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公開番号2021027786
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019146973
出願日20190809
発明の名称ケーブル布設構造およびケーブル布設方法
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H02G 9/12 20060101AFI20210125BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ロープの連結に係る治具の重さに起因したダイナミックケーブルの線形の崩れを抑制する。
【解決手段】浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、ブイの両端側のそれぞれでダイナミックケーブルに接続され、ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、一対のロープのそれぞれとダイナミックケーブルとを連結する連結部と、連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイと、
を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに接続され、前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、
前記一対のロープのそれぞれと前記ダイナミックケーブルとを連結する連結部と、
前記連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイと、
を有する
ケーブル布設構造。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記一対のロープ同士を連結する中央連結部と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイと、
を有する
請求項1に記載のケーブル布設構造。
【請求項3】
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに接続され、前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、
前記一対のロープ同士を連結する中央連結部と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイと、
を有する
ケーブル布設構造。
【請求項4】
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを準備する工程と、
水中において前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程と、
を有し、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程は、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイを前記ダイナミックケーブルに取り付ける工程と、
前記ブイの両端側のそれぞれにおいて前記ダイナミックケーブルに対して連結部を取り付ける工程と、
前記連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイを取り付ける工程と、
前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープのそれぞれと前記ダイナミックケーブルとを前記連結部により連結する工程と、
を有する
ケーブル布設方法。
【請求項5】
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを準備する工程と、
水中において前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程と、
を有し、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程は、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイを前記ダイナミックケーブルに取り付ける工程と、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに対して、該ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープを接続する工程と、
前記一対のロープ同士を中央連結部により連結する工程と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイを取り付ける工程と、
を有する
ケーブル布設方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、ケーブル布設構造およびケーブル布設方法に関する。
続きを表示(約 6,100 文字)【背景技術】
【0002】
風力発電設備や変電設備などは、例えば、水上に浮いた状態で設けられることがある。このような浮体式の水上設備は、波浪や風などの影響により鉛直移動したり水平移動したりする。このため、水上設備に接続されるケーブル(いわゆるダイナミックケーブルまたはライザーケーブル)は、水中で屈曲可能な状態で布設される。
【0003】
具体的には、ダイナミックケーブルは、例えば、所定の中間部分にブイが取り付けられることで、鉛直方向にS字状に屈曲した状態で布設される。これにより、水上設備が移動した際に、S字状に屈曲したダイナミックケーブルの線形を変化させることで、水上設備の移動量を吸収することができる(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2006−158160号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の目的は、ロープの連結に係る治具の重さに起因したダイナミックケーブルの線形の崩れを抑制することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様によれば、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに接続され、前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、
前記一対のロープのそれぞれと前記ダイナミックケーブルとを連結する連結部と、
前記連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイと、
を有する
ケーブル布設構造が提供される。
【0007】
本開示の他の態様によれば、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに接続され、前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、
前記一対のロープ同士を連結する中央連結部と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイと、
を有する
ケーブル布設構造が提供される。
【0008】
本開示の更に他の態様によれば、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを準備する工程と、
水中において前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程と、
を有し、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程は、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイを前記ダイナミックケーブルに取り付ける工程と、
前記ブイの両端側のそれぞれにおいて前記ダイナミックケーブルに対して連結部を取り付ける工程と、
前記連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイを取り付ける工程と、
前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープのそれぞれと前記ダイナミックケーブルとを前記連結部により連結する工程と、
を有する
ケーブル布設方法が提供される。
【0009】
本開示の更に他の態様によれば、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを準備する工程と、
水中において前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程と、
を有し、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程は、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイを前記ダイナミックケーブルに取り付ける工程と、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに対して、該ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープを接続する工程と、
前記一対のロープ同士を中央連結部により連結する工程と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイを取り付ける工程と、
を有する
ケーブル布設方法が提供される。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、ロープの連結に係る治具の重さに起因したダイナミックケーブルの線形の崩れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本開示の一実施形態に係るケーブル布設構造を示す概略図である。
本開示の一実施形態に係るケーブル布設構造の一部を拡大した概略図である。
連結部付近を拡大した概略図である。
中央連結部付近を拡大した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[本開示の実施形態の説明]
<発明者等の得た知見>
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを有するケーブル布設構造では、ダイナミックケーブルを布設する前に、ダイナミックケーブルの重さとブイの浮力とに基づいて、水中におけるダイナミックケーブルの線形を設計する。実際のダイナミックケーブルの線形を設計上の線形に近づけることで、水上設備の移動量を安定的に吸収することができる。
【0013】
しかしながら、本発明者等は、上述のケーブル布設構造について、以下に述べる新規な課題を見出した。
【0014】
ダイナミックケーブルを水底に係留するために、ダイナミックケーブルに対して所定の連結部を介してロープが取り付けられる。このとき、連結部は、ロープの張力およびブイの浮力に耐えることができる剛性を有する金属部材により構成される。このため、連結部の重さは、ダイナミックケーブルに取り付けられるブイの浮力に対して無視できない程度に重くなる。また、連結部にロープを連結する際の治具(シャックル等)を含めると、ロープの連結に係る治具の総重量がさらに重くなる。その結果、実際の水中におけるダイナミックケーブルの線形が、事前に設計した線形から崩れてしまう可能性がある。
【0015】
ダイナミックケーブルの線形が崩れると、水上設備の移動量を充分に吸収することができなくなる可能性がある。具体的には、水上設備が水底ケーブルから遠ざかったときに、ダイナミックケーブルに対して過剰な張力が印加されてしまう可能性がある。一方で、水上設備が水底ケーブルに近づいたときに、ダイナミックケーブルが過剰に屈曲してしまう可能性がある。
【0016】
以上の課題が生じる可能性があることから、ロープの連結に係る治具の重さに起因したダイナミックケーブルの線形の崩れを抑制することができる技術が望まれていた。
【0017】
本開示は、本発明者等が見出した上記新規な課題に基づくものである。
【0018】
<本開示の実施態様>
本開示の実施態様を列記して説明する。
【0019】
[1]本開示の一態様に係るケーブル布設構造は、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに接続され、前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、
前記一対のロープのそれぞれと前記ダイナミックケーブルとを連結する連結部と、
前記連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイと、
を有する。
この構成によれば、連結部の重さに起因してダイナミックケーブルが過度に垂れ下がることを抑制することができる。
【0020】
[2]上記[1]に記載のケーブル布設構造において、
前記一対のロープ同士を連結する中央連結部と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイと、
を有する。
この構成によれば、中央連結部の重さに起因してダイナミックケーブルのフロート部の位置が過度に低くなることを抑制することができる。
【0021】
[3]本開示の他の態様に係るケーブル布設構造は、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルと、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイと、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに接続され、前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープと、
前記一対のロープ同士を連結する中央連結部と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイと、
を有する。
この構成によれば、中央連結部の重さに起因してダイナミックケーブルのフロート部の位置が過度に低くなることを抑制することができる。
【0022】
[4]本開示の他の態様に係るケーブル布設方法は、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを準備する工程と、
水中において前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程と、
を有し、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程は、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイを前記ダイナミックケーブルに取り付ける工程と、
前記ブイの両端側のそれぞれにおいて前記ダイナミックケーブルに対して連結部を取り付ける工程と、
前記連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該連結部に与える連結部用ブイを取り付ける工程と、
前記ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープのそれぞれと前記ダイナミックケーブルとを前記連結部により連結する工程と、
を有する。
この構成によれば、連結部の重さに起因してダイナミックケーブルが過度に垂れ下がることを抑制することができる。
【0023】
[5]本開示の他の態様に係るケーブル布設方法は、
浮体式の水上設備に接続されるダイナミックケーブルを準備する工程と、
水中において前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程と、
を有し、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する工程は、
前記ダイナミックケーブルの所定の線形を形成する浮力を該ダイナミックケーブルに与える少なくとも1つのブイを前記ダイナミックケーブルに取り付ける工程と、
前記ブイの両端側のそれぞれで前記ダイナミックケーブルに対して、該ダイナミックケーブルを水底に係留する一対のロープを接続する工程と、
前記一対のロープ同士を中央連結部により連結する工程と、
前記中央連結部の重さの少なくとも一部を相殺する浮力を該中央連結部に与える中央連結部用ブイを取り付ける工程と、
を有する。
この構成によれば、中央連結部の重さに起因してダイナミックケーブルのフロート部の位置が過度に低くなることを抑制することができる。
【0024】
[本開示の実施形態の詳細]
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0025】
<本開示の一実施形態>
(1)ケーブル布設構造の概略
図1を用い、本開示の一実施形態に係るケーブル布設構造の概略について説明する。図1は、本実施形態に係るケーブル布設構造を示す概略図である。
【0026】
図1に示すように、本実施形態のケーブル布設構造1は、例えば、水上設備90と、ダイナミックケーブル10と、水底ケーブル11と、複数のブイ12と、ロープ200と、を有している。
【0027】
浮体式の水上設備90は、例えば、浮力により水上に浮いた状態で設置されている。水上設備90は、例えば、風力発電設備などである。なお、浮体式には、たとえばセミサブ型、スパー(SPAR)型、TLP(テンション・レグ・プラットフォーム)型などがあるが、浮体式の型式に特段の制限はない。
【0028】
水上設備90は、例えば、図示しないチェーンまたはワイヤなどを用いて水底に係留されている。水上設備90は、チェーンまたはワイヤによって係留されつつ、水上に浮いたまま所定の範囲を移動可能となっている。
【0029】
水底ケーブル11およびダイナミックケーブル10のそれぞれは、例えば、水上設備90で発電された電力を変電設備等に送電する電力ケーブルとして構成されている。
【0030】
水底ケーブル11は、水底上に布設されている。水底ケーブル11は、例えば、CVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル、Cross−Linked Polyethylene insulated Vinylchloride sheath cable、XLPEケーブルともいう)として構成されている。具体的には、水底ケーブル11は、例えば、中心側から外周側に向けて、導体(不図示)と、内部半導電層(不図示)と、絶縁層(不図示)と、外部半導電層(不図示)と、半導電テープ(不図示)と、銅ワイヤ(不図示)と、押さえテープ(不図示)と、シース(不図示)と、介在(不図示)と、押さえテープ(不図示)と、座床テープ(不図示)と、鉄線外装(鎧装)(不図示)と、防食層(外被層)(不図示)と、を有している。なお、導体からシースまでを有するケーブル線心が1つである場合に限れず、ケーブル線心は複数設けられていてもよい。
(【0031】以降は省略されています)

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