NO328357B1

NO328357B1 - Sterkstromssjokabel

Info

Publication number: NO328357B1
Application number: NO20010247A
Authority: NO
Inventors: Georg Endre Balog; Bjorn Bjerke; Karl Georg Eriksson
Original assignee: Nexans
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2010-02-01
Also published as: NO20010247D0; EP1124236B1; NO20000635D0; ATE283537T1; EP1124236A3; EP1124236A2; DE60107303D1; NO20010247L

Abstract

A high voltage submarine cable, the cable (10) comprising principally two as such conventional cable cores (12, 13) arranged side by side thereby providing a flat cable, each core (12, 13) comprising a conductor (14) and a conductor screen (15) surrounded by an insulation (16) with an insulation screen (17) and further a lead sheath (18) as well as a steel tape reinforcement (19), the two cores (12, 13) being bundled together by a tape bedding (22) thereby also enclosing suitable filling (20), a cross tape armouring (22) of galvanized steel tapes being wound around the two cores (12, 13), surrounded by at least one layer of a transversal reinforcement (23) saturated with asphaltic compound. <IMAGE>

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sterkstrøms undervannskabel. The present invention relates to a high current underwater cable.

Høyspennings likestrømskabler blir brukt på land og i undersjøiske miljøer, og bruker en sentral isolert leder og sjøvannet som sådan for returstrømmen. Slike kjente kabler forårsaker et eksternt magnetfelt, og sjøelektrodene kan produsere giftige klorerte sammensetninger, hvilket betyr miljøproblemer. Det er derfor ønskelig å utvikle et kabelsystem uten slike miljøproblemer og spesielt en sterkstrøms undervanns kabel for grunt vann med lavt magnetfelt. High-voltage direct current cables are used on land and in underwater environments, and use a central insulated conductor and the seawater as such for the return current. Such known cables cause an external magnetic field, and the sea electrodes can produce toxic chlorinated compounds, which means environmental problems. It is therefore desirable to develop a cable system without such environmental problems and in particular a high-current underwater cable for shallow water with a low magnetic field.

JP11111075 omhandler en høyspenningsundervannskabel hvor kabelen omfatter i hovedsak to som sådanne konvensjonelle kabelkjerner anordnet ved siden av hverandre og hvor hver kjerne omfatter en leder og en lederskjerm omgitt av en isolasjon med en isolasjonsskjerm, og videre en blyskjerm og forsterkning/armering. JP11111075 deals with a high-voltage underwater cable where the cable essentially comprises two such conventional cable cores arranged next to each other and where each core comprises a conductor and a conductor shield surrounded by an insulation with an insulation shield, and further a lead shield and reinforcement/reinforcement.

EP0938102 omhandler en høyspenningsundervannskabel hvor kabelen omfatter kabelkjerne med returstrømleder. Kabelen omfatter blyskjerm, lederskjerm, transversal forsterkning av rustfritt stålbånd og en armering, isolasjonsskjerm, galvanisert ståltrådarmering omgitt av korrosjonsbeskyttelse mettet med asfalt. EP0938102 deals with a high-voltage underwater cable where the cable comprises a cable core with a return current conductor. The cable comprises lead screen, conductor screen, transverse reinforcement of stainless steel tape and an armature, insulation screen, galvanized steel wire reinforcement surrounded by corrosion protection saturated with asphalt.

En flat-kabel med en ytre armering bestående av metallarmeringsvikling er kjent fra US 4 600 805, som også beskriver bruk av en spesiell vikling av galvanisert stål, imidlertid uten å spesifisere viklingen som sådan. A flat cable with an outer armature consisting of metal armouring winding is known from US 4 600 805, which also describes the use of a special winding of galvanized steel, however without specifying the winding as such.

En kabelkonstruksjon omfattende en ytre armering bestående av to lag viklet i motsatte retninger er kjent fra DE 945 857. Hvert lag består av to metallbånd viklet på en slik måte at det andre båndet overlapper åpningen mellom de etterfølgende viklinger av det første bånd. A cable construction comprising an outer armature consisting of two layers wound in opposite directions is known from DE 945 857. Each layer consists of two metal bands wound in such a way that the second band overlaps the opening between the subsequent windings of the first band.

Grunnkravene til kabler av den ovennevnte typen omfatter krav forbundet med håndtering og vikling av kabelen om bord på et fartøy til sjøs. Fundamentalt er det viktig at posisjonen av de to kabelkjernene i forhold til hverandre blir holdt nøyaktig for å unngå typer av elektriske forstyrrelser under operasjon. The basic requirements for cables of the above type include requirements associated with handling and winding the cable on board a vessel at sea. Fundamentally, it is important that the position of the two cable cores in relation to each other is kept precisely to avoid any types of electrical disturbances during operation.

Derfor skulle det ikke være noen forskjell mellom de to kjernene som kunne akkumulere og forårsake bøyninger, sammenfUtringer og liknende. For å sikre mot dette bør all bøyning være rundt kabelens lengdeakse, dvs. rundt den felles sentrale akse for de to kjernene. I tilfelle kabelen skal tvinnes, bør dette gjøres rundt den sentrale akse, dvs. rundt berøringspunktene for de to kjernene. Therefore, there should be no difference between the two cores that could accumulate and cause bending, joining and the like. To safeguard against this, all bending should be around the cable's longitudinal axis, i.e. around the common central axis of the two cores. In case the cable is to be twisted, this should be done around the central axis, i.e. around the points of contact of the two cores.

Videre skal bevegelsesavstanden for de to kjernene være identisk. I tilfelle det er nødvendig å bøye kabelen rundt den korte akse er det bedre å la kabelen tvinnes rundt sin sentralakse til de tidligere krav er oppfylt. Furthermore, the movement distance for the two cores must be identical. In case it is necessary to bend the cable around the short axis it is better to leave the cable twisted around its central axis until the previous requirements are met.

De ovenstående krav er oppfylt med en kabel som har en meget stor bøyings-motstand på sin korte akse, mens bøyingsmotstanden på lengdeaksen bør være liten, hvilket krever høy friksjon mellom de to kjernene og mellom kjernene og bånderingen som hindrer at kjernene glir langs hverandre. The above requirements are met with a cable that has a very high bending resistance on its short axis, while the bending resistance on the long axis should be small, which requires high friction between the two cores and between the cores and the banding which prevents the cores from sliding along each other.

I forhold til kjente kabler vil sterkstrøms undervannskabelen ifølge foreliggende oppfinnelse frembringe en kabelkonstruksjon som har lavt magnetfelt og som oppfyller de ovennevnte krav. Dette oppnås med kabelen ifølge foreliggende oppfinnelse slik den er definert med de i kravene anførte trekk. Compared to known cables, the high-current underwater cable according to the present invention will produce a cable construction which has a low magnetic field and which meets the above-mentioned requirements. This is achieved with the cable according to the present invention as defined by the features listed in the requirements.

På tegningen viser figur 1 et tverrsnitt av kabelen ifølge oppfinnelsen og figur 2 viser mer detaljert det individuelle lag på figur 1. In the drawing, figure 1 shows a cross-section of the cable according to the invention and figure 2 shows in more detail the individual layer in figure 1.

Kabelen ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter i det vesentlige, som vist på figur 1, to konvensjonelle kabelkjerner 1 anordnet ved siden av hverandre, slik at de danner en flat-kabel 10. Kjernene kan være produsert med hvilken som helst isolasjonstype for likespenning. Om nødvendig kan den forsterkes og armeres for å motstå radiale og/eller longitudinale mekaniske påkjenninger. En tverrforsterkning 2 i kryss, av galvanisert stålbånd, er viklet rundt flat-kabelen, idet hulrom fortrinnsvis er fylt med et indre fyllmateriale 3. Alternativt kan et tykt bånd som er i stand til å inneholde varme asfaltsammensetninger, vikles rundt kjernene som et første lag. Stålbåndet eller båndene, hvis de er nødvendige, skal være grundig belagt med asfaltsammensetningen for å sikre levetidsbehovene for kabelen. Båndet må ha et ytre lag av PP-garn impregnert med asfaltsammensetning 5. En fiberoptisk kabel 4 kan passende innlegges i det indre fyllmateriale 3. The cable according to the present invention essentially comprises, as shown in Figure 1, two conventional cable cores 1 arranged next to each other, so that they form a flat cable 10. The cores can be produced with any type of insulation for direct voltage. If necessary, it can be reinforced and reinforced to withstand radial and/or longitudinal mechanical stresses. A crosswise cross reinforcement 2, of galvanized steel tape, is wrapped around the flat cable, the voids being preferably filled with an internal filler material 3. Alternatively, a thick tape capable of containing hot asphalt compounds can be wrapped around the cores as a first layer . The steel band or bands, if necessary, shall be thoroughly coated with the asphalt compound to ensure the service life requirements of the cable. The tape must have an outer layer of PP yarn impregnated with asphalt composition 5. A fiber optic cable 4 can be suitably inserted into the inner filling material 3.

Stålbåndene 2 kan passende ha en bredde på for eksempel 90 mm og være viklet i en 45° vinkel med to og to bånd 2 ved siden av hverandre. Det er også å foretrekke at stålbåndene 2 er viklet i par i begge retninger. The steel bands 2 can suitably have a width of, for example, 90 mm and be wound at a 45° angle with two and two bands 2 next to each other. It is also preferable that the steel bands 2 are wound in pairs in both directions.

Den mer detaljerte figur 2 viser den 2-fase kraftkabelen 10 med tverrforsterkning ifølge den foreliggende oppfinnelse i et tverrsnitt, omfattende to faser eller kjerner 12 og 13. Hver av kjernene 12 og 13 omfatter en leder 14 med en lederskjerm 15, masseimpregnert isolasjonsmateriale 16 med en isolasjonsskjerm 17, så vel som en blykappe og en ytre stålbåndtverrforsterkning 19. Disse lagene er mettet med en asfaltsammensetning. Lag med høyfriksjonsbånd 27 kan også anordnes rundt hver kjerne. The more detailed Figure 2 shows the 2-phase power cable 10 with transverse reinforcement according to the present invention in a cross-section, comprising two phases or cores 12 and 13. Each of the cores 12 and 13 comprises a conductor 14 with a conductor shield 15, mass-impregnated insulating material 16 with an insulating screen 17, as well as a lead jacket and an outer steel band transverse reinforcement 19. These layers are saturated with an asphalt composition. Layers of high-friction tape 27 can also be arranged around each core.

De to kabelkjernene 12 og 13 er buntet sammen med passende fyllmateriale 20 og eventuelt elementer, så for eksempel en fiberoptisk kabel 21, med en båndering 22, ett eller flere lag med tverrforsterkninger som for eksempel stålbånd 23 mettet med asfaltsammensetning, en valgfri båndering 24, valgfri ståltrådarmering 25 og korrosjonsbeskyttelse 26. Det nevnte stålbånd 23 har fortrinnsvis motsatt vikling til båndene 19 rundt kjernene. The two cable cores 12 and 13 are bundled together with suitable filler material 20 and possibly elements, such as a fiber optic cable 21, with a banding ring 22, one or more layers of transverse reinforcements such as steel bands 23 saturated with asphalt composition, an optional banding ring 24, optional steel wire reinforcement 25 and corrosion protection 26. The aforementioned steel band 23 preferably has the opposite winding to the bands 19 around the cores.

Bendslingsbåndene 19 og 23 av stål gir høyt trykk mellom kjernene og hindrer dermed glidning mellom kjernene og rulling av kjernene på hverandre da slike bevegelser ville gi deformering av stålbåndene. Det høye trykk mellom kjernene og stålbåndene hindrer også gjensidig aksial glidning av de to kj ernene. The bending bands 19 and 23 of steel provide high pressure between the cores and thus prevent sliding between the cores and rolling of the cores on each other as such movements would cause deformation of the steel bands. The high pressure between the cores and the steel bands also prevents mutual axial sliding of the two cores.

Claims

1. A high-voltage underwater cable, where the cable (10) essentially comprises two such conventional cable cores (12, 13) arranged next to each other so that they form a flat cable, where each core, coaxially placed in relation to the center of the core, comprises: a conductor (14), a conductor screen (15), an insulation (16), an insulation screen (17), and a lead screen (18), characterized in that: each of the cores (12, 13) further comprises a steel band reinforcement (19) over said screen (18) and that the two cores are bundled together with a band ring (22) which thus also encloses a suitable filling material (20), a crossband ring (22) of galvanized steel band wrapped around the two cores (12, 13), surrounded by at least one layer of a transverse reinforcement (23) saturated with an asphalt composition.

2. Cable according to claim 1, where the transverse reinforcement is steel band (23).

3. Cable according to claim 1 or 2, where the band ring (24) is a steel wire reinforcement (25) and a corrosion protection (26) surrounding the transverse reinforcement (23).

4. Cable according to claim 1, 2 or 3, where the cable comprises an optical fiber cable (4) embedded in the internal filling material (20).

5. Cable according to claims 1-4, where the core is reinforced and reinforced, so as to withstand radial and/or longitudinal mechanical stresses.

6. Cable according to claims 1-5, where a thick band capable of containing hot asphalt composition is wound around the cores (12, 13) as a first layer.

7. Cable according to claims 1-6, where the steel bands are coated with an asphalt composition to increase the life of the cable.