(57)【要約】  オフショア設備、接続デバイス、および電気的オフショア接続部を提供するための方法。オフショア設備（７）、特にオフショア風力発電所であって、第１のサブステーション（８）と、第２のサブステーション（９）と、第１のサブステーション（８）に電気的に接続された第１の接続ケーブル（１３）と、第２のサブステーション（９）に電気的に接続された第２の接続ケーブル（１４）と、第１のケーブルと第２のケーブル（１３，１４）とを電気的に接続する中間ケーブル（１５）と、を備え、第１および／または第２の接続ケーブル（１３，１４）が、中間ケーブル（１５）よりも可撓性である、オフショア設備（７）。したがって、より小さな可撓性のケーブルを使用することにより、サブステーション間のケーブル接続のためのコストを低減することができる。
2021515131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフショア設備（７）、特にオフショア風力発電所であって、第１のサブステーション（８）と、第２のサブステーション（９）と、前記第１のサブステーション（８）に電気的に接続された第１の接続ケーブル（１３）と、前記第２のサブステーション（９）に電気的に接続された第２の接続ケーブル（１４）と、前記第１のケーブルと前記第２のケーブル（１３，１４）とを電気的に接続する中間ケーブル（１５）と、を備え、前記第１および／または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）が、前記中間ケーブル（１５）よりも可撓性である、オフショア設備（７）。
【請求項２】
前記第１または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）を前記中間ケーブル（１５）に接続する電気的接続部（１７）と、前記電気的接続部（１７）を取り囲むガスの容積（１８）と、を有する接続デバイス（１６，１９）をさらに備える、請求項１記載のオフショア設備。
【請求項３】
前記接続デバイス（１６，１９）が沈水している、請求項２記載のオフショア設備。
【請求項４】
前記接続デバイス（１６，１９）が、ハウジング（２８）を有し、前記ハウジング（２８）が、前記電気的接続部（１７）および前記ガスの容積（１８）を取り囲み、前記ハウジング（２８）が、好ましくは、第１の開口部（３１）および第２の開口部（３２）を備え、前記第１または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）が、前記第１の開口部（３１）を通過し、前記中間ケーブル（１５）が、前記第２の開口部（３２）を通過し、好ましくは、前記第１の開口部（３１）および／または前記第２の開口部（３２）が、海底（１２）を向いている、請求項２または３記載のオフショア設備。
【請求項５】
前記ハウジング（２８）が、ベル状の部分（２９）、および／または前記第１および前記第２の開口部（３１，３２）を有する底板（３０）を備える、請求項４記載のオフショア設備。
【請求項６】
前記接続デバイス（１６，１９）が、前記第１または前記第２のケーブル（１３，１４）を前記中間ケーブル（１５）に接続するＴ字型コネクタ（４２，４３，４４）を備える、請求項２から５までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項７】
前記接続デバイス（１６，１９）に接続され、前記接続デバイス（１６，１９）を沈水状態に保つように構成されたアンカー（２２，２３）をさらに備える、請求項２から６までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項８】
前記接続デバイス（１６，１９）が、ガスを供給するための圧縮機（５５）に接続可能な圧力維持ライン（５４）のためのインターフェース（６２）を備える、請求項２から７までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項９】
前記接続デバイス（１６，１９）が、前記ガスの圧力を調整するための圧力調整ユニット（４９）を備える、請求項２から８までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項１０】
前記海底（１２）上に配置されたパイプ（２７）をさらに備え、前記中間ケーブル（１５）が、少なくとも部分的に前記パイプ（２７）を通って延びる、請求項１から９までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項１１】
前記第１または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）が、前記中間ケーブル（１５）よりも多くのケーブルストランド（６１）を備える、請求項１から１０までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項１２】
オフショアケーブル（１３，１４，１５）を接続するための接続デバイス（１６，１９）であって、前記接続デバイス（１６，１９）が、第１の沈水オフショアケーブル（１３，１４）を第２の沈水オフショアケーブル（１５）に電気的に接続する電気的接続部（１７）を提供するように構成され、かつ前記接続デバイス（１６，１９）が沈水したときに前記電気的接続部（１７）を取り囲むガスの容積（１８）を提供するように構成される、接続デバイス（１６，１９）。
【請求項１３】
電気的オフショア接続部（１７，５３）を提供するための方法であって、オフショアで第１の電気ケーブル（１５）を第２の電気ケーブル（１３，１４）に電気的に接続して電気的接続部（１７，５３）を提供すること（Ｓ４）を含み、前記第２の電気ケーブル（１３，１４）が、前記第１の電気ケーブル（１５）よりも可撓性である、方法。
【請求項１４】
前記電気的接続部（１７，５３）を、沈水したときにガスの容積（１８）により取り囲む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記電気的接続部（１７）の浸漬深さを増加させるにつれて、ガス圧を増加させる、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフショア設備（offshore arrangement）、特に風力発電所（wind farm）、オフショアケーブルを接続するための接続デバイス、および電気的オフショア接続部を提供するための方法に関する。
【０００２】
風力発電所はオフショアに設置することができ、複数の風力タービンを備えることができる。しかし、水深が約４０ｍを超えると、海底に係留される浮体式基礎の使用が必要となる場合があり、浮体式基礎は、完全に沈水または一部沈水（半沈水）している場合がある。数百トンの重量がある重い浮体式基礎は、比較的安定であり得る。しかし、浮体式基礎は非常にダイナミックな海洋環境の中に設置される場合があり、浮体式基礎のタイプによっては、風、うねり、および大きな波の影響を受けて動くことがある。特に、異なる深さでの海流の動きは、例えば、プラットフォームから展開される深さが波の影響を受けない深さであっても、構造物に接続された電力ケーブルなどに大きな負荷をかける可能性がある。ケーブルは、海からのあらゆる動きおよび荷重、ならびに自重に適合できなければならない。
【０００３】
特に、（例えば風力タービン用の）浮体式基礎へのまたは浮体式基礎間のケーブル接続は、浮体式基礎およびケーブル自体の自然な動きの結果として、堅牢で可撓性のケーブル（非剛性ケーブル）が必要となるため、非常に高額になる場合がある。
【０００４】
本発明の１つの目的は、改良されたオフショア設備、および／または改良された接続デバイス、および／または電気的オフショア接続部を提供するための改良された方法を提供することである。
【０００５】
したがって、オフショア設備、特にオフショア風力発電所（offshore wind farm）が提供される。オフショア設備は、第１のサブステーション(substation)と、第２のサブステーションと、第１のサブステーションに電気的に接続された第１の接続ケーブルと、第２のサブステーションに電気的に接続された第２の接続ケーブルと、第１のケーブルと第２のケーブルとを電気的に接続する中間ケーブルと、を備え、第１および／または第２の接続ケーブルは、中間ケーブルよりも可撓性である。
【０００６】
サブステーションが動くため、ケーブルの可撓性が要求される。通常、より可撓性でないケーブルは、より可撓性であるケーブルよりも安価である。したがって、より可撓性でないケーブルを部分的に使用することにより、サブステーション間のケーブル接続のためのコストを低減することができるとともに、必要な場合に、ケーブルの可撓性を提供することができる。
【０００７】
例えば、オフショア設備は、少なくとも１０，２０，５０，１００，１５０個以上のサブステーションを備えることができる。好ましくは、サブステーションは、浮体式基礎、および浮体式基礎上に設けられる風力タービンを備える。「より（も）可撓性である」とは、別のケーブル部分と比較して、等しい長さを有するケーブル部分を同じ程度、特に同じ曲率に曲げるのに必要な力がより少ないことを意味する。第１の接続ケーブル、第２の接続ケーブル、および中間ケーブルは、１本ワイヤ（単心）、３本ワイヤ（３心ケーブル）またはそれ以上を備えてもよい。特に、第１の接続ケーブル、第２の接続ケーブルおよび中間ケーブルは、風力タービンで発電された電力を伝導するように構成される。
【０００８】
一実施形態によれば、オフショア設備は、第１または第２の接続ケーブルを中間ケーブルに接続する電気的接続部と、電気的接続部を取り囲むガスの容積とを、有する接続デバイスをさらに備える。
【０００９】
したがって、電気的接続部には乾燥した環境が提供される場合がある。特に、電気的接続部は、第１の接続ケーブルまたは第２の接続ケーブル、および中間ケーブルを取り付けることができる手段を備える。好ましくは、オフショア設備は、少なくとも４，８，１２，２０，４０，７０，１００，１５０または２００個の接続デバイス、および電気的に接続されたそれぞれのケーブルを備える。
【００１０】
更なる実施形態によれば、接続デバイスは沈水している。
【００１１】
これには、ガスが電気的接続部を取り囲んでいるため、電気的接続部を過酷な海水の状況から保護できるという利点がある。したがって、接続されたケーブルのライフサイクルを向上させることができる。特に、接続デバイスは、海面下少なくとも１０，２０，３０，４０，５０ｍに沈水する。
【００１２】
好ましくは、接続デバイスは、接続デバイスが沈水したときにハウジング内への水の浸入を許容するように設計される。それでも、ハウジング内の水のレベルは、ガスの（加圧された）容積によって、下に留まるように（すなわち、電気的接続部から離れて留まるように）制御される。
【００１３】
更なる実施形態によれば、接続デバイスは、電気的接続部およびガスの容積を取り囲むハウジングを有し、ハウジングは、好ましくは、第１の開口部および第２の開口部を備え、第１または第２の接続ケーブルは、第１の開口部を通過し、中間ケーブルは、第２の開口部を通過し、第１の開口部および／または第２の開口部は、海底を向いている。
【００１４】
したがって、接続デバイスが沈水したとき、ガス圧が水に対抗する。好ましくは、ハウジング、特にハウジング部分は、ガスの容積の内部空間および電気的接続部を取り囲む。特に、開口部は、内部空間に流体的に接続される。
【００１５】
好ましくは、ハウジングは、剛性の構造であり、（コーティングされた）鋼および／または複合材料、例えば繊維ガラスなどの、周囲の環境に対して耐性のある耐久性材料から作製することができる。好ましくは、ハウジングは、海面下に沈水したときに作業者（ダイバー）が入ることができるように寸法決めされてもよい。特に、接続デバイスの浮力は、海流による過度の動きを回避するのに十分な大きさであるべきである。好ましくは、ハウジングは、電気的接続が完了したときに電気的接続部を取り付けることができるモジュールである。
【００１６】
更なる実施形態によれば、ハウジングは、ベル状(bell-shaped)の部分、および／または第１の開口部および第２の開口部を有する底板を備える。
【００１７】
好ましくは、底板は、接続手段、特にねじによって、ベル状の部分に接続される。これは、接続デバイスをオフショアで組み立てることができるという利点を有する。
【００１８】
更なる実施形態によれば、接続デバイスは、第１または第２のケーブルを中間ケーブルに接続するＴ字型コネクタを備える。
【００１９】
したがって、標準的な部品を使用することができ、それによりコストを低減し、可用性を高めることができる。好ましくは、Ｔ字型コネクタは、電気的に接続される各ワイヤ対のために提供される。
【００２０】
更なる実施形態によれば、オフショア設備は、接続デバイスに接続され、接続デバイスを沈水状態に保つように構成されたアンカー(anchor)をさらに備える。
【００２１】
特に、アンカーは、海底に固定されてもよい。好ましくは、接続デバイスは、可撓性の接続手段、例えばロープ、チェーンなどによってアンカーに接続される。
【００２２】
更なる実施形態によれば、接続デバイスは、ガス圧を解放するためのバルブを備える。
【００２３】
このことは、過圧を回避することができるという利点を有する。特に、バルブは、内部空間に流体的に接続される。
【００２４】
更なる実施形態によれば、接続デバイスは、ガスを供給するための圧縮機に接続可能な圧力維持ラインのためのインターフェースを備える。
【００２５】
特に、圧縮機は、船舶上に配置することができる。したがって、内部空間内の圧力は、船舶から適応させることができる。好ましくは、インターフェースは、バルブに含まれてもよい。
【００２６】
更なる実施形態によれば、接続デバイスは、特に、接続デバイスを取り囲む水の圧力変化（例えば、海面が上昇するかまたは低くなった場合）に応答して、ガスの圧力を調整するための圧力調整ユニットを備える。
【００２７】
したがって、圧力低下または圧力損失を回避することができる。圧力調整ユニットは、ガスで満たされ、ガスを内部空間に放出するように構成された容器を備えることができる。特に、バルブおよび圧力調整ユニットは、１つの部品に含まれてもよい。好ましくは、インターフェースは、圧力調整ユニットに含まれてもよい。
【００２８】
更なる実施形態によれば、オフショア設備は、海底上に配置されたパイプをさらに備え、中間ケーブルは、少なくとも部分的にパイプを通って延びる。
【００２９】
好ましくは、パイプは、中間ケーブルのケーブル部分を収容するために提供される。特に、ケーブル部分は、ケーブルの最も長い部分であってもよい。
【００３０】
更なる実施形態によれば、第１または第２の接続ケーブルは、中間ケーブルよりも多くのケーブルストランド(cable strand)を備える。
【００３１】
好ましくは、増加した量のケーブルストランドのため、それぞれのケーブルのより大きな可撓性が達成され得る。好ましくは、各ワイヤは、複数のケーブルストランドを備える。特に、第１の接続ケーブルまたは第２の接続ケーブルは、中間ケーブルよりも少なくとも２，５，１０，２０または１００倍多いケーブルストランドを備えてもよい。
【００３２】
さらに、オフショアケーブルを接続するための接続デバイスが提供される。接続デバイスは、第１の沈水オフショアケーブルを第２の沈水オフショアケーブルに電気的に接続する電気的接続部を提供するように構成され、かつ接続デバイスが沈水したときに電気的接続部を取り囲むガスの容積を提供するように構成される。
【００３３】
オフショア設備の任意の実施形態および特徴は、接続デバイスの任意の実施形態および特徴に準用され、その逆も同様である。
【００３４】
これは、沈水した異なるケーブル間の電気的接続部が、悪条件から保護され得るという利点を有する。好ましくは、長寿命の沈水接続を提供するための労力が低減される。接続デバイスは、そのようなケーブルの製造および輸送がケーブルセクションの長さに制限を設ける、長距離にわたって配置される同じタイプのケーブルにも使用することができる。ケーブルの交換は、より高価な海底接合の使用を避けることにより、よりコスト効率的に行うこともできる。
【００３５】
したがって、この概念は、電気的中間補償のためのコスト効率の良い補償システムを、アンカーブロックから吊り下げられたリアクタまたはコンデンサに接続するためにも使用することができる。これにより、非常に長いＨＶＡＣ（高圧交流）エクスポートケーブルの使用が可能になり得る。このソリューションは、３６ｋＶ（キロボルト）の今日の通常のレベルから、最近の６６ｋＶ、および将来の１４５ｋＶのアレイ電圧レベルにも、任意の電圧レベルで適用することができる。特に、接続デバイスは、４００ｋＶレベルの高いエクスポート電圧レベルに使用することができる。
【００３６】
接続デバイスを沈水させて使用することにより、例えば２本のケーブル間の接続点を周囲の水から保護することができる。外側の水の圧力が、ガスを接続デバイス内に閉じ込めたままにするとともに、ガスは、接続デバイス内に水が入るのを防止する。
【００３７】
特に、接続デバイスは、ケーブルを安定させ、かつわずかな動きを可能にする浮力部材として機能するように構成される。
【００３８】
さらに、電気的オフショア接続部を提供するための方法が提供される。方法は、オフショアで第１の電気ケーブルを第２の電気ケーブルに電気的に接続して電気的接続部を提供するステップを含み、第２の電気ケーブルは、第１の電気ケーブルよりも可撓性である。
【００３９】
オフショア設備の任意の実施形態および特徴は、方法に準用され、その逆も同様である。さらに、接続デバイスの任意の実施形態および特徴は、方法に準用され、その逆も同様である。
【００４０】
更なる実施形態によれば、電気的接続部は、沈水したときにガスの容積により取り囲まれる。
【００４１】
更なる実施形態によれば、電気的接続部の浸漬深さが増加させられるにつれて、ガス圧が増加させられる。
【００４２】
特に、圧力維持ラインは、接続デバイス、特に内部空間、および船舶に設けられた圧縮機に接続される。圧縮機および圧力維持ラインは、接続デバイスの沈水中にガス、特に空気を接続デバイスに吹き込むように構成される。好ましくは、接続デバイスおよび好ましくはアンカーは、特にクレーンによって沈水させられる。
【００４３】
好ましくは、接続デバイスを下降させる際に、接続デバイス内の、特に内部空間内の圧力が調整され、それにより、本質的に水が接続デバイス、特に内部空間に入らないようになっている。したがって、電気的接続部は、沈水した状態でも、ガスの容積によって取り囲まれる。
【００４４】
好ましくは、アンカーは、接続デバイスよりも前に下降させられる。特に、接続デバイスは、アンカーに接続するための接続手段に到達するまで、アンカーに向かって下降させられてもよい。特に、接続デバイスは、維持すべき接続デバイス内の圧力よりも大きな試験圧力で加圧される。
【００４５】
本発明の更なる可能な実施または代替的なソリューションは、実施形態に関して上記にまたは以下に記載した特徴の組み合わせ−本明細書では明示的に言及されていない−も包含する。当業者であれば、本発明の最も基本的な形態に、個々のまたは分離した態様および特徴を追加することも可能である。
【００４６】
本発明の更なる実施形態、特徴および利点は、添付の図面と併せて記載される後続の説明および従属請求項から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】風力タービンの斜視図である。
【図２】オフショア設備の概略図である。
【図３】接続デバイスを示す図である。
【図４】電気的オフショア接続部を設ける方法の方法ステップの概略図である。
【図５】電気的オフショア接続部を設ける方法の更なる方法ステップの概略図である。
【図６】電気的オフショア接続部を設ける方法の更なる方法ステップの概略図である。
【図７】方法のブロック図の概略図である。
【００４８】
図において、同様の参照番号は、別途示さない限り、同様のまたは機能的に同等の要素を示す。
【００４９】
図１は、風力タービン１を示す。風力タービン１は、ナセル３内に配置された発電機（図示せず）に接続されたロータ２を備える。ナセル３は、風力タービン１のタワー４の上端部に配置されている。ナセル３は、タワー４に回転可能に連結されている。
【００５０】
ロータ２は、３つのブレード５を備える。ブレード５は、風力タービン１のハブ６に直接または間接的に接続されている。このタイプのロータ２は、例えば３０ｍ〜１６０ｍの範囲またはそれ以上の直径を有してもよい。ブレード５は、強風荷重を受ける。同時に、ブレード５は軽量である必要がある。これらの理由から、現代の風力タービン１のブレード５は、繊維強化複合材料から製造される。その場合、一般に、コストの理由で、炭素繊維よりもガラス繊維が好ましい。多くの場合、一方向性繊維マットの形態のガラス繊維が使用される。
【００５１】
図２は、オフショア設備７を示す。オフショア設備７は、オフショア風力発電所であってもよい。オフショア設備は、サブステーション８（第１のサブステーションともいう）とサブステーション９（第２のサブステーションともいう）とからなる。サブステーション８は、例えば、一部が沈水している浮体式基礎１０および浮体式基礎１０に接続された風力タービン１を備える。好ましくは、浮体式基礎１０は、海底１２に係留される。サブステーション９は、例えば、海底１２に係留され、例えば完全に沈水した浮体式基礎１１および浮体式基礎１１に接続された風力タービン１を備える。サブステーション８，９は、海底１２またはアンカー（図示せず）に固定されたロープ５０によって海底１２に接続することができる。
【００５２】
代替的には、サブステーション８，９の少なくとも１つは、特に風力タービン１の代わりに、展望タワー、変圧器および／または変換器ステーション（図示せず）などを備えてもよい。さらに、サブステーション８，９は同一であってもよい。
【００５３】
オフショア設備７は、サブステーション８に電気的に接続されたケーブル１３（第１の接続ケーブルともいう）、サブステーション９に電気的に接続されたケーブル１４（第２の接続ケーブルともいう）、およびケーブル１３，１４を電気的に接続するケーブル１５（中間ケーブルともいう）を備える。ケーブル１３および／またはケーブル１４は、ケーブル１５よりも可撓性であってよい。これは、可撓性のあるケーブル１３，１４が、特に時にはケーブル１３，１４の疲弊のために、損傷を受けることなく、サブステーション８，９の動きに追従することができるという利点を有する。ケーブル１３，１４，１５は、リードシースを有する外装ケーブルとして提供されてもよい。特に、ケーブル１３，１４，１５は、少なくとも１０，４０，１００，３００，または５００ｋＶ，例えば４５ｋＶ〜２７５ｋＶ用に提供されてもよい。例えば、ケーブル１３，１４は、可撓性の増加を達成するために、ケーブル１５よりも多くのケーブルストランドを備えてもよい。特に、ケーブル１３および／またはケーブル１４は、ケーブル１５の少なくとも２，５，１０，２０，または１００倍のケーブルストランドを備えてもよい。
【００５４】
サブステーション８，９の間に可撓性の低いケーブル１５を設けることは、ケーブル配線のコストを低減する可能性がある。したがって、サブステーション８とサブステーション９との間の距離Ｄの少なくとも５０，６０，７０，８０，９０，９５，９８，９９％にケーブル１５を使用することは有利であり得る。例えば、オフショア設備７は、少なくとも１０，２０，５０，１００，１５０以上のサブステーション８，９を備えることができる。
【００５５】
さらに、ケーブル１３をケーブル１５に接続する電気的接続部１７および電気的接続部１７を取り囲むガスの容積１８を備える接続デバイス１６が提供される。任意選択で、ケーブル１４をケーブル１５に接続する接続デバイス１９が設けられてもよい。接続デバイス１６，１９は同一であってもよい。例えば、ケーブル１５の一方の端部２０が接続部１７に接続され、ケーブル１５の他方の端部２１が接続デバイス１９に接続される。代替的には、他方の端部２１は、他のオフショアプラットフォーム（図示せず）またはオンショア設備に直接接続されてもよい。
【００５６】
接続デバイス１６，１９は沈水している。アンカー２２，２３（例えば、コンクリートまたは鋼製）は、特にロープ２４，２５によって、接続デバイス１６，１９に接続される。アンカー２２，２３は、接続デバイス１６，１９を沈水状態に保つように構成される。アンカー２２，２３は、海底１２上に置かれる。海底１２と海面Ｌとの間の距離はＨ２である。海底１２と接続デバイス１６との間の距離はＨ１、接続デバイス１６と海面Ｌとの間の距離はＨ３である。特に、距離Ｈ３は、少なくとも１０，２０，３０，４０，５０ｍである。
【００５７】
例えば、ケーブル１５のケーブル部分２６（破線参照）は、海底１２上に置かれている。任意選択で、海底１２上に配置されたパイプ２７は、ケーブル部分２６を収容するために設けられている。したがって、ケーブル部分２６は、パイプ２７を通して突出している。そのため、パイプ２７は、ケーブル部分２６を外部の影響から保護するように構成されている。ケーブル部分２６は、ケーブル１５の最も長い部分であってもよい。
【００５８】
図３は、特に図２から、接続デバイス１６を示す。接続デバイス１６は、電気的接続部１７およびガスの容積１８を取り囲むハウジング２８を有する。ハウジング２８は、特にベル状の部分２９、ならびにケーブル１３のための開口部３１（第１の開口部ともいう）およびケーブル１５のための開口部３２（第２の開口部ともいう）を有する底板３０を備える。開口部３１および開口部３２は、接続デバイス１６が沈水したとき、海底１２を向く。
【００５９】
部分２９は、接続デバイス１６の内部空間３３を収容する。内部空間３３の内部には、ガスが配置されている。例えば、水３４が内部空間３３に侵入してもよい。しかし、接続デバイス１６は、水３４を低レベル（例えば４０ｃｍ）に保つように構成されている。
【００６０】
内部空間３３に一方の端部３５が突出している。端部３５は、電気的接続部１７によって端部２０に電気的に接続されている。例えば、端部３５は、３本のワイヤ３６，３７，３８を備える。また、端部２０は、３本のワイヤ３９，４０，４１を備えることができる。特に、接続デバイス１６は、ワイヤ３６とワイヤ３９とを接続するＴ字型コネクタ４２および／またはワイヤ３７とワイヤ４０とを接続するＴ字型コネクタ４３および／またはワイヤ３８とワイヤ４１とを接続するＴ字型コネクタ４４を備える。
【００６１】
例えば、ワイヤ３６，３７，３８，３９，４０，４１は、交流電力ケーブル、３相電力ケーブルおよび／または信号ケーブルおよび／または通信ケーブルを備える。さらに、端部２０，３５は、互いに接続されたワイヤ（図示せず）をさらに備えてもよい。各ワイヤ３６，３７，３８，３９，４０，４１は、複数のケーブルストランドを備えることができる。特に、ワイヤ３６，３７，３８，３９，４０，４１またはその各々は、少なくとも１０，４０，１００，３００または５００ｋＶ、例えば４５ｋＶ〜２７５ｋＶ用の寸法を有してもよい。
【００６２】
ケーブル１３，１５は、開口部３１，３２に設けられたケーブル固定具４５，４６によって底板３０に固定されてもよい。代替的には、底板３０は、少なくともまたは正確には２，３，４，５，６つ以上の、配線されるそれぞれのケーブル用の開口部（図示せず）を備えることができる。底板３０は、接続手段４７、例えばねじなどによって、部分２９に固定されてもよい。
【００６３】
好ましくは、接続デバイス１６は、ガス圧を解放するためのバルブ４８を備える。これにより、過圧が回避され得るという利点がある。特に、接続デバイス１６は、ガス圧を調整するための圧力調整ユニット４９を備える。したがって、圧力低下または圧力損失を回避することができる。外側の水３４の圧力は、ガスがハウジング２８内に閉じ込められた状態を維持し、これに対して、ガスは、水３４がハウジング２８内に入り込み、したがって、電気的接続部１７と接触することを実質的に防止する。同時に、接続デバイス１６は、システムを安定化させ、かつわずかな動きを可能にする浮力部材としても機能する。
【００６４】
接続デバイス１６は、オフショアにて船舶上で組み立てられるように構成される（図４〜図６参照）。さらに、ケーブル１３，１５および／またはワイヤ３６，３７，３８，３９，４０，４１は、オフショアにて船舶上で接続されるように構成される（図４〜図８参照）。ガスは、空気または別のガスであってもよい。接続デバイス１６は、内部空間３３内の圧力またはガスの容積１８内の圧力を特定するように構成された圧力センサ５６を備えることができる。好ましくは、接続デバイス１６は、内部空間３３内の水位を特定するように構成されたセンサ（図示せず）をさらに備えることができる。
【００６５】
例えば、可能な限り単純でメンテナンスフリーの監視システムを有するために、光ワイヤを使用して水位を監視することができよう。特に、単純な非電気的水位監視のための光ファイバワイヤを使用することができる。これは、接続デバイス１６から浮体式基礎１０への追加の電気信号ケーブルを省略し得るという利点を有する。光ファイバシステムは、半透明の光学ロッド内の光波を非電気的レベル測定として使用することができるという概念に基づくことができよう。
【００６６】
好ましくは、内部空間３３内の水位を制御するために、特定の大きさの圧力を維持しなければならない。圧力は周囲の水圧ひいては距離Ｈ３に依存する。距離Ｈ３の量は、船舶が接続デバイス１６の上を自由に通過することができるように提供することができる。
【００６７】
特に、接続デバイス１６は、接続デバイス１６を（例えば、図４を参照して設置船舶５１から）持ち上げるための１つ以上のフック取り付け部５９、および接続デバイス１６を固定位置に保持するために使用されるアンカー２２のための１つ以上の接続部６０も備える。
【００６８】
接続デバイス１６は、接続デバイスが沈水したときにガスを供給するための圧縮機５５（図６参照）に接続可能な圧力維持ライン５４（図６参照）に接続するためのインターフェース６２を備えることができる。
【００６９】
この目的のために、好ましくは、海底１２に配置された１つ以上のアンカー２２が使用される。好ましくは、接続デバイス１６は、ハウジング２８に接続された永久的な回収ライン（図示せず）を備える。そのような回収ラインは、好ましくは、重量が重く、船舶の推進ギアに絡まるのを避けるために十分な長さであるべきである。
【００７０】
水３４または空気が時間の経過とともに内部空間３３に出入りする可能性があるので、接続デバイス１６は、好ましくは、入口５８も備えて、追加のガスが、例えば作業船（図示せず）から内部空間３３に圧送されることを可能にする。有利には、この設計は、ダイバーとの対話を伴わない種類のものとすることができ、かつ接続デバイスの上方の作業船から下降させられ、接続／解除されるホースを介して行うことができよう（例えば、航空機の空中給油に利用される原理に類似している）。
【００７１】
特に、バルブ４８および／または入口５８および／またはインターフェース６２は、１つの部品として設けることができる。
【００７２】
特に、接続デバイス１６は、「ダイビングベル」と表示することができる。例えば、接続デバイス１６は、オフショア施設間および／またはオフショア施設からオンショア施設へのオフショアケーブル（例えば、電力ケーブルおよび／または通信ケーブルなど）の任意の接続に使用することができる。接続デバイス１６は、沈水させられるあらゆるタイプのケーブルを接続するように構成される。そのようなケーブルの沈水接続点は、それらが置かれる過酷な条件に耐えるために、広範囲の（かつ高価な）保護を必要とする。
【００７３】
図４は、電気的オフショア接続部５３（図２参照）を提供するための方法の方法ステップＳ１，Ｓ２を概略的に示す。特に、ステップＳ１では、接続デバイス１６を有する船舶５１がサブステーション８，９の近くに提供される。ステップＳ２では、ケーブル１５（第１の電気ケーブルともいう）の端部２０が船舶５１上に提供される。好ましくは、ケーブル１３（第２の電気ケーブルともいう）の端部３５は、サブステーション８，９上に配置される。
【００７４】
ケーブル１３の別の端部５２は、サブステーション８，９に接続される。代替的には、端部５２は、端部２０に接続された後にサブステーションに接続されてもよい。これは、例えば、接続デバイス１６が沈水する前または沈水した後に行うことができる（図６参照）。端部２０を海底１２から回収する初期ステップが設けられてもよい。好ましくは、ケーブル１３は、ケーブル１５よりも可撓性である。
【００７５】
図５は、電気的オフショア接続部５３（図２参照）を提供するための方法の方法ステップＳ３，Ｓ４を概略的に示す。好ましくは、ステップＳ３では、端部３５が船舶５１に移送される。特に、ステップＳ４では、ケーブル１５がケーブル１３に接続されて、電気的接続部１７を提供する。特に、更なるステップでは、２つのケーブル１３，１５および接続デバイス１６が、図２または図３に示すように、船舶５１上で接続され、組み立てられる。
【００７６】
代替的には、端部３５が先に回収され、その後に端部２０が海底１２から回収される。
【００７７】
図６は、接続デバイス１６、電気的接続部１７および端部２０，３５が沈水させられる更なる方法ステップＳ５〜Ｓ１１を概略的に示す。
【００７８】
特に、ステップＳ５では、圧力維持ライン５４が、接続デバイス１６、特に内部空間３３、および船舶５１に設けられた圧縮機５５に接続される。圧縮機５５および圧力維持ライン５４は、接続デバイス１６の沈水中にガス、特に空気を接続デバイス１６内に押し込むように構成される。好ましくは、ステップＳ６では、接続デバイス１６または接続部５３および好ましくはアンカー２２が、特にクレーン５７によって沈水させられる。
【００７９】
好ましくは、ステップＳ７では、接続デバイス１６を下降させる際に、接続デバイス１６内の、特に内部空間３３内の圧力が調整され、それにより、本質的に水が接続デバイス１６、特に内部空間３３に入らないようになっている。したがって、電気的接続部１７は、沈水した状態でも、ガスの容積１８によって取り囲まれる。好ましくは、接続デバイス１６の浸漬深さが増加させられるにつれて、ガス圧が増加させられる。
【００８０】
好ましくは、ステップＳ８では、アンカー２２が、接続デバイス１６よりも前に下降させられる。特に、接続デバイス１６は、アンカー２２に接続するためのロープ２４に到達するまで、アンカー２２に向かって下降させられてもよい。特に、ステップＳ９では、接続デバイス１６が、維持すべき接続デバイス内の圧力よりも大きな初期圧力で加圧される。
【００８１】
好ましくは、アンカー２２が海底１２上に静止し、接続デバイス１６が所望の距離Ｈ１（図２参照）に配置されたときに、ステップＳ１０において、圧力維持ライン５４および／またはクレーン５７が接続デバイス１６から切り離され、取り外されてもよい。ステップＳ１１では、ケーブル１３，１５に通電することができる。
【００８２】
代替的には、接続デバイス１６は、最初に所望の距離Ｈ１（または所望の位置）に配置されてもよい。その後、圧縮機５５への接続が提供されてもよい。
【００８３】
図７は、方法のブロック図を概略的に示しており、方法ステップＳ１〜Ｓ１１が図示されている。
【００８４】
本発明を好ましい実施形態に従って説明してきたが、すべての実施形態において修正が可能であることは、当業者には明らかである。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月14日(2020.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフショア設備（７）、特にオフショア風力発電所であって、第１のサブステーション（８）と、第２のサブステーション（９）と、前記第１のサブステーション（８）に電気的に接続された第１の接続ケーブル（１３）と、前記第２のサブステーション（９）に電気的に接続された第２の接続ケーブル（１４）と、前記第１のケーブルと前記第２のケーブル（１３，１４）とを電気的に接続する中間ケーブル（１５）と、を備え、前記第１および／または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）が、前記中間ケーブル（１５）よりも可撓性であり、
前記第１または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）を前記中間ケーブル（１５）に接続する電気的接続部（１７）と、前記電気的接続部（１７）を取り囲むガスの容積（１８）と、を有する接続デバイス（１６，１９）をさらに備え、
前記接続デバイス（１６，１９）が沈水している、
オフショア設備（７）。
【請求項２】
前記接続デバイス（１６，１９）が、ハウジング（２８）を有し、前記ハウジング（２８）が、前記電気的接続部（１７）および前記ガスの容積（１８）を取り囲み、前記ハウジング（２８）が、好ましくは、第１の開口部（３１）および第２の開口部（３２）を備え、前記第１または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）が、前記第１の開口部（３１）を通過し、前記中間ケーブル（１５）が、前記第２の開口部（３２）を通過し、好ましくは、前記第１の開口部（３１）および／または前記第２の開口部（３２）が、海底（１２）を向いている、請求項１記載のオフショア設備。
【請求項３】
前記ハウジング（２８）が、ベル状の部分（２９）、および／または前記第１および前記第２の開口部（３１，３２）を有する底板（３０）を備える、請求項２記載のオフショア設備。
【請求項４】
前記接続デバイス（１６，１９）が、前記第１または前記第２のケーブル（１３，１４）を前記中間ケーブル（１５）に接続するＴ字型コネクタ（４２，４３，４４）を備える、請求項１から３までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項５】
前記接続デバイス（１６，１９）に接続され、前記接続デバイス（１６，１９）を沈水状態に保つように構成されたアンカー（２２，２３）をさらに備える、請求項１から４までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項６】
前記接続デバイス（１６，１９）が、ガスを供給するための圧縮機（５５）に接続可能な圧力維持ライン（５４）のためのインターフェース（６２）を備える、請求項１から５までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項７】
前記接続デバイス（１６，１９）が、前記ガスの圧力を調整するための圧力調整ユニット（４９）を備える、請求項１から６までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項８】
前記海底（１２）上に配置されたパイプ（２７）をさらに備え、前記中間ケーブル（１５）が、少なくとも部分的に前記パイプ（２７）を通って延びる、請求項１から７までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項９】
前記第１または前記第２の接続ケーブル（１３，１４）が、前記中間ケーブル（１５）よりも多くのケーブルストランド（６１）を備える、請求項１から８までのいずれか１項記載のオフショア設備。
【請求項１０】
オフショアケーブル（１３，１４，１５）を接続するための接続デバイス（１６，１９）であって、前記接続デバイス（１６，１９）が、第１の沈水オフショアケーブル（１３，１４）を第２の沈水オフショアケーブル（１５）に電気的に接続する電気的接続部（１７）を提供するように構成され、かつ前記接続デバイス（１６，１９）が沈水したときに前記電気的接続部（１７）を取り囲むガスの容積（１８）を提供するように構成される、接続デバイス（１６，１９）。
【請求項１１】
電気的オフショア接続部（１７，５３）を提供するための方法であって、オフショアで第１の電気ケーブル（１５）を第２の電気ケーブル（１３，１４）に電気的に接続して電気的接続部（１７，５３）を提供すること（Ｓ４）を含み、前記第２の電気ケーブル（１３，１４）が、前記第１の電気ケーブル（１５）よりも可撓性であり、
前記電気的接続部（１７，５３）を、沈水したときにガスの容積（１８）により取り囲み、
前記電気的接続部（１７）の浸漬深さを増加させるにつれて、ガス圧を増加させる、
方法。
【国際調査報告】
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