０Ｓ／ｍ（２０℃）など）。

材料が、例えば、ガラス繊維強化エポキシまたはガラス繊維強化ポリアミドあるいは炭素繊維強化エポキシまたは炭素繊維強化ポリアミドなどの、ガラス繊維強化ポリマーまたは炭素繊維強化ポリマーであってよいか、またはこれらを含むことができる。

加圧加熱デバイス１の軸方向に延在するセクション９内で、第１の部分３および第２の部分５の各々が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料でその少なくとも７０％または少なくとも８０％を作られる壁３ｂを有する。

図２は、内部に配置構成された電力ケーブル結合部を含めて、電力ケーブル１１を備える加圧加熱デバイス１を備える加熱組立体１０の長手方向断面を概略的に示す。

電力ケーブル１１が、加圧加熱デバイス１の内部で結合されるプロセスにある２つのケーブル長さ区間１１ａおよび１１ｂを備える。加圧加熱デバイス１が閉状態にあり、電力ケーブル１１が加熱チャンバ１３の内部で加圧加熱デバイス１を通って延在する。

図２に示される状態では、２つのケーブル長さ区間１１ａおよび１１ｂの導体１５ａおよび１５ｂが結合されており、したがって導体結合部１５ｃが作り出されている。２つの導体１５ａ、１５ｂが単一の導体を形成する。

導体１５ａ、１５ｂ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。

各ケーブル長さ区間１１ａ、１１ｂが、導体結合部１５ｃに隣接して円錐形に成形された絶縁システム１７ａ、１７ｂを有する。円錐形状の絶縁システム１７ａ、１７ｂおよび導体結合部１５ｃを含む領域が電力ケーブル結合部となる。

加熱組立体１０が誘導加熱デバイスを備える。誘導加熱デバイスが少なくとも１つのＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂを備える。少なくとも１つの加熱コイル１９ａ、１９ｂが、加圧加熱デバイス１の軸方向に延在するセクション９の周りに配置構成される。したがって、少なくとも１つの加熱コイル１９ａが、軸方向に延在するセクション９の径方向外側に配置構成される。

本実施例では、加熱組立体１０が２つのＨＦ加熱コイル１９ａおよび１９ｂを備える。ＨＦ加熱コイル１９ａおよび１９ｂの両方が、加圧加熱デバイス１の軸方向に延在するセクション９の周りで軸方向において離隔されて配置構成される。別法として、加圧加熱デバイスが２つの軸方向に延在するセクションを備える場合、各ＨＦ加熱コイルが個別の軸方向に延在するセクションの周りに配置構成され得る。

ＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂが、導体結合部１５ｃの両側で対称に配置構成され得る。したがって、ＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂが、導体結合部１５ｃからそれぞれの軸方向において等しい軸方向距離に配置構成され得る。この距離は導体結合部１１ｃから最大２～２．５ｍであってよい（導体結合部１１ｃから１～２ｍ、導体結合部１１ｃから０．８～１ｍ、導体結合部１１ｃから０．１～０．５ｍなど）。

１つのＨＦ加熱コイル１９ａのみが採用される場合、ＨＦ加熱コイル１９ａが導体結合部１５ｃの上の中央に配置され得る。

誘導加熱デバイスが電力供給装置を備えることができる。少なくとも１つのＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂが電力供給装置によって電力供給される。電力供給装置が、キロヘルツの範囲内の交流電流を生成するように構成される。

誘導加熱デバイスが、少なくとも１つのＨＦ加熱コイルを冷却するように構成された水冷システムを備えることができる。

少なくとも１つのＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂが、図２に示されるように、１つまたは複数の外部ＨＦ加熱コイルであってよい。この事例では、少なくとも１つのＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂが加圧加熱デバイス１の周りに提供され得、加圧加熱デバイス１から取り外され得る。別法として、少なくとも１つのＨＦ加熱コイルが加圧加熱デバイス１に一体化され得る。この事例では、加圧加熱デバイス１が、図３に示されるように、少なくとも１つのＨＦ加熱コイルを備える。加圧加熱デバイス１が１つまたは２つの一体化されたＨＦ加熱コイルを備える事例でも、上で言及したものと同じ配置に関しての考察が適用され得る。

次いで、図２および図４を参照して、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を説明する。本実施例では、絶縁システムの修復が、加圧加熱デバイス１または加熱組立体１０を使用して、電力ケーブル結合部の未硬化の絶縁システム層を硬化することに関連する。本方法が、結合することを伴うことなく、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のにも使用され得る。

結合絶縁システム、つまり、導体結合部１５ｃの周りにありかつ絶縁システム１７ａおよび１７ｂ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。

第１の修復用絶縁システム層２１が導体結合部１５ｃの周りに提供され、絶縁システム１７ａ、１７ｂの円錐形状の端部のところで絶縁システム１７ａ、１７ｂの対応する絶縁層と重なるように配置構成される。

未硬化の修復用絶縁システム層２１が、例えば、露出した導体の周りに巻き付けられるテープにより、形成され得る。

修復用絶縁システム層２１の加熱のプロセスにおいて、ステップａ）で、導体結合部１５ｃおよび導体結合部１５ｃの周りに配置構成された修復用絶縁システム層２１を備える、導体を有する電力ケーブル結合部が、第１のチャネル３および第２のチャネル５のうちの一方のチャネル内に配置される。

修理すべき電力ケーブルの絶縁システムを修復する事例では、修復用絶縁システム層が導体の周りに提供される。

ステップｂ）で、加圧加熱デバイス１が閉状態に設定される。したがって、加熱チャンバ１０が電力ケーブル結合部の周りに形成される。

加圧加熱デバイス１が、電力ケーブル１１に対して加熱チャンバ１０を密閉するための、ガスケットなどの密閉部材を備えることができる。第１の部分３および第２の部分５が互いに対しても密閉される。

ステップｃ）で、加熱チャンバ１３が加圧される。加熱チャンバ１３が、大気圧より高い圧力まで加圧される。この圧力が４バール～１５バールの範囲内にある複数のバール値である（例えば、４バール～１０バール）。

ステップｃ）と併せて、硬化中、導体結合部１５ｃ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１３に希ガスが充填され得る。希ガスが加熱チャンバ１３の内部に存在する圧力に到達する。

ステップｄ）で、修復用絶縁システム層２１が加熱される。この加熱は、通常、修復用絶縁システム層２１を硬化することを伴うが、熱可塑性物質で作られる修復用絶縁システム層２１の事例では硬化を行わずに融解させることを伴ってもよい。

この加熱が、加圧加熱デバイス１の内部の修復用絶縁システム層２１の外側加熱により、および、導体内に電流を誘導するために軸方向に延在するセクション９内で加熱チャンバ１３の周りに配置構成された少なくとも１つのＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂ、１９ｃに電流を送ることによる修復用絶縁システム層２１の内側加熱により、実施される。

少なくとも１つのＨＦコイル１９ａ、１９ｂが、例えば、ステップｄ）の前に電力ケーブル１１の周りに配置されるのを容易にするために、開放可能であってよいか、または、複数の部分へと分割可能であってよい。

加圧加熱デバイス１が軸方向に延在するセクション９より高い電気伝導性を有する材料で作られる１つまたは複数のセクションを備える事例では、少なくとも１つのＨＦ加熱コイル１９ａ、１９ｂ、１９ｃが、２つの材料の間のインターフェースから適切な距離において、軸方向に延在するセクションの周りに配置される。

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。

ステップａ）～ｄ）は、通常、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おいて実施される。繰り返しの作業の各々の１回の作業後、加熱された絶縁システム層が、６０℃以下などの所定の温度まで冷やされる。

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。

Claims (14)

1. 電力ケーブル（１１）の絶縁システムを修復するための加圧加熱デバイス（１）であって、前記加圧加熱デバイス（１）が、
   前記電力ケーブル（１１）の一部分を受けるように構成された第１のチャネル（３ａ）を備える第１の部分（３）と、
   前記電力ケーブル（１１）の一部分を受けるように構成された第２のチャネル（５ａ）を備える第２の部分（５）と、
   を備え、
   前記加圧加熱デバイス（１）が、前記第１のチャネル（３ａ）を前記第２のチャネル（５ａ）の方に向けてそれにより前記加圧加熱デバイス（１）の第１の端部（４ａ）から前記第１の端部（４ａ）の反対側にある第２の端部（４ｂ）まで延在する加熱チャンバ（１３）を形成する閉状態に設定されるように構成され、
   前記加圧加熱デバイス（１）が、前記加熱チャンバ（１３）内で前記電力ケーブル（１１）が密閉状態となるように配置構成されているときに前記加熱チャンバ（１３）の内部で大気圧より高い圧力を達成するために加圧されるように構成され、
   前記加圧加熱デバイス（１）が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で主として作られる少なくとも２０ｃｍの長さの軸方向に延在するセクション（９）を有する、
   加圧加熱デバイス（１）。
2. 前記材料が、２０℃で最大１００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する（１０Ｓ／ｍ（２０℃）、１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．０１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．００１Ｓ／ｍ（２０℃）、０．０００１Ｓ／ｍ（２０℃）など）、請求項１に記載の加圧加熱デバイス（１）。
3. 前記軸方向に延在するセクション（９）が少なくとも３０ｃｍの長さである（少なくとも４０ｃｍの長さなど）、請求項１または２に記載の加圧加熱デバイス（１）。
4. 前記軸方向に延在するセクション（９）の少なくとも７０％（少なくとも８０％など）が、２０℃で最大１０００Ｓ／ｍのオーダーの導電率を有する材料で作られる、請求項１に記載の加圧加熱デバイス（１）。
5. 前記材料が繊維強化ポリマーを含む、請求項４に記載の加圧加熱デバイス（１）。
6. 前記加圧加熱デバイス（１）が前記閉状態にあるときに、前記軸方向に延在するセクション（９）内で前記加熱チャンバ（１３）の周りに延在する高周波ＨＦ加熱コイル（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）を備える、請求項１に記載の加圧加熱デバイス（１）。
7. 前記ＨＦ加熱コイル（１９ｃ）が、前記第１の端部（４ａ）から前記第２の端部（４ｂ）までで測定して前記加圧加熱デバイスの中心から±３０％の範囲内にある場所において、前記加熱チャンバ（１３）の周りに延在する、請求項６に記載の加圧加熱デバイス（１）。
8. 前記範囲が±１０％である、請求項７に記載の加圧加熱デバイス（１）。
9. 請求項１に記載の加圧加熱デバイス（１）と、軸方向に延在するセクション（９）内で前記加圧加熱デバイス（１）の周りに配置構成されるように構成された少なくとも１つの外部ＨＦ加熱コイル（１９ａ、１９ｂ）と、を備える加熱組立体（１０）。
10. 請求項１に記載の加圧加熱デバイス（１）または請求項９に記載の加熱組立体（１０）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であって、前記方法が、
    ａ）第１のチャネル（３ａ）および第２のチャネル（５ａ）のうちの一方のチャネル内に、導体の周りに配置構成された修復用絶縁システム層（２１）を有する前記電力ケーブルを配置することと、
    ｂ）前記加圧加熱デバイス（１）を閉状態に設定することと、
    ｃ）加熱チャンバ（１３）を加圧することと、
    ｄ）前記加圧加熱デバイス（１）の内部の外側加熱により、および、前記導体内に電流を誘導するために軸方向に延在するセクション（９）内の前記加熱チャンバ（１３）の周りに配置構成された高周波ＨＦ加熱コイル（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）に電流を送ることによる前記修復用絶縁システム層（２１）の内側加熱により、前記加熱チャンバが加圧されている間、前記修復用絶縁システム層（２１）を加熱することと
    を含む、方法。
11. 複数の修復用絶縁システム層（２１）の各々においてステップａ）～ｄ）を実施することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 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１０に記載の方法。
13. 前記外側加熱および前記内側加熱が、前記加熱チャンバ（１３）の内部の希ガス雰囲気内で実施される、請求項１０に記載の方法。
14. ステップｄ）の前では、前記修復用絶縁システム層（２１）が未硬化の絶縁システム層（２１）であり、ステップｄ）で、前記外側加熱および前記内側加熱が前記修復用絶縁システム層（２１）を硬化するためのものである、請求項１０に記載の方法。

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