KR20190133694A

KR20190133694A - 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템

Info

Publication number: KR20190133694A
Application number: KR1020197029669A
Authority: KR
Inventors: 마태 프리저; 장-이브 페루; 파트리크 감바레티
Original assignee: 나발 에너지스
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-12-03
Also published as: KR102523403B1; US10658828B2; US20200044433A1; CA3059261A1; WO2018189111A1; EP3610542B1; EP3610542A1; JP7128838B2; FR3065120B1; JP2020517220A; FR3065120A1

Abstract

재생 가능한 해양 에너지 농장을 위한 해저 케이블(2, 3), 특히 엄빌리컬 케이블들을 연결하기 위한 시스템은, 케이블(2, 3)을 연결하기 위하여 말단들 사이에 위치되도록 조정되며, 케이블들의 전기적 연결을 위한 수단(5) 및 케이블들의 기계적 연결을 위한 수단(12, 13, 14)을 포함하는, 케이블들을 연결하기 위한 중간부(4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템

본 발명은 케이블, 예를 들어 하이브리드 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템에 관한 것이다.

본 설명에서, 용어 "하이브리드" 케이블은, 예를 들어 전력 및/또는 정보 등을 전달하는 케이블, 즉 전기, 광학 케이블 등을 지정하는 것으로 이해되어야 한다.

특히, 이러한 시스템은 재생 가능한 해양 에너지 농장(marine energy farm)을 위한 엄빌리컬 케이블(umbilical cables)과 같은 해저 하이브리드 케이블들을 연결하기 위해 사용될 수 있다.

해저 하이브리드 케이블들을 연결하기 위한 이러한 시스템은 종래 기술에서 이미 존재하고 있으며, 이 시스템은 이 케이블들의 말단을 수용하기 위한 시스템을 포함하고 있으며 또한 서로/다른 하나에 체결되도록 되어 있어 케이블들의 연결을 허용한다.

이러한 시스템의 하나의 예시적인 실시예가 GB 2,481,852에 설명되어 있다.

이 문헌에 설명된 연결 시스템은 소위 "인-라인(in-line)" 연결 시스템이며, 즉 케이블들은 그들의 연결부에서 서로의 연장선 상에 있다.

그러나 이러한 시스템이 다수의 단점을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.

실제로, 케이블들을 위한 이러한 인-라인 연결 시스템은 매우 번거로우며, 이는 예를 들어 해양 터빈 환경의 강력한 전류에 기인하는 취급, 조립 및 수력 항력(hydraulic drag) 문제를 초래한다.

더욱이, 이러한 시스템은 또한 그의 취급 중에 케이블, 구조물 및 대응 부속물에서의 상당한 굽힘력을 초래한다.

예를 들어, 다수의 이러한 문제점을 해결하는 것을 가능하게 하는 "쿼드런트(quadrant)"로 불리는 반달(half-moon) 유형의 힘 반응 수단이 또한 상호 보완적인 방식으로 제안되고 있다.

그러나, 이 시스템들 모두는 완전히 만족스럽지는 않으며, 설치 선박의 갑판에서 상당한 공간을 차지하고 있다.

따라서 본 발명은 이 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 위하여, 본 발명은 케이블들을 연결하기 위하여 말단들 사이에 위치되도록 조정되며 케이블들의 전기적 연결을 위한 수단 및 케이블들의 기계적 연결을 위한 수단을 포함하는, 이 케이블들을 연결하기 위한 중간부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 재생 가능한 해양 에너지 농장을 위한 해저 케이블들, 특히 엄빌리컬 케이블들을 연결하기 위한 시스템에 관한 것이다.

단독으로 또는 조합하여 고려된, 본 발명에 따른 장치의 다른 특징에 따르면;

- 연결부는 엄빌리컬 케이블의 광섬유의 광학 연결을 위한 수단을 더 포함하고 있고;

- 중간 연결부는 밀봉되어 있고;

- 중간 연결부는 연결될 케이블을 위한 2개의 통로 오리피스를 포함하는 밀봉식 하우징 형태이며, 하우징의 오리피스를 밀폐하기 위하여 그리고 체결 캡에 의하여 케이블을 하우징에 체결하여 따라서 케이블들을 서로 체결하기 위하여, 케이블의 말단 근처에서 연결될 케이블 주위에 체결된 상보적인 체결 캡 상에 체결 수단을 구비하고 있고;

- 하우징은 이동시 케이블의 연결 수단에 연결되며;

- 먼저 케이블들의 연결 그리고, 다음에 이 연결이 이루어지면 캡 상으로의 하우징의 체결 및 따라서 케이블들의 서로에 대한 체결을 허용하기 위하여, 하우징은 케이블의 연결 수단에 대하여 자유롭게 이동하고;

- 하우징과 캡은 그리핑 및 체결 칼라를 이용하여 체결되고;

- 하우징과 캡은 볼트식 플랜지를 이용하여 체결되고;

- 연결 수단은 대체적인 U자 형상을 갖는 케이블 부분의 형태를 취하고 있으며;

- U-형 케이블 부분과 엄빌리컬 케이블의 말단들은 상보적인 전기 및/또는 광학 커플러들을 포함하고 있다.

본 발명은 단지 예로서 제공되고 첨부된 도면을 참조로 이루어진 다음의 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 연결 시스템의 예시적인 실시예의 전면 구조 및 이러한 연결 시스템을 이용한 케이블들의 연결을 보여주는 일련의 도면을 도시하고 있다.

이 도면들은 실제로는 재생 가능한 해양 에너지 농장(marine energy farms)을 위한 해저 케이블들, 특히 엄빌리컬 케이블(umbilical cable)들을 연결하기 위한 시스템을 보여주고 있다.

연결 시스템은 이 다양한 도면에서 전체적인 참조 번호 1로 표시되어 있으며, 해저 케이블들, 예를 들어 엄빌리컬 케이블(2 및 3)들을 연결하는 것을 가능하게 한다.

실제로, 케이블들이 예를 들어 선형(in line)으로 서로 직접 연결되고 체결되는 종래 기술의 시스템과 달리, 본 발명에 따른 연결 시스템에서는 중간 연결부가 이 케이블들을 위해 사용되고 있다.

이 중간 연결부는 이 도면들에서 전체적인 참조 번호 4로 표시되어 있다.

실제로, 이 케이블(2 및 3)들을 연결하기 위한 이 중간부(4)는 따라서 케이블(2 및 3)들을 연결하기 위하여 말단들 사이에 배치되기에 적합하며 또한 케이블들의 전기적 연결을 위한 수단 및 케이블들의 기계적 연결을 위한 수단을 포함하고 있다.

따라서 케이블들의 말단들은 종래 기술에서와 같이 서로 직접적으로 체결되지 않는다.

이하에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같이, 이 케이블들이 소위 "하이브리드" 케이블들인 경우, 즉 전기 케이블과 광섬유 모두를 포함하는 케이블인 경우, 이 케이블들을 연결하기 위한 수단은 예를 들어 전기적 연결 수단을 포함할 뿐만 아니라, 광학 연결 수단, 예를 들어 엄빌리컬 케이블의 광섬유를 포함할 수 있다.

실제로, 케이블의 전기적 연결 수단은, 예를 들어 대체로 U-형상의 케이블 부분의 형태를 취할 수 있으며, 이는 이 도면들에서 전체적인 참조 번호 5로 표시되어 있다.

이 U-형 케이블 부분(5)과 엄빌리컬 케이블(2 및 3)의 말단들은 그러면 전체적인 참조 번호 6 및 7 그리고 8 및 9로 표시되어 있는 상보적인 커플러를 포함하고 있다.

이 커플러는 연결될 케이블의 특성에 따라 전기 커넥터, 광학 커넥터 등일 수 있다.

예를 들어 케이블의 상이한 조작 중에 케이블을 보호하기 위하여 커플러가 연결되기 전에, 밀봉식 커버, 예를 들어 10 및 11가 사용되어 이 커플러들, 특히 엄빌리컬 케이블(2 및 3)의 말단의 커플러(8 및 9)를 보호할 수 있다.

밀봉식 커버는 그후 예를 들어, 연결되기에 적합한 케이블의 말단 근처의 케이블 주위에 체결된 케이블의 말단 캡(12 및 13)에 제거 가능하게 체결될 수 있다.

이 말단 캡은 케이블에 밀봉 가능하게 체결되어 있다.

본 발명에 따른 연결 시스템 그리고 중간부(4)는 또한 이 도면들에서 전체적인 참조 번호 14로 표시되어 있는 밀봉식 하우징을 포함하고 있다.

이 도면들에서, 이 하우징(14)은 대체로 반전된 U자의 형상이며, 하우징의 레그들의 말단들은 연결될 케이블을 위한 2개의 통로 오리피스를 갖고 있다.

이 하우징의 이 2개의 오리피스는 이 도면들에서 참조 번호 15 및 16으로 표시되어 있다.

이 오리피스(15 및 16), 또는 이 오리피스 주위의 하우징의 적어도 레그(leg)는 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 케이블의 말단 캡(12 및 13) 상에 체결 수단을 구비하고 있다.

이 도면을 고려하여 설명된 예시적인 실시예에서, 밀봉식 하우징(14)은 케이블의 연결 수단에 대해, 즉 예에서 케이블 부분(5)에 대해 자유롭게 이동하여 이 요소들이, 즉 하우징과 케이블 부분이 이하에서 더 상세히 설명될 바와 같이 서로에 대해 이동하는 것을 허용한다.

실제로, 하우징은 예를 들어, 이 도면들에서 참조 번호 17 및 18로 표시되고 오리피스(15 및 16)를 구비한 말단과 반대의 말단에서 폐쇄된 2개의 측면 레그를 갖는 도시된 형태를 취할 수 있으며, 이 레그들은 그들 사이에 브릿지(bridge; 19)를 형성하는 부분에 의하여 연결되어 있다.

도시된 예시적인 실시예에서 연결 수단의 U-형 케이블 부분(5)이 하우징(14)의 이 레그들의 오리피스와 브릿지 형성 부분을 통해 연장된다는 것을 볼 수 있다.

조립 및 서로에 대한 케이블들의 연결 전의 연결 시스템의 초기 상태는 예를 들어 도 1에 도시된 상태이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이블(2 및 3)의 말단을 보호하는 커버(10 및 11)는 먼저 제거되어야 한다.

이 커버들이 제거되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 커버는 또한, 예를 들어 엄빌리컬 케이블들의 말단 커플러들의 보호 커버들, 예를 들어 20 및 21을 제거한다.

이 다양한 보호 커버가 제거되면, 그후 엄빌리컬 케이블(2 및 3)과 중간 연결부(4)를 서로 마주보는 연결 위치에 위치시키는 것이 가능하다. .

중간부는 그후 케이블들의 말단들 사이에 배치되어 이들을 관련시킨다.

그 후, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이블들은 엄빌리컬 케이블(2 및 3)의 말단의 상보적인 전기 및/또는 광학 커플러와 중간 연결부의 U-형 케이블 부분(5)을 이용하여 연결된다.

도시된 예에서 이는 밀봉식 하우징(14)이 U형 케이블 부분(5)에 대해 자유롭게 이동하고 따라서 이 상보적인 커플러의 연결 구역으로부터 자유롭게 되어 이 커플러에 대한 더 나은 접근을 제공할 수 있고 이 연결을 단순화시킬 수 있다는 사실에 의해 용이해진다.

엄빌리컬 케이블(2 및 3)의 전기/광학 연결 작업이 이루어지면, 그후 케이블들을 기계적으로 서로 연결하는 것이 가능하다.

그 목적을 위하여, 레그(17 및 18)의 말단이 엄블리컬 케이블(2 및 3)의 말단의 캡(12 및 13)에 기대어질 때까지 밀봉식 하우징(14)은 U-형 케이블 부분 주위로 이동된다.

중간부의, 특히 캡(12 및 13) 상의 하우징(14)의 밀봉식 체결은 그후 상이한 방식으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 그리핑(gripping) 및 체결 칼라 형태의 수단을 사용하는 것이 가능하다.

물론, 다른 실시예, 예를 들어 볼트식 플랜지 등이 고려될 수 있다.

실제로, 하우징(14)은 따라서 케이블(2 및 3)의 말단에 체결된 캡(12, 13)을 이용하여 케이블들을 서로 체결하기 위해 사용된다.

방금 설명된 예에서, 엄빌리컬 케이블(2 및 3)은 실질적으로 평행한 축을 따라서 밀봉식 하우징(14)에 도달한다.

물론, 다른 배치도 고려될 수 있다.

마찬가지로, 앞서 나타난 바와 같이, U-형 케이블 부분의 이 케이블의 커플링 커넥터는 이 엄빌리컬 케이블의 광섬유를 연결하는 것을 가능하게 하는 상보적인 광학 커넥터를 포함할 수 있다.

그러면 서로에 대한 케이블들의 연결 및 체결의 용이함, 이 연결 시스템의 적은 규모, 그의 속도 및 그의 조립의 용이성 측면에서 이러한 구조체가 다수의 장점을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.

물론, 다른 실시예가 고려될 수 있다.

따라서, 예를 들어, U-형 케이블 부분(5)과 함께 이동하기 위하여 밀봉식 하우징(14)은 이동 중에 이 케이블 부분에 연결될 수 있다.

Claims

재생 가능한 해양 에너지 농장(marine energy farm)을 위한 해저 케이블(2, 3), 특히 엄빌리컬 케이블들을 연결하기 위한 시스템으로서,
상기 케이블(2, 3)을 연결하기 위하여 말단들 사이에 위치되도록 조정되며, 상기 케이블들의 전기적 연결을 위한 수단(5) 및 상기 케이블들의 기계적 연결을 위한 수단(12, 13, 14)을 포함하는, 이 케이블들을 연결하기 위한 중간부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 연결부는 상기 엄빌리컬 케이블(2, 3)의 광섬유의 광학 연결을 위한 수단(5)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중간 연결부(4)는 밀봉된 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제3항에 있어서, 상기 중간 연결부(4)는 연결될 케이블(2, 3)을 위한 2개의 통로 오리피스(15, 16)를 포함하는 밀봉식 하우징(14) 형태이며, 상기 하우징(14)의 오리피스를 밀폐하기 위하여 그리고 상기 체결 캡에 의하여 상기 케이블(2, 3)을 상기 하우징(14)에 체결하여 따라서 상기 케이블들을 서로 체결하기 위하여, 케이블의 말단 근처에서 연결될 상기 케이블(2, 3) 주위에 체결된 상보적인 체결 캡(12, 13) 상에 체결 수단(17, 18)을 구비한 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제4항에 있어서, 상기 하우징은 이동시 상기 케이블의 상기 연결 수단에 연결된 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제4항에 있어서, 먼저 상기 케이블(2, 3)들의 연결 그리고, 다음에 이 연결이 이루어지면 상기 캡(12, 13) 상으로의 하우징(14)의 체결 및 따라서 케이블들의 서로에 대한 체결을 허용하기 위하여, 상기 하우징(14)은 상기 케이블(2, 3)의 상기 연결 수단(5)에 대하여 자유롭게 이동하는 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제4항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징과 상기 캡은 그리핑 및 체결 칼라를 이용하여 체결되는 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제4항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징과 상기 캡은 볼트식 플랜지를 이용하여 체결되는 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 수단은 대체로 U자 형상을 갖는 케이블 부분(5)의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.
제9항에 있어서, 상기 U-형 케이블 부분(5)과 엄빌리컬 케이블(2, 3)의 말단들은 상보적인 전기 및/또는 광학 커플러(6, 7, 8, 9)들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 해저 케이블들을 연결하기 위한 시스템.