JP5922510B2 - 浮遊ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、水中に布設される浮遊ケーブルに関する。

海底油田や洋上風力発電の設備などにおいて、海中を渡って電力や信号などを伝送するケーブルが用いられる。このようなケーブルは、波浪や潮流などによる動的環境下で用いられる。そのため、布設区間長に対してケーブル長を長く取って余らせることで、ケーブル自身が動揺しても、ケーブルの断裂やキンクを生じないような工夫がなされている（特許文献１及び非特許文献１参照）。非特許文献１には、海中でのケーブルの様々な布設方式が記載されている。また、特許文献１には、途中に比重が１未満の浮遊ケーブルを用いることにより海中においてケーブルをカテナリー状に立ち上げることが記載されている。

特開平７−１７７６３７号公報

石井、他、古河電工時報、１９９１年３月、第８８号、ｐｐ．１００−１０５

上述の提案は、十分な余長を取りやすいものの、海底を固定部として使用する前提である。そのため、長尺のケーブルが必要となること、及び広範囲の海域が占有されることにより、コストが増大する。更に、ケーブルは鉛直方向に布設されるが、場所によっては深度ごとに潮流の方向が異なるので、複雑な応力がケーブルに加わり、想定外の事象を招く可能性が高い。このように、従来の海中布設のケーブルには、コスト面、及び信頼性に問題がある。

上記問題点を鑑み、本発明の目的は、コストを低減することができ、信頼性を向上させることが可能な浮遊ケーブルを提供することにある。

本発明の一態様によれば、水中で用いられる浮遊ケーブルであって、ケーブル本体と、ケーブル本体の内部に連続して延在し、ケーブル本体が水中で蛇行するように、第１領域、第１領域より低比重の第２領域がケーブル本体の長手方向に交互に配置された比重調整部材とを備え、比重調整部材には、第１及び第２領域の間に、第１及び第２領域それぞれの比重の中間の比重を有する第３領域が配置され、長手方向に平行に切った断面において、第３領域の第１及び第２領域に隣接する側面が、第１及び第２領域に向かって凸曲線を有する浮遊ケーブルが提供される。

本発明によれば、コストを低減することができ、信頼性を向上させることが可能な浮遊ケーブルを提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルを用いたケーブルシステムの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルの比重調整部材の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルの比重調整部材の第３領域の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルの比重調整部材の第３領域の他の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルの他の例を示す概略図である。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本発明の実施の形態に係る浮遊ケーブルは、図１に示すように、ケーブル本体１及び比重調整部材３を備える。ケーブル本体１は、円筒状の導体１０、導体１０を覆う絶縁体１２、及び絶縁体覆う防食層１４を有する。比重調整部材３は、導体１０の内部にケーブル本体１の長手方向に連続して延在する。

浮遊ケーブルは、図２に示すように、固定部２０、２２の間の水中、例えば海水中に布設される。ケーブル本体１は、両端が固定部２０、２２の接続端２４、２６にそれぞれ接続される。ケーブル本体１を蛇行させることにより、ケーブル本体１の長さを接続端２４、２６の間の長さより長くし、余長を持たせてある。ケーブル本体１は、電線、光ファイバケーブルやロープなどの線状体である。

比重調整部材３は、図３に示すように、第１領域５、第２領域７、並びに、第１及び第２領域５、７の間に配置された第３領域９を有する。第１領域５には、金属などの比重の大きな部材が用いられる。第２領域７には、ポリエチレンなどの比重の小さな部材が用いられる。第２領域７として、より低比重の部材とするため、発泡材を用いてもよく、あるいは開口を設けてもよい。第３領域９には、第１及び第２領域５、７の中間の比重を持つ部材を用いることが望ましい。

実施の形態に係る浮遊ケーブルでは、比重がケーブル本体１の長手方向に連続的に変化する比重調整部材３を用いている。比重が大きな第１領域５は沈み、比重が小さな第２領域７は浮く。したがって、第３領域９を挟んで浮き、沈みの様態を連続的に生じさせ、ケーブル本体１を長手方向に蛇行させることができる。

また、浮遊ケーブル全体の比重を調整することにより、浮遊ケーブルを海中又は海水面に並行して浮遊させることができる。例えば、浮遊ケーブル全体の比重を海水の比重以下とすれば、海水面又はその近傍に浮遊した状態となる。浮遊ケーブル全体の比重を海水の比重より大きくすれば、自重で海中にカテナリーを描いた状態となる。いずれの場合でも、ケーブル本体１を蛇行させて布設することができる。

このように、実施の形態では、比重調整部材３を内部に配置することにより、ケーブル本体１を蛇行させて余長を設けている。波浪や潮流による動揺には、余長分が伸張して対応することができる。また、ケーブル本体１を海水面近傍に配置することにより、海底まで布設する従来の方式に比べて短いケーブル長で布設することができ、占有する海域も低減することができる。更に、敷設海域が狭まることで、不測の漂流物などによりケーブル本体１が切断される可能性も低減することができる。

なお、第３領域９にスポンジなどの柔軟性を有する材料を用いれば、図４に示すように、第３領域９の形状を容易に変形させることができる。その結果、ケーブル本体１を容易に蛇行形状に形成できる。あるいは、図５に示すように、ケーブル本体１の長手方向に平行に切った断面において、第３領域９の第１及び第２領域５、７に隣接する側面が、それぞれ第１及び第２領域５、７に向かって凸曲線を有するようにしてもよい。第３領域９を挟んで隣接する第１及び第２領域５、７を容易に曲げることができる。その結果、ケーブル本体１を容易に蛇行形状に形成できる。

また、比重調整部材３は、第３領域９を挟んで第１及び第２領域５、７が交互に配列されているが、配列順は限定されない。例えば、複数の第１領域５の間、及び複数の第２領域７の間に、それぞれ第３領域９を配置してもよい。更に、比重調整部材３として、第１及び第２領域５、７だけで第３領域９を使用しない構成としてもよい。この場合、第１及び第２領域５、７の少なくとも一方に、図４あるいは図５に示した第３領域９と同様の柔軟性を有する材料や側面に凸曲線を有する部材を用いることが望ましい。

また、第１領域５及び第２領域７を、それぞれ複数の領域に分割し、分割した複数の領域の間に、図４あるいは図５に示した第３領域９と同様の柔軟性を有する材料や側面に凸曲線を有する部材を配置してもよい。特に、上記のように比重調整部材３として第１及び第２領域５、７だけを用いる場合に有効である。更に、第１及び第２領域５、７の分割した領域それぞれの長さを、蛇行形状の曲りに対して十分短くすることが望ましい。

また、上述の説明では、比重調整部材３は、ケーブル本体１の導体１０の内部に配置しているが、他の部分に配置してもよい。例えば、図６に示すように、比重調整部材３を絶縁体１２と防食層１４の間に配置してもよい。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明は、水中に布設されるケーブルに適用することができる。

１…ケーブル本体
３…比重調整部材
５…第１領域
７…第２領域
９…第３領域
１０…導体
１２…絶縁体
１４…防食層

Claims (2)

1. 水中で用いられる浮遊ケーブルであって、
   ケーブル本体と、
   前記ケーブル本体の内部に連続して延在し、前記ケーブル本体が前記水中で蛇行するように、第１領域、前記第１領域より低比重の第２領域が前記ケーブル本体の長手方向に交互に配置された比重調整部材
   とを備え、
   前記比重調整部材には、前記第１及び第２領域の間に、前記第１及び第２領域それぞれの比重の中間の比重を有する第３領域が配置され、
   前記長手方向に平行に切った断面において、前記第３領域の前記第１及び第２領域に隣接する側面が、前記第１及び第２領域に向かって凸曲線を有することを特徴とする浮遊ケーブル。
2. 前記第３領域が、柔軟性を有する材料からなることを特徴とする請求項１に記載の浮遊ケーブル。

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