(57)【要約】【課題】設置コストを低廉化しうる水上架空送電システム、送電塔の設置方法及び水上架空送電システムの設置方法を提供する。【解決手段】水上に設けられた送電塔と、前記送電塔により支持された線状体とを含む水上架空送電システムであって、送電塔は、浮力タンクと、浮力タンクに設けられた線状体の支持体と、浮力タンクにテンドンを介して接続された重力アンカーと、を有する緊張係留型の浮体構造物からなる。【選択図】図１
2018100085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上に設けられた送電塔と、前記送電塔により支持された線状体とを含む水上架空送電システムであって、
前記送電塔は、浮力タンクと、前記浮力タンクに設けられた前記線状体の支持体と、前記浮力タンクにテンドンを介して接続された重力アンカーと、を有する緊張係留型の浮体構造物からなる
ことを特徴とする水上架空送電システム。
【請求項２】
前記重力アンカーは、前記支持体が設けられた前記浮力タンクを海底に係留するための重量を有するアンカーと、前記アンカーを水上に浮かべることが可能な浮沈用タンクとを有する
ことを特徴とする請求項１記載の水上架空送電システム。
【請求項３】
前記送電塔は、前記線状体の長さを調整する線長調整装置を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の水上架空送電システム。
【請求項４】
前記送電塔における前記線状体の支持位置に関する位置情報に基づき、前記線長調整装置を制御する制御装置を含む
ことを特徴とする請求項３記載の水上架空送電システム。
【請求項５】
前記制御装置は、当該送電塔とこれに隣接する送電塔との間の前記線状体の長さが所定の長さになるように、前記線長調整装置を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の水上架空送電システム。
【請求項６】
前記線長調整装置は、
前記線状体が固定されて巻かれた回転体であって、前記線状体を巻き取り又は送り出すように回転可能な回転体を有し、
前記回転体に前記線状体を巻き取り又は前記回転体から線状体を送り出すことにより、前記線状体の長さを調整する
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項７】
前記線長調整装置は、
一組の前記回転体と、
前記一組の回転体と摺動して前記一組の回転体を互いに電気的に接続する電気接続部と
を有することを特徴とする請求項６記載の水上架空送電システム。
【請求項８】
前記線長調整装置は、
前記線状体が掛けられたダンサと、
前記ダンサに前記線状体を案内する回転体とを有し、
前記ダンサが上下動することにより、前記線状体の長さを調整する
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項９】
前記線長調整装置は、防食剤が充填された防食剤槽を有し、
前記回転体は、前記防食剤槽に収容されている
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項１０】
前記線長調整装置は、前記支持体に取り付けられた絶縁アームに支持されている
ことを特徴とする請求項３乃至９のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項１１】
前記絶縁アームは、前記支持体に対して前記線状体の線路方向に可動に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１０記載の水上架空送電システム。
【請求項１２】
前記支持体は、繊維強化プラスチックで構成され、
前記送電塔は、前記支持体の頭頂部を覆う金属キャップを有する
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項１３】
前記送電塔は、前記重力アンカーの下面に設けられた接地板を有する
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項１４】
前記支持体は、棒状部材によるトラス構造からなる
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項１５】
前記棒状部材は、繊維強化プラスチックにより構成されている
ことを特徴とする請求項１４記載の水上架空送電システム。
【請求項１６】
前記支持体に設けられ、前記テンドンを吊るための吊りリールと、
前記支持体に設けられ、前記テンドンを巻き取るための巻き取りリールと
を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の水上架空送電システム。
【請求項１７】
水上に線状体を支持するための送電塔を設置する方法であって、
前記線状体の支持体が設けられた浮力タンクと、アンカーと浮沈用タンクとを備えた重力アンカーとを、水上に浮かべた状態で前記送電塔の設置場所まで曳航し、
前記浮沈用タンクに注水して前記重力アンカーを水底に沈め、テンドンを介して前記重力アンカーに接続された前記浮力タンクを水中に係留することにより、緊張係留型の浮体構造物からなる送電塔を設置する
ことを特徴とする送電塔の設置方法。
【請求項１８】
前記テンドンより短いワイヤーにより前記浮力タンクと前記重力アンカーとを連結した状態で、前記浮力タンク及び前記重力アンカーを曳航する
ことを特徴とする請求項１７記載の送電塔の設置方法。
【請求項１９】
前記浮沈用タンク上に前記アンカーが位置した状態で、前記浮力タンク及び前記重力アンカーを曳航し、前記重力アンカーを水底に沈める間に、前記浮沈用タンクと前記アンカーの上下位置が入れ替わる
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の送電塔の設置方法。
【請求項２０】
水上に線状体を支持するための複数基の送電塔を含む水上架空送電システムの設置方法であって、
前記複数基の送電塔のそれぞれが、前記線状体の支持体と、前記支持体が設けられた浮力タンクと、アンカーと浮沈用タンクとを備えた重力アンカーとを有し、
前記送電塔の前記支持体に前記線状体を支持位置で支持する工程と、前記線状体を支持した前記送電塔の前記浮力タンク及び前記重力アンカーを、水上に浮かべた状態で曳航する工程と、を前記複数基の送電塔のそれぞれについて順次繰り返す工程を有する
ことを特徴とする水上架空送電システムの設置方法。
【請求項２１】
水上に線状体を支持するための複数基の送電塔を含む水上架空送電システムの設置方法であって、
前記複数基の送電塔のそれぞれが、前記線状体の支持体と、前記支持体が設けられた浮力タンクと、アンカーと浮沈用タンクとを備えた重力アンカーとを有し、
前記複数基の送電塔のそれぞれの前記浮力タンク及び前記重力アンカーを、水上に浮かべた状態で設置場所まで曳航する工程と、
前記複数基の送電塔に沿って、前記線状体を水上に敷設する工程と、
水上に敷設された前記線状体を、前記複数基の送電塔のそれぞれに対応する支持位置で、前記複数基の送電塔のそれぞれの前記支持体に支持する工程と
を有することを特徴とする水上架空送電システムの設置方法。
【請求項２２】
前記複数基の送電塔のそれぞれについて、前記浮沈用タンクに注水して前記重力アンカーを水底に沈め、テンドンを介して前記重力アンカーに接続された前記浮力タンクを水中に係留する工程を有する
ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の水上架空送電システムの設置方法。
【請求項２３】
前記線状体に前記支持位置がマーキングされていることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の水上架空送電システムの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上架空送電システム、送電塔の設置方法及び水上架空送電システムの設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋エリアを介して電力の供給や通信を行うための送電システムが知られている。このような送電システムとしては、例えば、洋上に設置された風力発電システム等の発電システムから陸上へ電力を供給するシステムが挙げられる。従来、海洋エリアに設置された送電システムでは、海底に敷設された送電ケーブルを用いて洋上のシステムと陸上のシステムとの間で送電を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５６５８０３号公報
【特許文献２】特許第５６７０１２８号公報
【特許文献３】特開２０１４−０９３９０２号公報
【特許文献４】特開平１１−３０８７４６号公報
【特許文献５】特開昭５９−２５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、海底に敷設する送電ケーブルは、それ自体が高コストであるのに加え、敷設やメンテナンスにかかる工事費用も高く、システム全体のコストに占める割合が非常に大きかった。特に、水面を揺動する浮体構造物に設けられた設備との間で送電システムを構築する場合、送電ケーブルのコストとその設置・メンテナンスコストは非常に大きかった。そのため、より低コストで実現しうる送電システムが望まれていた。
【０００５】
送電方法として、上述の海底送電に替えて架空送電を採用することも考えられる。架空送電とは、送電ケーブルを支持するための送電塔を並べて設置し、送電塔の間に架け渡した送電ケーブルによって送電を行う送電方式である。この方式によれば、高価な海底敷設がなくなるため、安価に送電システムを構築できる。
【０００６】
しかしながら、洋上との間で送電を行うためには送電塔を海洋エリアに設置する必要があるところ、送電塔を海底に設置するための工事費用は非常に高く、また、水深が浅いエリアでなければ設置することはできなかった。このため、設置場所が限定され、また、架空送電を採用したことによるコスト低減の効果を十分に得ることはできなかった。
【０００７】
本発明の目的は、設置コストを低廉化しうる水上架空送電システム、送電塔の設置方法及び水上架空送電システムの設置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、水上に設けられた送電塔と、前記送電塔により支持された線状体とを含む水上架空送電システムであって、前記送電塔は、浮力タンクと、前記浮力タンクに設けられた前記線状体の支持体と、前記浮力タンクにテンドンを介して接続された重力アンカーと、を有する緊張係留型の浮体構造物からなる水上架空送電システムが提供される。
【０００９】
また、本発明の他の一観点によれば、水上に線状体を支持するための送電塔を設置する方法であって、前記線状体の支持体が設けられた浮力タンクと、アンカーと浮沈用タンクとを備えた重力アンカーとを、水上に浮かべた状態で前記送電塔の設置場所まで曳航し、前記浮沈用タンクに注水して前記重力アンカーを水底に沈め、テンドンを介して前記重力アンカーに接続された前記浮力タンクを水中に係留することにより、緊張係留型の浮体構造物からなる送電塔を設置する送電塔の設置方法が提供される。
【００１０】
また、本発明のさらに他の一観点によれば、水上に線状体を支持するための複数基の送電塔を含む水上架空送電システムの設置方法であって、前記複数基の送電塔のそれぞれが、前記線状体の支持体と、前記支持体が設けられた浮力タンクと、アンカーと浮沈用タンクとを備えた重力アンカーとを有し、前記送電塔の前記支持体に前記線状体を支持位置で支持する工程と、前記線状体を支持した前記送電塔の前記浮力タンク及び前記重力アンカーを、水上に浮かべた状態で曳航する工程と、を前記複数基の送電塔のそれぞれについて順次繰り返す工程を有することを特徴とする水上架空送電システムの設置方法が提供される。
【００１１】
また、本発明のさらに他の一観点によれば、水上に線状体を支持するための複数基の送電塔を含む水上架空送電システムの設置方法であって、前記複数基の送電塔のそれぞれが、前記線状体の支持体と、前記支持体が設けられた浮力タンクと、アンカーと浮沈用タンクとを備えた重力アンカーとを有し、前記複数基の送電塔のそれぞれの前記浮力タンク及び前記重力アンカーを、水上に浮かべた状態で設置場所まで曳航する工程と、前記複数基の送電塔に沿って、前記線状体を水上に敷設する工程と、水上に敷設された前記線状体を、前記複数基の送電塔のそれぞれに対応する支持位置で、前記複数基の送電塔のそれぞれの前記支持体に支持する工程とを有することを特徴とする水上架空送電システムの設置方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、設置場所によらず揺動の少ない送電塔を低コストで水上に設置することができる。また、これにより水上での架空送電を容易に構築することができ、送電線の敷設コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による水上架空送電システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による水上架空送電システムにおける送電塔の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態による水上架空送電システムにおける送電塔の設置方法を示す概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムにおける送電塔の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムの送電塔における線長調整装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムの送電塔における絶縁アームの概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムの送電塔における制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムの設置方法を示す概略図（その１）である。
【図１０】本発明の第２実施形態による水上架空送電システムの設置方法を示す概略図（その２）である。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例による水上架空送電システムの設置方法を示す概略図（その１）である。
【図１２】本発明の第２実施形態の変形例による水上架空送電システムの設置方法を示す概略図（その２）である。
【図１３】本発明の第３実施形態による線長調整装置の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の第４実施形態による線長調整装置の概略構成を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態による線長調整装置の他の概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その１）である。
【図１７】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その２）である。
【図１８】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その３）である。
【図１９】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その４）である。
【図２０】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その５）である。
【図２１】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その６）である。
【図２２】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その７）である。
【図２３】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その８）である。
【図２４】本発明の第５実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図（その９）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による水上架空送電システムについて、図１乃至図３を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態による水上架空送電システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施形態による水上架空送電システムにおける送電塔の概略構成を示す図である。図３は、本実施形態による水上架空送電システムにおける送電塔の設置方法を示す概略図である。
【００１６】
はじめに、本実施形態による水上架空送電システムの概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１７】
本実施形態による水上架空送電システム１００は、図１に示すように、洋上に設置された洋上構造物１０と、洋上構造物１０に設置された設備と陸上の設備（図示せず）とを接続するための線状体２０と、線状体２０を洋上で支持する送電塔３０とを含む。
【００１８】
洋上構造物１０は、発電設備、変電設備、その他の電気的な設備や光信号の送受信等を行う光学的な設備などを含む洋上の構造物である。洋上構造物１０は、図示するような浮体構造物であってもよいし、着床式の構造物であってもよい。洋上構造物１０としては、特に限定されるものではないが、例えば、風力発電システム、波浪発電システム、潮流発電システム、沖合養殖システム、養殖用自動給餌システム、洋上の携帯電話基地局等が挙げられる。また、洋上構造物１０ではないが、離島への送電などにおける海底送電ケーブルの代替として本発明の送電システムを利用することもできる。
【００１９】
線状体２０は、洋上構造物１０の設備と陸上の設備とを電気的或いは光学的に接続するためのケーブルであり、送電ケーブルのみならず、通信ケーブルであってもよい。また、線状体２０には、必ずしも洋上構造物１０の設備と陸上の設備とを接続する経路の全体に渡って架空送電方式を用いる必要はなく、経路の一部に海底送電方式を用いてもよい。なお、空中送電用のケーブルには、海底送電ケーブルに必要とされる耐水圧や遮水に必要な機能が不要なため、架空送電方式には海底送電方式と比較してケーブルコストを低減できるメリットがある。線状体２０として用いられる送電ケーブルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、一般的に架空送電線に用いられる鋼心アルミより線、防食鋼心アルミより線等を例示することができる。
【００２０】
例えば、長距離送電において漁業権や大型船舶５２の航路等に対応するために、洋上構造物１０の設備と陸上の設備とを接続する経路の全体に渡って架空送電方式を用いることが困難な場合が想定される。そのような場合、例えば図１に示すように、一部のエリアでは水中送電線２０Ｂを配置し、その他のエリアでは空中送電線２０Ａを配置することができる。なお、送電塔３０として後述するＴＬＰ型の構造体を用いることにより送電塔３０の揺動を少なくすることができるため、カテナリー係留方式に比較してライザーケーブルのような高価で敷設コストのかかるケーブルを使用することなく海底ケーブルを敷設することが可能である。
【００２１】
線状体２０は、特に限定されるものではなく、例えば、電源線のみを含むケーブル、光ファイバ心線のみを含むケーブル、電源線と光ファイバ心線との複合ケーブルの何れであってもよい。
【００２２】
送電塔３０は、例えば図２に示すように、支持体３２と、浮力タンク３４と、テンドン３６と、浮沈式重力アンカー３８とを有する。支持体３２は、浮力タンク３４に固定されており、頂部において線状体２０を支持する。浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とは、テンドン３６によって接続されている。浮力タンク３４による浮力と浮沈式重力アンカー３８による重力とによってテンドン３６が緊張し、浮力タンク３４はテンドン３６を介して浮沈式重力アンカー３８により水中に係留される。すなわち、送電塔３０は、緊張係留（ＴＬＰ：Tension Leg Platform）型の浮体構造物である。
【００２３】
支持体３２は、軽量化や波力や風圧抵抗を低減する観点から、棒状部材からなる骨組構造、特にトラス構造を有する構造体であることが望ましい。棒状部材は、地上に設けられる送電塔のように金属でもよいが、耐腐食性や軽量化等の観点から繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber-Reinforced Plastics）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber-Reinforced Plastics）等の複合材料が望ましい。棒状部材は、少なくとも、波力や風圧等によって座屈しない程度の最低限の直径とする。支持体３２の概形は、例えば、水面５０からの高さが２０ｍ〜３０ｍ程度であり、喫水量が１０ｍ程度であり、排水量が６０トン程度である。この程度の水面高があれば、線状体２０によって漁船等の小型船舶５４の通過が妨げられることはない。
【００２４】
浮力タンク３４は、支持体３２を設置した状態で水面５０に浮き上がるに十分な浮力を有する。浮力タンク３４は、軽量化等の観点から、支持体３２と同様、複合材料により構成されていることが望ましい。
【００２５】
浮沈式重力アンカー３８は、例えばコンクリート製のアンカー４０と、浮沈用タンク４２とを備えている。アンカー４０は、支持体３２が設けられた浮力タンク３４を水底に係留するために十分な重量を有する。浮沈用タンク４２は、空気で満たされることによってアンカー４０を水上に浮かべることが可能である。これにより、浮沈式重力アンカー３８は、浮沈用タンク４２に注水すると水底に沈下して重力アンカーとして機能し、浮沈用タンク４２が空気で満たされると水面５０に浮上して曳航できる状態となる。
【００２６】
浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８は、例えば図示するような三角形の中抜き構造とすることが望ましい。これにより、浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を沈下する際のグラインディングを防止することができる。
【００２７】
次に、本実施形態による水上架空送電システムに用いられる送電塔３０の設置方法について、図３を用いて説明する。
【００２８】
送電塔３０は設置場所から離れた工場で製造されるため、送電塔３０は曳航船６０により海洋エリアを通って設置現場まで運搬する必要がある。
【００２９】
工場から現場への運搬時、浮沈式重力アンカー３８の浮沈用タンク４２は空気で満たした状態とする。これにより、浮沈式重力アンカー３８は水面５０に浮上し、復原性を持った状態で曳航できるようになる。浮沈式重力アンカー３８が水面５０に浮上していることで、支持体３２が設けられた浮力タンク３４も余剰浮力で浮き上がり、復原性を持った状態で曳航できるようになる（図３（ａ））。
【００３０】
この状態で、支持体３２が設けられた浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とを、送電塔３０を設置する現場まで曳航する。本実施形態の送電塔３０では、浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８は、上述のようにそれ自体が浮体構造物として扱うことができるため、これらを運搬する際に運搬用バージやクレーン船は不要である。
【００３１】
図３（ａ）には、浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とをテンドン３６で接続した状態で曳航する例を示している。ただし、浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とは、テンドン３６で接続された状態で曳航してもよいし、現場まで搬送した後にテンドン３６で接続するようにしてもよい。
【００３２】
支持体３２が設けられた浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とを現場まで運搬した後、浮沈式重力アンカー３８の浮沈用タンク４２に注水し、浮沈式重力アンカー３８を水底（海底）に沈下させる。浮力タンク３４は、テンドン３６を介して浮沈式重力アンカー３８によって水中に引き込まれ、浮力タンク３４の浮力と浮沈式重力アンカー３８の重力とによってテンドン３６が緊張した状態で、テンドン３６の長さに応じた所定の深さに係留される（図３（ｂ））。
【００３３】
浮力タンク３４を係留する深さはテンドン３６の長さによって調整することができ、水深によらずに送電塔３０を設置することが可能となる。したがって、本方法によれば、送電塔３０の設置場所の選択の自由度を広げることができる。
【００３４】
このようにして所望の場所に送電塔３０を設置した後、洋上構造物１０の電気設備と陸上の電気設備との間に、送電塔３０を介して線状体２０を敷設する。
【００３５】
本実施形態による送電塔の設置方法は、支持体３２が設けられた浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とを運搬する際に、前述のように、運搬用バージやクレーン船を必要としない。つまり、送電塔３０の設置にあたり大型作業船は不要であり、送電塔３０の運搬費用を大幅に削減することができる。また、送電塔３０は浮体構造物であるため、水深によらずに設置が可能であるとともに工事費用も安価ですむ。
【００３６】
したがって、本実施形態による送電塔の設置方法によれば、海中設置型の送電システムと比較して、設置コストを大幅に削減することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による水上架空送電システムについて、図４乃至図１２を用いて説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【００３８】
本実施形態による水上架空送電システム２００の基本構成は、第１実施形態による水上架空送電システム１００とほぼ同様である。本実施形態による水上架空送電システム２００は、送電塔２３０が、線状体２０として用いられる電線２２０の長さを調整する線長調整装置２０２をさらに有する点で、第１実施形態による水上架空送電システム１００とは異なっている。
【００３９】
まず、本実施形態による水上架空送電システム２００の概略構成について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による水上架空送電システム２００の概略構成を示す図である。
【００４０】
本実施形態による水上架空送電システム２００は、図４に示すように、電線２２０と、電線２２０を洋上で支持する送電塔２３０とを含む。洋上には、複数基の送電塔２３０が設置されている。複数基の送電塔２３０には、番号が振られており、陸上側が若番側、洋上側が老番側になっている。本実施形態による送電塔２３０は、後述するように、電線２２０の長さを調整する線長調整装置２０２と、線長調整装置２０２を制御する制御装置２０４とを有している。
【００４１】
電線２２０は、第１実施形態の線状体２０と同様に、洋上構造物１０に設置された設備と陸上の設備（図示せず）とを接続するためのケーブルである。本実施形態では、線状体２０として電線２２０が用いられている。電線２２０は、特に限定されるものではないが、一般に架空送電線に用いられる鋼心アルミより線、防食鋼心アルミより線等の裸電線が例示される。電線２２０は、隣接する送電塔２３０間に架け渡されている。なお、隣接する送電塔２３０の上部の間には、架空地線２２２が架け渡されている。また、図４では、簡便のため、単線の電線２２０が支持されている場合を示しているが、これに限定されるものではない。三相３線式の２回線送電線を構成する電線２２０等の複数線の電線２２０が同様に支持することができる。
【００４２】
本実施形態による送電塔２３０は、第１実施形態による送電塔３０の構成とほぼ同様の基本的構成に加えて、線長調整装置２０２と、制御装置２０４とを有している。以下、本実施形態による送電塔２３０の構成について図５乃至図８をさらに用いて説明する。図５は、本実施形態による水上架空送電システム２００における送電塔２３０の概略構成を示す図である。図６は、本実施形態による送電塔２３０における線長調整装置２０２の概略構成を示す図であり、図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は上面図である。図７は、本実施形態による送電塔２３０における絶縁アーム２０６の概略構成を示す図である。図８は、本実施形態による送電塔２３０における制御装置２０４の概略構成を示すブロック図である。
【００４３】
送電塔２３０は、例えば図４及び図５に示すように、支持体２３２と、浮力タンク２３４と、テンドン２３６と、浮沈式重力アンカー２３８とを有する。浮沈式重力アンカー２３８は、アンカー２４０と、浮沈用タンク２４２とを有している。支持体２３２は、電線２２０を支持する構成を除き、第１実施形態による支持体３２と同様の構成を有する。浮力タンク２３４、テンドン２３６及び浮沈式重力アンカー２３８は、それぞれ第１実施形態による浮力タンク３４、テンドン３６及び浮沈式重力アンカー３８と同様の構成を有する。アンカー２４０及び浮沈用タンク２４２は、それぞれ第１実施形態によるアンカー４０及び浮沈用タンク４２と同様の構成を有する。
【００４４】
送電塔２３０は、さらに、線長調整装置２０２と、制御装置２０４と、絶縁アーム２０６と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System、全地球航法衛星システム）アンテナ２０８と、金属キャップ２１２と、接地板２１４とを有している。
【００４５】
なお、本実施形態では、後述するように、ＧＮＳＳを利用して、送電塔２３０における電線２２０の支持位置を測位する。ＧＮＳＳとしては、特に限定されるものではなく、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、コンパス等が例示される。なお、ＧＮＳＳに代えて、水上架空送電システム２００の設置場所に応じた特定地域向けの航法衛星システムであるＲＮＳＳ（Regional Navigation Satellite System、地域航法衛星システム）を利用することもできる。
【００４６】
本実施形態では、支持体２３２は、以下に述べるように、絶縁アーム２０６に懸垂支持された線長調整装置２０２で電線２２０を支持する。
【００４７】
支持体２３２には、線長調整装置２０２を支持するための絶縁アーム２０６が設けられている。図５には、三相３線式の２回線送電線を構成する各送電線としての電線２２０を支持するため、支持体２３２の上段部、中段部及下段部のそれぞれに２本ずつ計６本の絶縁アーム２０６が設けられている場合を例示している。なお、絶縁アーム２０６の本数及び支持体２３２における設置位置は、６本に限定されるものではなく、支持すべき電線２２０の数に応じて適宜設定することができる。
【００４８】
絶縁アーム２０６の先端部には、線長調整装置２０２が懸垂支持されている。線長調整装置２０２には、隣接する若番側の送電塔２３０との間で架け渡された電線２２０、及び隣接する老番側の送電塔２３０との間で架け渡された電線２２０がそれぞれ支持されている。線長調整装置２０２に支持された電線２２０は、後述するようにそれぞれ線長調整装置２０２により長さの調整が可能になっている。線長調整装置２０２に支持された電線２２０と送電塔２３０との間は、絶縁アーム２０６により絶縁されている。
【００４９】
線長調整装置２０２が懸垂支持された絶縁アーム２０６の先端部には、複数のＧＮＳＳ衛星２７２からＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳアンテナ２０８が取り付けられている。ＧＮＳＳアンテナ２０８は、線長調整装置２０２が電線２２０を支持する支持位置近傍に取り付けられている。
【００５０】
また、支持体２３２の頭頂部には、耐雷用の金具である金属キャップ２１２が覆い被さるように設けられている。一方、浮沈式重力アンカー２３８の下面、すなわちアンカー４０の下面には、金属等の導電性材料で構成される接地板２１４が設けられている。金属キャップ２１２と接地板２１４とは、導電ケーブル２１６で互いに電気的に接続されている。導電ケーブル２１６は、金属キャップ２１２と接地板２１４との間に電流が流れる導通経路を形成している。なお、金属キャップ２１２と接地板２１４との間の導通経路は、送電塔２３０を構成する支持体２３２、テンドン２３６等に導電性材料を用いて形成することもできる。この場合、導電ケーブル２１６は必ずしも必要はない。
【００５１】
支持体２３２を構成する棒状部材は、第１実施形態で述べたように、耐腐食性や軽量化等の観点からＦＲＰ、ＧＦＲＰ等の複合材料が望ましい。複合材料は、一般的に、金属正材料と比較して、雷撃によるダメージを受けやすいと考えられている。このため、支持体２３２を構成する棒状部材に複合材料を用いた場合、耐腐食性等のメリットあるものの、耐雷性能を高めておくことが好ましい。送電塔２３０への雷撃は、その頭頂部付近に多く見られる。このため、支持体２３２における頭頂部の複合材料に金属キャップ２１２を多い被せる構造にすることで、耐腐食性や軽量性のみならず耐雷性に優れた送電塔２３０を提供することができる。
【００５２】
また、設置された送電塔２３０において、浮沈式重力アンカー２３８は、海底に沈下するが、海底には固定されない。このため、送電塔２３０に対する落雷時に架空地線２２２から雷撃電流を逃がす経路を確保するため、接地抵抗を低減することが好ましい。本実施形態では、アンカー２４０の下面に接地板２１４が設けられているため、接地抵抗を十分に低減することができ、雷撃電流を海底面に放出して逃がすことができる。なお、接地板２１４の面積は、接地抵抗を十分に低減するのに必要な所望の面積に設定することができる。
【００５３】
なお、第１実施形態による送電塔３０も、本実施形態と同様に金属キャップ２１２、接地板２１４及び導電ケーブル２１６を有していてもよい。
【００５４】
また、支持体２３２の棒状部材からなる骨組構造の内部には、線長調整装置２０２を制御する制御装置２０４が取り付けられている。制御装置２０４には、線長調整装置２０２が、有線又は無線方式により制御可能に接続されている。また、制御装置２０４には、ＧＮＳＳアンテナ２０８が接続されている。なお、制御装置２０４の取り付け位置は、支持体２３２の骨組構造の内部に限定されるものではなく、送電塔２３０のいずれかの位置を適宜選定することができる。また、制御装置２０４は、必ずしも送電塔２３０に取り付けられている必要はない。例えば、制御装置２０４は、陸上や洋上の管理施設に設置されており、無線通信又は有線通信により遠隔で線長調整装置２０２を制御するように構成されていてもよい。
【００５５】
続いて、線長調整装置２０２、絶縁アーム２０６及び制御装置２０４について詳述する。
【００５６】
線長調整装置２０２は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、一組の金車２６２ａ、２６２ｂと、下部フレーム２６４ａ、２６４ｂと、連結フレーム２６６と、上部フレーム２６８とを有している。
【００５７】
金車２６２ａ、２６２ｂは、それぞれ回転軸周りに回転可能なローラ状又はホイール状の回転体である。金車２６２ａ、２６２ｂは、金属製の回転体であるが、導電性材料からなる回転体であればよい。
【００５８】
金車２６２ａ、２６２ｂは、それぞれ回転軸を水平にして、回転軸が互いに平行に並ぶようにそれぞれ下部フレーム２６４ａ、２６４ｂに回転可能に支持されている。金車２６２ａ、２６２ｂは、隣接する送電塔２３０に掛け渡された電線２２０の線路方向に沿って並ぶように配置されている。
【００５９】
金車２６２ａ、２６２ｂは、それぞれ、回転モータ２７４が内蔵されており、回転モータ２７４の回転駆動により、正逆回転可能に構成されている。金車２６２ａ、２６２ｂの回転は、それぞれ制御装置２０４により制御されるようになっている。なお、回転モータ２７４には、例えば太陽電池、バッテリー等の電源装置（図示せず）により電源が供給されるようになっている。
【００６０】
金車２６２ａ、２６２ｂの外周面には、それぞれ、一端側から他端側にかけて螺旋状に溝２７０が形成されている。金車２６２ａ、２６２ｂの外周面には、それぞれ、溝２７０に沿って溝２７０内に収容されつつ電線２２０が巻かれている。電線２２０は、金車２６２ａ、２６２ｂに巻かれて接触していることで、接触する金車２６２ａ、２６２ｂと電気的に接続されている。
【００６１】
金車２６２ａ、２６２ｂに巻かれた電線２２０は、それぞれ金車２６２ａ、２６２ｂの一端側から送り出されており、隣接する若番側又は老番側の送電塔２３０に架け渡されている。金車２６２ａの一端側から送り出された電線２２０は、隣接する若番側の送電塔２３０に架け渡されている。また、金車２６２ｂの一端側から送り出された電線２２０は、隣接する老番側の送電塔２３０に架け渡されている。
【００６２】
金車２６２ａ、２６２ｂに巻かれた電線２２０の端部は、それぞれ金車２６２ａ、２６２ｂの他端側で金車２６２ａ、２６２ｂに固定されている。例えば、電線２２０は、金車２６２ａ、２６２ｂに固縛されて固定されている。なお、電線２２０の端部の金車２６２ａ、２６２ｂへの固定方法は、特に限定されるものではなく、固縛による方法のほか、種々の方法を採ることができる。
【００６３】
金車２６２ａ、２６２ｂに巻かれた電線２２０には、防食剤が塗布されている。なお、第３実施形態において説明するように、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂを用いて防食剤が電線２２０に塗布されるようにすることもできる。
【００６４】
金車２６２ａ、２６２ｂをそれぞれ支持する下部フレーム２６４ａ、２６４ｂは、金属等の導電性材料から構成されている。下部フレーム２６４ａ、２６４ｂは、それぞれ金車２６２ａ、２６２ｂと接触して摺動する摺動部２６４ｓを有している。下部フレーム２６４ａ、２６４ｂは、それぞれ摺動部２６４ｓにより金車２６２ａ、２６２ｂに電気的に接続されている。下部フレーム２６４ａ、２６４ｂにおける少なくとも摺動部２６４ｓは、耐摩耗性に優れた材料で構成されていることが好ましい。
【００６５】
下部フレーム２６４ａ、２６４ｂは、これらの間に架設された連結フレーム２６６により連結されている。連結フレーム２６６は、金属等の導電性材料から構成されている。下部フレーム２６４ａ、２６４ｂは、連結フレーム２６６により互いに電気的に接続されている。
【００６６】
金車２６２ａ、２６２ｂと摺動部２６４ｓで摺動する下部フレーム２６４ａ、２６４ｂ及び連結フレーム２６６は、１組の金車２６２ａ、２６２ｂを互いに電気的に接続する電気接続部として機能している。
【００６７】
上述のように、線長調整装置２０２において、金車２６２ａに巻かれた電線２２０は、金車２６２ａと電気的に接続されている。また、金車２６２ａは、下部フレーム２６４ａの摺動部２６４ｓを介して下部フレーム２６４ａと電気的に接続されている。また、下部フレーム２６４ａは、連結フレーム２６６を介して下部フレーム２６４ｂと電気的に接続されている。また、下部フレーム２６４ｂは、その摺動部２６４ｓを介して金車２６２ｂと電気的に接続されている。さらに、金車２６２ｂは、これに巻かれた電線２２０と電気的に接続されている。こうして、一方の金車２６２ａに巻かれて支持された電線２２０が、他方の金車２６２ｂに巻かれて支持された電線２２０と電気的に接続されている。これにより、線長調整装置２０２の金車２６２ａ、２６２ｂに分離されて支持された電線２２０の導通が確保され、線長調整装置２０２に支持された送電線として機能することができる。
【００６８】
線長調整装置２０２は、金車２６２ａ、２６２ｂに電線２２０を巻き取り、又は金車２６２ａ、２６２ｂに電線２２０を送り出すことにより、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さを調整する。
【００６９】
上記の線長調整装置２０２は、支持体２３２に取り付けられた絶縁アーム２０６に支持されている。より具体的には、図７に示すように、線長調整装置２０２は、いわゆるアキンボがいしで構成される絶縁アーム２０６に懸垂支持されている。絶縁アーム２０６は、横方向に延びる下側アーム部であるストラット部２７８、斜め下方に延びる上側アーム部であるステイ部２８０と、ヨーク２８２と、クランプ２８４とを有している。
【００７０】
ストラット部２７８は、ポリマーがいし２８６と、ポリマーがいし２８６の両端部に取り付けられたアークホーン２８８とを有している。ステイ部２８０は、ポリマーがいし２９０と、ポリマーがいし２９０の両端部に取り付けられたアークホーン２９２とを有している。絶縁アーム２０６を構成するストラット部２７８及びステイ部２８０をそれぞれポリマーがいし２８６、２９０で構成することにより、磁器がいしで構成した場合と比較して、絶縁アーム２０６の軽量化を実現することができる。これにより、送電塔２３０のコンパクト化、軽量化を実現することができる。なお、必ずしもストラット部２７８及びステイ部２８０の両者をポリマーがいしで構成する必要はなく、いずれか一方をポリマーがいしで構成し、他方をスモッグがいし等の磁器がいしで構成することもできる。また、送電塔２３０のコンパクト化等が不要である場合等には、ストラット部２７８及びステイ部２８０の両者を磁器がいしで構成することもできる。
【００７１】
ストラット部２７８の先端部とステイ部２８０の先端部とは、それぞれ連結金具でヨーク２８２に取り付けられて、ヨーク２８２を介して横向きＶ字状に連結されている。
【００７２】
ストラット部２７８の基端部は、隣接する送電塔２３０間に架け渡される電線２２０の線路方向に揺動自在に取り付け金具２９４で支持体２３２に取り付けられている。ステイ部２８０の基端部も、同様に電線２２０の線路方向に揺動自在に取り付け金具２９６で支持体２３２に取り付けられている。こうして、絶縁アーム２０６が、電線２２０の線路方向に揺動自在に支持体２３２に取り付けられている。
【００７３】
ヨーク２８２には、クランプ２８４が設けられている。クランプ２８４には、線長調整装置２０２の上部フレーム２６８が吊設されている。これにより、線長調整装置２０２が、クランプ２８４を介してヨーク２８２に懸垂支持されている。線長調整装置２０２は、ストラット部２７８の中心軸とステイ部２８０の中心軸とがなす平面に対して、電線２２０の線路方向が直交又は所定の角度で交差するように懸垂支持されている。
【００７４】
上述のように、本実施形態では、絶縁アーム２０６が、電線２２０の線路方向に揺動自在に支持体２３２に取り付けられている。このため、波や風により送電塔２３０が揺動して電線２２０の支持位置が動いた場合であっても、これに伴って絶縁アーム２０６が揺動することにより、電線２２０における張力のバランスを維持することができる。こうして、本実施形態によれば、送電塔２３０の揺動その他の動きに起因する電線２２０への応力集中を緩和して電線２２０が受けるダメージを低減することができる。
【００７５】
なお、上記では、絶縁アーム２０６が、電線２２０の線路方向に揺動自在に支持体２３２に取り付けられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。絶縁アーム２０６は、上記のような揺動機構のほか、スライド機構等を介して、支持体２３２に対して電線２２０の線路方向に可動に取り付けられていてもよい。絶縁アーム２０６が支持体２３２に対して電線２２０の線路方向に可動に取り付けられていることで、上記と同様に、電線２２０への応力集中を緩和して電線２２０が受けるダメージを低減することができる。
【００７６】
また、ヨーク２８２には、ＧＮＳＳアンテナ２０８が取り付けられている。なお、ＧＮＳＳアンテナ２０８の取り付け位置は、絶縁アーム２０６におけるヨーク２８２に限定されるものではなく、絶縁アーム２０６における他の位置であってもよいし、線長調整装置２０２であってもよい。ただし、ＧＮＳＳアンテナ２０８の取り付け位置は、線長調整装置２０２における電線２２０の支持位置のできるだけ近傍の位置又は電線２２０の支持位置に隣接する位置であることが好ましい。
【００７７】
制御装置２０４は、送電塔２３０における電線２２０の支持位置に関する位置情報に基づき、上記の線長調整装置２０２を制御する。制御装置２０４は、図８に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０６と、記憶装置３０８とを有している。また、線長調整装置２０２は、ＧＮＳＳモジュール３１０と、通信モジュール３１２と、Ｉ／Ｆ（Interface）３１４とを有している。ＣＰＵ３０２、ＲＯＭ３０４、ＲＡＭ３０６、記憶装置３０８、通信モジュール３１２、ＧＮＳＳモジュール３１０及びＩ／Ｆ３１４は、共通バス３１６に接続されている。Ｉ／Ｆ３１４には、線長調整装置２０２が通信可能に接続されている。ＧＮＳＳモジュール３１０には、ＧＮＳＳアンテナ２０８が接続されている。なお、制御装置２０４には、例えば太陽電池、バッテリー等の電源装置（図示せず）により電源が供給されるようになっている。
【００７８】
ＣＰＵ３０２は、ＲＯＭ３０４、記憶装置３０８等に記憶されたプログラムに従って動作し、線長調整装置２０２全体の動作を制御する制御部として機能する。ＲＡＭ３０６は、ＣＰＵ３０２の動作に必要なメモリ領域を提供する。
【００７９】
ＧＮＳＳモジュール３１０は、ＧＮＳＳアンテナ２０８により複数のＧＮＳＳ衛星２７２から受信するＧＮＳＳ信号に基づき、当該送電塔２３０における電線２２０の支持位置を測位する。また、ＧＮＳＳモジュール３１０は、その測位した電線２２０の支持位置に関する位置情報である電線支持位置情報を出力する。なお、ＧＮＳＳアンテナ２０８は、上述のように、送電塔２３０において線長調整装置２０２が電線２２０を支持する支持位置の近傍に取り付けられているため、ＧＮＳＳアンテナ２０８の位置を、送電塔２３０における電線２２０の支持位置とみなすことができる。
【００８０】
通信モジュール３１２は、無線又は有線の方式により、隣接する送電塔２３０その他の送電塔２３０における制御装置２０４や陸上における管理施設の管理装置（図示せず）との通信を可能にするものである。
【００８１】
ＣＰＵ３０２は、通信モジュール３１２を介して、当該送電塔２３０における電線２２０の電線支持位置情報を、隣接する送電塔２３０その他の送電塔２３０における制御装置２０４や陸上における管理施設の管理装置に通知するようになっている。管理施設の管理装置は、複数基の送電塔２３０から通知される電線支持位置情報を収集してデータベース化し、各送電塔２３０の制御装置２０４に通知することができる。
【００８２】
また、ＣＰＵ３０２は、通信モジュール３１２を介して、隣接する送電塔２３０その他の送電塔２３０における制御装置２０４から通知される電線支持位置情報を受信するようになっている。また、ＣＰＵ３０２は、通信モジュール３１２を介して、管理施設の管理装置から通知される電線支持位置情報を受信するようになっている。
【００８３】
また、ＣＰＵ３０２は、当該送電塔２３０における電線支持位置情報と、隣接する送電塔２３０における電線支持位置情報とに基づき、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の径間長を計算して取得する。隣接する送電塔２３０における電線支持位置情報は、隣接する送電塔２３０における制御装置２０４から直接通知され、又は管理施設の管理装置から通知される。
【００８４】
ＣＰＵ３０２は、取得した径間長に基づき、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間に必要な電線２２０の長さである必要電線長を計算して取得する。必要電線長は、径間長に、所定の弛度を得るための電線長を加えた所定の長さである。なお、径間長に対応する必要電線長は、予めデータベース化されて記憶装置３０８等に格納されていてもよい。この場合、ＣＰＵ３０２は、必要電線長のデータベースを参照して、径間長に応じた必要電線長を取得する。
【００８５】
さらに、ＣＰＵ３０２は、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さが必要電線長となるように、金車２６２ａ、２６２ｂの回転を制御する。ＣＰＵ３０２は、金車２６２ａ、２６２ｂの回転を制御することにより、金車２６２ａ、２６２ｂに電線２２０を所定の長さだけ巻き取り、又は金車２６２ａ、２６２ｂから電線２２０を所定の長さだけ送り出す。金車２６２ａ、２６２ｂに巻き取る電線２２０の長さは、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さの必要電線長からの増加を打ち消す長さである。また、金車２６２ａ、２６２ｂから送り出す電線２２０の長さは、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さの必要電線長からの減少を打ち消す長さである。
【００８６】
上述のようにして、ＣＰＵ３０２は、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さを必要電線長に調整するように、線長調整装置２０２の金車２６２ａ、２６２ｂを制御する。当該送電塔２３０とこれに隣接する若番側の送電塔２３０との間の電線２２０の長さを調整する場合、ＣＰＵ３０２は、若番側の金車２６２ａの回転を制御する。当該送電塔２３０とこれに隣接する老番側の送電塔２３０との間の電線２２０の長さを調整する場合、ＣＰＵ３０２は、老番側の金車２６２ｂの回転を制御する。ＣＰＵ３０２は、金車２６２ａ、２６２ｂの制御による電線２２０の長さの調整を、定期に若しくは不定期に、又はほぼリアルタイムに実行することができる。
【００８７】
こうして、本実施形態による送電塔２３０が構成されている。
【００８８】
ＴＬＰ型の構造体を用いて送電塔を構成した場合、送電塔の揺動を少なくすることができるものの、波や風による送電塔の揺動に起因する電線や送電塔自体に対する影響が依然として生じうる。例えば、波や風による送電塔の揺動に起因して、弛度が変化して張力バランスが崩れた電線２２０がダメージを受けたり、送電塔の電線支持部がダメージを受けたりするおそれがある。陸上の地盤に固定されて動かない鉄塔に比べて、ＴＬＰ型の送電塔は、波や風で例えば数メートル動き、これに支持された電線がダイナミックな動きを示すことが想定される。このような場合であっても、電線の絶縁隔離を維持するとともに、電線を一定の弛度に維持することが必要とされる。
【００８９】
これに対して、本実施形態では、上述のようにして線長調整装置２０２により送電塔２３０間の電線２２０の長さを調整する。このため、本実施形態では、送電塔２３０間の電線２２０の長さを適切な長さに維持することができ、電線２２０の絶縁隔離を維持するとともに、電線２２０を一定の弛度に維持することができる。したがって、本実施形態によれば、波や風による送電塔２３０の揺動に起因する電線２２０や送電塔２３０自体に対する影響を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、上述のように絶縁アーム２０６が揺動自在に取り付けられているため、絶縁アーム２０６の揺動と、線長調整装置２０２による電線２２０の長さ調整と相俟って、電線２２０における張力のバランスをより確実に維持することができる。
【００９１】
次に、本実施形態による水上架空送電システム２００の設置方法についてさらに図９及び図１０を用いて説明する。図９及び図１０は、本実施形態による水上架空送電システム２００の設置方法を示す概略図である。なお、図９及び図１０には、簡便のため、単線の電線２２０を支持する場合を示しているが、これに限定されるものではない。三相３線式の２回線送電線を構成する電線２２０等の複数線の電線２２０も同様に支持することができる。
【００９２】
設置すべき水上架空送電システム２００は、海上に電線２２０を支持するための複数基の送電塔２３０を含んでいる。また、複数基の送電塔２３０は、上述のように、それぞれ、支持体２３２、浮力タンク２３４、テンドン２３６、アンカー２４０と浮沈用タンク２４２とを有する浮沈式重力アンカー２３８、線長調整装置２０２、制御装置２０４等を有している。
【００９３】
陸上には、設置すべき送電塔２３０に架け渡す電線２２０を送り出して供給する電線ドラム３２０を設置する。洋上には、第１実施形態と同様に、復原性を持った状態で送電塔２３０の浮力タンク２３４と浮沈式重力アンカー２３８とを浮かべる。
【００９４】
次いで、洋上の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ａに、電線ドラム３２０から送り出した電線２２０の一端を固定して巻き付ける。これより、電線２２０を、送電塔２３０の支持体２３２に線長調整装置２０２を介して支持する。
【００９５】
次いで、図９（ａ）に示すように、電線ドラム３２０から電線２２０を送り出しつつ、曳航船２６０により、電線２２０を支持した送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８を設置場所に向けて曳航していく。この際、送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８は、洋上に浮かべた状態であって、復原性を持った状態である。
【００９６】
次いで、送電塔２３０間に必要な長さである必要電線長の電線２２０が電線ドラム３２０から送り出されたら、曳航船２６０による送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８の曳航を一時的に停止する。続いて、第１実施形態と同様に、復原性を持った状態で、次の若番側の送電塔２３０の浮力タンク２３４と浮沈式重力アンカー２３８とを洋上に浮かべる。なお、上述のように、複数基の送電塔２３０には、番号が振られており、陸上側が若番側、洋上側が老番側になっている。
【００９７】
次いで、図９（ｂ）に示すように、隣接する送電塔２３０間に必要な長さである必要電線長となる位置Ｐｓで、電線ドラム３２０から送り出された電線２２０を切断する。位置Ｐｓは、対応する送電塔２３０が支持する電線２２０の支持位置を示している。電線２２０における位置Ｐｓは、電線ドラム３２０から送り出される電線２２０に予めマーキングしておくことができる。位置Ｐｓが電線２２０に予めマーキングされていることにより、効率よく設置作業を進めることができる。
【００９８】
続いて、同じく図９（ｂ）に示すように、切断した電線２２０の電線ドラム３２０側の一方の切断端を、若番側の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ａに固定して巻き付ける。また、切断した電線２２０の他方の切断端を、若番側の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ｂに固定して巻き付ける。こうして、予めマーキングされた位置Ｐｓで、電線２２０を、若番側の送電塔２３０の支持体２３２に線長調整装置２０２を介して支持する。上記のように予めマーキングされた位置Ｐｓで電線２２０を送電塔２３０に支持するため、最終的な設置場所に到達した送電塔２３０間の電線２２０は、所定の弛度になる。このため、本実施形態では、電線２２０の弛度調整の作業が不要となり、設置作業の省力化を実現することができる。
【００９９】
次いで、図９（ｃ）に示すように、電線ドラム３２０から電線２２０を送り出しつつ、曳航船２６０により、電線２２０を支持した老番側及び若番側の送電塔２３０それぞれの浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８を設置場所に向けて曳航していく。この際、各送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８は、洋上に浮かべた状態であって、復原性を持った状態である。
【０１００】
次いで、送電塔２３０間に必要な長さの電線２２０が電線ドラム３２０から送り出されたら、曳航船２６０による各送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８の曳航を再び一時的に停止する。
【０１０１】
以後、残りの送電塔２３０のそれぞれについて、送電塔２３０に電線２２０を支持する上記図９（ｂ）に示す作業工程と、電線２２０を支持した送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８を曳航する上記図９（ｃ）に示す作業工程と順次行う。これにより、複数基の送電塔２３０のそれぞれについて、図９（ｂ）に示す作業工程と図９（ｃ）に示す作業工程とを順次繰り返す。こうして、図１０（ａ）に示すように、設置すべき複数基の送電塔２３０に電線２２０を架け渡して、複数基の送電塔２３０を設置場所まで曳航する。
【０１０２】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、複数基の送電塔２３０のうちの最も老番側の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ｂと、洋上構造物１０の電気設備とを電線２２０で接続する。また、複数基の送電塔２３０のうちの最も若番側の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ａに一端が固定された電線２２０を、陸上に設置された鉄塔３２２で支持する。
【０１０３】
次いで、複数基の送電塔２３０のそれぞれについて、第１実施形態と同様に、浮沈式重力アンカー２３８の浮沈用タンク２４２に注水し、浮沈式重力アンカー２３８を水底（海底）に沈下させる。各送電塔２３０における浮力タンク２３４は、図１０（ｃ）に示すように、テンドン２３６を介して浮沈式重力アンカー２３８によって水中に引き込まれる。そして、各送電塔２３０における浮力タンク２３４は、浮力タンク２３４の浮力と浮沈式重力アンカー２３８の重力とによってテンドン２３６が緊張した状態で、テンドン２３６の長さに応じた所定の深さに係留される。
【０１０４】
なお、図１０（ｂ）に示す作業工程及び図１０（ｃ）に示す作業工程の順序は、上述した場合に限定されるものではない。すなわち、図１０（ｂ）に示す作業工程の前に、複数基の送電塔２３０のそれぞれについて、浮沈用タンク２４２に注水し、浮沈式重力アンカー２３８を水底（海底）に沈下させてもよい。
【０１０５】
こうして、本実施形態による水上架空送電システム２００が設置される。
【０１０６】
なお、本実施形態による水上架空送電システム２００は、他の設置方法により設置することもできる。以下、本実施形態の変形例による水上架空送電システム２００の設置方法について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１及び図１２は、本実施形態の変形例による水上架空送電システム２００の設置方法を示す概略図である。なお、図１１及び図１２にも、簡便のため、単線の電線２２０を支持する場合を示しているが、これに限定されるものではない。三相３線式の２回線送電線を構成する電線２２０等の複数線の電線２２０も同様に支持することができる。
【０１０７】
上記と同様、本変形例においても、設置すべき水上架空送電システム２００は、海上に電線２２０を支持するための複数基の送電塔２３０を含んでいる。また、複数基の送電塔２３０は、上記と同様、それぞれ、支持体２３２、浮力タンク２３４、テンドン２３６、アンカー２４０と浮沈用タンク２４２とを有する浮沈式重力アンカー２３８、線長調整装置２０２、制御装置２０４等を有している。
【０１０８】
まず、設置すべき複数基の送電塔２３０すべての浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８を、それぞれ洋上の設置場所に曳航する。この際、各送電塔２３０の浮力タンク２３４及び浮沈式重力アンカー２３８は、洋上に浮かべた状態であって、復原性を持った状態である。上記図９及び図１０に示す方法とは異なり、本変形例では、電線２２０を支持しない状態で送電塔２３０を曳航するため、曳航時の荷重負荷を低減することができる。また、送電塔２３０に電線２２０を支持して曳航する場合には、電線２２０の支持位置付近で、電線２２０に対する曲げ荷重が生じうる。本変形例では、そのような電線２２０に対する曲げ荷重の発生を回避することができる。
【０１０９】
また、送電塔２３０の曳航と並行して、電線ドラム３２０から電線２２０を送り出して、洋上の複数基の送電塔２３０に沿って、必要な長さの電線２２０を海面に敷設する。図１１（ａ）は、電線２２０を海面に敷設した状態を上から見た図を示している。図１１（ｂ）は、電線２２０を海面に敷設した状態を横から見た図を示している。
【０１１０】
次いで、図１２（ａ）に示すように、海面に敷設した電線２２０を、隣接する送電塔２３０間に必要な長さである必要電線長を示す複数の位置Ｐｓ毎に電線２２０を切断する。各位置Ｐｓは、対応する送電塔２３０が支持する電線２２０の支持位置を示している。各位置Ｐｓは、電線ドラム３２０から送り出される電線２２０に予めマーキングしておくことができる。各位置Ｐｓが電線２２０に予めマーキングされていることにより、効率よく設置作業を進めることができる。
【０１１１】
続いて、同じく図１２（ａ）に示すように、各位置Ｐｓでの電線２２０の切断箇所について、切断した電線２２０の電線ドラム３２０側の一方の切断端を、対応する送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ａに固定して巻き付ける。また、切断した電線２２０の他方の切断端を、対応する送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ｂに固定して巻き付ける。こうして、洋上に敷設された電線２２０を、複数基の送電塔２３０のそれぞれに対応する予めマーキングされた各位置Ｐｓで、複数基の送電塔２３０のそれぞれの支持体２３２に支持する。本変形例でも、上記のように予めマーキングされた位置Ｐｓで電線２２０を送電塔２３０に支持するため、電線２２０の弛度調整の作業が不要となり、設置作業の省力化を実現することができる。また、本変形例では、電線２２０を支持する作業が、送電塔２３０を設置場所に曳航した後になるため、送電塔２３０周りの引留装置等の設置作業が容易になる。
【０１１２】
こうして、図１２（ｂ）に示すように、設置すべき複数基の送電塔２３０に電線２２０が架け渡される。
【０１１３】
次いで、上記図１０（ｂ）に示す作業工程と同様にして、複数基の送電塔２３０のうちの最も老番側の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ｂと、洋上構造物１０の電気設備とを電線２２０で接続する。また、複数基の送電塔２３０のうちの最も若番側の送電塔２３０の線長調整装置２０２における金車２６２ａに一端が固定された電線２２０を、陸上に設置された鉄塔３２２で支持する。
【０１１４】
次いで、上記図１０（ｃ）に示す作業工程と同様にして、複数基の送電塔２３０のそれぞれについて、第１実施形態と同様に、浮沈式重力アンカー２３８の浮沈用タンク２４２に注水し、浮沈式重力アンカー２３８を水底（海底）に沈下させる。
【０１１５】
こうして、本変形例による設置方法により、水上架空送電システム２００が設置される。なお、本変形例では、上記の作業工程順のほか、各送電塔２３０に電線２２０を支持する図１２（ａ）に示す作業工程前に、複数基の送電塔２３０のそれぞれについて、浮沈用タンク２４２に注水し、浮沈式重力アンカー２３８を水底（海底）に沈下させてもよい。
【０１１６】
なお、上記図９及び図１０に示す設置方法並びに図１１及び図１２に示す設置方法のいずれにおいても、線長調整装置２０２を介して送電塔２３０の支持体２３２に電線２２０を支持する場合について説明したが、これに限定されるものではない。線長調整装置２０２を介さずに、がいし等を適宜用いて送電塔２３０の支持体２３２に支持する場合も、上記設置方法と同様にして、水上架空送電システムを設置することができる。
【０１１７】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による水上架空送電システムについて、図１３を用いて説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１１８】
本実施形態による水上架空送電システムの基本的構成は、第２実施形態による水上架空送電システム２００とほぼ同様である。本実施形態による水上架空送電システムは、線長調整装置４０２における金車２６２ａ、２６２ｂが、それぞれ防食剤槽４０４ａ、４０４ｂに収容されている点で、第２実施形態による水上架空送電システム２００とは異なっている。
【０１１９】
以下、本実施形態による線長調整装置４０２の構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、本実施形態による線長調整装置４０２の概略構成を示す図であり、図１３（ａ）は側面図、図１３（ｂ）は上面図である。
【０１２０】
本実施形態による線長調整装置４０２は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す第２実施形態による線長調整装置２０２と同様の構成に加えて、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂをさらに有している。
【０１２１】
防食剤槽４０４ａ、４０４ｂは、天井部、側壁部及び底板部を有する容器である。防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内には、それぞれ電線２２０の腐食を防ぐための防食剤４０６が充填されている。防食剤４０６は、電線２２０の腐食を防ぐ防食性能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えばグリースであり、粘性を有する液体状又はペースト状のものである。
【０１２２】
防食剤４０６が充填された防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内には、それぞれ金車２６２ａ、２６２ｂが収容されている。電線２２０が巻かれた金車２６２ａ、２６２ｂは、それぞれ防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内の防食剤４０６中に埋められ又は浸されている。
【０１２３】
なお、下部フレーム２６４ａ、２６４ｂは、それぞれ、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂの天井部を貫通して、第２実施形態と同様に、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内の金車２６２ａ、２６２ｂを回転可能に支持している。また、連結フレーム２６６は、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂの側壁部を貫通して、第２実施形態と同様に、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内の下部フレーム２６４ａ、２６４ｂの間に架設されている。
【０１２４】
金車２６２ａ、２６２ｂに巻かれた電線２２０は、それぞれ防食剤槽４０４ａ、４０４ｂの側壁部に設けられた開口部４０８ａ、４０８ｂを通過して防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ外に出され、隣接する送電塔２３０に架け渡されている。電線２２０は、開口部４０８ａ、４０８ｂを介して、金車２６２ａ、２６ｂに巻き取られ、また、金車２６２ａ、２６ｂから送り出されるようになっている。
【０１２５】
こうして、本実施形態による線長調整装置４０２が構成されている。
【０１２６】
金車２６２ａ、２６２ｂに巻かれる電線２２０は、電線２２０の長さを調整する動作の間、金車２６２ａ、２６２ｂの外周面と接触しながら動いている状態となる。このため、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂが設けられておらずに単に電線２２０に防食剤を塗布しただけの場合には、防食剤が消耗して防食機能が低下しうるため、定期的に電線２２０に防食剤を塗布する等のメンテナンス作業が必要となる。
【０１２７】
これに対して、本実施形態では、電線２２０が巻かれた金車２６２ａ、２６２ｂが、それぞれ防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内の防食剤４０６中に埋められ又は浸されている。このため、本実施形態では、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内の防食剤４０６から電線２２０に十分な防食剤を供給することができる。したがって、本実施形態によれば、電線２２０における防食剤の消耗を抑制することができ、防食剤に関するメンテナンス作業の頻度を低減することができる。
【０１２８】
さらに、本実施形態では、防食剤４０６の粘度等の材料特性を調整したり、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂの電線２２０が通過する開口部４０８ａ、４０８ｂの大きさ、形状、位置等を調整したりすることができる。これにより、電線２２０の送り出し時に電線２２０に付着する防食剤の付着量と、電線２２０の巻き取り時に電線２２０に付着している防食剤の付着量とを同等になるようにすることができる。これにより、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂに防食剤を注ぎ足して補給する必要がなくなり、防食剤に関するメンテナンスフリーをも実現することができる。
【０１２９】
こうして、本実施形態によれば、防食剤槽４０４ａ、４０４ｂにより、金車２６２ａ、２６２ｂに接触する電線２２０に防食剤を十分に供給することができ、防食剤に関して、メンテナンス作業の頻度を低減することができる。さらには、防食剤に関して、メンテナンスフリーをも実現することができる。
【０１３０】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による水上架空送電システムについて、図１４及び図１５を用いて説明する。なお、上記第１乃至第３実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１３１】
本実施形態による水上架空送電システムの基本的構成は、第２実施形態による水上架空送電システム２００とほぼ同様である。本実施形態による水上架空送電システムは、線長調整装置４０２に代えて、ダンサローラ５０６により電線２２０の長さを調整する線長調整装置５０２を有する点で、第２実施形態による水上架空送電システム２００とは異なっている。
【０１３２】
以下、本実施形態による線長調整装置５０２の構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施形態による線長調整装置５０２の概略構成を示す図である。
【０１３３】
本実施形態による線長調整装置５０２は、図１４に示すように、一組のガイドローラ５０４ａ、５０４ｂと、ダンサローラ５０６と、直動アクチュエータ５０８と、本体フレーム５１０とを有している。
【０１３４】
ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂは、それぞれ回転軸周りに回転可能な回転体であり、ダンサローラ５０６へ電線２２０を案内するものである。なお、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂは、金車２６２ａ、２６２ｂとは異なり、回転モータなしで自由に正逆回転可能に構成されている。また、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂは、金車２６２ａ、２６２ｂとは異なり、必ずしも金属その他の導電性材料からなる必要なない。
【０１３５】
ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂは、それぞれ回転軸を水平にして、回転軸が互いに平行に並ぶようにそれぞれ本体フレーム５１０に回転可能に支持されている。ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂは、隣接する送電塔２３０に掛け渡された電線２２０の線路方向に沿って並ぶように配置されている。
【０１３６】
ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂの間の下方では、本体フレーム５１０に直動アクチュエータ５０８が取り付けられている。直動アクチュエータ５０８には、ダンサローラ５０６が取り付けられている。
【０１３７】
ダンサローラ５０６は、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂよりも低い位置に配置されている。ダンサローラ５０６は、直動アクチュエータ５０８により上下動するダンサである。ダンサローラ５０６は、回転軸周りに回転可能な回転体である。ダンサローラ５０６は、その回転軸がガイドローラ５０４ａ、５０４ｂの回転軸と平行になるように配置されている。
【０１３８】
直動アクチュエータ５０８は、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂよりも低い範囲で、ダンサローラ５０６を上下動するように構成されている。直動アクチュエータ５０８の動作は、制御装置２０４により制御されるようになっている。
【０１３９】
線長調整装置５０２は、第１実施形態と同様に、本体フレーム５１０の上部で絶縁アーム２０６に懸垂支持されている。
【０１４０】
ガイドローラ５０４ａには、若番側の送電塔２３０に架け渡された電線２２０が掛けられている。ガイドローラ５０４ａに掛けられた電線２２０は、ダンサローラ５０６に掛けられている。ダンサローラ５０６に掛けられた電線２２０は、ガイドローラ５０４ｂに掛けられている。ガイドローラ５０４ｂに掛けられた電線２２０は、老番側の送電塔２３０に架け渡されている。こうして、本実施形態では、一条の電線２２０が、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂ及びダンサローラ５０６に掛け渡されて、線長調整装置５０２に支持されている。
【０１４１】
こうして、線長調整装置５０２において、電線２２０が、ガイドローラ５０４ａ、ダンサローラ５０６及びガイドローラ５０４ｂに順次掛け渡されている。これにより、電線２２０は、送電塔２３０における線長調整装置５０２により支持されている。
【０１４２】
本実施形態による線長調整装置５０２は、第２及び第３実施形態による線長調整装置２０２、４０２とは異なり、電線２２０を切断することなく支持することができる。したがって、本実施形態による線長調整装置５０２は、電線２２０に代えて、例えば、光ファイバ心線のみを含むケーブル、電源線と光ファイバ心線との複合ケーブル等の線状体を支持することもできる。
【０１４３】
線長調整装置５０２は、ダンサローラ５０６が上下動することにより、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線の長さを調整する。すなわち、線長調整装置５０２は、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂとダンサローラ５０６との間に電線２２０を引き込み、又はガイドローラ５０４ａ、５０４ｂとダンサローラ５０６との間から電線２２０を送り出すことで電線２２０の長さを調整する。
【０１４４】
本実施形態において、制御装置２０４のＣＰＵ３０２は、第２実施形態とは異なり、直動アクチュエータ５０８を制御することにより、ダンサローラ５０６の上下動を制御する。これにより、ＣＰＵ３０２は、送電塔２３０間の電線２２０の長さを調整する。
【０１４５】
本実施形態では、ＣＰＵ３０２は、第１実施形態と同様にして、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間に必要な電線２２０の長さである必要電線長を計算して取得する。
【０１４６】
ＣＰＵ３０２は、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さが必要電線長となるように、ダンサローラ５０６の上下動を制御する。これにより、ＣＰＵ３０２は、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂとダンサローラ５０６との間に電線２２０を引き込み、又はガイドローラ５０４ａ、５０４ｂとダンサローラ５０６との間から電線２２０を送り出す。ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂとダンサローラ５０６との間に引き込む電線２２０の長さは、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さの必要電線長からの増加を打ち消す長さである。また、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂとダンサローラ５０６との間から送り出す電線２２０の長さは、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さの必要電線長からの減少を打ち消す長さである。
【０１４７】
上述のようにして、ＣＰＵ３０２は、当該送電塔２３０とこれに隣接する送電塔２３０との間の電線２２０の長さを必要電線長に調整するように、線長調整装置２０２のダンサローラ５０６を制御する。ＣＰＵ３０２は、ダンサローラ５０６の制御による電線２２０の長さの調整を、定期に若しくは不定期に、又はほぼリアルタイムに実行することができる。
【０１４８】
なお、上記線長調整装置５０２を用いた本実施形態による水上架空送電システムは、電線２２０を切断することなく線長調整装置５０２に支持する点を除き、第２実施形態による水上架空送電システム２００と同様の設置方法により設置することができる。線長調整装置５０２の場合、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂ及びダンサローラ５０６に一条の電線２２０を掛け渡して、線長調整装置５０２に電線２２０を支持すればよい。
【０１４９】
また、本実施形態による線長調整装置５０２においても、第３実施形態において金車２６２ａ、２６２ｂを防食剤槽４０４ａ、４０４ｂに収容したのと同様にして、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂを防食剤槽に収容することもできる。
【０１５０】
図１５は、本実施形態による線長調整装置５０２において、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂをそれぞれ防食剤槽５１２ａ、５１２ｂ内に収容した場合の概略構成を示す図である。
【０１５１】
この場合、図１５に示すように、線長調整装置５０２は、図１４に示す構成に加えて、防食剤槽５１２ａ、５１２ｂをさらに有している。
【０１５２】
防食剤槽５１２ａ、５１２ｂ内には、第３実施形態と同様に防食剤４０６が充填されている。
【０１５３】
防食剤４０６が充填された防食剤槽５１２ａ、５１２ｂ内には、それぞれガイドローラ５０４ａ、５０４ｂが収容されている。電線２２０が掛けられたガイドローラ５０４ａ、５０４ｂは、それぞれ防食剤槽４０４ａ、４０４ｂ内の防食剤４０６中に埋められ又は浸されている。
【０１５４】
ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂに掛けられた電線２２０は、それぞれ防食剤槽５１２ａ、５１２ｂの側壁部に設けられた開口部５１４ａ、５１４ｂを通過して防食剤槽５１２ａ、５１２ｂ外に出され、隣接する送電塔２３０に架け渡されている。
【０１５５】
また、ガイドローラ５０４ａ、５０４ｂに掛けられた電線２２０は、それぞれ防食剤槽５１２ａ、５１２ｂの底部に設けられた開口部５１６ａ、５１６ｂを通過して防食剤槽５１２ａ、５１２ｂ外に出され、ダンサローラ５０６に掛けられている。開口部５１６ａ、５１６ｂには、それぞれ防食剤槽５１２ａ、５１２ｂからの防食剤４０６の漏出を防止するシール機構（図示せず）が設けられている。
【０１５６】
本実施形態においても、防食剤槽５１２ａ、５１２ｂ内の防食剤４０６から電線２２０に十分な防食剤を供給することができる。したがって、本実施形態によれば、電線２２０における防食剤の消耗を抑制することができ、防食剤に関するメンテナンス作業の頻度を低減することができる。
【０１５７】
また、本実施形態においても、防食剤４０６の粘度等の材料特性を調整したり、防食剤槽５１２ａ、５１２ｂの電線２２０が通過する開口部５１４ａ、５１４ｂ、５１６ａ、５１６ｂの大きさ、形状、位置等を調整したりすることができる。これにより、電線２２０の送り出し時に電線２２０に付着する防食剤の付着量と、電線２２０の引き込み時に電線２２０に付着している防食剤の付着量とを同等になるようにすることができる。これにより、防食剤槽５１２ａ、５１２ｂに防食剤を注ぎ足して補給する必要がなくなり、防食剤に関するメンテナンスフリーをも実現することができる。
【０１５８】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による水上架空送電システムについて、図１６乃至図２４を用いて説明する。図１６乃至図２４は、本実施形態による送電塔の設置方法を示す概略図である。なお、上記第１乃至第４実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１５９】
本実施形態では、第１実施形態による送電塔３０の設置方法について、特に送電塔３０の曳航及び浮沈式重力アンカー３８の沈下をより具体的に説明する。なお、第２乃至第５実施形態による送電塔２３０の場合についても本実施形態と同様に設置することができる。
【０１６０】
図１６は、曳航船（タグボート）６０ａ、６０ｂにより曳航される送電塔３０を示し、図１６（ａ）は側面図、図１６（ｂ）は上面図である。図１６に示すように、曳航船６０ａと浮力タンク３４とは、コントロールワイヤー６２ａにより連結されている。曳航船６０ｂと浮沈式重力アンカー３８とは、コントロールワイヤー６２ｂにより連結されている。浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とは、図１７に示す吊りリール６６及び巻き取りリール６８を介してテンドン３６により連結されている。
【０１６１】
また、浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とは、ワイヤー６４により連結されている。ワイヤー６４は、浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８との間のテンドン３６よりも短くなっている。このようにテンドン３６より短いワイヤー６４により浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とを連結した状態で送電塔３０の浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を曳航することにより、テンドン３６の弛みを常に確保することができる。これにより、浮沈式重力アンカー３８とテンドン３６との接続部に過剰な力が加わることを防止することができる。こうして、ワイヤー６４により、接続部付近でテンドン３６が小さい曲率で屈曲されることを防止することができ、よってテンドン３６が受けるダメージを低減することができる。なお、ワイヤー６４は、浮沈式重力アンカー３８のアンカー４０に接続されてもよいし、浮沈用タンク４２に接続されてもよい。
【０１６２】
また、送電塔３０の浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を曳航する際、上記図３（ａ）に示す場合とはアンカー４０と浮沈用タンク４２との上下を逆にすることができる。すなわち、図１６（ａ）に示すように、浮沈用タンク４２上にアンカー４０が位置した状態で、換言すれば、浮沈用タンク４２を海底側、アンカー４０を海面側にして、送電塔３０の浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を曳航することができる。
【０１６３】
アンカー４０上に浮沈用タンク４２が位置した状態で曳航する場合、浮沈式重力アンカー３８に対して浮沈用タンク４２側から繋がれたテンドン３６が水上に向かって上方に出ることになる。テンドン３６が水上に向かって上方に出ると、テンドン３６の自重により、水上に向かって出たテンドン３６が小さい曲率で水中側に曲げられ、その結果、送電塔３０を曳航する際にテンドン３６との接続部分に大きな応力が加わることになる。
【０１６４】
これに対して、図１６（ａ）及び後述の図１７等に示すように浮沈用タンク４２上にアンカー４０が位置した状態で送電塔３０を曳航する場合、浮沈式重力アンカー３８に対して浮沈用タンク４２側から繋がれたテンドン３６が水中に向かって下方に出る。このため、テンドン３６が自重で曲がらず、浮沈式重力アンカー３８のとの接続部分の近傍のテンドン３６の曲率を大きくすることができる。これにより、送電塔３０の浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を曳航する際に浮沈式重力アンカー３８とテンドン３６との接続部分に加わる応力を低減することができる。したがって、この場合、応力によりテンドン３６が受けるダメージを低減することができる。なお、後述するように、浮沈用タンク４２とアンカー４０との上下位置は、浮沈式重力アンカー３８を海底に沈める間に入れ替わる。これにより、浮沈式重力アンカー３８は、アンカー４０上に浮沈用タンク４２が位置した状態で海中を沈下して海底に設置される。
【０１６５】
図１６に示す状態で、送電塔３０の浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８は、浮力タンク３４を前方にして曳航船６０ａ、６０ｂにより洋上の設置現場まで曳航される。
【０１６６】
図１７乃至図２４は、送電塔３０の浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を曳航して送電塔３０を設置するまでの状態を段階的に示し、それぞれ図１６（ａ）に対応する側面図である。図１７は、浮力タンク３４及び浮沈式重力アンカー３８を曳航して浮沈式重力アンカー３８の沈下を開始する前の初期状態を示している。図１８乃至図２４は、浮沈式重力アンカー３８が沈下する状態を段階的に示している。なお、図１７乃至図２２では、簡単のため、テンドン３６を１本のみを示している。
【０１６７】
図１７に示すように、支持体３２には、テンドン３６を吊るための吊りリール６６と、テンドン３６を巻き取るための巻き取りリール６８とが設けられている。巻き取りリール６８は、吊りリール６６に吊られたテンドン３６を、浮沈式重力アンカー３８の側で巻き取るように構成されている。巻き取りリール６８は、回転軸にスイベルジョイントが用いられている。スイベルジョイントにより、巻き取りリール６８は、巻き取りリール６８と浮沈式重力アンカー３８との間のテンドン３６を巻き取る一方、巻き取りリール６８と吊りリール６６と巻き取りリール６８との間のテンドンを巻き取らないように構成されている。なお、必ずしも巻き取りリール６８が設けられている必要はなく、例えば、支持体３２においてテンドン３６を８の字巻きに巻き取り、８の字巻きの状態からテンドン３６を繰り出せるように構成することもできる。
【０１６８】
また、支持体３２には、ウィンチ７０が設けられている。ウィンチ７０には、一端が浮沈式重力アンカー３８に接続されたワイヤー７２の他端が接続されている。ウィンチ７０及びワイヤー７２は、後述するように浮沈式重力アンカー３８を沈下させる際に使用される。
【０１６９】
なお、支持体３２には、送電塔３０を回収する際に浮沈用タンク４２に空気を送るためのポンプが設けられていてもよい。この場合、ポンプと浮沈用タンク４２との間は、ホースにより接続される。
【０１７０】
送電塔３０を曳航する際には、浮沈式重力アンカー３８と浮力タンク３４とが、支持体３２に取り付けられた吊りリール６６及び巻き取りリール６８を介してテンドン３６に繋がれる。また、浮沈式重力アンカー３８は、ウィンチ７０にワイヤー７２を介して繋がれる。このような状態にて、送電塔３０は、洋上の設置現場まで曳航される。
【０１７１】
次いで、設置現場において、浮力タンク３４と浮沈式重力アンカー３８とを連結するワイヤー６４をそれぞれから取り外す。また、浮沈式重力アンカー３８の浮沈用タンク４２に設けられた空気解放バルブ７４を開け、浮沈式重力アンカー３８の水中重量が零よりも若干重くなるように浮沈用タンク４２に注水する。これにより、図１８に示すように、浮沈式重力アンカー３８は海中に沈下していく。沈下する間、曳航船６０ｂと浮沈式重力アンカー３８とを連結するコントロールワイヤー６２ｂにより浮沈式重力アンカー３８の位置を調整しながら、沈下速度にあわせて巻き取りリール６８からテンドン３６を繰り出す。これにより、浮沈式重力アンカー３８をゆっくり沈下させる。浮沈式重力アンカー３８が沈下する間には、浮沈用タンク４２とアンカー４０との上下位置が入れ替わる。これにより、浮沈式重力アンカー３８は、アンカー４０上に浮沈用タンク４２が位置した状態で沈下する。この際、図１９に示すように、浮沈式重力アンカー３８は、浮力タンク３４の真下に位置するようにその位置を調整する。
【０１７２】
さらに、巻き取りリール６８のテンドン３６が全て繰り出されるまで、ウィンチ７０及びコントロールワイヤー６２ｂにより、浮沈式重力アンカー３８を沈下させる。その後、図２０に示すように、巻き取りリール６８からテンドン３６を開放して、テンドン３６を吊りリール６６のみで支えられた状態とする。
【０１７３】
次いで、図２１に示すように、コントロールワイヤー６２ｂを浮沈式重力アンカー３８から取り外す。次いで、図２２に示すように、吊りリール６６からテンドン３６を取り外し、吊り下げワイヤー７６によりテンドン３６を下げていく。これとともに、ウィンチ７０により、図２３に示すように、浮力タンク３４が浮沈式重力アンカー３８を支える状態まで浮沈式重力アンカー３８を沈下させる。
【０１７４】
次いで、浮力タンク３４が浮沈式重力アンカー３８を支える状態で、浮沈用タンク４２の空気を全て抜いて、浮沈式重力アンカー３８を海底に着底させる。こうして、送電塔３０が設置される。
【０１７５】
なお、浮沈式重力アンカー３８が海底に着底する直前まで浮沈用タンク４２の空気を抜いた状態で、図２４に示すように、遠隔操作無人探査機（Remotely Operated Vehicle、ＲＯＶ）７８で海中をモニタして海底状況が良好な場所を探してもよい。この場合、支持体３２にコントロールワイヤー６２ｃ、６２ｄで連結された曳航船６０ａ、６０ｂにより、海底の凹凸等を避けて、発見された海底状況が良好な場所に送電塔３０を移動する。その後、浮沈用タンク４２の空気を全て抜いて、浮沈式重力アンカー３８を海底に着底させる。
【０１７６】
［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、海洋エリアに設置する架空送電システムを例にして説明したが、架空送電システムの設置場所は必ずしも海洋エリアである必要はない。例えば、湖や河川の水上に線状体を設置する架空送電システムにおいても同様に適用可能である。
【０１７７】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１７８】
１０…洋上構造物
２０…線状体
３０、２３０…送電塔
３２、２３２…支持体
３４、２３４…浮力タンク
３６、２３６…テンドン
３８、２３８…浮沈式重力アンカー
４０、２４０…アンカー
４２、２４２…浮沈用タンク
１００、２００…水上架空送電システム
２０２、４０２、５０２…線長調整装置
２０４…制御装置
２０６…絶縁アーム
２２０…電線
２６２ａ、２６２ｂ…金車
４０４ａ、４０４ｂ、５１２ａ、５１２ｂ…防食剤槽
４０６…防食剤
５０４ａ、５０４ｂ…ガイドローラ
５０６…ダンサローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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