デザイン技術 大規模送電 における重要なツールとして、海底電力ケーブルは、終端間の抵抗損失を 最小限に抑えるために高電圧で動作する傾向がある[ 2 ] 。 [ 3 ] 架空送電線 とは異なり、多くの海底電力ケーブルは直流電流で動作する傾向がある。 電気相は ケーブル内部で近接して 動作する必要があるため、寄生容量が 増加する。長さが100 km未満の線路でのみ交流を使用する方が経済的であり、その場合、陸揚げ地点の グリッドインターフェースでの損失が支配的になる。[ 4 ]
高電圧送電の理由、交流の好み、容量性電流の好みを総合的に考えると、1000kmを超える海底高圧送電ケーブルが存在しない理由が理解できる(下記の「運用中の海底送電ケーブル」の表を参照)。
絶縁 現在、導体の周囲には主に 3種類の電気絶縁体が使用されています。 架橋ポリエチレン (XLPE)は、最大420 kVのシステム電圧で使用されます。これは押出成形 によって製造され、絶縁体の厚さは約30 mmまでです。36 kVクラスのケーブルでは、絶縁体の厚さはわずか5.5~8 mmです。XLPE絶縁体の特定の配合は、直流にも使用できます。低圧油入ケーブルは、紙ストリップを重ね合わせた絶縁体を持っています。ケーブルコア全体に低粘度の 絶縁液(鉱物油 または合成油)が含浸されています。導体内の中央油路は、ケーブルが熱くなったときに最大525 kVのケーブル内の油の流れを促進しますが、ケーブル損傷による油汚染の リスクがあるため、海底ケーブルではほとんど使用されません。マス含浸ケーブルも紙を重ね合わせた絶縁体を持っていますが、含浸化合物は高粘度で、ケーブルが損傷しても排出されません。質量含浸絶縁材は、最大525kVまでの大型HVDC ケーブルに使用できます。
装甲 52 kV 以上のケーブル には、水の浸入を防ぐために押し出し成形された鉛シースが装備されています。これまでのところ、他の材料は採用されていません。鉛合金は、絶縁体の上に長尺(50 km を超えることも可能)で押し出されます。この段階で、製品はケーブルコアと呼ばれます。単芯ケーブルでは、コアは同心円状の装甲で囲まれています。三芯ケーブルでは、装甲を施す前に、3 つのケーブルコアが螺旋状に配置されます。装甲は、腐食防止のためにアスファルトに浸された鋼線で構成されることがほとんどです。交流ケーブルでは交流磁場によって装甲に損失が生じるため、これらのケーブルには非磁性金属材料(ステンレス鋼、銅、真鍮)が装備されることがあります。
運用中の海底電力ケーブル
交流ケーブル 少量の三相電力を送電するための 交流 (AC)海底ケーブルシステムは、3本の絶縁導体を1本の海底ケーブルに収めた3芯ケーブルで構築することができる。洋上風力発電所と陸上を結ぶケーブルのほとんどはこの方式で構築されている。
より大きな電力を送電する場合、交流システムは3本の独立した単芯海底ケーブルで構成され、各ケーブルには絶縁導体が1本だけ含まれており、3相電流の1相を伝送します。多くの場合、4本目の同一ケーブルが他の3本と並列に追加されます。これは、3本の主ケーブルのいずれかが損傷して交換が必要になった場合の予備としてです。損傷は、例えば、船の錨が不注意にもケーブルの上に落ちた場合などに発生する可能性があります。適切な 電気スイッチング システムがあれば、4本目のケーブルは他の3本のケーブルのいずれとも交換可能です。
提案されている海底送電ケーブル オーストラリア・ASEAN電力リンク (AAPL)、またはオーストラリア・シンガポール電力リンク(ASPL)は、世界最長の海底送電ケーブルを含むことが計画されている電力インフラプロジェクトです。オーストラリアのノーザンテリトリーにある太陽光発電所は10ギガワットの電力を生産し、その大部分は4,500 km(2,800 マイル)の3 GW HVDC送電線によってシンガポールに輸出されます。[ 35 ] ユーロアジアインターコネクターは 、全長1,520kmの 海底送電ケーブルで、海面下最大3km (1.9 マイル)の深さまで達し、アジアとヨーロッパ(イスラエル、キプロス、ギリシャ)を結ぶ2,000メガワットの電力を送電する能力を持つ [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]。 シャンプレーン・ハドソン・パワー・エクスプレス、335マイルの送電線。 オンタリオ州トロント のトランスミッション・デベロッパーズ社は、「これまでで最も野心的な水中送電プロジェクトにハドソン川を利用する」ことを提案している。 モントリオールの南から始まり、335マイルの送電線が シャンプレーン湖 の底に沿って走り、その後ハドソン川の川底を下って ニューヨーク市 まで続く予定である。[ 39 ] ハワイ州 パワーブリッジ[ 1 ] パワーブリッジ、メイン州 [ 1 ] プエルトリコから バージン諸島 へ[ 40 ] インド・スリランカHVDC相互接続、 インドから スリランカ への400kV HVDC [ 41 ] ニューファンドランドとアイルランドを結ぶ全長3,500km、出力6GWの北大西洋送電線ワンリンクは、北米と西ヨーロッパの電力網間の安全な連携を確保するために、2024年に3人の投資銀行家によって提案された。[ 42 ] 台湾電力公司 (Taipower)によるこのレベルで初の海底プロジェクトである、全長58.9km、161kVの台湾 島-澎湖諸島 海底送電ケーブルシステム(T-Pケーブル)は、2014年に完成予定である。2010年12月24日、台湾電力 公司の台湾-澎湖海底ケーブル プロジェクト が承認され、台湾島の電力網 と澎湖諸島を結ぶことになった。[ 43 ] 英国政府とアイスランド政府は、スコットランド とアイスランドを結ぶ海底ケーブル( アイスリンク )を建設し、地熱発電による電力を スコットランドに送電することについて「活発な協議」を行っているとされている。このケーブルは1,000~1,500kmの長さとなり、「世界最長」となる見込みである。[ 44 ] ただし、これはオーストラリア・シンガポール間の4,200kmのケーブルのように、まだ建設されていないより長いケーブルを想定した場合である。 FABは、チャンネル諸島 のオルダニー島 を経由してイギリス とフランスを 結んでいる。[ 45 ] ユーロアフリカインターコネクターは 、海面下最大3 km (1.9 mi) の深さに達する1,707 km の海底電力ケーブルで、アフリカとヨーロッパ (エジプト - キプロス - ギリシャ) を結び、2,000 メガワットの電力を送電する能力があります[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] 香港北東のカットオー にあるリウコーンガム とパクシャタウ咀 を接続する11kV海底代替ケーブル、長さ約880メートル。[ 50 ]
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外部リンク 英国海底ケーブル協会(Subsea Cables UK) - 海底ケーブルの所有者、運用者、供給業者からなる組織で、海洋安全の促進と英国大陸棚におけるケーブル設備の保護を目的としています。 国際ケーブル保護委員会 Subsea Cables UKによる海底電力ケーブルに関する記事 洋上風力発電所から洋上変電所への送電ケーブル 洋上コンバータから陸上への送電ケーブル 大西洋ケーブルと海底通信の歴史 ― 電力ケーブル(歴史的な電力ケーブルの断面図)