JPS6013365B2 - ケ−ブル敷設方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、深い海底の遠距離の地点を結ぶ坑道内に垂直
な縦穴を介して油入ケーブルを敷設する装置に関する。

油入ケーブル（即ちＯＦケーブル）は紙等による絶縁及
び自己充足的な誘電性液体（絶縁油又は含浸油）による
絶縁の如き複合的な絶縁手段を有するケーブルとして知
られている。本発明の敷設装置に用いる油入ケーブルは
極めて大きな電圧ェネルギ量を運ぶのに適している（例
えば、４００キロボルト直流型ケーブルでは、８００キ
ロワットの電力を運ぶことができる。既知のように遠距
離の２地点間の電気的な接続は直流型、交流型の相方で
行なわれ、真の実存のファクターに従ってどちらの型式
のものを使用するか選択できる）。他の型式のケーブル
よりも油入ケーブルを使用した方が良いのは、その特有
な信頼性ある特性のためである。海中又は海底で１地点
から遠く離れた別の地点へ大きな電気ェネルギを運ばね
ばならない場合、海上（中）交通のため又は大きな氷塊
（氷山）の存在のため、水平な坑道又は排水を許客すべ
く中央部から端部の方に向って僅かに下り坂になってい
る坑道を掘るのが望ましい。

コイル状に巻いたケーブルがこのような坑道内へ下ろさ
れ、次いで慣行の方法によりケーブルを坑道に沿って巻
出し敷設する。しかし、このような敷設方法（装置）は
、縦穴が数百メートルもありそして坑道が数十キロメー
トルもあって例えば５００メートル毎にジョイントがあ
る相当重く著しく高ばる油入ケーブルを坑道内へ下ろす
場合、巨大な則ち広範囲な掘削を行なわね‘まならない
という欠点を有する。そこで「垂直縦穴上へケーブルを
移送し次いで既知のいわゆる「横方向の結合」（ｌａｔ
ｅｒａｌめｎｄｉｎｇ）装置によってスチールロープに
ケーブルを結合して下降せしめるような装置を利用する
のが良いのであるが、この装置は、特別で高価な補強構
造体を必要とするので、同じ型式のケーブルの使用又は
普通に敷設される（地面下約１．８ｈの所に埋設される
）ケーブルのために使用する当業界で「フレツテ−ジ」
（ｆｒｅｔｔａ鱗）と呼ばれているケーブル金属シース
上に実質上らせん状に巻かれた同じ金属バンド製防護抵
抗構造体の使用を許容しない。事実、坑道へ到達するた
めに、縦穴を通してケーブルを下降させねばならぬこと
は明らかである。

このような縦穴は数百メートルの深さを有するので、各
ケーブル断面は、縦穴の最下点を通る時に、数十相対気
圧に相当する油柱圧力を受けそれと同時にケーブル自重
を受け、従ってケ−プルのフレッテージ層則ち防護層の
寸法を余分に大きくする必要がある。もっぱら敷設中に
生じる超過圧力に耐えるためである。この事実は、油入
ケーブルでさえも高価にするのみならずケーブルの取扱
いをも困難にしてしまう。この困難はケーブルに多数の
ジョイントを設けてケーブルの単位長さ従って敷設時の
最大圧力を減少させることにより克服することができる
が、反面、ケーブル接続費が著しく増加しまた電気的動
作の見地からジョイント部に弱点ができてしまう。しか
し、敷設中に生じる超過圧力はケーブル構造に影響を与
えるばかりかケーブル布設及びケーブル保守に不可欠な
全てのケーブル付属品にも影響を与えてしまう。例えば
、普通のレベルにて設置された油入ケーブルにとって又
は油入ケーブルの小部分にとって普通であるが如き０．
５〜３相対気圧ではなくて、数十相対気圧の下でケーブ
ルを移送するのにいかに複雑な装置が必要であるかを考
慮すべきである。本発明の目的は、従来の油入ケーブル
に使用でき、油入ケーブル又はこれに接続された諸機器
に修正を施すことなく例えば特願昭４９−１３４１６び
号明細書（特開昭５０一８３７８３号公報）に開示され
た方法によって数十キロメートルのケーブルでさえ敷設
できるケーブル敷設装置を提供することである。例えば
、ケーブル移送及び絶縁油の補償の両方に関して、例え
ば特開昭４６−７４２８号公報（イタリア国特許第８９
３４６２号明細書）に開示された如き、安価で容易に輸
送できる簡単な袋も使用できる。更に詳細には、本発明
の目的は、垂直な縦穴を介して海面下著しく深い位置に
ある坑道内にて、海底に敷設されるように構成された、
遠距離離れた２地点間で大きな電圧ェネルギを運ぶため
の油入ケーブルを敷設するシステムを提供することであ
り、この敷設装置の特徴は、該ケーブル内において、少
なくともその垂直方向に延びるケーブル部分の全長に亘
つてトリチェリ‐真空が形成され、しかし前進ヘッド則
ち前方ヘッド上に、ケーブル設計の際の許容限界値内の
予め設定された圧力の絶縁油柱を維持させるようなもの
である。

本発明の好適な実施例は、垂直な縦穴を介して海面下著
しく深い位置にある坑道内にて、上述の如き油入ケーブ
ルを敷設する装置に係り、この装置の特徴は、予めさせ
貝０ちケーブル東として巻かれた油入ケーブルの前方ヘ
ッドを縦穴の上方に運び、少なくとも最初の区間が懸垂
線状でしかも端部において少なくとも案内手段を有する
ような径路内を該油入ケーブルを通過させ、議案内手段
は、該手段の頂部におけるその接線の該かせ（ケーブル
東）の下面からの高さｈがゼロ相対気圧に相当する絶縁
油柱の高さＬより大きいようなものであり、該懸垂線状
の区間に沿う油の高さ（レベル）がかせの下面を基準に
して測定してｈ，となるように、かせの内側ヘッドを操
作することにより油入ケーブル内の圧力を減少させ、該
高さｈ，は前記の高さｈに等しいかそれより４・さし、
が前記高さ〜より大きく、該圧力減少は縦穴に沿っての
ケーブルの前方ヘッドの移送期間中該ケーブルの前方ヘ
ッドが所定の圧力に達した時に生じるようなものである
。本発明の目的は、油入ケーブルを敷設する装置を提供
することであり、この装置の特徴は、少なくとも、該か
せたるケ−ブルの内側ヘッド上に設けた絶縁油供給袋及
びこの絶縁油のための圧力測定装置と、縦穴の上方に配
置されしかもケーブルのための他の懸架及び案内手段よ
りも高い位置に存しかっかせの下面に関してゼロ相対圧
力に相当する絶縁油柱よりも常に高い位置に存するケー
ブル用懸架及び移送装置とから成ることである。

図に示す油入ケーブル１０は、好適には特豚昭４９−１
乳１６号（特関昭５０−斑７斑号）明細書に開示された
如き方法に従って、例えば１０物又は数１０袖の長さに
製造される。この油入ケーブルは、例えば簡単のため、
海水面にて使用されるような則ち０．５〜３相対気圧の
絶縁油を有するような、普通の方法にて使用されるよう
な寸法の構造のものである。もちろん、ケーブル１０を
製造するに当って、不連続性なしに出来る限り長いケー
ブル、特に含有物、破裂又は貫通孔の如き欠陥が完全に
ない鉛シースを得るとができるようなものであれば「他
の適当な方法を使用してもよい。油入ケーブル１０は坑
道１１内に敷設されるものであり、坑道１１‘ま例えば
１０仇又は１０物の長さを有しかつ海面下著しく深い位
置（例えば、海面下１０位ｈ又は数１０功ｈの位置）に
位置する。

坑道１１‘まほぼ水平に位置し、或は好適には図に示す
ように、排出の目的で、その中央部Ｃから端部に向って
僅かに下り坂となっている。坑道１１内には、ケーブル
敷設の間やケーブル保守の際や坑道外と操作者との連絡
の際等に、ケーブルを矢印Ｆの方向に引張るに必要な全
ての設備（図示せず）が配置されている。坑道への接近
は２つの縦穴を介して行なわれ、これらの縦穴の一方、
即ち縦穴１２はケーブルを敷設する附近の海岸に位置し
、他方の縦穴２３は該海岸から遠く離れたケーブルが到
達する附近の海岸に位置し、これらの縦穴は例えば３０
０〜４０瓜ｈの如き数１０仇ｈの深さを有する。

第１，２図の実施例においては、ケーブル１０はかせ則
ちケーブル東１３となって巻かれておりしかも船１４上
に保持されている。

（しかし、これに限定されないことはいうまでもなく、
種々の理由により、船から陸地上の他のかせへケーブル
を運びこのかせからケーブルを引出して敷設した方がよ
り安価で技術的により便利な場合もあろう。）該船上に
は、例えばかせ１３から巻出したケーブルを陸地の方へ
運ぶ役目をする第１のローラコンベャ（図示せず）を具
備した装置も装着されている。

少なくともプーリー又はローラ１５である案内手段を具
備した他の懸架手段（図示せず）がケーブル１０を支持
し縦穴上方へケーブルを案内する。

ケーブルの屈曲は図のケーブル部分ｆにおいて生じ、こ
の屈曲部はローラ１５の頂部に位置し、これを以下屈曲
部分と呼ぶ。ローラ１５は、この口−ラの最高′点則ち
頂戴こおける接線ｔとかせ１３の下面けｉ（第１，２図
）との距離ｈがゼロ相対気圧に相当する絶縁油柱の高さ
〜よりも大きくなるように配置されている。

高さｈは、真に安全であると判った場合には、かせの下
面以外のかせを含む水平面を基準として測定してもよい
。例えば、水平な巻線の臨界状態を考りよすると、高さ
ｈはかせの上面汀ｓを基準として測定してもよい。しか
し、高さｈ‘ま搬入ケーブル設計に際しての安全限界値
の圧力に相当する絶縁・油柱よりも低い。ケーブル１０
の内側ヘッド１６は例えばゲージ１７の如き第１のケー
ブル圧測定装置に連結されそして袋１８に連結されてい
る。

袋１８は低圧油供給型のもので、従って取扱い容易で安
価であり、好適には上述の特関昭４６−７４２８号公報
に開示された型式のものである。ケーブルの他方のヘッ
ド即ち前方ヘッド１９は少なくとも、好適には真空ゲー
ジ２０であ第２のケーブル圧測定装置に連結されている
（第２図）。

このケーブルヘッド１９は超過圧力弁２２をも具備する
。真空ゲージ２０及び超過圧力弁２２と共に袋１８、ゲ
ージ１７及び案内手段則ち懸架手段１５は、本発明に係
る敷設システムを実現するに必要な設置を形成する手段
をなす。これについて以下図面に基ずき説明する。油入
ケーブル１０‘ま、ケーブルの前方ヘッド１９側から、
予め巻かれたかせ艮０ちケーブル東１３から巻出され、
ケーブルは少なくともその最初の区間において懸垂線と
なって第１の回転手段（図示せず）へ至り、ここから陸
地の別の案内又は懸架手段１５へ至り、最後に屈曲部分
ｆを通って縦穴１２の上方へ至り、スチールロープにつ
ながれて、横方向の結合装置として知られる手段により
縦穴内で下降せしめられる。好適には、縦穴上方へのケ
ーブルの移送は、技術的な理由又は点検等の操作上の理
由によりケーブル敷設期間中ケーブル移送を停止させる
可能性はあるが、出来る限り一定速度で連続的に行なわ
れる。

前述のように〜油入ケーブル１０‘ま海水面において使
用されうる型式のものであり、それ故、その絶縁油圧は
約０．５〜３相対気圧の範囲内にある。このことが、こ
のような圧力に耐えうる構造を保証する。それ故、ケー
ブルを縦穴で移送し続けるとその油の全荷重がケーブル
の前方ヘッド１９に及ぼす圧力が漸進的に増大し、縦穴
の底部においては３０〜４の相対気圧にまで上昇してし
まう。このようなケーブルは、ケーブル構造に加わる荷
重則ち圧力がケーブル設計の際の安全限界値を越える否
や、縦穴の底部に到達するかなり前で、直ちに損傷して
しまうことは明白である。本発明は、少なくとも屈曲部
分ｆの下流側で縦穴１２に沿ったケーブルの全部分にト
リチェリ‐真空を生じさせしかもケーブルの前方ヘッド
１９にはケーブル設計の際の限界値に一致する予め設定
された正圧力に相当する絶縁油又は含浸油を維持させる
ことによりケーブルを軽量化することを教示する。油入
ケーブルＩＱの屈曲部分ｆの下流側部分は応力から解放
され、この部分は他の付随する応力を受けずトそれ故ケ
ーブルが破損してケーブル内へ空気や水が浸入する恐れ
がない。たった１つの問題の地点はヘッド１９である。
当業者に知られているように、ジョイント及び終端部分
は常にケーブルの最弱点部分である。ヘッド１９は正圧
力を受けるのでここに多少なりとも破損が生じると、空
気の浸入を阻止すべき絶縁油がしみ出してしまう。本発
明の好適な実施例においては、懸垂線に沿う油レベルが
高さｈに等しいかそれより低いがゼロ相対気圧に相当す
る含浸油圧の高さ〜よりも高３い高さｈ，をとるように
絶縁油圧を減少させる。

これは前記の袋１８を利用してケーブル１０の内側ヘッ
ド１６を介して油圧を減少させることにより行なう。好
適には高さはケーブルのかせ１３の下面を基準にして測
定される。このような圧力減少４は、縦穴１２に沿って
ケーブルを移送している間に、ケーブルの前方ヘッド１
９上に、ケーブル設計の際の安全限界値に相当する所定
の正圧力が生じた時に、行なわれる。この圧力減少は、
前方へッド１９が第竃図の位置にきたとき、即ちこのケ
ーブルの前方ヘッド１９に作用する絶縁油柱が上述のよ
うにケーブル設計の際の安全限界値に一致する所定の正
圧力に相当する高さｈ２になった時に、行なわれる。こ
の方法においては、かせ１３のケーブル巻回体及び内側
ヘッド１６も絶縁油による正圧力を受け、それ故空気の
浸入を阻止する。

ゲージ１７による圧力論取り値が高さｈに関す０る圧力
に関して減少した時、屈曲部分５の液体のバランスが破
壊されて、懸垂線状区間内の絶縁油の自由表面〇，が、
第１，２図に示すように、高さｈ，＝ｈ（好適にはｈ．
＜ｈ）に到達せしめる。

懸垂線状区間内の自由表面。，（第１図）とヘッド１９
に荷重を加えている絶縁油柱の表面０２との間には、そ
れ故、トリチェリ‐真空が存在する。ケーブル１０が縦
穴１２に沿って下降すると、ヘッド１９の上方の絶縁油
柱の表面。２もヘッド竃９の下降につれて降下するが、
一方自由表面。

，は一定の高さに留まったままである。このことは、ケ
ーブル１０がトリチェリ−真空状態で縦穴内へ下降する
ことを意味する。なお、自由表面り，の高さｈ，が高さ
ｈに等しい場合にあっては、トリチェリ‐真空は屈曲部
分ｆの前方則ちケーブルの垂直部分内に生起されるであ
ろう。

縦穴に沿ってのケーブル下降期間中しかもケーブルが坑
道１１（この坑道内ではケーブルは矢印Ｆの方向に前進
する）内に導入されてしまった時、紙から排出した油が
ヘッド１９における圧力を増加させる額向を有する。

この事実は真空ゲージ２０から諸取ることができる。こ
の場合、超過圧力弁２２を開き所望の平衡状態を再び確
立させる。この平衡状態とは、紙から排出した油による
圧力増加が生じる前の状態をいう。即ち、絶縁油柱によ
り前方ヘッド１９に作用する油圧がケーブルの安全限界
値を越えない状態をいう。仮に、ヘッド‘こ４・ごな傷
がついてヘッドの圧力ｈ２が空気の浸入を阻止できなく
なるような値にまで下がった場合、袋１８が作動してｈ
，＞ｈの状態を生じさせる。

この状態のため、絶縁油は屈曲部分ｆに関してケーブル
上流側からケーブル下流側へ流れ、もってヘッド１９上
に所定の圧力を再確立し維持させるに必要な又は上述の
ようにケープル設計の際の限界値に一致する絶縁油の所
定の油柱ｈ２を再確立し維持するに必要なだけ絶縁油が
下流側へ流れ込む。縦穴１２の全長を下降した後のケー
ブル１０は坑道１１内へ入り水平位置をとる。従って、
このケーブル水平部分内の絶縁油も水平位置をとるから
、ヘッド１９に作用する絶縁油柱の高さｈ２はその分だ
け減少する。それ故、坑道内に沿ってケーブルが或る場
所（ケーブル水平部分の長さが第１図の絶縁油柱の高さ
ｈ２に等しくなる位置）まで進むと、絶縁油柱の高さｈ
２はほぼ消失し、絶縁油の垂直方向の高さは（この絶縁
油が存在する）ケーブル水平部分の内蓬の値である仇こ
等しくなる。この瞬間から臨界状態となる。ケ山ブルが
前進し続けると、真空ゲージで議取れるヘッド１９に作
用する負圧が増加する。この負圧の発生は阻止せねばな
らぬので、予め設定された初期の所望の油柱が、袋１８
を再び作動させることにより例えばヘッド１９の上方の
絶縁油柱の自由表面。２ において高さｈ２となるよう
に再確立され、その結果この高さｈ２は、上述の如く、
状態ｈ，＞ｈを生じさせるように、ケーブルの屈曲部分
ｆを越えて絶縁油をヘッド１９の方へ流れ込ませる。

坑道１１内での矢印Ｆの方向へのケーブルの前進は好適
には、横方向の結合装置として当業者に知られているシ
ステムにより行なわれる。

ケーブル１０は、ケーブル固定用の目的にかなうように
作られたストラツプ（図示せず）を具備するスチールロ
ープに横方向で固定され、このストラップは例えば小さ
な電気駆動列の如き適当な手段（図示せず）により引張
られる。ケーブル敷設後、ケーブル１０は、第３図に示
すように、坑道１１（数１０物の長さがある）の全長に
沿う連続的な素子となりそしてその両ヘッド１９，１６
においてストップジョイントにより２つのケーブル２４
，２５にそれぞれ連結され、これらのケーブル２４，２
５はそれぞれ供給手段及び該ケーブルを利用する装置に
接続されしかも高圧に耐えうるように計算されている。

図示のように、これらのケーブル２４，２５はケーブル
１０に比べてメートル当りの長さを単位として長くなれ
ばなる程比例的に高価となるが、これらのケーブル２４
，２５は数１０仇〜まどの長さしかなく、数１０紋のケ
ーブル１０に比べれば無視できる程の長さしかない。

従って、このようなケーブル敷設は、ケーブル１０が高
価でしかもこのようなケーブルを保守するに必要な装置
が簡単な故、薯しく経済的である。もちろん、坑道の長
さが極端に長い場合又は何等かの技術的理由が存在する
場合は、いくつかのケーブル部分を油流通可能なストッ
プジョイントにより連結してもよい。例えば、一例とし
て、坑道１１の中央部Ｃにストップジョイントがくるよ
うにケーブル部分１０を接続してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、深い縦穴を介して２つの遠く離れた地点間で
延びる坑道内へケーブルを敷設する装置及びケーブルを
、ケーブルを縦穴へ進入させる前の状態にして示した概
略図。 第２図は、ケーブルが坑道内を前進しているケーブル敷
設状態にて示した第１図と同様のケーブル敷設装置の図
。第３図は、供給装置及び利用装置にそれぞれ両端を接
続されて遠距離の２地点間を延びる坑道内に敷設された
ケーブルを示す図である。１０・・・ケ−プル、１１・
・・坑道、１２・・・縦穴、１３…ケーブル東、１４・
・・船、１５・・・案内装置、１６，１９…ケーブルヘ
ッド、１７，２０…圧力測定ゲージ、１８・・・袋、２
２・・・真空ゲージ。 第３図第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遠距離離れた２地点間で大きな電圧エネルギを運ぶ
   ための油入ケーブルを、海面下著しく深い位置にある坑
   道内に垂直な縦穴を介して敷設する方法において、 該
   ケーブルの垂直方向に延びるケーブル部分の全長に亘つ
   て該ケーブル内にトリチエリー真空を生じさせると共に
   、該ケーブル設計の際に与えられる許容限界値内の予め
   設定された圧力に相当する絶縁油柱を該ケーブルの前方
   ヘツド上に維持させつつケーブルを敷設することを特徴
   とするケーブル敷設方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法を遂行するため
   のケーブル敷設装置において、ケーブル束の内側ヘツド
   に設けた、ケーブル内の絶縁油の圧力を増減させるため
   の絶縁油供給袋及び該袋の圧力測定装置と；縦穴の上方
   に位置ししかもケーブルのための他の懸架及び案内手段
   よりも高い位置に位置しかつ前記ケーブル束の下面に関
   してゼロ相対圧力に相当する絶縁油柱よりも常に高い位
   置に位置したケーブル用懸架及び移送装置と；該ケーブ
   ルの前方ヘツドに設けた真空ゲージ及び圧力弁と；を備
   えて成ることを特徴とするケーブル敷設装置。