海底ケーブル–構造、特性、ケーブル敷設およびジョイント

海底ケーブルと海底電力ケーブルの概要

海底ケーブルの概要

洋上風力発電所の開発 および石油およびガスのオフショアプラットフォーム 電源、制御、監視、通信ケーブルの設置が必要です プラットフォーム間 と本土 。

この目的のために海底ケーブル インストールされており、電源や通信にも使用されます。 島と本土の間 、国間、さらには大陸間。

海底ケーブルの特徴

海底ケーブル 、IEC規格60288に準拠する必要があります ^[1] 、具体的に 設計および製造 水中に設置する 、海底に置かれた 、その海底を考慮に入れる 頑丈で岩が多い 、海洋動物がいること 、ケーブルを損傷する可能性があります 、そしてそれは必須 そのケーブル 津波や火山活動に耐える必要があります 、およびトロール網 漁師 、それは魚自体よりも危険です 。

海底ケーブルの特性を確立する 次のパラメータを考慮する必要があります：

• 周囲温度（海底と陸地）。
• 埋没深度。
• 海岸アプローチでの特定の埋設/保護要件（より深い埋設、方向性ドリルパイプ…）。
• ケーブルの軸方向の間隔。
• 海底と陸地の熱抵抗率。
• 海底ケーブルの長さ。
• 水深。

一般的な定格電圧 電力海底ケーブル 3.6 / 6（7.2）kV 〜 290/500（525）kV 、ACシステム 、およびDCシステムではそれ以上 。

定格電圧に依存 および断面 （DCシステムの場合 メーカーは、最大 2500 mm ² の断面を持つこれらのケーブルを構築します 725 kVまでのネットワーク定格電圧の場合 ）マルチコアの可能性があります またはシングルコア 。

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電力海底ケーブルの特性

電力海底ケーブルの主な特徴 ：

• 指揮者： 銅 またはアルミニウム 。導体を深部で使用する場合、および要求に応じて、ケーブルが損傷した場合に水の浸透を防ぐ特殊な材料で導体を密封します。
• 断熱材： XLPE 、 EPR またはマインド （大量含浸紙）。
• スクリーニング： 銅線 またはテープ および鉛シース 必要に応じて。
• 装甲： 機械的ストレスからのケーブルの保護 装甲によって達成されます 鋼線で構成されています （単芯ケーブルの場合 装甲は非磁性材料でなければなりません –通常はアルミニウム –装甲の過熱を回避する 渦電流による ^[2] –ジュール効果 ）、ケーブルにも必要な機械的強度を提供します 敷設中または引っ張っている間。 鋼線 負荷を壊すさまざまなカテゴリ そしてそれらは強く亜鉛メッキされています 。
• 外部保護： 外部保護 設置の条件と要件に応じて、ケーブルの接続はPVCまたはPEシースによって実現されます。 およびポリプロピレン糸またはジュートの層 。

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3芯電源ケーブル 光ファイバーケーブルもある場合があります コミュニケーション 、図1に示すように

図1-三相海底ケーブルの構築

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単芯電源ケーブルの場合 通常使用されます光ファイバーは含まれません この場合、光ファイバー海底ケーブルも設置する必要があります。 図3に示すようなものです。

図2 –光ファイバー海底ケーブル

一部のメーカーは同じ海底ケーブルに含まれています 通信（光ファイバー ）および海中処理およびブースティングシステムの制御。要件が低電圧、中電圧、または高電圧の電源であるかどうかに関係なく、アンビリカルケーブル （図3を参照）。

アンビリカルケーブル 低圧および高圧ラインも含まれる場合があります （鋼管 ）流体に使用されます 。

図3 –アンビリカルケーブル

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海底ケーブル敷設の基本手順

海底ケーブルの敷設 非常に複雑で、危険で、費用のかかるビジネスです。

ルートを調査し、技術を開発し、する必要があります ケーブルは、紛失、破損、またはせずに敷設する必要があります 破損 。

海底ケーブルを設置する前に 一連のアクションを実行するために必要です：

• ルーティングを選択してください 、更新を使用 海図 。
• 地質条件を評価する 選択したルーティングの。
• 海底識別に進みます 、つまり深浅測量に関係するもの （深さ ）、勾配 、地形上の事件の存在 、岩相 （海底の自然 ）、環境条件 、塩分、温度、pH など 、および存在する可能性のある動的な動き 海底で （波、海流など ）または影響を与える可能性があります （津波、 火山活動 スラッジ電流など 。

ルーティングが選択されたら および海底のすべての調査が完了しました 、ストレッチがあるかどうかを確認する必要があります ケーブルでした 埋める必要があります （ハイドロジェット埋葬機を使用 ）そして常に調査するための特定の技術を開発する 損傷やケーブルの緩みを避けるためにケーブルを設置する場所 。

海底ケーブル 通常、ケーブル敷設船によって行われます。 、図4と5に見られるように、ロボット ケーブル敷設の制御に使用できます （図6を参照）。

図4 –ケーブル敷設船

図5 –海底ケーブルの敷設

図6 –ケーブル敷設ロボット

• 電源コードとケーブルの小さなシリンダーとは何ですか？

海底ケーブルジョイント

海底ケーブルが走っているとき 非常に長い または損傷の場合 ケーブルで発生します ケーブルジョイントを取り付ける必要があります 。

これらのケーブルジョイント 、高圧にさらされる 、前に実行されます 海底へのケーブル設置 （製造業者の施設で可能な限り）、絶縁および誘電試験に提出する必要があります また、超音波およびX線検査 、保証する 信頼性 インストールの。

図7は、海底ケーブルジョイントのフェーズを示しています。

図7 –海底ケーブルジョイントの実行

知っておきたいこと：

^[1] IEC ：国際電気技術委員会。

^[2] 渦電流 誘導電流 （磁気誘導現象 ）。

海底/海底および電力海底ケーブルのギャラリー

作者について：Manuel Bolotinha

-電気工学のライセンス学位–エネルギーおよび電力システム（1974 –InstitutoSuperiorTécnico/リスボン大学）
–電気およびコンピューター工学の修士号（2017 –FaculdadedeCiênciaseTecnologia/リスボン大学）
–変電所および電力システムのシニアコンサルタント。プロのインストラクター次のようにも読むことができます：

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