JP6169006B2 - 海中ケーブル、海中ケーブル敷設構造、および海中ケーブルの敷設方法 - Google Patents
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Description
[∫PWR1(L)dL+∫PWR2(L)dL]/(LR1+Ls+LR2)<760×10−7/PR
(但し、PWR1(L)は、一方の第1ケーブルに付与される長さLの位置における水圧(mmHg)、PWR2(L)は、他方の第1ケーブルに付与される長さLの位置における水圧(mmHg)、LR1は、一方の第1ケーブルの全長(m)、LR2は、他方の第1ケーブルの全長(m)、Lsは、第2ケーブルの全長(m)、PRは、第1ケーブルの遮水性能(g・cm/cm2・day・mmHg))
の関係を満たすことが望ましい。
また、事故等により海中ケーブルが破損した場合、一連続ケーブルではケーブル全長を取り替える、もしくは、破損部を切除し、再接続作業を行わなければならない。しかし、複数のケーブルで構成された海中ケーブルを用いることで、破損部を含むケーブルのみを交換することで可能となり、破損時の修復が容易である。
P=Q・t/(πD・L・Pa)・・・(1)
で表すことができる。
ここで、Q:水の浸入速度(g/day)、t:ケーブルシース(防食層)の厚さ(cm)、D:ケーブルシースの外径(cm)、L:ケーブル長さ(cm)、Pa:大気圧(mmHg)である。
Q=PR・∫PWR(L)dL・πD/t・・・(2)
但し、PWR:各部の外水圧(mmHg)
で表される。
Ptotal=Qtotal・t/(πD・Ltotal・Pa)・・・(3)
Ptotal:ケーブル全体の遮水性能(g・cm)/(cm2・day・mmHg)、Qtotal:ケーブル全体の水の浸入速度(g/day)、Ltotal:ケーブル全長(cm)
である。
Ltotal=LR1+LS+LR2・・・(5)
QR1、QR2:ケーブル3の透水速度(g/day)
QS:ケーブル7の透水速度(g/day)
LR1、LR2:ケーブル3の長さ(cm)
LS:ケーブル7の長さ(cm)
QR2=PR2・∫PWR2(L)dL・πD/t・・・(7)
PR1、PR2:ケーブル3の遮水性能(透水率:(g・cm)/(cm2・day・mmHg)
PWR1(L)、PWR1(L):ケーブル3の:長さLの位置における外水圧(mmHg)
ここで、鉛シースを施したケーブル7の遮水性能PSは、略0であるため、QS=0となる。
(QR1+QS+QR2)・t/(πD・(LR1+LS+LR2)・Pa)<10−7・・・(9)
PR・[∫PWR1(L)dL+∫PWR2(L)dL]/(LR1+Ls+LR2)<Pa・10−7・・・(10)
[∫PWR1(L)dL+∫PWR2(L)dL]/(LR1+Ls+LR2)<760×10−7/PR・・・(11)
洋上浮体設備間距離を2km、水深121.5mに敷設する場合を計算する。図6(a)に示すように、ケーブルを配置した場合における図6(b)に示した水圧分布から、∫PWR1(L)dLおよび∫PWR2(L)dLを算出することができる。すなわち、海中ケーブルが海底についていない部位の水圧分布の積分(図6(b)における当該部位の面積)を算出することができる。この値は、ケーブルの敷設形態(部位の位置など)によって変化する。
また、∫PWR1(L)dL=∫PWR2(L)dLより、
2∫PWR1(L)dL<6.65・106
したがって、∫PWR1(L)dL<3.32・106・・・(12)
3………ケーブル
5a、5b………接続部
7………ケーブル
9………ブイ
10………海中ケーブル
11………係留索
13………電力用線心
15………導体部
17………絶縁部
19………シールド層
21、21a………遮水層
22………防食層
23a、23b………鎧装
24、24a………遮水層
25………外部防食層
26………外部保護層
27………介在層
29………光ケーブル
30………複層テープ
31………金属層
33a、33b………樹脂被覆部
35a………凸部
35b………凹部
38………ラップ部
Claims (9)
- 海中ケーブルであって、
導体上に絶縁層、シールド層、遮水層および防食層が形成される電力用線心と、
複数本の前記電力用線心の全体の外周側に、前記電力用線心の全体の外周の周方向に複数本の線材が配置され、前記線材が前記電力用線心の軸方向に螺旋状に設けられて形成される鎧装部と、
を少なくとも具備するケーブルであって、
前記遮水層が、テープ状部材が巻き付けられて形成される第1ケーブルと、
前記遮水層が、鉛シースで構成される第2ケーブルと、を具備し、
一対の前記第1ケーブルの間に、前記第2ケーブルが接続されることを特徴とする海中ケーブル。 - 前記テープ状部材は、樹脂層で金属層が挟まれた複層テープであり、前記複層テープの前記金属層は、凸部または凹部の少なくとも一方が繰り返し形成されることを特徴とする請求項1記載の海中ケーブル。
- 前記鎧装部の外周側には、外部遮水層が設けられ、
前記第1ケーブルの外部遮水層は、テープ状部材が巻き付けられて形成され、
前記第2ケーブルの外部遮水層は、鉛シースで形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の海中ケーブル。 - 海中へ敷設された海中ケーブル敷設構造であって、
導体上に絶縁層、シールド層、遮水層および防食層が形成される電力用線心と、
複数本の前記電力用線心の全体の外周側に、前記電力用線心の全体の外周の周方向に複数本の線材が配置され、前記線材が前記電力用線心の軸方向に螺旋状に設けられて形成される鎧装部と、
を少なくとも具備するケーブルであって、
前記遮水層が、テープ状部材が巻き付けられて形成される第1ケーブルと、
前記遮水層が、鉛シースで構成される第2ケーブルと、を具備し、
一対の前記第1ケーブルの間に、前記第2ケーブルが接続され、
前記第1ケーブルの端部が浮体設備に接続されることを特徴とする海中ケーブル敷設構造。 - 前記第2ケーブルは、全長にわたって海底に位置することを特徴とする請求項4記載の海中ケーブル敷設構造。
- それぞれの前記第1ケーブルの長さは、水深以上であり、
[∫PWR1(L)dL+∫PWR2(L)dL]/(LR1+Ls+LR2)<760×10−7/PR
(但し、PWR1(L)は、一方の前記第1ケーブルに付与される長さLの位置における水圧(mmHg)、PWR2(L)は、他方の前記第1ケーブルに付与される長さLの位置における水圧(mmHg)、LR1は、一方の前記第1ケーブルの全長(m)、LR2は、他方の前記第1ケーブルの全長(m)、Lsは、前記第2ケーブルの全長(m)、PRは、前記第1ケーブルの遮水性能(g・cm/cm2・day・mmHg))
の関係を満たすことを特徴とする請求項4または請求項5記載の海中ケーブル敷設構造。 - 海中ケーブルの敷設方法であって、
導体上に絶縁層、シールド層、遮水層および防食層が形成される電力用線心と、
複数本の前記電力用線心の全体の外周側に、前記電力用線心の全体の外周の周方向に複数本の線材が配置され、前記線材が前記電力用線心の軸方向に螺旋状に設けられて形成される鎧装部と、
を少なくとも具備するケーブルであって、
前記遮水層が、テープ状部材が巻き付けられて形成される第1ケーブルと、
前記遮水層が、鉛シースで構成される第2ケーブルと、を用い、
一対の前記第1ケーブルを互いに離間した浮体設備に接続するとともに、海上で、前記一対の前記第1ケーブル同士を前記第2ケーブルによって接続することを特徴とする海中ケーブルの敷設方法。 - 海中ケーブルの敷設方法であって、
導体上に絶縁層、シールド層、遮水層および防食層が形成される電力用線心と、
複数本の前記電力用線心の全体の外周側に、前記電力用線心の全体の外周の周方向に複数本の線材が配置され、前記線材が前記電力用線心の軸方向に螺旋状に設けられて形成される鎧装部と、
を少なくとも具備するケーブルであって、
前記遮水層が、テープ状部材が巻き付けられて形成される一対の第1ケーブルと、
前記遮水層が、鉛シースで構成される第2ケーブルと、を用い、
一方の前記第1ケーブルと前記第2ケーブルとをあらかじめ接続しておき、
一対の前記第1ケーブルを互いに離間した浮体設備に接続するとともに、海上で、他方の前記第1ケーブルと前記第2ケーブルを接続することを特徴とする海中ケーブルの敷設方法。 - 海中ケーブルの敷設方法であって、
導体上に絶縁層、シールド層、遮水層および防食層が形成される電力用線心と、
複数本の前記電力用線心の全体の外周側に、前記電力用線心の全体の外周の周方向に複数本の線材が配置され、前記線材が前記電力用線心の軸方向に螺旋状に設けられて形成される鎧装部と、
を少なくとも具備するケーブルであって、
前記遮水層が、テープ状部材が巻き付けられて形成される一対の第1ケーブルと、
前記遮水層が、鉛シースで構成される一対の第2ケーブルと、を用い、
それぞれの前記第1ケーブルとそれぞれの前記第2ケーブルとをあらかじめ接続しておき、
一対の前記第1ケーブルを互いに離間した浮体設備に接続するとともに、海上で、前記第2ケーブル同士を接続することを特徴とする海中ケーブルの敷設方法。
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