JP6715850B2 - 切断可能な海洋エネルギー装置のアレイケーブルのための接続システム - Google Patents
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Description
本出願は、「切断可能な海洋エネルギー装置のアレイケーブルのための接続システム」という名称で2014年10月27日に出願された米国特許仮出願第62/069,235号の利益を主張する。米国特許仮出願第62/069,235号の内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
図3に示されたように、フローティングI型管202は通常運用中にOEC302に堅固に取り付けられる。I型管202をプラットフォーム304から切断するために、フローティングI型管202は図4aおよび図4bに示されたようにその浮遊吃水まで下げられ、次いで小型支援船を備えたOECから引き離されるはずである。このことは、システムを保持するOECステーションが切断されている間、必要であるに過ぎないはずである。OECは運用および整備活動のために陸上にある間に、浮きは2つ以上の電気ケーブルを支持するように設計される。配備前に、フローティングI型管の閉囲されたベイは必要な浮力を確保するために加圧されることが可能である。
大きな運用よび整備作業の場合にアレイケーブルの導電体の速やかな接続および再接続を可能にするために、(例えばネクサンスまたはNKTのカタログに説明されたような)通常の分離可能な高電圧のT型コネクタを使用してもよい。アレイケーブルをOECユニットと接続するために、接続箱を利用してもよい。少なくとも1つの接続箱はフローティングI型管上に配置される。標準生産中に、2つ以上の海底ケーブル502は、図5aに示されたようにI型管の頂部で接続箱506上のOECのスイッチギアに接続された、予め配線されたOECケーブル504に接続される。接続箱506は、業界基準の分離可能な電気コネクタを使用することにより、導体の速やかな切断および再接続が可能になるはずである。OECがエネルギーを生産しているときは、I型管を通過する2つの海底ケーブル502は、OECユニットに搭載されたスイッチギアに由来するOECケーブル504に接続される。OECを取り出す必要がある場合、OECスイッチギアに由来するOECケーブル504は、フローティングI型管に搭載された接続箱506から切断される。この条件で電力は2つの隣接したOEC間を流れることができ、図5bに示されたようにI型管を配備する準備ができる。
図6は本発明のフローティングI型管202の構成要素を表す。フローティングI型管202は、リフティングパッド目602、閉囲されたベイ604、I型管606、および鐘形608を含む。リフティングパッド目602はOECに接続/切断中(例えばI型管をOECまで持ち上げている間)にI型管202を取り扱う手段を提供する。またリフティングパッド目602は、整備のために電気コネクタに近づくために閉囲されたベイ604のカバーを取り除くのに役立つ。この閉囲されたベイ604は、標準生産中に浮遊している場合、ケーブル電気コネクタに必要な保護を提供する。
本発明は2つの見込まれる設置方法が可能であり、それに従ってアレイケーブルをOECユニットが設置される前に設置することができ、またはOECのユニットがシステムを保持するそれらのステーションに接続された後に設置することができる。
フローティングI型管のブイは、システムを保持するステーションとしてアレイケーブルを使用して、場所を維持することができるので、OECユニットが適所に設置される前にフローティングI型管のブイを配備することができる。次いで実際にOECユニットが適所に移される前に、アレイケーブル網が設置されるはずである。図9は海洋エネルギーファームのための既設のアレイケーブル902を示す。
またアレイケーブルは、例えばOECユニットがそれらの場所に設置され、システムを保持するそれらのステーションに接続された後に設置されてもよい。この場合、陸上でのその最後の組立段階中にフローティングI型管202をすでにOECに接続することができる。次いで図11に示されたようにOECから電気ケーブルを引っ張るためにプリングヘッドおよびガイドワイヤを使用して、アレイケーブル902を固定されたI型管の場合のように設置することができる。
フローティングI型管は、OECユニットから切断されると、その場で種々の環境条件に耐えるように設計されている。設計は(図2に示されたような)その浮遊条件において1年の暴風雨の間に特定の場所で研究された。数値コードOrcaFlexを使用して、構造上の波および潮流に起因する流体力を考慮してフローティングI型管を分析した。不規則波について、Joint North Sea Wave Observation Project(JONSWAP)(合同北海波観測プロジェクト)のスペクトルで3〜7.65メートルの範囲の著しく高い波を13.6秒の波の周期で検討した。その結果の要約が図12に示されている。前後揺および左右揺の水平オフセットのそれぞれ「xx」および「yy」は、隣接したOECユニットに対する影響のない抑制運動を示す。最小空隙は保証されるので、I型管は完全には浸水しないことが確保される。
Claims (24)
- 海洋エネルギー変換装置のフローティングコネクタシステムであって、
I型管および閉囲可能なベイを有するブイであって、前記ブイは前記フローティングコネクタシステムに浮力を提供する、ブイと、
前記海洋エネルギー変換装置を追加の海洋エネルギー変換装置に接続するように構成された少なくとも2つのケーブルと、
前記海洋エネルギー変換装置に接続するように構成された接続箱であって、前記海洋エネルギー変換装置のスイッチギアに前記少なくとも2つのケーブルの電気接続を提供するように構成された接続箱と、
を備え、
前記閉囲可能なベイは、前記接続箱を収納し、
前記少なくとも2つのケーブルが前記接続箱に接続され、前記閉囲可能なベイが前記少なくとも2つの海底ケーブルの一部を収納し、かつ
前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置に結合されると、前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアと前記少なくとも2つのケーブルの間の電気接続が、前記接続箱を介して完了可能である、
フローティングコネクタシステム。 - 前記ブイの頂部に配置されたリフティングパッド目をさらに備え、前記リフティングパッド目は取付点を提供し、前記フローティングコネクタシステムを持ち上げるために前記取付点にウィンチを取り付けてもよい、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記閉囲可能なベイは前記フローティングコネクタシステムの前記浮力を制御するために加圧された空気を含有する、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記閉囲可能なベイは、前記フローティングコネクタシステムが完全に浸水され、水柱内の中間平衡位置で浮遊するような水位に加圧された空気を含有する、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記I型管の底部に配置された1つまたは複数の鐘形をさらに備え、前記鐘形は曲がりスティフナのための取付点を提供する、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記I型管の底部における前記1つまたは複数の鐘形から延在し、前記曲がりスティフナによって覆われた前記少なくとも2つの海底ケーブルのそれぞれの部分に剛性を提供する、請求項5に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記少なくとも2つの海底ケーブルが前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアに電気接続されると、前記海洋エネルギー変換装置によって発生されたエネルギーは、前記海洋エネルギー変換装置から前記少なくとも2つの海底ケーブルに伝送可能である、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記少なくとも2つの海底ケーブルのうちの少なくとも1つは沿岸ケーブルに電気接続され、かつ前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアに電気接続され、前記海洋エネルギー変換装置によって生成されたエネルギーは、前記沿岸ケーブルを介して沿岸まで伝送可能である、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記ブイはさらなる浮力を提供するために追加の浮きを含む、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記少なくとも2つの海底ケーブルが前記スイッチギアから切断されると、電気回路は前記少なくとも2つの海底ケーブルのあらゆる対を互いに接続することによって完了可能であり、かつ前記ブイは、前記電気回路を切断することなく前記海洋エネルギー変換装置から連結が解かれる、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 前記フローティングコネクタシステムが結合された前記海洋エネルギー変換装置は、ステーションが確実に保持するために1つまたは複数の渓流線に接続される、請求項1に記載のフローティングコネクタシステム。
- 海洋エネルギー変換装置のフローティングコネクタシステムを設置する方法であって、
ケーブルのアレイの既設部の2つのケーブル端部を海底から取り上げることと、
前記2つのケーブル端部を前記フローティングコネクタシステムの内部で接続することとを含み、前記フローティングコネクタシステムは、
I型管および閉囲可能なベイを有するブイであって、前記ブイは前記フローティングコネクタシステムに浮力を提供する、ブイと、
前記海洋エネルギー変換装置に結合するように構成された接続箱であって、前記海洋エネルギー変換装置のスイッチギアに前記少なくとも2つの海底ケーブルの電気接続を提供するように構成された接続箱とを含み、
前記閉囲可能なベイが前記接続箱を収納し、
前記少なくとも2つの海底ケーブルが前記接続箱に接続される場合に、前記閉囲可能なベイが前記少なくとも2つの海底ケーブルの一部を収納し、かつ
前記接続箱が前記海洋エネルギー変換装置に結合される場合に、前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアと前記少なくとも2つのケーブルの間の電気接続が、前記接続箱を介して完了し得る、
方法。 - 前記フローティングコネクタシステムの内部に電気接続された前記少なくとも2つのケーブル端部を用いて、前記フローティングコネクタシステムを配備すること、をさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記フローティングコネクタシステムは、前記I型管の頂部に配置されたリフティングパッド目をさらに備え、前記リフティングパッド目は取付点を提供し、前記フローティングコネクタシステムを持ち上げるために前記取付点にウィンチを取り付けてもよい、請求項12に記載の方法。
- 前記閉囲可能なベイは、前記フローティングコネクタシステムの前記浮力を制御するために加圧された空気を含有する、請求項12に記載の方法。
- 前記閉囲可能なベイは、前記フローティングコネクタシステムが配備されると完全に浸水され、水柱内の中間平衡位置で浮遊するような水位に加圧された空気を含有する、請求項12に記載の方法。
- 前記2つのケーブルが前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアに電気接続されると、前記海洋エネルギー変換装置によって発生されたエネルギーは、前記海洋エネルギー変換装置から前記少なくとも2つの海底ケーブルに伝送可能である、請求項12に記載の方法。
- 前記2つのケーブルのうち少なくとも1つが沿岸ケーブルと電気接続され、かつ前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアと電気接続される場合に、前記海洋エネルギー変換装置によって生成されるエネルギーが、前記沿岸ケーブルを介して岸に伝送可能である、請求項12に記載の方法。
- 前記フローティングコネクタシステムは、前記2つのケーブル端部が前記フローティングコネクタシステムの内部で接続されると、前記海洋エネルギー変換装置に固定される、請求項12に記載の方法。
- 前記フローティングコネクタシステムは、前記2つのケーブル端部が前記フローティングコネクタシステムの内部で接続されると、揚錨船に搭載される、請求項12に記載の方法。
- 海洋エネルギー変換装置のフローティングコネクタシステムであって、前記システムが、
I型管および閉囲可能なベイを有するブイであって、前記ブイによって前記フローティングコネクタシステムに浮力を提供する、ブイと、
前記海洋エネルギー変換装置を追加の海洋エネルギー変換装置に接続するように構成される単一のケーブルと、
前記海洋エネルギー変換装置に接続されるように構成された接続箱であって、前記海洋エネルギー変換装置のスイッチギアに前記単一のケーブルの電気接続を提供するように構成される、接続箱と、
を備える
フローティングコネクタシステムであって、
前記閉囲可能なベイが前記接続箱を収容し、
前記単一のケーブルが、前記接続箱に接続される場合に、前記閉囲可能なベイが前記単一のケーブルの一部を収容し、
前記接続箱が前記海洋エネルギー変換装置に接続される場合に、前記海洋エネルギー変換装置の前記スイッチギアと前記単一のケーブルの間の電気接続が、前記接続箱を介して完了可能であり、かつ
前記単一のケーブルが、最後の海洋エネルギー変換装置を一連の海洋エネルギー変換装置に接続するために使用される、
フローティングコネクタシステム。 - 請求項1に記載のフローティングコネクタシステムであって、
前記少なくとも2つのケーブルが、前記I型管の底部端部から前記ブイに入り、前記I型管の頂部端部に走り、
前記閉囲可能なベイが、前記ブイが前記頂部端部で気密な第1の構成を有し、かつ前記閉囲可能なベイの内部でアクセス可能でかつ前記ブイが前記頂部端部で気密でない第2の構成を有し、
前記接続箱が前記第2の構成でのみアクセス可能であり、
前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置と接続される場合であって、かつ前記閉囲可能なベイが前記第2の構成にある場合に、前記スイッチギアと前記少なくとも2つのケーブルの間の前記電気接続が完了可能であり、
前記閉囲可能なベイが第1の構成にある場合であって、かつ前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置と非接続であり、かつ前記海洋エネルギー変換装置から配備されている場合に、前記閉囲可能なベイの前記頂部端部に保持される空気が、前記フローティングコネクタシステムに主要な浮力源を提供する、
方法。 - 請求項12に記載の方法であって、前記2つのケーブルが前記I型管の底部端部から前記I型管の頂部端部に向けて走ること、をさらに備え、
前記閉囲可能なベイが、前記ブイが前記頂部端部で気密である第1の構成を有し、かつ前記閉囲可能なベイの内部がアクセス可能であり、かつ前記ブイが気密でない第2の構成を有し、
前記接続箱が、前記第2の構成でのみアクセス可能であり、
前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置に接続される場合であって、前記閉囲可能なベイが、前記第2の構成である場合に、前記スイッチギアと前記2つのケーブルとの間の前記電気接続が完了可能であり、かつ
前記閉囲可能なベイが、第1の構成にある場合であって、前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置と未接続であり、かつ前記ブイが海洋エネルギー変換装置から配備されている場合に、前記閉囲可能なベイの前記頂部端部に保持された空気が、前記フローティングコネクタシステムの主要な浮力源を提供する、
方法。 - 請求項21に記載のフローティングコネクタシステムであって、
前記単一のケーブルが、前記I型管の底部端部から前記ブイに入り、かつ前記I型管の頂部端部に向けて走り、
前記閉囲可能なベイが、前記ブイが前記頂部端部で気密である、第1の構成を有し、かつ前記閉囲可能なベイの内部でアクセス可能であって前記頂部端部が気密でない、第2の構成を有し、
前記接続箱が、前記第2の構成でのみ前記ブイとアクセス可能であり、
前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置に接続された場合であって、かつ前記閉囲可能なベイが前記第2の構成にある場合、前記スイッチギアと前記少なくとも2つのケーブルとの間の前記電気接続が完了可能であり、
前記閉囲可能なベイが第1の構成にある場合であって、かつ前記ブイが前記海洋エネルギー変換装置と未接続であり、かつ前記海洋エネルギー変換装置から配備されている場合に、前記閉囲可能なベイの前記頂部端部に保持された空気が、前記フローティングコネクタシステムに主要な浮力源を提供するように構成される、
フローティングコネクタシステム。
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