(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した電源供給が可能となる計装フランジ組立体及びその施工方法を提供する。【解決手段】計装フランジ２０は、海底電力ケーブル５０が挿通され、上部フランジ２１と下部フランジ２２の間には海底電力ケーブルの外皮を脱離し一定の長さが表出されるように切断したアーマーワイヤー５２を介在し、接地電流を伝達されるようにし、上部フランジと下部フランジの一側は外部接地線２６３が結びつく接地ボルト２６が結びついてアーマーワイヤーと海底電力ケーブルの三相ケーブル５４から伝えられた接地電流を外部に接地するように構成される。下部フランジは、楕円球で形成し上部フランジの下部面は下部フランジの上部面と対応する楕円溝から形成される。【選択図】図３
2016208807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底を通過して陸上と海上に設置された構造物間において電力供給と通信とが繋がれる送配電用海底電力ケーブルを陸上または、海上の構造物に固定させ、海底電力ケーブルに発生する接地電流を外部に接地させる計装フランジと前記計装フランジとを内包する外箱を含む計装フランジ組立体において、前記計装フランジは、ボルトによって締結されるように上部フランジと下部フランジに分離構成し、夫々中心に通孔を形成し海底電力ケーブルが挿通されるようにし、前記上部フランジと下部フランジの間には海底電力ケーブルの外皮を脱離し一定の長さが表出されるように切断したアーマーワイヤーを介在して接地電流を伝達されるようにし、上部フランジと下部フランジの一側には外部接地線が結びつく接地ボルトが結びついてアーマーワイヤーと海底電力ケーブルの三相ケーブルから伝達された接地電流を外部に接地するよう構成されるものの、前記下部フランジは楕円球で形成して前記上部フランジの下部面は下部フランジの上部面と対応する楕円溝で形成されてアーマーワイヤーとの接触面積を増加させるようにし、前記計装フランジの下部には一定距離離隔した地点にアーマーワイヤー端部側を海底電力ケーブルに固定させる締めクランプを設置して逆方向に折りたたまれたアーマーワイヤーを計装フランジの下部フランジの外面に密着するようにし、接触面積を増大させて前記上部フランジおよび前記下部フランジは夫々上下方向に切断され、左側部と右側部が分離または、結合自在に形成されることを特徴とする計装フランジ組立体。
【請求項２】
前記上部フランジの下部面と下部フランジの上部面のいずれか一面または、両面共に同心円を有する複数のすべり防止溝または、すべり防止突起が形成されることを特徴とする請求項１記載の計装フランジ組立体。
【請求項３】
前記外箱は、中心に海底電力ケーブルが挿通される通孔が形成され、下部には施設物に固定される結合孔が形成された外箱フランジと、前記計装フランジおよび締めクランプを内包して外箱フランジに結びついて、上段には海底電力ケーブルを脱離して表出された三相ケーブルだけが挿通されるよう直径が縮小された排出管部が形成された外箱本体から構成されることを特徴とする請求項１記載の計装フランジ組立体。
【請求項４】
前記締めクランプは、海底電力ケーブルをかばうように複数が下部に延びるものの、延びた外面は中心方向に傾斜したテーパー面で形成された締め部が形成され、前記外箱フランジは中心部分には上部に突出し前記締めクランプの締め部を受け入れる環状突起部が形成されるものの、前記環状突起部の内面は前記締めクランプのテーパー面と対応するテーパー面を形成し、海底電力ケーブルに作用する引張り力が締めクランプと外箱フランジのテーパー面により締めクランプに締め力として作用するようにすることを特徴とする請求項３記載の計装フランジ組立体。
【請求項５】
前記外箱本体は、排出管部が形成された上部外箱本体と計装フランジを内包する下部外箱本体とで分離構成し、排出管部の直径が多様に構成された上部外箱本体だけを取替えて多様なサイズの三相ケーブルに対応して設置できることを特徴とする請求項３または４記載の計装フランジ組立体。
【請求項６】
前記外箱本体は、三相ケーブルが挿通される排出管部と、前記排出管部の下段から外側に拡張され直径を増加させる水平拡管部と、前記水平拡管部の淵から下部に延びるものの、徐々に直径が縮小されるコーン状の本体受入部と、前記本体受入部の下段から外側に水平拡張され、外箱フランジと結びつく下段フランジ部から構成されるものの、前記外箱本体は垂直に両分し構成され、分離した端部には垂直フランジ部が形成して両分された二外箱本体を結合させることを特徴とする請求項３または４記載の計装フランジ組立体。
【請求項７】
前記外箱本体の水平拡管部には複数のボルト締結孔が形成され計装フランジとボルト締結されることを特徴とする請求項６記載の計装フランジ組立体。
【請求項８】
夫々上下方向に切断され、左側部と右側部が分離または、結合自在に形成される上部フランジと下部フランジに構成され、接合面が曲面に形成された計装フランジと、アーマーワイヤーの端部を固定させる締めクランプと、計装フランジを内包する外箱フランジと外箱本体から構成された外箱を含む本発明に係る計装フランジ組立体の施工方法において、海底電力ケーブルを端部から一定距離離隔した地点から外皮を脱離し、アーマーワイヤーが表出されるようにする段階と、表出されたアーマーワイヤーを計装フランジを通して締めクランプに結びつく距離を計算して切断する段階と、さきに海底電力ケーブルに外箱フランジとシールリングを挿入する段階と、海底電力ケーブルで下部フランジが設置される部分を自己融着テープで巻いて後方に押されることを防止し、計装フランジの下部フランジを設置する段階と、アーマーワイヤーの表面についた異物を除去しアーマーワイヤーを下部フランジの外面に接するように一つずつ逆方向に曲げて内皮を除去する段階と、逆方向に折りたたまれたアーマーワイヤーの上部で上部フランジを挿入し安着させ、上部フランジと下部フランジをボルトにより締結して密着させる段階と、締めクランプを利用してアーマーワイヤーの端部を海底電力ケーブルの外皮に密着するように固定させる段階と、三相ケーブルの外皮を一定部分脱離して遮蔽層を表出させ、表出された遮蔽層には接地クランプを結合し、内部接地線で上段フランジに固定された接地ボルトと繋ぐ段階と、上段フランジの接地ボルトに外部接地線を繋ぐ段階と、外箱フランジを移動させ環状突起部内に締めクランプの締め部が挟まれるように結合しシールリングをもって固定させ、外箱本体を海底電力ケーブルに挟んで外箱フランジとボルト締結する段階と、外箱本体一側の注入口を通して内部空間へ硬化剤を注入し一体化させる段階とを含んで行われることを特徴とする計装フランジ組立体の施工方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海底を通過して陸上に上がってきた送配電用海底電力ケーブルの端部に設置される計装フランジ組立体に関するもので、より詳しくは、柱上電柱、海上鉄塔、風力または、マンホールに海底電力ケーブルを結びつける前に、海底ケーブルを固定させ、海上側方への傾き（ｐｕｌｌｉｎｇ）と海底電力ケーブルを通して伝えられる振動を遮断し接地できるようにするものの、前記接地は海底電力ケーブルの終端の外皮を脱離して表出されたアーマーワイヤー（Ａｒｍｏｕｒ  Ｗｉｒｅ）を曲面で形成された計装フランジと同一曲率半径を有するように後方へ曲げて固定するようにし、接地面積を増大させ、折りたたまれたアーマーワイヤーは締めクランプによって固定させ接続部位の耐久性を強化させるなど、接地効率の増大と施工時間を短縮させられるし、上部フランジおよび下部フランジは夫々上下方向に切断され、左側部と右側部が容易に分離または、結合自在に形成することができる計装フランジ組立体及び計装フランジ組立体の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底の電力ケーブルは、島の電力供給のためにまたは、海上に設置された風力発電機から海底を横切って電力を送電するために設置される電力線である。配電用海底電力ケーブル５０は、図１のごとく、導体５４１、ケーブル内皮層５４２、遮蔽層５４３、ケーブル外皮層５４４から形成されたケーブルをもって三相ケーブル５４を構成し、三相ケーブル５４と光ケーブル５５を内皮５３とアーマーワイヤー５２と外皮５１などで次々とかばって層を形成して構成され、かつ前記内皮と外皮は多様な材質を通して多層として形成することができる。
【０００３】
一般的な電力ケーブルは感電防止、異常時の電位上昇抑制、高周波ノイズなどによる障害発生防止、基準電位確保、異常電圧での絶縁破壊防止など、多数の安全を目的として接地が行なわれているが、海底の電力ケーブルは、設置環境の特異性により接地を容易にできない構造を有している。以上の目的以外も接地の目的は多くあるが海底の電力ケーブルのフランジ組立体とはあまり関係していない。
【０００４】
すなわち、接地は人命と財産の安全を確保し、各種の電気・電子装備の安定したシステム運用のために設置されるが、海底電力ケーブルは中間接続区間が大地のような電位または、電位差を最小化させる所がなく、アーマーワイヤーと三相電力ケーブルの主絶縁体外部へ連続して接地電流を流してしまうので、最後の終端点での循環電流または、接地電流の電位が高くなる。このような海底電力ケーブルの高電位循環電流または接地電流は、色々な方向に等しく流れず不規則的に流れて一点に集まる収斂現象が発生して電気の位相が不安定になるということがわかる。
【０００５】
現在、韓国内で使っている海底電力ケーブル終端の接続材である計装フランジ組立体はほとんど、日本とオランダから輸入して使われており、これら輸入製品の接続方式が夫々違うことで接地効率が劣って海底電力ケーブルの絶縁寿命を短縮させることにより、停電事故の主な要因の一つとして作用している。
【０００６】
計装フランジ組立体は海底に敷かれているケーブルのように、潮流と流速のような大きな影響を与える環境ではないが、持続的な引張強度と気象による防水が保障されるべきで、接地効率を高めなければならない。前記海底電力ケーブルの接地効率を向上させる代表的な要因としては接続断面積と導電率などがある。
【０００７】
本発明での接続断面積は、アーマーワイヤーと三相ケーブルの主絶縁体から流れる異常電流または、磁場から発生する誘導電流のような接地電流が計装フランジ組立体の計装フランジと接地線にどれくらいうまく流れるかどうかに対する接触面積である。
【０００８】
下記の数式１は、電流による接地線の太さを示す公式であって、電流（Ｉ）は断面積（Ａ）に比例するということがわかる。これは、接触面積が広くてこそ電流の流れに問題が生じないことで、海上電力ケーブルの場合はアーマーワイヤーとこれに対し接続フランジの接触面積を増加させ接地電流の流れを円滑にすることができる。
［数式１］
【０００９】
【数１】
2016208807.tif 000003
【００１０】
Ａ=接地線の断面積、
Ｉ=接地線に流れる電流（ＫＡ）,
Ｔｍ=最大許容電流（℃）,
Ｔａ=周囲温度（℃）,
Ｔｒ=物理整数の基準温度（℃）,
α０=０℃の時導体の熱抵抗率、
αr=Ｔｒの時導体の熱抵抗率、
ρｒ= Ｔｒの時の導体の抵抗率（μΩ/ｃｍ３）、
Ｋ０=１/α０、
ｔｃ=通典時間（Ｓ）,
ＴＣＡＰ=熱容量係数（Ｊ/ｃｍ３.Ｃ）
【００１１】
図２の従来計装フランジ組立体１２０は、二つのステンレスリングの構造からなっている計装フランジ１２１,１２２であり、アーマーワイヤー１２３の曲率を考えていない円筒形であり接続断面積がきわめて制限的である。また、三相ケーブル１２４の接地施工方式も接地機能が大部劣っていて、別途の接続外函がないので、熱収縮チューブにより外函の機能を加えている。これはゴムテープと絶縁テープを利用したテーピングと、反復的な熱収縮チューブを覆うことで長時間の施工時間が要求されている。
また、他の形の従来計装フランジ組立体では接地効率と施工上の時間を減らそうと外函を使ったものがあって、外函によって全体の重さが８０ｋｇ以上をもって提供されるので海上の近くにあるマンホールでの作業施工が難しい。また、本従来計装フランジ組立体は、嵩が大きいので大部分が左右側対称形で組み立てるようになっているが、これは単一の一体型より接地効率を落としてしまう原因として作用する。したがって、内部では接地ができず再度接地施工をしなければならない問題点があり、また、海底電力ケーブルの海側への引張に対する対応にも限界がある。
【００１２】
導電率は導体がどれくらい電気をよく流れるようにするかを示す指標である。最も良い導電率を有している導体は、銀（６.１７＊１０７）、銅（５.８０＊１０７）、金（４.１０＊１０７）、クロミウム（３.８５＊１０７）、アルミニウム（３.８２＊１０７）、タングステン（１.８２＊１０７）、亜鉛（１.６７＊１０７）、黄銅（１.５０＊１０７）、ニッケル（１.４５＊１０７）、鉄（１.０３＊１０７）、青銅（１.００＊１０６）、プラチナム（９.５２＊１０６）、ハンダ（７.００＊１０６）、鉛（４.５６＊１０６）、ゲルマニウム（２.２０＊１０６）、鋼鉄（２.００＊１０６）、ステンレス（１.１０＊１０６）の順になっている。
【００１３】
図２の従来計装フランジ組立体は、ステンレスＳＴ３０４で製作され、防錆には有用だが導電率は鉄よりも良くない。また、引張強度もまたアーマーワイヤーを二つのクランプで押している程度なのでしっかりとしたワイヤー固定においても限界がある。
【００１４】
また、従来計装フランジ組立体は、鉄を基本材料とし、そこで亜鉛めっきが形成されたいて環境汚染を発生させ、また半永久的でないので一定時間が経過すると腐食速度が速くなる。また、接触断面積を高めるために上板の大きさを鉄線の長さ（２００ｍｍ）ぐらい拡張させたので、計装フランジ組立体の外箱の大きさが必要以上に大きくなった。
【００１５】
前記のごとく、海低電力ケーブルと計装フランジ組立体との接触面積を増加させるために、計装フランジ組立体の大きさを増加させる方法が提示されたが、これは計装フランジ組立体の製造費用を増加させ、増加した重量と体積により移動が煩わしく、施工時間が増加するという短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の送配電用海底電力ケーブルの計装フランジ組立体およびその施工方法は、計装フランジ組立体の計装フランジを曲面に形成し、かつ海底電力ケーブルとのアーマーワイヤーを曲面に接して後方に曲がるようにし、締めクランプに固定することによって、接触面積を増加させ接地効率が増大するようにした装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は海底電力ケーブルに設置される外函と締めクランプを互いにテーパ面によって接することにより、アーマーワイヤーに対して海の方向に引張り力が作用しても海底電力ケーブルを強く把持して引張りを防止し海底電力ケーブルの破損を防止することにより、電力の安全な送電を可能にすることを目的とする。
【００１８】
また、本発明は計装フランジ組立体で外函中海底電源ケーブルの三相ケーブルと接する上部を取替自在に分離構成し、ケーブルのサイズにより上部外函だけを取替えて使うなど、施工性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記の課題を達成するために、本発明の送配電用海底電力ケーブルにおける計装フランジ組立体は、海底を通過して陸上と海上に設置された構造物間で電力供給と通信とが繋がれる海底電力ケーブルを陸上または、海上の構造物に固定させ、海底電力ケーブルに発生する接地電流を外部に接地させる計装フランジと、前記計装フランジを内包する外函を含む計装フランジ組立体において前記計装フランジはボルトによって締結されるよう上部フランジと下部フランジに分離構成し、夫々、中心に通孔を形成し海底電力ケーブルが挿通されるようにし、前記の上部フランジと下部フランジの間は海底電力ケーブルの外皮を脱離し一定の長さが表出されるように切断したアーマーワイヤーを介在して接地電流を伝達されるようにし、上部フランジと下部フランジの一側は外部接地線が結びつく接地ボルトが結びついてアーマーワイヤーと海底電力ケーブルの三相ケーブルから伝えられた接地電流を外部に接地するように構成されるものの、前記下部フランジは楕円球で形成し、かつ前記上部フランジの下部面は下部フランジの上部面と対応する楕円溝から形成され、またアーマーワイヤーとの接触面積を増加させ、前記上部フランジおよび前記下部フランジは夫々上下方向に切断され、左側部と右側部が分離または、結合自在に形成されることを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、前記計装フランジの下部には一定距離離隔した地点にアーマーワイヤーの端部側を海底電力ケーブルに固定させる締めクランプが設けられる。
【００２１】
さらに好ましくは、前記の外函は中心に海底電力ケーブルが挿通される通孔が形成され、下部には施設物に固定される結合孔が形成された外函フランジと、前記計装フランジおよび締めクランプを内包し、外函フランジに結びついて、上段には海底電力ケーブルを脱離して表出された三相ケーブルだけが挿通されるよう直径の縮小された排出管部が形成され、一側には外部接地線が配線される接地孔が形成された外函から構成される。
【発明の効果】
【００２２】
前記解決手段による本発明の送配電用海底電力ケーブルにおける計装フランジ組立体およびその施工方法は、計装フランジを曲面に形成しアーマーワイヤーが逆方向で曲げられ計装フランジと連続的に接することにより、接触面積を増加させ接地効率を増大させ安定した電源供給が可能になった。
【００２３】
またアーマーワイヤーを固定させる締めクランプを外箱フランジとテーパー面によって結びつくようにすることによって、海洋方向に海底電力ケーブルを引く引張り力が作用すれば締めクランプの締め部は外箱フランジの環状突起部のテーパー面に沿って中心軸方向へ加圧が行なわれ、引張り力を相殺させるなど、耐久性を強化させ海底電力ケーブルを安全に維持することができる。
【００２４】
また、外箱本体は三相ケーブルが排出される上部外函本体を分離構成し、上部外函本体だけを取替え、多様な海底電力ケーブルの直径に対応し施工できるようにし、脱皮が行なわれた海底電力ケーブルはテーピング作業が細かく行っていなくても外箱内部を硬化剤を注入し一体として凝固させることによりテーピングに所要する時間を節約し全体的な施工時間を短縮させることができる有用な装置および施工方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一般的な海底電力ケーブルの構造を示す概略断面図である。
【図２】従来計装フランジを示す概略図及び写真である。
【図３】本発明の計装フランジと締めクランプが装着された海底電力ケーブルを示す設置断面図である。
【図４ａ】本発明に係る計装フランジの上部フランジを示す平面図および断面図である。
【図４ｂ】本発明に係る計装フランジの下部フランジを示す平面図および断面図である。
【図４ｃ】本発明に係る上部フランジと下部フランジから構成された計装フランジの結合断面図である。
【図４ｄ】本発明に係るすべり防止溝または、すべり防止突起が形成された上部フランジを示す概略図である。
【図５】本発明に係る計装フランジ組立体の締めクランプを示す平面図および正面図である。
【図６ａ】本発明に係る外箱を示す分離断面図である。
【図６ｂ】本発明に係る外箱フランジと締めクランプの結合過程を断面図示した要部拡大図である。
【図７】本発明に係る計装フランジ組立体の装着された状態を示す設置断面図である。
【図８】本発明に係る分離型外箱本体を装着した例を示す概略設置図である。
【図９ａ】本発明に係る外箱本体の他の形態を示す平面図である。
【図９ｂ】本発明に係る外箱本体の他の形態を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る外箱本体の他の形態を示す作用状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る計装フランジ組立体は、海底を通過して陸上または、海上の構造物間に電力供給と通信とが繋がれる海底電力ケーブルを陸上または、海上の構造物に固定させ、海底電力ケーブルに発生する接地電流を外部に接地させる計装フランジと前記計装フランジを内包する外箱を含む計装フランジ組立体において、前記計装フランジは、ボルトによって締結されるように上部フランジと下部フランジに分離構成し、夫々中心に通孔を形成し海底電力ケーブルが挿通されるようにし、前記上部フランジと下部フランジの間には海底電力ケーブルの外皮を脱離して一定の長さが表出されるように切断したアーマーワイヤーを介在して接地電流を伝達されるようにし、上部フランジと下部フランジの一側には外部接地線が結びつく接地ボルトが結びついてアーマーワイヤーと海底電力ケーブルの三相ケーブルから伝われた接地電流を外部に接地するよう構成されるものの、前記下部フランジは楕円球で形成し前記上部フランジの下部面は下部フランジの上部面と対応する楕円溝から形成され、アーマーワイヤーとの接触面積を増加させたことを特徴とする。
【００２７】
また、前記上部フランジの下部面と下部フランジの上部面の中でいずれかの一面または、両面共に同心円を有する多数のすべり防止溝または、すべり防止突起が形成されることがある。
【００２８】
さらには前記計装フランジの下部には一定距離を離隔した地点にアーマーワイヤー端部側を海底電力ケーブルに固定させる締めクランプを設置し、逆方向に折りたたまれたアーマーワイヤーを計装フランジの下部フランジの外面に密着するようにし接触面積を増大させることができる。
【００２９】
また前記外箱は、中心に海底電力ケーブルが挿通される通孔が形成され、下部には施設物に固定される結合孔が形成された外箱フランジと、前記計装フランジおよび締めクランプを内包して外箱フランジに結びついて、上段には海底電力ケーブルを脱離して表出された三相ケーブルだけ挿通されるよう直径が縮小された排出管部が形成され、一側には外部接地線が配線される接地孔が形成された外箱本体から構成することができる。
【００３０】
この時、前記締めクランプは海底電力ケーブルをかばうように複数が下部に延びるものの、延びた外面は中心方向に傾斜したテーパー面で形成された締め部が形成され、前記外箱フランジは中心部分に上部に突出して前記締めクランプの締め部を受け入れる環状突起部が形成されるものの、前記環状突起部の内面は前記締めクランプのテーパー面と対応するテーパー面を形成して、海底電力ケーブルに作用する引張り力が締めクランプと外箱フランジのテーパー面によって、締めクランプに締め力として作用させることができる。
【００３１】
このような外箱本体は、排出管部が形成された上部外箱本体と、計装フランジを内包する下部外箱本体に分離構成し、排出管部の直径が多様に構成された上部外箱本体だけ取替えて多様なサイズの三相ケーブルに対応して設置することができる。
【００３２】
なお、本発明の計装フランジ組立体を利用した施工方法は、海底電力ケーブルを端部から一定距離離隔した地点から外皮を脱離してアーマーワイヤーが表出されるようにする段階、表出されたアーマーワイヤーを計装フランジをもって締めクランプに結びつく距離を計算して切断する段階や、さきに海底電力ケーブルに外箱フランジとシールリングを挿入する段階、海底電力ケーブルで下部フランジが設置される部分を自己融着テープで巻き後方に押されることを防止しながら計装フランジの下部フランジを設置する段階と、アーマーワイヤーの表面についた異物を除去し、アーマーワイヤーを下部フランジの外面に接するように一つずつ逆方向に曲げて内皮を除去する段階と、逆方向に折りたたまれたアーマーワイヤーの上部に上部フランジを挿入して安着させ、上部フランジと下部フランジをボルトで締結して密着させる段階と、締めクランプを利用してアーマーワイヤーの端部を海底電力ケーブルの外皮に密着するように固定させる段階と、三相ケーブルの外皮を一定部分脱離して遮蔽層を表出させ、表出された遮蔽層には接地クランプを結合して内部接地線で上段フランジに固定された接地ボルトと連結する段階と、上段フランジの接地ボルトに外部接地線を連結する段階と、外箱フランジを移動させ環状突起部内に締めクランプの締め部が挟まれるように結合してシールリングにより固定させ、外箱本体を海底電力ケーブルに挟み外箱フランジとボルト締結をする段階と、外箱本体一側の注入口を通じて内部空間へ硬化剤を注入して一体化させる段階とを含んで行なわれる。
【実施例】
【００３３】
以下、添付図面に依拠して本発明の好ましい実施例をより詳しく説明する。しかしながら、添付した図面は本発明の技術的思想の内容と範囲を簡単に説明するための例示だけであって、これによって本発明の技術的範囲が限定されたり変更されるのではない。また、このような例示に基づき本発明の技術的思想の範囲の中で、多様な変形と変更が可能は当業者には当然のことである。
【００３４】
本発明に使われる計装フランジ組立体は、海底を通過して陸上と海上に設置された構造物間で電力供給と通信とが繋がれる海底電力ケーブルを陸上または、海上の構造物に固定させるものの、海底電力ケーブルのアーマーワイヤー（Ａｍｏｕｒ  Ｗｉｒｅ）の位置を固定して引張り力または、波による振動が伝えられることを遮断する。また、三相ケーブルから出た接地電流は計装フランジとの接続断面積の増加により導電率を向上させ、外部での接地が行なわれるようにし、外箱による硬化剤の注入により三相ケーブルのテーピング過程を除去して迅速な施工を可能にする。ここで前記計装は海底電力ケーブルが海水面上に上がってきて接地と固定が行なわれる部分を意味する。
【００３５】
このような本発明に係る海底電力ケーブルの終端部側に設置される計装フランジ組立体は、海底電力ケーブルのアーマーワイヤーを逆方向にかばって固定させる計装フランジを含んで構成される。
【００３６】
図３は本発明の計装フランジと締めクランプとが装着された断面図で、図４ａは本発明に係る計装フランジの上部フランジを示す平面図および断面図で、図４ｂは本発明に係る計装フランジの下部フランジを示す平面図および断面図で、図４ｃは本発明に係る上部フランジと下部フランジから構成される計装フランジの結合断面図である。
【００３７】
参照のごとく、計装フランジ２０は中心に海底電力ケーブル５０が挿通される通孔が形成されたリング状で上部フランジ２１と下部フランジ２２に分離して構成される。
【００３８】
前記上部フランジ２１と下部フランジ２２の間には海底電力ケーブルのアーマーワイヤー５２が介在するようになり、前記下部フランジ２２は図４ｂ図示のごとく外面に楕円球状を有するように曲面に形成して進行方向の逆方向に曲がるアーマーワイヤー５２が下部フランジ２２の上部と側面に接して曲がるようにする。また、前記上部のフランジ２１は下部フランジ上部に設置され下部フランジとボルト締結により密着する。
【００３９】
前記上部フランジの下部面は下部フランジ上部面の曲面と対応する楕円溝で形成されボルト締結の際は上部のフランジと下部フランジの間に介在したアーマーワイヤーを強く加圧して密着する。この時は前記上部フランジと下部フランジのボルト締結は図示のごとく、複数のボルト孔２３により行なわれるが、同心円を有する内側配列と外側配列とで構成したり一つの円で配列されるなど多様なパターンで形成することができる。
【００４０】
このような計装フランジ２０は、伝導性を有する金属材質から形成し、アーマーワイヤー５２と接触面積の増加により接地の効率を向上させアーマーワイヤーを通して接地電流を速かに伝達して外部に接地されるようにする。したがって、前記計装フランジ２０は上部フランジ２１の一側に接地ボルト２６を一体に形成し外部接地線２６３と連結されるようにし、前記接地ボルト２６は海底電力ケーブルの三相ケーブルと内部接地線２６２とに連結され外部での接地ができるようにする。
【００４１】
また、図４ｄのごとく、前記上部フランジ２１の下部面と下部フランジ２２の上部面の中でいずれか一面または、両面共には同心円を有する多数のすべり防止溝２４または、すべり防止突起２５を形成しアーマーワイヤー５２が計装フランジ２０にもっとしっかりと固定することができる。この時、前記上部フランジ２１と下部フランジは一側面にすべり防止溝を形成し他方面にはこれに対し対応するすべり防止突起を作ってかみ合わさるように形成することができる。
【００４２】
図５は本発明に係る計装フランジ組立体の締めクランプを示す平面図および正面図である。図示のごとく、本発明に係る締めクランプ３０は、半円形に形成し一組で締結したり一側が開口された円状に形成して締結することもできる。このような締めクランプは海底電力ケーブル５０と海底電力ケーブルの外面に密着したアーマーワイヤー５２を同時に締結してアーマーワイヤーと海底電力ケーブルを一体として固定させる。
【００４３】
このような締めクランプ３０は、下部へ延びた締め部３１がさらに形成されて後述する外箱フランジ４１に結びつくようにすることができる。前記締めクランプの締め部３１は、帯状の本体から外箱フランジが結びつく下部方向へ二つ以上複数で突出し、外箱フランジ４１に形成される環状突起部４１２の内側に挿入されるようにする。ここで前記締め部３１は外面が中心方向に傾斜した上広下狭のコーン状であるテーパー面３１１で形成し、外箱フランジの環状突起部４１２に内入するほど中心への締め力が発生できるようにする。
【００４４】
このような前記計装フランジ２０と締めクランプ３０は、外面にナノ物質コーティング剤または、防錆剤を吹き付けて腐食を防止し半永久的に使用することができる。
図６ａは、本発明に係る計装フランジと締めクランプとを内包する外箱を図示した分離断面図である。参照のごとく、外箱４０は、中心に海底電力ケーブル５０が挿通される通孔が形成され、下部には施設物に固定される結合孔が形成された外箱フランジ４１と、前記計装フランジ２０および締めクランプ３０を内包して外箱フランジに結びつく外箱本体４２から構成される。
【００４５】
前記外箱フランジ４１は、円板状で外側に複数のボルト締結孔４１１が形成され、外箱本体４２とのボルト締結が行なわれるようにし、内側の中心部分には上部に突出した環状突起部４１２が形成される。
【００４６】
前記環状突起部４１２は、図６ｂのごとく、挿通される海底電力ケーブルの外面に沿って形成されたもので、下部には拡張された溝部４１３が形成され、海底電力ケーブルと外箱フランジ間の隙間発生を防止するシールリング４３を一つまたは、複数で挿設されるようにしながら、挿設されたシールリングにより外箱フランジが下部に押されることを防止することになる。
【００４７】
また、前記環状突起部４１２の上部には締めクランプ締め部のテーパー面３１１と対応するテーパー面４１４が形成され、締めクランプも締め部のテーパー面３１１が環状突起部のテーパー面４１４に沿って下降しながら内側に引き締めて海底電力ケーブル方向により一層強い締め力が発生できるようになる。
【００４８】
また、前記外箱フランジ４１は、直径を外箱本体より大きく形成し、さらに外側に複数のボルト締結孔を形成し、施設物にボルト締結されて固定されるようにしたり、図示のごとく外箱フランジの下部方向へも環状突起部４１２を形成して下部に突出した環状突起部にボルト締結孔４１１を形成して施設物にボルトで締結することができるようにする。この時、前記施設物との締結は施設物と外箱フランジの底面が一定距離離隔するように設置し、外箱が施設物の底に流れる水に露出することを防止することができる。
【００４９】
また、前記下部に突出した環状突起部の下段には仕上げのキャップ４１５を固定させた後、施設物との結合ができるようにする。この時、前記外箱フランジは施設物の結合はボルトが仕上げのキャップを挿通して外箱フランジと施設物の結合が行われるなど、仕上げのキャップと施設物の結合が交互に行われるようにすることができる。
【００５０】
次には、前記外箱本体４２は上段に海底電力ケーブルの外皮と内皮を脱離してアーマーワイヤーが除去された状態で表出された三相ケーブル５４が挿通される排出管部４２１が形成され、一側には外部接地線２６３が内入される接地孔４２２が形成される。
【００５１】
前記排出管部４２１の直径は、三相ケーブルと光通信ケーブルだけを通過するように形成し、計装フランジを内包する部分の直径より小さい直径の管体により形成される。このような排出管部の上段にも仕上げのキャップを結合して外箱の内部空間の機密性を維持することができる。
【００５２】
また、前記外箱本体４２の排出管部４２１には一つまたは、複数の硬化剤注入口４２３を形成し、最終の組立てが完了した外箱内部の空間に硬化剤を注入し、海底電力ケーブルの剥皮された部分を別のテーピングなしに保護でき迅速に施工できるようになる。
【００５３】
前記外箱本体４２は、図８のごとく、排出管部が形成された上部外箱本体４４と計装フランジを内包する下部外箱本体４５に分離構成し、分離した上部外箱本体と下部外箱本体の接する端部にはフランジを形成してボルト締結により一体として構成することができる。
【００５４】
このように、排出管部４２１が形成された上部外箱本体４４を分離構成する理由は、多様な直径の三相ケーブルに係る排出管部の取替えを容易にするためである。すなわち、海底電力ケーブルの三相ケーブルは６０、２００、４００、５００、１０００平方ｍｍで多様な断面積を有しているので、これに対し対応する直径を有する排出管部が形成された外箱本体を設置しなければならない。
【００５５】
しかしながら、前記排出管部の直径のために外箱本体全体を取替える方式は、各排出管部のサイズごとに大きな体積を占める外箱本体を複数準備しなければならないので、部品の準備における過度な費用が必要であるし保管および運搬性も低下する。したがって、排出管部が形成された上部外箱本体４４だけを多様なサイズで準備し、下部外箱本体４５は統一された形で使われるようにすることによって、変形部位を最小化し部品への準備費用を節減させて部品保存および運搬性を向上することができる。前記外箱本体の分離構成は図示された形態以外に排出管部だけが脱着される形態でも提供することができる。
【００５６】
本発明に係る外箱本体４６の他の実施例では図９ａ、図９ｂおよび図１０のごとく下部がコーン状を有する形で形成することができる。前記外箱本体４６は三相ケーブルが挿通される排出管部４６１と、前記排出管部の下段から外側に拡張され、直径を増加させる水平拡管部４６２と、前記水平拡管部の淵から下部に延びるものの、徐々に直径が縮小されるコーン状の本体受入部４６３と、前記本体受入部の下段から外側に水平拡張され外箱フランジと結びつく下段フランジ部４６４で構成されるものの、前記外箱本体は垂直に両分して構成され、分離した端部には垂直フランジ部４６５が形成され両分された二つの外箱本体を結合させる形態で提供される。
【００５７】
すなわち、外箱本体４６は垂直を基準として両側に両分された形態で構成され、海底電力ケーブルに事前に挟んで上下に組立てなく、アーマーワイヤーの固定が完了した状態で、左右に分けられた一組の外箱本体４６を計装フランジの両側から接するようにしたうえ、締結することができる。
【００５８】
このような外箱本体４６は、内部に計装フランジ２０が位置する上部は直径を大きく形成し、下部は直径を縮小させて内部の空いた空間を最小化することにより結合の完了後充填される硬化剤の充填量を削減させることができる。
【００５９】
また、前記外箱本体の水平拡管部４６２には複数のボルト締結孔４６７が形成され、計装フランジとボルトにより締結することができる。図１０ののごとく、計装フランジ２０を結合させるボルト２７の長さを延長させ外箱本体のボルト締結孔４６７を通して外部に表出されるようにし、これに対しナットを結合させることによって計装フランジ２０と外箱本体４６を一体化することができる。すなわち、前記計装フランジと外箱本体を繋ぐボルト２７は、下部フランジ２２の下段から上向きに挿入し、かつ下部フランジ２２と上部フランジ２１を次々と挿通し第一ナットにより締結し上部フランジと下部フランジとを固定させる。
【００６０】
次は前記上部フランジ２１の上側に突出したボルト２７は、外箱本体４６と結合させるものの、ボルトの端部が外箱本体のボルト締結孔４６７を挿通するようにし、ボルト締結孔を挿通したボルトの端部に第ニナットを締結して計装フランジ２０と外箱本体４６とを一定の間隔で一体化することができる。また、前記第ニナットの締結と同時に互いに触れ合った一組の外箱本体間の垂直フランジをボルト締結して外箱本体をしっかりと構成することができる。ここで、前記上部フランジ２１と外箱本体４６の締結は、先に一組の外箱本体を外箱フランジ４１に締結して固定させた後外箱本体上部に突出したボルト２７を第ニナットで締結することによって上部フランジと外箱本体を一定間隔に離隔して一体として固定させることができる。
【００６１】
前記接地線の整理が完了した計装フランジ組立体１０は、図７図示のごとく、アーマーワイヤー５２は計装フランジ２０により逆方向に曲げて締めクランプ３０に固定され、締めクランプの締め部３１は外箱フランジの環状突起部４１２にテーパー面３１１,４１４に結びついてしっかりと固定され、外箱本体４２は前記計装フランジ２０と締めクランプ３０を内包して外箱フランジ４１に結びつく。また、内部には内部接地線２６２と接地クランプ２６１により三相ケーブル５４と接地ボルト２６を繋いで三相ケーブルを外部に接地する。このような構造で外箱４０の内部に硬化剤を注入し空いた空間を埋めることによってケーブルに別途のテーピング作業なしに計装フランジの組立体を一体として形成することができる。
【００６２】
本発明に係る計装フランジ組立体の施工方法は、まずは敷設された海底電力ケーブルを、計装フランジ組立体を設置する位置から立上柱までの距離を計算したうえ切断し、海底電力ケーブルを端部から一定距離離隔した地点から外皮を脱離してアーマーワイヤーが表出されるようにする段階が実行される。
【００６３】
前記表出されたアーマーワイヤーは、計装フランジを通して締めクランプに結びつく距離を計算して切断する。概略的にアーマーワイヤーは約５００ｍｍが残るようにする。まずは力ケーブルに外箱フランジとシールリングを挿入する。その後海底電力ケーブルにおいて下部フランジが設置される部分を自己融着テープで８〜１５回巻き、下部フランジが施工過程において後方に押されることを防止し、計装フランジの下部フランジを挿入して設置する。本段階では刃物または、溶剤を利用してアーマーワイヤーの表面にある異物であるアスファルト層を除去する段階が含まれ、下段フランジが位置する地点から後方へ３００〜４００ｍｍの長さまでの海底電力ケーブルの表皮にゴムテープを巻いて表皮を保護する段階が含まれる。
【００６４】
その後はアーマーワイヤーの表面についた残余異物を除去し、アーマーワイヤーを下部フランジの外面に接するよう一つずつ逆方向に曲げて内皮を除去する。ここで前記アーマーワイヤーを完全に曲げる前に下段フランジから３００ｍｍある地点を表示して切断機をもって切断する段階が含まれる。
【００６５】
引き続き、逆方向に折りたたまれたアーマーワイヤーの上部に上部フランジを挿入して安着させ、上部フランジと下部フランジをボルトで締結しアーマーワイヤーが動かないように固定するよう密着させる。
【００６６】
計装フランジの結合が完了すれば締めクランプを利用しアーマーワイヤーの端部を海底電力ケーブルの外皮に密着するように固定させる。固定されたアーマーワイヤーの端部は絶縁テープまたは、ゴムテープで巻いて整理することができる。
【００６７】
また、三相ケーブルの外皮を一定部分脱離して表出された遮蔽層に接地クランプを結合し、内部接地線で上段フランジに固定された接地ボルトと連結する。ここで三相ケーブルの外皮は５０ｍｍ程度脱離して表出された遮蔽層に接地クランプを結合する。そのうえ、前記上段フランジの接地ボルトには外部接地線を連結して上段フランジを外部と接地する。
【００６８】
前記接地線の連結が完了すれば外箱フランジを移動させ、環状突起部内に締めクランプの締め部が挟まれるように結合する。この時シールリングは外箱フランジ下部の溝部に差し込んで固定させる。また、海底電力ケーブルに外箱本体を挿入して外部の接地線を外箱本体の外部に配線されるようにして外箱本体内部に計装フランジを内包させ外箱本体の下段と外箱フランジをボルト締結する。
【００６９】
外箱の設置が終ると外箱本体の一側に形成された注入口を通して外箱の内部空間へ硬化剤を注入して外箱の内部を硬化剤で充填する。ここで前記注入口は複数で形成し、外箱を垂直に立てた状態で一側の注入口を通して硬化剤を注入充電し、外箱内部の空気は他方の注入口に排出されるようにし外箱の内部へ硬化剤の注入が容易にできるし、注入された硬化剤の凝固によって内部の構成が一体化することにより、計装フランジ組立体の施工が完了する。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、計装フランジ組立体及び計装フランジ組立体を施工する産業で利用される。
【符号の説明】
【００７１】
１０  計装フランジ組立体
２０  計装フランジ
２１  上部フランジ
２２  下部フランジ
２３  ボルト孔
２４  すべり防止溝
２５  すべり防止突起
２６  接地ボルト
２７  ボルト
２６１  接地クランプ
２６２  内部接地線
２６３  外部接地線
３０  締めクランプ
３１  締め部
３１１  テーパー面
４０  外箱
４１  外箱フランジ
４２,４６  外箱本体
４３  シールリング
４４  上部外箱本体
４５  下部外箱本体
４１１、４６７  ボルト締結孔
４１２  環状突起部
４１３  溝部
４１４  テーパー面
４１５  仕上げのキャップ
４２１  ４６１、排出管部
４２２  接地孔
４２３  注入口
４６２  水平拡管部
４６３  本体受入部
４６４  下段フランジ部
４６５  水平フランジ部
５０  海底電力ケーブル
５１  外皮
５２  アーマーワイヤー
５３  内皮
５４  三相ケーブル
５５  光ケーブル
５４１  導体
５４２  ケーブル内皮層
５４３  遮蔽層
５４４  ケーブル外皮層 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2016208807.tif 000009
【図４ｄ】
2016208807.tif 000010
【図５】
2016208807.tif 000011
【図６ａ】
2016208807.tif 000012
【図６ｂ】
2016208807.tif 000013
【図７】
2016208807.tif 000014
【図８】
2016208807.tif 000015
【図９ａ】
2016208807.tif 000016
【図９ｂ】
2016208807.tif 000017
【図１０】
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