(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側および外側本体（２、３、５０、８０）からなる高電圧スイベル（１）であって、各本体が少なくとも第１と第２の環状導体要素（７、８、９、１０；７’、８’、９’、１０’）を有し、該導体要素が２つの端面（４５、４６、４５’、４６’）と曲面状接触面（４８、４８’）とを有し、該要素が軸方向に間隔をあけた位置で絶縁部材（１５、１５’、１６、１６’、１７、１７’、１８、１８’、１９、１９’）を介して対向端面で相互に連結されており、内側本体と外側本体が長手軸線（４、１００）に同軸的であり、各内側導体要素（７）の接触面（４８）が対応する外側導体要素（７’）の対向接触面（４８’）に隣接し電気接触しており、内側および外側本体（２、３、５０、８０）が長手方向軸線（４、１００）に対して回転可能であるような高電圧スイベルにおいて、内側本体と外側本体の各導体要素が入力ターミナル（３３、３８）または出力ターミナル（３３、３８）に延びる電圧線（３１、３６）に接続されているような、高電圧スイベルであって、導体要素（７、８、９、１０；７’、８’、９’、１０’）を相互接続する絶縁部材（１５、１５’、１６、１６’、１７、１７’、１８、１８’、１９、１９’）は、導体要素の周方向における相互距離で配置され、内側および外側本体（２、３）の相互接続導体要素のそれぞれが、内側本体と外側本体が長手軸（４、１００）の方向に一体ユニット（５０、８０）の相対変位によって相互に減結合されたり結合されたりするように、一体ユニット（５０、８０）を形成するためにそれぞれの支持部材（２２、２３、２５、２６、５６、９５）によって支持されることを特徴とする、高電圧スイベル（１）。
【請求項２】
支持部材（５６、９５）が、リング状導体要素（５１、５１’、５２、５２’、５３、５３’、５４、５４’）にほぼ平行に延びる横フランジからなる、請求項１記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項３】
内側本体（５０）が、長手軸に沿って、横フランジ（５６）を下側（５８’）で保持するコア要素（５７）を備え、内側本体の下部導体要素（５４）は間隔をあけた絶縁部材（５５）を介して横フランジに連結された下端面を備えている、請求項２記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項４】
内側本体（５０）の各導体要素（５１、５２、５３、５４）は、内側本体の頂部または底部の導体要素より上または下に置かれる端部（３４）へと環状導体要素の内方へ軸方向に延びる内側軸方向導体（５８、５９）に取り付けられる少なくとも１つの半径方向内方に突出する導体部（６３、６４、６５）を備えており、この端部は、コネクタターミナル（３３、６０、６１’）に取り付けられる、請求項１、２または３記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項５】
外側本体（８０）の各導体要素（５１’、５２’、５３、５４’）は、外側本体（８０）の頂部または底部の導体要素より上または下の端部（３７）へと環状導体要素から外方へ軸方向に延びる外側軸方向導体（８５、８６、８８）に取り付けられる少なくとも１つの半径方向外方に突出する導体部（８９、９０）を備えており、この端部は、コネクタターミナル（３８、９３、９４）に取り付けられるようになっている、請求項１、２、３または４記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項６】
内側および外側本体（２、３、５０、８０）のコネクタターミナル（６０、６１、９３、９４）は、導体の対向端部（３４、３７）に配置される、請求項４または５記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項７】
内側および／または外側本体のコネクタターミナル（９３、９２、１２１、１２２）は、軸方向に向けられ、半径フランジ（９５、１２０）の円形輪郭に沿って取り付けられる、請求項２から６のいずれか１項記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項８】
内側および／または外側本体のコネクタターミナル（６０、６１）は、環状支持（７２）の輪郭に沿って半径方向に向けられ取り付けられる、請求項２から６のいずれか１項記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項９】
内側または外側本体の半径方向フランジ（９５）は、下部円筒ハウジング部（９６）に連結されており、他方の本体の環状支持（７２）は、回転可能な軸受（７５）を介して下部ハウジング部（９６）およびカバー（７３）に取り付けられ、導体部材の周囲に液密囲いを形成している、請求項７または８記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１０】
内側および外側本体は、頂部カバー（１３２）と底部カバー（１２５）にそれぞれ取り付けられており、各カバーは、内側円筒壁（１２６）を介して相互連結されており、カバー（１３２）の１つは、長手方向軸（１２３）の周りに円筒壁に対して回転可能にされており、外側円筒壁（１２７）は内側壁（１２６）を包囲しており、その内側壁は、シール上の所定の圧力を超えたときに開口をあけるようになった開口（１３４）とシール（１２８）を備えている、請求項６記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１１】
内側および外側本体の導体要素（７、７’、８、８’、９、９’、１０、１０’）は各々フランジから延びる軸方向に延びる絶縁体（１２、１３）を介して、環状導体要素の軸方向に整合された孔と、頂部フランジ（２３、２５）と頂部環状導体要素（７、７’）の間の第１絶縁スペーサ部材（１９、１９’）と、少なくとも２つの環状導体要素（７、８、９、１０、７’、８’、９’、１０’）の間の第２絶縁スペーサ部材（８、８’、９、９’）と、底部フランジ（２２、２６）と底部環状導体要素（１０、１０’）の間の第３絶縁スペーサ部材（１５、１５’）を通って、横方向底部（２２、２６）と頂部フランジ（２３、２５）へ接続されている、請求項１から１０のいずれか１項記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１２】
バネ板（１５２、１５３）が内側または外側導体要素の接触面での導体要素（１４０）に固定され、並行して配置され、バネ板の長手方向（Ｌ）は、導体要素（１４０）の周方向に延びている、請求項１から１１のいずれか１項記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１３】
バネ板（１５２、１５３）は、導体要素（１４０）の導体接触面の周辺長さの０．１倍より小さな長さ（Ｌ）を有している、請求項１２記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１４】
バネ板（１５２、１５３）は、取付フレーム（１５０、１５１）に取り付けられ、導体要素の１つは、接触面にまたは接触面の近くに取付フレームに係合するための連結部材を有しており、複数の取り付けフレームが導体要素の接触面に設けられている、請求項１２または１３に記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１５】
複数の隣接する取り付けフレームが導体要素の接触面を覆う、請求項１４記載の高電圧スイベル（１）。
【請求項１６】
請求項１４または１５記載の高電圧スイベルに用いられる複数のバネ板を有する取り付けフレーム（１５０、１５１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内側本体と外側本体からなる高電圧スイベルであって、各本体が少なくとも第１と第２の環状導体要素を有し、該導体要素が２つの端面と曲面状接触面とを有し、該要素が軸方向に間隔をあけた位置で絶縁部材を介して対向端面で相互に連結されており、内側本体と外側本体が長手軸線に同軸的であり、各内側導体要素の接触面が対応する外側導体要素の対向接触面に隣接し電気接触しており、内側本体と外側本体が長手方向軸線に対して回転可能であるような高電圧スイベルにおいて、内側本体と外側本体の各導体要素が入力ターミナルまたは出力ターミナルに延びる電圧線に接続されているような、高電圧スイベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような高電圧スイベルは、本願出願人による米国特許第７１３７８２２号から公知である。公知のスイベルは、例えば、風見の役をする浮体生産、貯蔵および荷おろし船（ＦＰＳＯ）で作られる電力を補助海洋電力ケーブルに分配する、沖合いで利用される高電圧スイベルであり、ＦＰＳＯは、タレットを介して海底に固定されている。地球から見て不動の炭化水素ライザは、ウェルヘッドから船上の発電装置に延びており、ここで、炭化水素は電気エネルギに変換される。回転する船の海岸に続く固定の補助海洋電力ケーブルへの電気接続は、高電圧スイベルによって達成され、この高電圧スイベルにおいて、固定子が船上の地球から見て不動のスイベル部を介して、補助海洋電力ケーブルに接続され、回転子が船上の発電装置に連結されている。
【０００３】
公知の高電圧スイベルの内側本体と外側本体の導体は、導体を完全に取り囲む固体環状絶縁リングに、その接触領域から離れて、組み込まれている。これにより、非常に優れた電気絶縁が達成され、空気や誘電油に変わる固体絶縁体の使用により、小型の設計と比較的高電圧での作動が可能となる。導体は、同心リングを有しており、各同心リングは、内側導体と外側導体が完全接触する環状金属接触面を有しており、電流と共に機械的力と電気力学的力が全周に亘って均一に分配されるようになっている。
【０００４】
公知のスイベルは、システムがしばらくの間作動されて導体が何らの摩耗を生じ始めると短絡の恐れがあるという欠点を有している。摩耗によって生じる破片が導体と絶縁リングの間の狭い空間に入ると、短絡が生じ、スイベルが機能不全に陥る。環状導体の接触表面でのバネ要素の摩耗によって、スイベルの固体絶縁リングと導体は、電極への接近を得るために取り外される必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７１３７８２２号明細書
【特許文献２】米国特許第４２５２３８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、破片によるスイベルの機能不全の恐れを減じることである。本発明の更なる目的は、良好な電気接触を得ながら、導体の摩耗量と破片の量を減じることである。本発明の目的は、内側および外側環状導体が正確に整合されて、特に沖合い条件下で、大きな機械的および電気力学的荷重を処理することができる、重量削減スイベルを提供することである。スイベルは、点検や交換のために組み立てたり分解したりする間の簡単な取扱ができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここで、本発明による高電圧スイベルは、導体要素を相互接続する絶縁部材は、導体要素の周方向における相互距離で配置され、内側本体と外側本体の相互接続導体要素のそれぞれが、内側本体と外側本体が長手軸の方向に一体ユニットの相対変位によって相互に減結合されたり結合されたりするように、一体ユニットを形成するためにそれぞれの支持部材によって支持されることを特徴とする。
【０００８】
軸方向の導体間の開放領域と、導体要素の周方向の隣接する絶縁部材間の開放領域は、内側導体と外側導体の積み重ねの開放した鳥篭状構造となる。絶縁油は、摩耗から時折生じる破片が引っかかるのを防止する開放積み重ね導体構造を自在に流れ、そのような破片は、導体間の空間を埋めることによって短絡を生じることなく、その開放領域から簡単に取り除かれる。少なくとも２つの間隔をあけた環状の導体の開放内側と外側スタックを構成することによって、導体は、機械的に安定した方法で整合されえ、点検や修理のために簡単に組み立てられたり分解されうる。本発明による開放導体スタックは、大きな電気力学的力に耐え、沖合い条件下で機械的に整合を維持するのに特にふさわしい安定した計量スイベル構造を提供する。
【０００９】
内側、外側導体スタックは、各々一体ユニットを形成するので、取り付けや交換の取扱が改善される。内側と外側本体の導体は、長手方向軸に沿ったユニットの正確な相互整合によって容易に整合されうる。内側と外側本体の分解は、これらが軸方向にユニットを引くことによって分離可能であるので、比較的容易である。
【００１０】
米国特許第４，２５２，３８８号から、内側本体が導体と誘電支持スペーサとワッシャ状誘電バリアからなる、高電圧スイベルが公知である。外側本体の導体は、単一或いは少数のカーボンブッシュによって提供され、各々は、その周に沿って単一位置で内側本体の導電性リングに接触している。これにより、結果として生じる破片から著しい摩耗とそれによる汚染を生じることとなる。更に、内側から外側要素への単一或いは少数の狭電流路を与え、これはスイベルによって伝達される最大電圧に制限を与える。更に、公知のカーボンサポートブッシュの機械的剛性は、電気接触が常に最適ではなく、カーボンブッシュを通過可能な最大電流が制限されるように、比較的低い。組立と分解に関して、外側導体は全て、個々に取り付けられ置き換えられる必要があり、これにより、公知のスイベル部分の取扱が面倒になる。
【００１１】
１つの実施例では、支持部材は、リング状導体要素にほぼ平行に延びる横フランジからなる。導体スタックを保持するフランジは、導体要素を含むハウジングの一部に連結されあるいは形成することができ、外側本体が長手方向軸の周囲を内側本体に対して回転可能であるように、これら要素を支持する。
【００１２】
内側本体は、長手軸に沿って、横フランジを下側で保持するコア要素を備えてもよく、内側本体の下部導体要素は間隔をあけた絶縁部材を介して横フランジに連結された下端面を備えている。
【００１３】
内側本体の間隔をあけた導体要素を相互連結するために、要素は、内側本体の頂部または底部の導体要素より上または下に置かれる端部へと環状導体要素の内方へ軸方向に延びる内側軸方向導体に取り付けられる少なくとも１つの半径方向内方に突出する導体を備えており、この端部は、コネクタターミナルに取り付けられる。このようにして、内側軸方向導体は、長手方向軸の周りの内側および外側環状導体要素の相対回転動作と干渉することなく、出力または入力ターミナルへと環状導体要素の内方を延びる。
【００１４】
同様にして、外側本体の各導体要素は、外側本体の頂部または底部の導体要素より上または下の端部へと環状導体要素から外方へ軸方向に延びる外側軸方向導体に取り付けられる少なくとも１つの半径方向外方に突出する導体を備えており、この端部は、コネクタターミナルに取り付けられるようになっている。好ましくは、内側および外側本体のコネクタターミナルは、十分な空間がスイベルに連結する電力ケーブルの端部でコネクタを受容することができるように、軸方向導体の対向端部に配置される。
【００１５】
内側および・または外側本体のコネクタターミナルは、軸方向に向けられてもよく、半径フランジの円形輪郭に沿って取り付けられてもよい。この実施例のスイベルの固定子と回転子の部分に連結される電力線は、少なくともスイベルの近傍で軸方向に延びている。
【００１６】
或いは、内側および・または外側本体の軸方向導体の端部におけるコネクタターミナルは、環状支持の輪郭に沿って半径方向に向けられ取り付けられてもよい。このようにして、スイベルの回転子または固定子部分に近接する電力ケーブルは、半径方向に向けられてもよい。
【００１７】
１つの実施例では、内側または外側本体の半径方向フランジは、下部円筒ハウジング部に連結されており、他方の本体の環状支持は、回転可能な軸受を介して下部ハウジング部およびカバーに取り付けられ、導体部材の周囲に液密囲いを形成している。囲いの内側には、油のような誘電流体が収容されている。好適実施例では、内側および外側本体は、頂部カバーと底部カバーにそれぞれ取り付けられており、各カバーは、内側円筒壁を介して相互連結されており、カバーの１つは、垂直軸の周りに円筒壁に対して回転可能にされており、外側円筒壁は内側壁を包囲しており、その内側壁は、シール上の所定の圧力を超えたときに開口をあけるようになった開口とシールを備えている。このようにして、第１と第２の円筒壁の間に空間によって誘電流体のための追加の閉じ込め区画が形成され、この区画は、例えば、バーストディスクによって形成されたシールが、短絡や誘電流体の蒸発による突然の圧力上昇によって生じる、突然の圧力上昇によって破断した後にのみ接近可能である。このようにして、爆発性ガスの開放や高温油の射出のような圧力増加による内部短絡の効果が避けられる。内部短絡の悪影響が大きく減ぜられるので、本発明による外側閉じ込め壁を有するスイベルの内部寸法は、比較的小さく保たれる。
【００１８】
高電圧スイベルの好適実施例においては、バネ板が内側または外側導体要素の接触面での導体要素に固定され、並行して配置され、バネ板の長手方向は、導体要素の周方向に延びている。スイベルの周方向にその長手方向を備えて、ルーバ状構成を有するバネ板を配置して、両回転方向における等しい抵抗が達成される。これにより、内側と外側の環状導体要素間の優れた導電性接触を常に維持しながら、均一な力分配とバネ板の摩耗を減じることが達成されるのである。
【００１９】
構成の容易さを改善するために、バネ板は、簡単に接近可能な内側導体の接触面に置かれてもよい。バネ板は、導体接触面の周辺長さの０．１倍より小さな、好ましくは０．０５倍よりも小さな長さを有しており、少なくとも１０組の、好ましくは少なくとも２０組のほぼ平行なバネ板が、内側と外側導体間の電気伝導面を最適にするために接触面に配置されうる。
【００２０】
更なる実施例においては、バネ板は、取付フレームに形成され、導体の１つは、取付フレームに係合するために接触面に連結部材を有しており、取付フレームは、導体要素の接触面の少なくとも一部を覆ってもよい。導体を備えた取付フレームは、高精度に分離製作され、内側または外側導体リングの接触面に容易に取り付けられうる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明による高電圧スイベルの幾つかの実施例が制限することのない例として、添付の図面を参照して詳細に説明される。図面において、
【００２２】
【図１】本発明による高電圧スイベルの第１実施例の断面図である。
【図２】図１の導体要素の詳細を拡大して示す図である。
【図３】本発明による高電圧スイベルの第２実施例の内側導体スタックの断面図である。
【図４】図３の内側導体スタックの斜視図である。
【図５】図３および図４の内側導体スタックと協力する、本発明による高電圧スイベルの第２実施例の外側導体スタックの断面図である。
【図６】図５の外側導体スタックの斜視図である。
【図７】組み立てられた構成における図３から図６の内側および外側導体スタックを備えた高電圧スイベルの斜視図である。
【図８】図７の高電圧スイベルの断面図である。
【図９】高電圧スイベル外側ハウジングの斜視図である。
【図１０】スイベルコネクタターミナルのグループ化された構成を示す、図８のスイベルの概略平面図である。
【図１１】全てのコネクタターミナルが軸方向に向けられた構成を有する高電圧スイベルの第３実施例の斜視図である。
【図１２】内側ハウジングと外側閉じ込めハウジングを有する高電圧スイベルの実施例を示す図である。
【図１３】接触面に取り付けられた取付フレームに設けられた複数のバネ板を備えた、内側環状導体要素を示す図である。
【図１４】図１３によるルーバー型バネ板を保持する取付板の詳細を示す図である。
【図１５】内側導体要素、バネ板および外側導体要素の頂面図である。
【図１６】本発明の高電圧スイベルを備えた浮動式動力装置を有する沖合い装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、静止外側本体と回転可能な内側本体を有する高電圧スイベル１を示している。外側および内側本体は、長手方向軸４の周りに同軸整合され、ハウジング５に囲まれる、内側および外側導体スタック２、３によって形成されている。外側および内側スタック２、３はそれぞれ、４つの環状導体要素７、７’、８、８’、９、９’、１０、１０’によって構成されており、１つの導体が各相に対応しており、１つが接地電圧レベルに接続している。導体要素７−１０と７’―１０’は、絶縁コネクティングロッド１２、１３が案内される整合孔を備えている。コネクティングロッド１２、１３の周囲には、絶縁スペーサ１５、１５’、１６、１６’、１７、１７’、１８、１８’、１９、１９’が設けられており、これらは複数対の隣接導体要素７、８；７’、８’；８、９；８’、９’；９、１０；９’、１０’で途切れており、これら隣接する導体要素の間の所定の軸方向距離を維持している。内側導体スタック３の下部スペーサ１５は、下部支持部材２２に連結されており、上部スペーサ１９は、上部支持部材２３に隣接している。コネクティングロッド１３は、支持部材と、コネクティングロッドと、絶縁スペーサと環状導体が一体ユニットを形成するように、上部および下部支持部材２２、２３間で絶縁スペーサ１５−１９と環状導体７−１０を締め付けている。同様に、環状導体７’−１０’が外側コネクティングロッド１２と、上部支持部材２５と下部支持部材２６の間で締め付けられる絶縁スペーサ１５’−１９’を介して相互接続されるように、外側導体スタック２を保持している。
【００２４】
内側導体要素７−１０は各々、半径方向延長部を形成する導体部分３０を備えており、この導体部分は、絶縁鞘３２を有する内側軸方向導体３１を支持している。軸方向導体３１は、内側環状導体要素７−１０内に延び、頂部導体と要素１９、１９’の閉鎖輪郭より上の端部３４を有し、その端部３４は、半径方向に向けられたコネクタターミナル３３に取り付けられている。外側導体要素７’−１０’は、底部環状導体要素１０、１０’の下の下端３７を有する外側軸方向導体３６に連結される半径方向に向けられる外側導体部分３５を備えている。外側軸方向導体３６は、底部環状導体要素１０’の下の下端３７を備えて延び、半径方向に向けられたコネクタターミナル３８に取り付けられている。各内側環状導体要素７−１０と各外側環状導体要素７’−１０’のために、２つの内側および２つの外側軸方向導体３２、３６が、２つのコネクタターミナル３３、３８と共に設けられており、入力および出力電流の均一な分配がなされている。
【００２５】
高電圧スイベルのハウジング５は、誘電油の液密な閉じ込めを提供している。外側導体スタック２を支持する外側ハウジング部４０は、軸方向半径方向軸受４２を介して、内側導体スタック３を支持する内側ハウジング部４３に連結されている。
【００２６】
軸受４２の接続を絶ち、軸方向導体３２、３６をそのそれぞれのコネクタターミナル３３、３８から取り外した後、外側導体スタック２は、導体スタック２、３を保守と修理のために接続を絶つように、長手軸４の方向に持ち上げられる。導体要素７−１０；７’−１０’の間と隣接する絶縁スペーサ１５、１５’；１６、１６’；１７、１７’と１８、１８’の間の開放空間は同一の軸方向位置に置かれ、誘電油循環を自在にし、破片が対の隣接する環状導体要素７、７’―１０、１０’の間に挟まることを防止し、これにより短絡が形成されるのを避けるのである。自然対流に基づく油による破片の自由運搬は、破片が固定の位置で挟まれることなく、この破片によって短絡が生じる機会を大いに減らすことを保証するのである。内側および外側導体スタック間の電流移送によって生じる熱もまた、対流によって周辺油に伝達され、その油によって金属ハウジング５に伝達される。ハウジング５へ伝達される熱は、対流によって大気に伝達される。ハウジング５内の油は、積極的に循環されない。
【００２７】
スイベル１の高さＨ１は、０．７メートルから２．０メートルの間、例えば１．５メートルがよい。隣接する環状導体要素間の軸方向距離Ｈ２は、６センチメートルから２５センチメートルの間、例えば、１５センチメートルがよい。環状導体要素７、７’−１０、１０’の厚みＨ３は、３センチメートルから１０センチメートルの間、例えば、５センチメートルがよい。導体要素の幅Ｗは、１０センチメートルから２０センチメートルの間、例えば、１５センチメートルがよい。スイベルの外径Ｄ１は、例えば、１．５メートルから２．５メートルの間、例えば、２メートルがよく、一方、外側導体スタック２の外径Ｄ２は、１メートルから２メートルの間、例えば、１．３メートルがよい。
【００２８】
図２は、２つの隣接する導体要素７、７’の拡大詳細を示している。絶縁スペーサ１９、１９’；１８、１８’は、導体７、７’の上端面４５、４５’と下端面４６、４６’で終端となっている。各導体要素７、７’は、曲面状接触面４８、４８’を有しており、その接触面は、１つの導体要素から別の導体要素へ電流を移送するために対向する摺動関係に配置されている。
【００２９】
内側と外側のスタック２、３は、安定した丈夫な構造をなしており、電流同様、機械的力と電気力学的力が、環状導体要素の全周に亘って均一に分配されるようになっている。同時に、風力タービンユニットやＦＰＳＯのような沖合い風見の役をする発電ユニットをなす浮体沖合い構造物に固定される回転スイベル部（例えば、外側スタック２）と、海底電力ケーブルに接続される地球から見て不動のスイベル部（例えば、内側導体スタック３）の間には、完全な回転自由度がある。
【００３０】
図３は、内側導体が４つの相互接続された環状導体要素５１、５２、５３、５４を有する一体ユニット５０を形成する実施例を示している。導体要素５１−５４は、導体要素の周囲に沿って分配される絶縁スペーサ５５、６６、６７によって相互連結されている。下部導体要素５４は、中央支持部材５７の下端５８’近くと横フランジ５６に底部絶縁スペーサ５５を介して支持されている。２つの内側軸方向導体５８、５９は、下部導体要素５４からコネクタターミナル６０、６１へと環状導体要素５１−５４の内側に沿って上方へ延びている。各導体要素５１、５３についても同様で、合計６つのコネクタターミナルが３つの導体要素５１、５３、５４のために設けられている。導体要素５２は、アース電圧レベルを規定し、単一のアースコネクタターミナル６２（図４参照）に連結されている。
【００３１】
図４から明らかに分かるように、内側軸方向導体５８、５９は、半径方向内方に突出する導体部分６３を介して導体要素５４に接続されている。導体要素５１、５３の導体部分６４、６５は、図４に示されている。上端７０近くで、コネクタターミナル６０、６１、６２は、円筒形支持７２に取り付けられている。円筒形支持７２は、外側ハウジングの一部を形成し、その上縁で頂部壁７３に連結されている。頂部壁７３は、剛性の一体ユニット５０を形成するために、中央支持部材５７の上端に接続されている。円筒形支持７２の下縁に沿って、軸受７５は、スイベルの下ハウジング部に回転自在に連結するために取り付けられている。
【００３２】
図５は、一体ユニット８０が４つの外側環状導体要素５１’、５２’、５３’、５４’によって形成される、外側導体スタックを示している。導体要素５１’−５４’は、絶縁スペーサ８１、８２、８３を介して相互連結されている。隣接するスペーサ８１、８２は、積み重ねられた導体要素５１’−５４’の大きく開放した構成が得られるように、例えば、４０センチメートルの比較的大きな相互距離で配置されている。図６から分かるように、外側導体要素５１’−５４’は、外側軸方向導体８５、８６、８７、８８に連結されており、導体８８は外側絶縁鞘なしで示されている。導体８５−８８は、導体要素５１’−５４’から半径方向に突出する外側導体部８９、９０に連結されている。下端９２の近くで、外側軸方向導体８５−８８は、軸方向に延び下部環状支持９５に取り付けられるコネクタターミナル９３、９４に連結されている。下部環状支持９５は、その縁部で、外側ハウジング１０１の下部円筒壁部分９６に連結されている。
【００３３】
図７は、内側および外側導体スタックの一体ユニット５０、８０の長手方向中心線１００の周りに整合された、組立状態での斜視図を示しており、図８は、組み立てられた一体ユニット５０、８０の断面図を示している。外側ハウジング１０１は、図８に概略的に示されているだけである。
【００３４】
図９は、軸受７５を介して下方円筒壁部分９６に回転可能に取り付けられた円筒支持７２を備えた内側および外側導体スタックを囲む絶縁油の流体密閉じ込めを提供するスイベルの外側ハウジング１０１を示している。ハウジング１０１は、頂部壁７３と下方環状支持９５によって閉鎖されている。コネクタターミナル６０、６２は、液密にハウジング壁を貫通している。
【００３５】
図１０は、外側導体スタック１１１と内側導体スタック１１２を備えたスイベル１１０の平面図を示している。コネクタターミナルは、３つのコネクタターミナルの２つの群１１３、１１４に配置されており、郡における各コネクタターミナルは、異なる相の導体要素に取り付けられている。コネクタターミナル１１３、１１４の群におけるそれぞれのコネクタターミナルに取り付けられた電力ケーブル１１５、１１６は、これらケーブルの電流によって生じる電場による電力ケーブル１１５、１１６の損失が減るように絡み合わされている。アース電圧に接続するためのコネクタターミナル１１７は、群１１３、１１４から円周距離で配置されている。
【００３６】
図１１は、両上部コネクタターミナル１２１と下部コネクタターミナル１２２が軸方向に延びるように、スイベルの頂端におけるコネクタターミナルが、水平支持フランジ１２０に取り付けられた実施例を示している。
【００３７】
図１２は、円筒壁１２６と、底部壁１２５と、頂部壁１３２を備え、積み重ねた導体１２４のまわりに外側ハウジングを有する、長手方向軸１２３の周りに対称なスイベルを示している。コネクタターミナル１３０、１３１は、頂部壁１３２と底部壁１２５に取り付けられている。底部１３３と頂部１２９を備えた第２壁１２７は、内側壁１２６のまわりに配置されている。壁１２６と１２７の間に規定された空間には、油は存在しない。壁１２６では、壁１２６によって規定される空間に圧力増加で破断する破断ディスク１２８によって閉鎖された多くの孔１３４が設けられている。短絡によって、内側壁１２６内の空間で急激に圧力が上昇すると、破断ディスク１２８は、油が内側壁１２６と外側壁１２７の間の空間に流入することができるように孔１３４から飛び出す。これにより、スイベル閉じ込めからの高温の油の放出やスイベルからの爆発性ガス放出のような危険が大きく低減され、スイベルの作動安全性が向上する。
【００３８】
図１３は、多くの取り付けフレーム１５０、１５１をその接触面に備えた内側環状導体要素１４０を示しており、図１４から分かるように、各取り付けフレームはルーバ状構造の６つのバネ板１５２、１５３を保持するようになっている。バネ板は、剛性のある内側および外側環状導体要素の間の機械公差を保証し、導体要素間の確実な導電接触を常に提供する。バネ板は、導体要素の周方向に一般に長手方向Ｌを有して延びており、回転によって、それぞれの方向への回転のための均一な力分配が得られ、バネ板の摩耗が減じられ、外側導体要素１４１で優れた導電接触が達成される。
【００３９】
図１５から分かるように、取り付けフレーム１５０、１５１は、その後ろ側に溝を備えており、この溝に、導体要素１４０の周面上の突起１５４、１５５が嵌まるようになっている。図示の実施例では、導体部材１４０が、バネ板の損傷の場合に容易に取り替えられる取り付けフレーム１５０、１５１によってその周囲に沿って覆われている。しかしながら、取り付けフレーム１５０、１５１を比較的大きな相互距離で配置することによって、バネ板を備えた導体要素の周辺の部分だけを覆うことが可能である。
【００４０】
図１６は、繋留索２６３と２６４が底部に取り付けられた、タレット２６２を介して海底２６１に繋留された浮体生産、貯蔵および荷おろし船（ＦＰＳＯ）２６０からなる沖合い装置を示している。船２６０は、地球から見て不動のタレット２６２の周囲で風見の役をすることができる。製品上昇管２６５は、海底炭化水素井戸からＦＰＳＯ２６０上の製品スイベル（図示せず）まで延びており、製品スイベルからダクト６５’を介してＦＰＳＯ上の生産および・または加工装置まで延びている。発電ユニット２６６では、井戸から製造されたガスが、本発明のスイベル２６７に供給される電気へと変換される。発電ユニット２６６から延びる電力線２６８は、船２６０に対して静止しているスイベルの外側要素上の導体に取り付けられている。海底に延びている電力線２６９は、タレット２６２に固定的に取り付けられたスイベル２６７の内側要素の電気導体に接続されている。電力線２６９は、ガス上昇管のような製品上昇管２７０’を介して海底に取り付けられた無人のプラットフォーム２７０に延びてもよく、陸上電力網７１に延びてもよく、２つの浮動構造物２７２、２７３の間の実質水平な炭化水素伝達ダクト２７７の加熱要素２７５、２７６に接続されてもよい。
【００４１】
ＦＰＳＯ２６０の代わりに、本発明のスイベルは、風見の役をする風力タービンのような、その他の沖合い発電構造にも利用されることは注目すべきである。
【図１】
0005566395.tif 000002
【図２】
0005566395.tif 000003
【図３】
0005566395.tif 000004
【図４】
0005566395.tif 000005
【図５】
0005566395.tif 000006
【図６】
0005566395.tif 000007
【図７】
0005566395.tif 000008
【図８】
0005566395.tif 000009
【図９】
0005566395.tif 000010
【図１０】
0005566395.tif 000011
【図１１】
0005566395.tif 000012
【図１２】
0005566395.tif 000013
【図１３】
0005566395.tif 000014
【図１４】
0005566395.tif 000015
【図１５】
0005566395.tif 000016
【図１６】
0005566395.tif 000017