JP6177460B2 - 電力ケーブル構成装置及び構成装置により構成される電力ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブルの隣接する心の間のスペースに配置される電力ケーブル構成装置に関する。

本発明はまた、この種の電力ケーブル構成装置を備える電力ケーブルにも関する。

電力ケーブルを地中または海底上に設置する際、心の間のスペースに光ファイバーケーブルを介装することが実用上、少なくない。

光ファイバーケーブルを含む電力ケーブルとその構成装置が、文献ＳＥ−Ｃ２−５３０２７７に記載されている。この構成装置には、電力ケーブルと光ファイバーケーブルとの間の等電位を十分に図れないという問題がある。

文献ＤＥ−Ａ１−１９５０８８８８ Ａ１では、２つの心に配置した金属管の内部に、光ファイバーケーブルを設けて金属管と心の外側導電性プラスチック材とを接触させることにより、心と金属管との間で電位を等しくしている。

本発明の目的は、地上で試験することが可能な電力ケーブル構成装置及び電力ケーブルであって、電力ケーブルの試験中や動作中に光ファイバーケーブルが損傷することのないものを提供することである。

別の目的は、わずかな流量の海水にしか曝されないで光ファイバーと心との間で等電位を実現可能な電力ケーブル構成装置及び電力ケーブルであって、電力ケーブルの試験中や動作中に光ファイバーケーブルを損傷する危険性がないものを提供することである。

別の目的は、電力ケーブルを試験する際に、等電位でなくても、光ファイバーケーブルが損傷しないようにした、電力ケーブル構成装置及び電力ケーブルを提供することである。

別の目的は、スリットを通じてチャンバに光ファイバーケーブルを簡便に挿入することができることである。

この目的を達成すべく、電力ケーブルの隣接する心の間のスペースに配置される電力ケーブル構成装置は、電力ケーブルの断面形状及び長さに適合した、ポリマー材料の押出形成体を備える。前記形成体は第１の壁と第２の壁と第３の壁を備え、前記第１の壁は凸形であって、第１及び第２の端部を有する。前記第１の壁は、その外表面が電力ケーブルの被覆に面し、前記形成体は前記第２の壁から前記第３の壁まで延伸するチャンバ壁をさらに備え、前記チャンバ壁はチャンバを画定する内表面を有し、前記形成体は前記第２の壁と前記第３の壁との間に前記チャンバに至るスリットを画定し、前記チャンバは前記スリット経由で光ファイバーケーブルを受容するように構成され、前記内表面の少なくとも一部と前記外表面の少なくとも一部に、それぞれ半導体材料（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）が設けられ、前記内表面及び前記外表面は、前記半導体材料を介して電気的に相互接続されている。

これによって、電力ケーブルの金属部分と光ファイバーケーブルの金属部分との間の等電位性が改善される。

さらに、スリットには半導体材料（ここに半導体材料は構成装置の他の材料よりも高い摩擦を有する）が全く設けられていないため、スリットからチャンバに光ファイバーケーブルを簡単に挿入することができる。

また、目的を達成すべく、上記の電力ケーブルにおいて、隣接する心の間の各スペースに電力ケーブル構成装置が配置され、少なくとも１つの電力ケーブル構成装置には、スリット経由で挿入された光ファイバーケーブルが設けられる。

好ましくは、光ファイバーケーブル用チャンバの表面の少なくとも一部に前記半導体材料の内側層が設けられ、前記被覆に面する第１の壁の外表面の少なくとも一部に前記半導体材料の外側層が設けられ、前記内側層と外側層は、相互接続されている。

好適には、前記チャンバ壁の内側層と前記第１の壁の外側層とは、チャンバ表面から外表面まで、少なくともチャンバ壁及び前記第１の壁を経由して延伸している、半導体材料の接続層を介して相互接続されている。

好適には、チャンバ壁及び第１の壁は、共にチャンバの周縁部を画定する。

好ましくは、前記第１の壁と前記チャンバ壁とは、補強壁を介して相互接続され、前記接続層はチャンバ壁のチャンバ表面から前記第１の壁の外表面へ、前記補強壁を介して延伸している。

具体的には、前記接続層の厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである。

代替方法として、または追加で、前記内側層及び前記外側層の厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである。

これにより、構成装置の製造の間に添加される半導体材料の消費量の抑制と、それによる、構成装置のより安価な製造方法が達成される。

代替方法として、第１の壁を通って前記外表面から前記内表面まで（またはその逆に）、ほぼ均質に半導体材料が延伸する。

これにより、等電位性がより一層改善される。

好ましくは、第１の壁の壁厚は、２〜６ｍｍ、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは３ｍｍである。

好適には、チャンバ壁の壁厚は、２〜６ｍｍ、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは３ｍｍである。

好ましくは、チャンバの断面は、例えば円形または長円形といった、ほぼ環状である。代替方法として、または追加で、チャンバの断面は、例えば長円形または長方形といった、凸形の第１の壁の曲率半径の半径方向に延長された形状である。

これにより、チャンバの最適な形状が達成される。

好ましくは、前記第２の壁は凹形であって、第３及び第４の端部を有し、
前記第３の壁は凹形であって、第５及び第６の端部を有し、
前記第２の壁の第３の端部は前記第１の壁の前記第１の端部に接続され、
前記第３の壁の第５の端部は第１の壁の前記第２の端部に接続され、
前記第２及び第３の壁は隣接する一対の心に面するように適合され、
第２の壁の第４の端部及び第３の壁の第６の端部は前記形成体内の前記チャンバに通じる前記スリットを共に画定し、光ファイバーケーブルを前記チャンバに挿入することができるように、前記スリットは外形の延長部内に延伸している。これにより、形成体がさらに画定される。

用いられる材料が水密であるということと、スリットが閉じられているということとの組み合わせにより、チャンバ内を流通する水の量は全くないか、またはわずかしかない。この目的に関して水がなし得る貢献が全くまたはほとんどないため、これにより、十分な等電位化の必要性はより一層重要になる。

好ましくは、形成体はＰＶＣまたはＰＥといった、ポリマー材料から作られる。

好適には、半導体材料には、例えばＰＶＣまたはＰＥといったポリマー材料と、例えばカーボンブラックといった添加物との混合物が含まれる。

これにより、形成体の残りの材料に比べて、機械的特性と混合特性と接続特性に優れた費用効率の高い半導体材料が達成される。

好ましくは、第２及び第３の壁それぞれの外表面の凹形は、心の数及び心の直径に適合されている。これによって、構成外形と隣接する心との間の締り嵌めが達成され、心と外形によって、高度な機械的安定性を有しほぼ円形の断面を持つ電力ケーブルが形成される。

好適には、第１の壁の外表面の凸形は、電力ケーブルの直径の中心点に対する各心の円周上の点を通って描かれる架空の円に適合されている。

これによって、構成された際に大きな形状安定性を有する、即ち、ケーブルの敷設中に船から半径方向に高圧を受けても、構成された電力ケーブルの断面がほぼ円形であるような、電力ケーブルが達成される。

好ましくは、第１の壁は電力ケーブルの被覆に面し、前記第２及び第３の壁は隣接する一対の心に面し、前記構成装置のうちの少なくとも１つは、前記光ファイバーケーブルを内蔵する。

これによって、高安定性及び高強度の断面を有する電力ケーブルが達成され、したがって光ファイバーケーブルを機械的に保護することが可能になる。

好適には、第２及び第３の壁それぞれの外表面の凹形は、心の数及び心の直径に適合されている。

追加で、または代替方法として、第１の壁の凸形は、電力ケーブルの直径の中心点に対する、各心の円周上の点を通って描かれる架空の円に適合されている。

これによって、電力ケーブルの敷設及び取扱中に（例えばねじれが生じるような）望まない動きによってケーブルが変形する危険が軽減される、ほぼ円形の断面を有する電力ケーブルが達成される。

好ましくは、心の数は３であり、電力ケーブル構成装置の数は３であり、各心の直径は３０〜１４０ｍｍ、より好ましくは４０〜１３０ｍｍ、さらにより好ましくは５０〜１２０ｍｍの範囲にある。

これによって、既定の電圧レベルと既定の電流容量に対して最適化されたケーブルが達成される。

以下で、本発明は添付の図面を参照してより詳細に記載される。

本発明の第１の実施形態によって半導体層が設けられた、電力ケーブル構成装置の断面図である。 図１ａに示す電力ケーブル構成装置が設けられた電力ケーブルの内部の断面図である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、図１ａに示す電力ケーブル構成装置の変形形態の断面図である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、本発明の第２の実施形態による電力ケーブル構成装置の断面図である。 図３ａに示す電力ケーブル構成体が設けられた電力ケーブルの内部の断面図である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、図３ａに示す電力ケーブル構成装置の変形形態の断面図である。 図３ａに示す電力ケーブル構成装置の変形形態の断面図である。 図５ａに示す電力ケーブル構成装置の変形形態の断面図である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、図１ａに示す種類の電力ケーブル構成装置である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、図３ａに示す種類の電力ケーブル構成装置である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、図５ａに示す種類の電力ケーブル構成装置である。 代替方法によって構成された半導体層を有する、図５ｂに示す種類の電力ケーブル構成装置である。

図１ａは、第１の壁６、第２の壁８、第３の壁１０を有する押出形成体４の形態の電力ケーブル構成装置２を示す。第１の壁６は凸形であり、一方第２の壁８及び第３の壁１０は凹形である。その理由は、下記でさらに記載される。形成体の断面は、互いに反対にある１の端部５ａ及び第２の端部５ｂを有する。

外表面１０２を有する第１の壁６は、第１の端部６ａ及び第２の端部６ｂを有する。同様に、外表面１０４を有する第２の壁８は、第１の端部８ａ及び第２の端部８ｂを有する。同様に、外表面１０６を有する第３の壁１０は、第１の端部１０ａ及び第２の端部１０ｂを有する。第１の壁６の第１の端部６ａは、第２の壁の第１の端部８ａと第１の端部５ａにおいて接続しており、一方、第１の壁６の第２の端部６ｂは、第３の壁１０の第１の端部１０ａと、形成体４の第２の端部５ｂにおいて接続している。

第２の壁８の第２の端部８ｂは、第１の角度遷移部１２ａに続き、さらに第１の半径方向遷移部１４ａに続く。同様に、第３の壁１０の第２の端部１０ｂは、第２の角度遷移部１２ｂに続き、さらに第２の半径方向遷移部１４ｂに続く。

第１の角度遷移部１２ａ及び第２の角度遷移部１２ｂは、第１の半径方向遷移部１４ａ及び第２の半径方向遷移部１４ｂに向かって収束する。後者は、互いにほぼ平行であり、こうして第１の壁６の凸部のほぼ半径方向である。

本実施形態によると、第１の半径方向遷移部１４ａ及び第２の半径方向遷移部１４ｂは互いに距離を置いて配置され、開孔スリット１５を画定する。

形成体４の内部には、ほぼ環状の壁１８によってチャンバ１６が画定されており、チャンバ１６は内表面１００を有する。環状壁１８は、第１の壁６から距離を置いて配置され、第１の半径方向遷移部１４ａから第２の半径方向遷移部１４ｂまで延伸する。第１の補強壁２０ａ及び第２の補強壁２０ｂは、それぞれ、環状壁１８と第１の壁６との間に配置される。もちろん、円周壁間にある利用可能なスペースと、半径方向の強度の要件に応じて、補強壁の数は、２未満、即ち１、または２以上、即ち３、４、５、もしくはそれ以上であってよい。

構成装置２は、ＰＥ（例えばＭＤＰＥもしくはＨＤＰＥ）またはＰＶＣといったポリマー材料の押出成形によって作られており、数キロメートルの長さを有し得る。

チャンバ１６の環状壁１８の内表面１００には半導体材料２１の薄い内側層２１ａが設けられており、または内表面１００は半導体材料２１の薄い内側層２１ａから構成されている。同様に、第１の壁６の外表面１０２には半導体材料２１の薄い外側層２１ｂが設けられており、または外表面１０２は半導体材料２１の薄い外側層２１ｂから構成されている。

半導体材料２１の薄い内側層２１ａと薄い外側層２１ｂは、チャンバ１６の環状壁１８の内表面１００上の内側層２１ａから延伸し、さらに環状壁１８の横延伸、補強壁２０ａ及び第１の壁６の横延伸を経由して第１の壁６の外表面１０２上の外側層２１ｂまで延伸している、半導体材料２１の薄い接続層２１ｃによって相互接続されている。

同様に、半導体材料のさらなる薄い接続層２１ｄは、内側層２１ａから補強壁２０ｂを経由して第１の壁６の外表面１０２まで延伸している。

半導体材料２１の薄い層２１ａ〜２１ｄは、カーボンブラックといった添加物とポリマー材料（例えばＭＤＰＥ、ＨＤＰＥまたはＰＶＣ）とを混合することによって製造される。形成体用のポリマー材料自体、及び薄い層２１ａ〜２１ｄ用の半導体材料は、次いで、共押出成形プロセスの間、種々のマウスピースを介して供給される。こうして半導体材料２１の供給によって薄い層２１ａ〜２１ｄが形成される一方、ポリマー材料の供給によって形成体４の残りの部分が形成される。

半導体材料２１の薄い層２１ａ〜２１ｄの厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである。

半導体材料２１の層２１ａ〜２１ｄの機能は、以下でさらに記載される。

第１の補強壁２０ａだけに半導体材料２１の薄い接続層を設けること、即ち第２の補強壁２０ｂにはこうした層を設けないことが可能であることは、留意されるべきである。

図１ｂは、３つの隣接する、第１、第２、及び第３の心２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けられた電力ケーブル２２の内部を示す。第１、第２及び第３の心２４ａ、２４ｂ、２４ｃにはそれぞれ、中心から周縁に向かって、導電体２５ａ、中央の半導体層２５ｂ、絶縁層２５ｃ、中間の半導体層２５ｄ、膨張材料層２５ｅ、鉛または溶接もしくは接着された（アルミニウムといった）金属のシースから作られた金属スクリーン２５ｆ、及び周縁部の半導体の覆い２５ｇが設けられている。

中央の半導体材料層２５ｂ及び中間の半導体材料層２５ｄは、電場の強度を制御する絶縁層２５ｃに向けて、平滑な表面を形成している。膨張材料層２５ｅは、水が鉛のスクリーン２５ｆを通って浸透した場合、水密を強化する。

各心２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、電力ケーブル２２の直径の中心１９、即ち中心スペース２７ｄにある中心１９に対する、円周上の点２６ａ、２６ｂ、２６ｃを有する。当該３つの円周上の点２６ａ、２６ｂ、２６ｃは共に、中心点１９に対する架空の円２６ｄを形成している。

第１の心２４ａと第２の心２４ｂは、接点２３ａにおいて互いに接し、架空の円２６ｄと共に周縁スペース２７ａを画定する。同様に、第２の心２４ｂと第３の心２４ｃとは接点２３ｂを有し、架空の円２６ｄと共に第２の周縁スペース２７ｂを画定する。第３の心２４ｃと第１の心２４ａとは接点２３ｃを有し、架空の円２６ｄと共に第３の周縁スペース２７ｃを画定する。第１、第２及び第３の心２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、接点２３ａ、２３ｂ、２３ｃの間に中心スペース２７ｄを画定する。

周縁スペース２７ａに、第１の構成装置２ａが設けられている。同様に、第２の構成装置２ｂは第２の周縁スペース２７ｂに配置され、第３の構成装置２ｃは第３の周縁スペース２７ｃに配置されている。

心２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び構成装置２ａ、２ｂ、２ｃを１つのユニットとして共に保持し、円形の筒型形状を保持し、並びに機械的保護及び引張強度を提供するため、電力ケーブルには被覆２８が設けられている。周縁部から中心点１９に向かって、被覆２８は、ポリプロピレン（ＰＰ）から作られた糸、または押出成形されたポリエチレン（ＰＥ）の覆いの２つの層２９ａ、第１の鋼線防護層２９ｂ、半導体層の敷設バンドによる第１の保護層２９ｃ、第２の鋼線防護層２９ｄ、半導体層の敷設バンドによる第２の保護層２９ｅを備える。第１及び第２の層２９ｃ、２９ｅは、比較的軟らかい。

電力ケーブルの機械的特性の既定の要件、即ちケーブルの敷設中の引張強度や、衝撃及び摩耗に対する機械的保護（海底上におけるものも同様）に応じて、層２９ｂ及び２９ｃが省略されてよいことは、留意されるべきである。

同様の理由により、鋼線防護層２９ｂ、２９ｄ及び敷設バンド２９ｃ、２９ｅの数は、図１ｂに示すものよりも多くてよい。

図１ｂから理解できるように、各構成装置２ａ、２ｂ、２ｃの第２及び第３の壁８、１０の外表面１０４、１０６の凹形は、それぞれ心２４ａ、２４ｂ、２４ｃの直径に依存する。同様に、各構成装置２ａ、２ｂ、２ｃの第１の壁６の外表面１０２の凸形は、架空の円２６ｄの曲率半径に依存する。

細長い光ファイバーケーブル３０は、金属管３２ａ内に、例えばゲルといった充填材３２ｂと共に、光ファイバー光波導体３１、即ち光ファイバーの束を備える。金属管３２ａは、半導体材料３３の層で覆われている。光ファイバーケーブル３０は、構成装置２ａのチャンバ１６に収納される。

代替方法として、光ファイバーケーブル３０は、充填材なしで製造されてよい。さらに、光ファイバーケーブル３０は、他の種類の保護被覆を伴って製造されてよい。

光ファイバーケーブル３０と電力ケーブル２２の金属部分との間の電位の増大を回避するためには、光ファイバーケーブル３０の金属管３２ａの半導体層３３と、心２４ａ、２４ｂ、２４ｃの金属スクリーン２５ｆ及び防護層２９ｂ、２９ｄとの間に、十分な電気的接触が確立されていることが重要である。これは、構成中に、光ファイバーケーブル３０をチャンバ１６に挿入することによって最初に実施される。上記の範囲の厚さを持つ半導体材料２１の薄い内側層２１ａが、環状壁１８の内表面１００周辺に延伸している。こうして、環状壁１８のどの部分が光ファイバーケーブル３０と接触するかに関わらず、半導体材料２１の内側層２１ａとの接触が確立される。

次いで、構成装置２ａ〜２ｃの凹形の第２及び第３の壁８、１０は、心２４ａ〜２４ｃに対して取り付けられる。構成装置２ａ〜２ｃを所定の位置に保持するため、層２９ｅ、２９ｄ、２９ｃ、２９ｂ、及び２９ａが、心及び構成装置２ａ〜２ｃの外側に取り付けられる。

さらに、半導体材料２１の薄い層２１ａ〜２１ｄがチャンバ１６から第１の壁６の外表面１０２に延伸しているという事実によって、半導体敷設バンドの第２の層２９ｅとの電気的接触が確立され、結果として第２の鋼防護層２９ｄ、半導体敷設バンドの第１の層２９ｃ、及び第１の鋼防護層２９ｂとの電気的接触も、確立される。

次いで、周縁の半導体の覆い２５ｇを介して各心２４ａ、２４ｂ、２４ｃの金属スクリーン２５ｆとの接触点が構成される円周上の点２６ａ、２６ｂ、２６ｃにおいて、半導体敷設バンドの第２の層２９ｅ、防護層２９ｂ、２９ｄと心２４ａ、２４ｂ、２４ｃとの間に、電気的接触が確立される。

この結果、光ファイバー３０と心２４ａ〜２４ｃのうちの任意の１つ、または防護層２９ｂ、２９ｄといった任意の他の周囲の金属部分との間で、電位が増大する危険は回避される。

もちろん、このことは、光ファイバーケーブルが構成要素２ｂ及び／または２ｃのチャンバに収納されている場合にも、同様に関連する。

図２は、電力ケーブル構成装置２の変形形態を示す。本形態によると、補強壁２０ａ、２０ｂは、当該補強壁間にある第１の壁６と共に、少なくとも部分的には半導体材料の均質的な壁２１ｆであり、しかし好ましくは、半導体材料の均質的な壁２１ｆによって構成されている。さらに、チャンバ１６を画定する壁１８は、少なくとも部分的には半導体材料の均質的な壁２１ｆであり、しかし好ましくは、補強部材２０ａと２０ｂとの間で、スリットに向けてチャンバ延伸部の約半分まで、半導体材料の均質的な壁２１ｆによって構成されている。壁１８の内表面１００の残りの部分には、半導体材料の薄い内側層２１ａが設けられている。

代替方法として、チャンバ１６を画定している壁１８の残りの部分も、半導体材料によって均質的に構成されていてよい。

もちろん、電気的接触面を増大させるため、壁６の外表面１０２の一部または残りの部分、即ち第１の端部６ａと第２の端部６ｂの間には、半導体材料の薄い層が設けられていてよい。代替方法として、壁６の一部または全部は、即ち第１の端部６ａから第２の端部６ｂまで、半導体材料によって均質的に構成されていてよい。

図３ａは、ＰＥ（例えばＭＤＰＥもしくはＨＤＰＥ）またはＰＶＣといったポリマー材料の押出成形によって作られた、構成装置２の第２の実施形態を示す。

本実施形態でも、形成体４の第１の壁６は凸形であり、第１の端部６ａ及び第２の端部６ｂを有する。第２の壁８は凹形であり、第１の端部８ａ及び第２の端部８ｂを有する。第３の壁１０は凹形であり、第１の端部１０ａ及び第２の端部１０ｂを有する。第１、第２及び第３の壁は、上記図１に関連して示すとおり、互いに接続されている。

しかし、本実施形態によると、第２の壁８の第２の端部８ｂは、第１の湾曲遷移部１３ａに続き、さらに第１の半径方向遷移部１４ａに続く。同様に、第３の壁１０の第２の端部１０ｂは、第２の湾曲遷移部１３ｂに続き、さらに第２の半径方向遷移部１４ｂに続く。本実施形態でも、第１の半径方向遷移部１４ａと第２の半径方向遷移部１４ｂとは、互いにほぼ平行であり、したがって第１の壁６の凸形のほぼ半径方向である。

しかし、本実施形態によると、第１の半径方向遷移部１４ａと第２の半径方向遷移部１４ｂとは、互いの間に距離を置かずに配置されている。即ち、スリット１５は、少なくとも取付時には閉じている（明瞭化のため、スリットはいくぶん開いているようにして示されているが）。

本実施形態でも、チャンバ１６を画定する環状壁１８は、第１の半径方向遷移部１４ａから第２の半径方向遷移部１４ｂまで延伸している。環状チャンバ壁１８は、第１の壁６と共同で周縁部２０ｃを有する。

本実施形態によると、環状壁１８の内表面１００には、半導体材料２１の薄い内側層２１ａが設けられている。第１の壁６と共通の周縁部２０ｃの内側上の薄い層２１ａの一部は、２１ｅとして示されている。

さらに、周縁部２０ｃの外表面１０２には半導体材料２１の薄い外側層２１ｂが設けられている。接続層２１ｃ（即ち半導体材料２１の紐状部）、及びそれから横方向に分離されている第４の層２１ｄ（即ち半導体材料２１の紐状部）は、内側層２１ａから、部分２１ｅにおいて第１の壁６を通って外側層２１ｂまで延伸し、これによって層２１ａと層２１ｂとを電気的に相互接続している。

再び、半導体材料２１の薄い層２１ａ〜２１ｄは、共押出成形プロセスに先立ってポリマー材料（例えばＰＥまたはＰＶＣ）中に混合されたカーボンブラックから出来ていてよい。

薄い内側層２１ａと薄い外側層２１ｂとの間に単一の薄い層２１ｃのみを設けることが可能であることは、留意されるべきである。代替方法として、部分２０ｃの大きさと薄い接続層２１ｃ、２１ｄなどの厚さとに応じて、２よりも多い、例えば３、４から任意の数までの、横に配置された薄い層を設けることは可能である。

図３ｂは、第１、第２、及び第３の、３つの隣接する心２４ａ、２４ｂ、２４ｃが設けられた電力ケーブル２２の内部を示す。これらは、図１ｂの実施形態と同様に形作られ、したがって互いに接触する周縁の半導体の覆い２５ｇがそれぞれに設けられている。

この場合にも、第１、第２及び第３の構成装置２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれ第１、第２、及び第３の心２４ａ、２４ｂ、２４ｃの間の周縁のスペースに配置されている。

光ファイバーケーブル３０は、構成装置２ａのチャンバ１６に収納される。

上記の範囲の厚さを持つ半導体材料２１の薄い内側層２１ａが、環状壁１８の内表面１００周辺に延伸している。こうして、環状壁１８のどの部分が光ファイバーケーブル３０と接触するかに関わらず、半導体材料２１の薄い層２１ａ〜２１ｄと、光ファイバーケーブル３０との間の接触が確立される。

半導体材料２１の薄い層２１ａ〜２１ｄがチャンバ１６から第１の壁６の外表面１０２に延伸しているという事実によって、半導体敷設バンドの第２の軟らかい層２９ｅを介して鋼防護層２９ｄとの電気的接触が確立され、結果として半導体敷設バンドの第１の層２９ｃ、及び第１の鋼防護層２９ｂとの電気的接触も、確立される。

電気的接触は、円周上の点２６ａ〜２６ｃにおいて、各心の周縁の半導体の覆い２５ｇを介して、また、半導体敷設バンドの第２の層２９ｅを介して、また、もちろん層２９ｂ〜２９ｄをも介して、心２４ａ、２４ｂ、２４ｃの間でも確立されている。

こうして、また図１ａ及び１ｂに関連して上記で既に示したように、光ファイバー３０と心２４ａ〜２４ｃのうちの任意の１つ、または防護層２９ｂ、２９ｄといった周囲の他の金属部分との間で、電位差が増大する危険は回避される。

再び、このことは、光ファイバーケーブルが構成体２ｂ及び／または２ｃのチャンバに収納されている場合にも、同様に関連する。

図４は、電力ケーブル構成装置２の変形形態を示す。本形態によると、第１の壁６とチャンバ壁１８の周縁部２０ｃは、少なくとも部分的には半導体材料２１の均質的な壁２１ｆであり、しかし好ましくは、半導体材料２１の均質的な壁２１ｆによって構成されている。

ほぼ均質的な壁２１ｆは、第１の壁６と第２の壁８と第３の壁１０のそれぞれの間の領域まで、チャンバ壁１８に沿ってさらに延伸している。半導体材料で完全には構成されていない壁１８の内表面１００の残りの部分は、半導体材料２１の薄い内側層２１ａで覆われているか、または薄い内側層２１ａで構成されている。

図５ａは、図３ａに示すのと同じ種類の電力ケーブル構成装置を示すが、壁１８は、周縁部２０ｃから始まってスリット１５まで延伸する、半径方向に細長いチャンバ１６を画定している。

チャンバ壁１８の内表面１００（周縁部２０ｃの内部を含む）には、半導体材料２１の薄い内側層２１ａ（及び２１ｅ）が設けられている。周縁部２０ｃの外表面１０２にも、半導体材料２１の薄い外側層２１ｂが設けられている。内側層２１ａと外側層２１ｂとを互いに電気的に接続するため、周縁部２０ｃの横方向延伸の一部には、横方向に分離された半導体材料２１の第３の薄い接続層２１ｃ及び第４の薄い接続層２１ｄが設けられている。上記で既に記載したとおり、半導体材料は、共押出成形プロセスに先立ってポリマー材料中（例えばＰＥまたはＰＶＣ）に混合されたカーボンブラックであってよい。

図５ｂは、図５ａに示す電力ケーブル構成装置の代替形態を示す。第１の壁６と共通であるチャンバ壁１８の周縁部２０ｃの横方向延伸は、少なくとも部分的に、半導体材料２１のほぼ均質的な壁２１ｆによって構成されている。壁１８の内表面１００の残りの部分は、半導体材料２１の薄い内側層２１ａで覆われている。

図６は、図１ａ及び２に示す実施形態の変形形態を示す。一方、図７は、図３ａ及び４に示す実施形態の変形形態を示す。図６及び図７から分かるとおり、チャンバ壁１８の環状延伸部の断面の約半分のみに、半導体材料２１が均質的に設けられている。環状の表面１００の残りの部分には、均質的にであれ、薄い内側層の形態であれ、半導体材料２１は設けられていない。

図８は、図５ａに示す実施形態の変形形態を示す。後者とは異なり、チャンバ壁１８の周縁部２０ｃの内表面１００には、半導体材料２１の薄い内側層（図５ａの番号２１ｅを参照）は設けられていない。同じことは、チャンバ壁１８のスリット１５に最も近接する部分にも関する。

同様に、図３ａ〜３ｂに示す実施形態において、チャンバ１６に面する周縁部２０ｃの内表面１００上への、半導体材料の層の提供を省略することも可能である。

同様に、図１ａ〜１ｂに示す実施形態において、チャンバ壁１８の内壁６に最も近い部分への、半導体材料の層の提供を省略することも、さらに可能である。

図９は、図５ｂの実施形態の変形形態を示す。本形態によると、チャンバ壁１８のスリット１５に最も近い部分には、半導体材料の薄い内側層は設けられない。

もちろん、図１ａ〜４に示す全ての実施形態には、図６〜９に示すとおり、チャンバ壁のほぼ内周全体には延伸しない、半導体材料の薄い内側層が設けられてよい。

図２、４、６、７に示す実施形態のとおり、図５ｂに示すチャンバ壁１８の部分も、半導体材料から均質的に作られていてよいということは、さらに理解されるべきである。

図１ａ、２及び６の電力ケーブル構成装置に、図３ａ、４、５ａ及び５ｂ、７、８、並びに９に関連して記載された種類のスリット１５が設けられていてよいことは、理解されるべきである。

さらに、図３ａ、４、５ａ及び５ｂ、７、８、並びに９の電力ケーブル構成装置に、図１ａ、２、及び６に関連して記載された種類のスリット１５が設けられていてよいことは、理解されるべきである。

示される実施形態全ての第１の壁６の外表面１０２の全体または一部に半導体材料層２１の薄い外側層が設けられていてよいことも、理解されるべきである。

図１ｂ及び３ｂに示す電力ケーブルには、場合により、２より少ない数、即ち１、または２より多い数、即ち３もしくはそれより多くのの防護層２９ｂ、２９ｄが設けられていてよいことも、理解されるべきである。同様に、電力ケーブルには、２より少ない数、即ち１、または２より多い数、即ち３もしくはそれより多くの敷設バンド２９ｃ、２９ｅが設けられていてよい。

上記の実施形態の全てにおいて、第１、第２及び第３の壁６、８、１０及びチャンバ壁は、２〜６ｍｍ、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲内の、最も好ましくは３ｍｍの厚さを有する。同じことは、図１ａ、１ｂ、２及び６に示す実施形態の補強壁２０ａ、２０ｂにも関する。

第１の壁６の厚さは、第２の壁８、第３の壁１０、またはチャンバ壁１８の厚さ、並びに図１ａ、１ｂ、２及び６の実施形態の補強壁２０ａ、２０ｂの厚さと同じでなくてよいことは、留意されるべきである。この事実は、同様に、第２の壁８、第３の壁１０、及びチャンバ壁１８の厚さ、並びに図１ａ、１ｂ、２及び６の実施形態の補強壁２０ａ、２０ｂの厚さに関する。
以下、付記を記す。
[付記１]
電力ケーブル（２２）の隣接する心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）間のスペースに配置されるための電力ケーブル構築具であって、ポリマー材料から作られ、前記電力ケーブルの断面形状及び伸長に対して適合された押出外形体（４）を備え、前記外形体（４）は第１の壁（６）と第２の壁（８）と第３の壁（１０）を備え、前記第１の壁（６）は凸形であって、互いに反対にある第１及び第２の端部（６ａ、６ｂ）を有し、前記第１の壁（６）は前記電力ケーブル（２２）の被覆（２８）に面するように適合された外表面（１０２）を有し、前記外形体は前記第２の壁（８）から前記第３の壁（１０）まで延伸するチャンバ壁（１８）をさらに備え、前記チャンバ壁（１８）はチャンバ（１６）を画定する内表面（１００）を有し、前記外形体（４）は前記第２の壁（８）と前記第３の壁（１０）との間に前記チャンバ（１６）に至るスリット（１５）を画定し、前記チャンバ（１６）は前記スリット（１５）経由で光ファイバーケーブル（３０）を受容するように適合され、
前記第２の壁（８）は凹形であって、互いに反対にある第３及び第４の端部（８ａ、８ｂ）を有し、
前記第３の壁（１０）は凹形であって、第５及び第６の端部（１０ａ、１０ｂ）を有し、
前記第２の壁（８）の前記第３の端部（８ａ）は前記第１の壁（６）の前記第１の端部（６ａ）に接続され、
前記第３の壁（１０）の前記第５の端部（１０ａ）は前記第１の壁（６）の前記第２の端部（６ｂ）に接続され、
前記第２及び第３の壁（８、１０）は隣接する一対の心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）に面するように適合され、
前記第２の壁（８）の前記第４の端部（８ｂ）及び前記第３の壁（１０）の前記第６の端部（１０ｂ）は前記外形体（４）内の前記チャンバ（１６）に通じる前記スリット（１５）を共に画定し、光ファイバーケーブル（３０）を前記チャンバ（１６）に挿入することができるように、前記スリットは前記外形の前記延長部内に延伸しており、前記内表面（１００）の少なくとも一部に半導電性材料（２１）が設けられ、前記外表面（１０２）の少なくとも一部に半導電性材料（２１）が設けられ且つ前記内表面（１００）及び前記外表面（１０２）は、前記半導電性材料（２１）によって電気的に相互接続されていることを特徴とする、電力ケーブル構築具。
[付記２]
− 前記光ファイバー（３０）用の前記チャンバ（１６）の前記表面（１００）の少なくとも一部に、前記半導電性材料（２１）の内側層（２１ａ）が設けられ、
− 前記被覆（２８）に面する前記第１の壁（６）の前記外表面（１０２）の少なくとも一部に、前記半導電性材料（２１）の外側層（２１ｂ）が設けられ、
− 前記内側層及び外側層（２１ａ、２１ｂ）が相互接続されている、
付記１に記載の電力ケーブル構築具。
[付記３]
前記チャンバ壁（１８）の前記内側層（２１ａ）及び前記第１の壁（６）の前記外側層（２１ｂ）は、前記チャンバ表面（１００）から前記外表面（１０２）まで、少なくとも前記チャンバ壁及び前記第１の壁（６）を経由して延伸している、半導電性材料（２１）の接続層（２１ｃ）を介して相互接続されている、付記１または２に記載の電力ケーブル構築具。
[付記４]
前記チャンバ壁（１８）及び前記第１の壁（６）は、共に前記チャンバの周縁部（２０ｃ）を画定する、付記１から３の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記５]
前記第１の壁（６）と前記チャンバ壁（１８）とは、補強壁（２０ａ、２０ｂ）を介して相互接続され、前記接続層（２１ｃ）は前記チャンバ壁（１８）の前記チャンバ表面（１００）から前記第１の壁（６）の前記外表面（１０２）へ、前記補強壁（２０ａ、２０ｂ）を経由して延伸している、付記１または２に記載の電力ケーブル構築具。
[付記６]
前記接続層（２１ｃ）の前記厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである、付記３または４に記載の電力ケーブル構築具。
[付記７]
前記内側層（２１ａ）及び外側層（２１ｂ）のうちの少なくとも１つの厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである、付記２から６の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記８]
前記半導電性材料（２１）は、前記外表面（１０２）から前記内表面（１００）まで、またはその逆方向に、前記第１の壁（６）を通ってほぼ均質に延伸する、付記１から５の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記９]
前記第１の壁（６）の壁厚は２〜６ｍｍの範囲、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは３ｍｍである、付記１から８の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１０]
前記チャンバ壁（１８）の壁厚は２〜６ｍｍの範囲、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは３ｍｍである、付記１から９の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１１]
前記チャンバ（１６）の断面は、例えば円形または長円形といったほぼ環状である、付記１から１０の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１２]
前記チャンバ（１６）の前記断面は、例えば長円形または長方形といった、前記凸形の第１の壁（６）の曲率半径の半径方向に延長された形状である、付記１から１０の何れか１項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１３]
前記外形体（４）は、例えばＰＶＣまたはＰＥといったポリマー材料から作られている、付記１から１２の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１４]
前記半導電性材料（２１）には、例えばＰＶＣまたはＰＥといったポリマー材料と、例えばカーボンブラックといった添加物との混合物が含まれる、付記１から１３の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１５]
前記第２及び第３の壁（８、１０）それぞれの前記外表面の前記凹形は、前記心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の数及び前記心の直径に適合されている、付記１から１４の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１６]
前記第１の壁（６）の前記外表面の前記凸形は、前記電力ケーブルの前記直径の中心点（１９）に対する心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の円周上の点（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）を通って描かれる架空の円（２６ｄ）に適合されている、付記１から１５の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具。
[付記１７]
前記電力ケーブル構築具（２ａ、２ｂ、２ｃ）は隣接する心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）間の前記スペースに配置され、前記電力ケーブル構築具（２ａ、２ｂ、２ｃ）のうちの少なくとも１つは前記スリット（１５）を経由して挿入された光ファイバーケーブル（３０）を内包する、付記１から１６の何れか一項に記載の電力ケーブル構築具を複数備える電力ケーブル。
[付記１８]
前記第１の壁（６）は前記電力ケーブル（２２）の被覆（２８）に面し、
前記第２及び第３の壁（８、１０）は隣接する一対の心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）に面し、
前記構築具（２ａ、２ｂ、２ｃ）のうちの少なくとも１つは前記光ファイバーケーブル（３０）を内包する、
付記１７に記載の電力ケーブル。
[付記１９]
前記第２及び第３の壁（８、１０）それぞれの前記凹形は、前記心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の数及び前記心の直径に適合されている、付記１８に記載の電力ケーブル。
[付記２０]
前記第１の壁（６）の前記凸形は、前記電力ケーブルの前記直径の中心点（１９）に対する各心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の円周上の点（２６）を通って描かれる架空の円に適合されている、付記１８または１９に記載の電力ケーブル。
[付記２１]
前記心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の数は３であり、電力ケーブル構築具（４；４ａ、４ｂ、４ｃ）の数は３であり、各心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の直径は３０〜１４０ｍｍ、より好ましくは４０〜１３０ｍｍ、さらにより好ましくは５０〜１２０ｍｍの範囲にある、付記１７から２０の何れか一項に記載の電力ケーブル。

Claims (15)

1. 電力ケーブル（２２）の隣接する心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）間のスペースに配置される電力ケーブル構成装置であって、
   ポリマー材料から作られ、前記電力ケーブルの断面形状及び長さに適合した押出形成体（４）を備え、前記形成体（４）は第１の壁（６）と第２の壁（８）と第３の壁（１０）を備え、前記第１の壁（６）は凸形であって、第１及び第２の端部（６ａ、６ｂ）を有し、前記第１の壁（６）は、その外表面（１０２）が前記電力ケーブル（２２）の被覆（２８）に面し、前記形成体は前記第２の壁（８）から前記第３の壁（１０）まで延伸するチャンバ壁（１８）をさらに備え、前記チャンバ壁（１８）はチャンバ（１６）を画定する内表面（１００）を有し、前記形成体（４）は前記第２の壁（８）と前記第３の壁（１０）との間に前記チャンバ（１６）に至るスリット（１５）を画定し、前記チャンバ（１６）は前記スリット（１５）経由で光ファイバーケーブル（３０）を受容するように構成され、
   前記第２の壁（８）は凹形であって、第３及び第４の端部（８ａ、８ｂ）を有し、
   前記第３の壁（１０）は凹形であって、第５及び第６の端部（１０ａ、１０ｂ）を有し、
   前記第２の壁（８）の前記第３の端部（８ａ）は前記第１の壁（６）の前記第１の端部（６ａ）に接続され、
   前記第３の壁（１０）の前記第５の端部（１０ａ）は前記第１の壁（６）の前記第２の端部（６ｂ）に接続され、
   前記第２及び第３の壁（８、１０）は隣接する一対の心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）に面するように構成され、
   前記第２の壁（８）の前記第４の端部（８ｂ）及び前記第３の壁（１０）の前記第６の端部（１０ｂ）は前記形成体（４）内の前記チャンバ（１６）に通じる前記スリット（１５）を共に画定し、光ファイバーケーブル（３０）を前記チャンバ（１６）に挿入することができるように、前記スリット（１５）は前記形成体（４）の延長部に延伸しており、前記内表面（１００）の少なくとも一部に半導体材料（２１）が設けられ、前記外表面（１０２）の少なくとも一部に、半導体材料（２１）が設けられ、前記内表面（１００）及び前記外表面（１０２）は、前記半導体材料（２１）によって電気的に相互接続されている、電力ケーブル構成装置。
2. 前記光ファイバー（３０）用の前記チャンバ（１６）の前記内表面（１００）の少なくとも一部に、前記半導体材料（２１）の内側層（２１ａ）が設けられ、
   前記被覆（２８）に面する前記第１の壁（６）の前記外表面（１０２）の少なくとも一部に、前記半導体材料（２１）の外側層（２１ｂ）が設けられ、
   前記内側層及び外側層（２１ａ、２１ｂ）が相互接続されている、
   請求項１に記載の電力ケーブル構成装置。
3. 前記内側層（２１ａ）及び外側層（２１ｂ）のうちの少なくとも１つの厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである、請求項２に記載の電力ケーブル構成装置。
4. 前記チャンバ壁（１８）の前記内側層（２１ａ）及び前記第１の壁（６）の前記外側層（２１ｂ）は、前記内表面（１００）から前記外表面（１０２）まで、少なくとも前記チャンバ壁及び前記第１の壁（６）を経由して延伸している、半導体材料（２１）の接続層（２１ｃ）を介して相互接続されている、請求項２または３に記載の電力ケーブル構成装置。
5. 前記チャンバ壁（１８）及び前記第１の壁（６）は、共に前記チャンバの周縁部（２０ｃ）を画定する、請求項１から４の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
6. 前記第１の壁（６）と前記チャンバ壁（１８）とは、補強壁（２０ａ、２０ｂ）を介して相互接続され、前記接続層（２１ｃ）は前記チャンバ壁（１８）の前記内表面（１００）から前記第１の壁（６）の前記外表面（１０２）へ、前記補強壁（２０ａ、２０ｂ）を経由して延伸している、請求項４または５に記載の電力ケーブル構成装置。
7. 前記接続層（２１ｃ）の厚さは０．０１〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．３５ｍｍ、さらにより好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、さらにより好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは０．２ｍｍである、請求項４から６のいずれか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
8. 前記半導体材料（２１）は、前記外表面（１０２）から前記内表面（１００）まで、またはその逆方向に、前記第１の壁（６）を通ってほぼ均質に延伸する、請求項１から７の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
9. 前記第１の壁（６）の壁厚は２〜６ｍｍの範囲、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは３ｍｍである、請求項１から８の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
10. 前記チャンバ壁（１８）の壁厚は２〜６ｍｍの範囲、より好ましくは２．５〜４ｍｍの範囲にあり、最も好ましくは３ｍｍである、請求項１から９の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
11. 前記チャンバ（１６）の断面は、例えば円形または長円形といったほぼ環状である、請求項１から１０の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
12. 前記チャンバ（１６）の断面は、例えば長円形または長方形といった、前記凸形の第１の壁（６）の曲率半径の半径方向に延長された形状である、請求項１から１０の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
13. 前記第２及び第３の壁（８、１０）それぞれの前記外表面の凹形は、前記心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の数及び直径に適合している、請求項１から１２の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置。
14. 電力ケーブル構成装置（２ａ、２ｂ、２ｃ）は隣接する心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）間の各スペースに配置され、少なくとも１つの電力ケーブル構成装置（２ａ、２ｂ、２ｃ）には、前記スリット（１５）経由で挿入された光ファイバーケーブル（３０）が内包される、請求項１から１３の何れか一項に記載の電力ケーブル構成装置を複数備える電力ケーブル。
15. 前記第１の壁（６）は前記電力ケーブル（２２）の被覆（２８）に面し、
    前記第２及び第３の壁（８、１０）は隣接する一対の心（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）に面し、
    前記構成装置（２ａ、２ｂ、２ｃ）のうちの少なくとも１つは前記光ファイバーケーブル（３０）を内包する、
    請求項１４に記載の電力ケーブル。

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