NO328357B1 - Sterkstromssjokabel - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sterkstrøms undervannskabel.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

På tegningen viser figur 1 et tverrsnitt av kabelen ifølge oppfinnelsen og figur 2 viser mer detaljert det individuelle lag på figur 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.

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.

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.

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.

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.

Claims (7)

1. En høyspenningsundervannskabel, hvor kabelen (10) omfatter i hovedsak to som sådanne konvensjonelle kabelkjerner (12, 13) anordnet ved siden av hverandre slik at de danner en flat kabel, der hver kjerne, koaksialt plassert i forhold til kjernens sentrum, omfatter: en leder (14), en lederskjerm (15), en isolasjon (16), en isolasjonsskjerm (17), og en blyskjerm (18), karakterisert ved at: hver av kjernene (12, 13) videre omfatter en stålbåndforsterkning (19) over nevnte skjerm (18) og at de to kjernene er buntet sammen med en båndring (22) som dermed også omslutter et passende fyllmateriale (20), en kryssbåndering (22) av galvanisert stålbånd som er viklet rundt de to kjernene (12, 13), omgitt av minst ett lag av en transversal forsterkning (23) mettet med en asfaltsammensetning.

2. Kabel ifølge krav 1, der den transversale forsterkningen er stålbånd (23).

3. Kabel ifølge krav 1 eller 2, der bånderingen (24) er en ståltrådarmering (25) og en korrosjonsbeskyttelse (26) som omgir den transversale forsterkning (23).

4. Kabel ifølge krav 1, 2 eller 3, der kabelen omfatter en optisk fiberkabel (4) innlagt i det interne fyllmateriale (20) .

5. Kabel ifølge krav 1-4, der kjernen er forsterket og armert, for dermed å tåle radielle og/eller longitudinale mekaniske påkjenninger.

6. Kabel ifølge krav 1-5, der et tykt bånd i stand til å inneholde varm asfaltsammensetning er viklet rundt kjernene (12, 13) som et første lag.

7. Kabel ifølge krav 1-6, der stålbåndene er belagt med en asfaltsammensetning for å øke kabelens levetid.