高電圧のためのＤＣケーブル
高電圧のためのＤＣケーブルは、絶縁レイヤ（１０）で周囲を取り囲まれた内側の導電体（８）を、少なくとも有し、この絶縁レイヤは、内側の導電体とケーブルの周囲との間に掛けられる電圧に耐えるように構成されている。前記絶縁レイヤは、隔離された金属の領域（１３）をその上面にそれぞれ有する絶縁材料の、重ね合わせられた複数のフィルム状のレイヤ（１２）により形成されている。連続するそのようなフィルム状のレイヤの金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複し、それによって、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧のためのＤＣケーブルに係り、このＤＣケーブルは、絶縁レイヤにより周囲を取り囲まれた内側の導電体を、少なくとも有し、この絶縁レイヤは、導電体とケーブルの周囲との間に掛けられる電圧に耐えるように構成されている。
【背景技術】
【０００２】
“高電圧”とは、少なくとも１０ｋＶの電圧レベルを意味しているが、しばしば、例えば、数１００ｋＶのように、遥かに高い場合もある。この電圧は、前記絶縁レイヤにより、耐えられなければならない。その理由は、ケーブルの導電体は高電位にあり、他方、ケーブルの周囲は接地電位になければならないからであり、そして、前記絶縁レイヤは、そのために、通常、半導体の薄い遮蔽レイヤにより周囲を取り囲まれている。これは、絶縁レイヤに絶縁ストレスを生じさせるので、絶縁レイヤは、このストレスに信頼性高く耐えるために、寸法が定められていなければならない。
【０００３】
更にまた、高電圧の直流（ＨＶＤＣ）により電力を伝送するとき、損失は、電圧を増大させたときに減少する。このために、前記電圧を増大させることに対する要望がある。
【０００４】
本発明を明らかにするため、しかしながら、いかなるやり方にせよ本発明を限定する目的ではなく、ＨＶＤＣ伝送のためのこのタイプのケーブルの使用が、図１の中に、非常に概略的に示されている。そこに示された電力を伝送するためのプラントは、二つのステイション４，５を互いに接続するため、二つの前記ケーブル２，３を有するＨＶＤＣのための直流電圧ネット・ワーク１を有している。これらのケーブルは、直流電圧ネット・ワーク１と交流電圧ネット・ワーク６，７との間で電力を伝送するように構成され、ここでは、三相を有していて、個々のステイションに接続されている。これらのケーブルの内の一つ２は、直流電圧ネット・ワークの直流電圧の半分の正の電位にあるように意図され、これに対して他のケーブル３は直流電圧の半分の負の電位にあるように意図されている。従って、このプラントは、バイポーラ直流電圧ネット・ワークを有しているが、帰還電流がアース電極を通って流れるモノポーラネット・ワークもまた考えられる。
【０００５】
ＨＶＤＣ伝送において今日可能であるものと比べて、より多くの電力を伝送することに対する要求があるが、８００ＭＷより高い電力のためのケーブルは、未だ開発されていない。もし、ケーブルの寸法（今日既に巨大で且つ伝送限界に近い）を増大させることなく、これが実現されるとしたら、より高い導電率を備えた導電体により電流が増大されるか、あるいは、前記絶縁レイヤに対するより高いストレスにより電圧が増大されなければならない。
【０００６】
導電体の導電率は、導電体材料、即ち、銅及びアルミニウムにより制限され、それは、改良されることが可能でないし、また、他の導電体も、予想可能な未来の中で入手可能でないか、あるいは、現実的な選択肢を構成するために余りにも高価過ぎる（超導電体）。このようにして、そのような伝送による電力を増大させるための他のやり方は、絶縁材料を改良することによるもので、それが、電力を実質的に増大するため最も見込みのあるやり方であると考えられ、また、電圧を増大させることにより得られる損失の減少のためにも、好ましい。
【０００７】
既知の二つのタイプのＨＶＤＣケーブルがあり、それは、マス含浸（mass impregnated）ケーブル（通常油を含浸させた紙により形成された厚い絶縁レイヤ）、及び押出しケーブル（ボリマー・ベース上に絶縁レイヤを有している）である。これらのケーブルに対して許容可能な平均の電場は、マス含浸ケーブルに対して、ミリメータ当り約３０ｋＶ、他方、押出しケーブルに対して、ミリメータ当り約２０ｋＶである。マス含浸ケーブルは、紙の一部または全てをプラスチック・フィルムで交換することにより改良される場合があるが、それは、含浸をより困難にするであろう。更にまた、押出しケーブルは、改良された材料を使用することにより、増大された電場を有する可能性を、恐らく未だ有している、その中で、一つ目標は、絶縁ストレスを二倍にしてミリメータ当り４０ｋＶまでにすることである。
【０００８】
添付されている図２は、既知の押出しケーブルを示していて、この押出しケーブルは、薄い半導体のレイヤ９により周囲を取り囲まれた内側の導電体８を有し、このレイヤ９は、電場を均一化する性質を有していて、その外側に、例えば、架橋重合されたポリエチレンのような、ボリマー・ベースの厚い絶縁レイヤ１０を有し、外側の薄い半導体の遮蔽レイヤ１１もまた、電場を均一化に寄与している。そのようなケーブルは、ＥＰ ０ ８６８ ００２からも知られている。
【０００９】
ＵＳ ６ ５０９ ５２７は、このタイプのケーブルに対する絶縁ストレスを増大することを可能にする、ケーブル絶縁レイヤの使用を開示している。
【００１０】
ＤＣケーブルを製造するための上記の二つの技術は、ケーブルの寿命（即ち、４０年）の間に、絶縁の欠陥が生じてはいけないと言う設計基準を有している。これは、デザインの信頼性に対して非常に厳しい要求を課していて、電圧ストレスが、もし、より頻度の高い欠陥が許容される場合の値と比べて、遥かに低くなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開ＥＰ−０，８６８，００２号明細書
【特許文献２】米国特許第ＵＳ−６，５０９，５２７号明細書
【発明の概要】
【００１２】
本発明の目的は、増大された許容可能な絶縁ストレスを備えた、前記絶縁レイヤを有する高電圧のためのＤＣケーブルを提供することにあり、それによって、既に知られているそのようなケーブルと比べて、ケーブルの寸法を増大させることなく、前記電圧レベルの増大を可能にすることにある。
【００１３】
この目的は、本発明によれば、以下のようなケーブルを設けることにより得られる。このケーブルにおいて、前記絶縁レイヤは、隔離された金属の領域をその上面にそれぞれ有する、絶縁材料の重ね合わせられた複数のフィルム状のレイヤにより形成され、また、このケーブルにおいて、連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複し、それにより、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっている。
【００１４】
前記絶縁レイヤのそのような構造は、ミリメータ当り少なくとも５０ｋＶの、前記絶縁レイヤに対する絶縁ストレスを許容することを可能にし、その値は、例えば、ミリメータ当り５０〜１５０ｋＶであり、更には１００〜１５０ｋＶ／ミリメータであり、または、恐らくは更に一層高くなる。これに対する説明は、ＤＣキャパシタ技術の性質からなされ、本発明は、この技術がＤＣケーブルを改善するために使用される場合があると言う理解に基づいている。
【００１５】
ＤＣキャパシタは、電極を形成する金属の非常に薄いレイヤで部分的に覆われたプラスチック・フィルムを使用して製造される。このデザインは、欠陥が非常に小さいボリュームの中にとどめられるので、欠陥を許容する。これは、電極の遮蔽効果、プラス、欠陥エネルギーもまた金属レイヤを溶融させて欠陥の周りに絶縁領域を作り出すと言う事実に起因している。これは、キャパシタ自身の機能に影響を及ぼすことなく、数千の欠陥が許容されることが可能であると言うことを意味している。ＤＣキャパシタに対する設計値は、典型的に、ミリメータ当り２００ｋＶである。
【００１６】
本発明のアイディアは、既に知られているそのようなケーブルとは反対に、個々の欠陥を許容する絶縁レイヤを備えたケーブルを製造するために、この技術を使用することが、その全寿命の間、ケーブルの適切な機能を損なうことなく、その絶縁レイヤに掛かる絶縁ストレス実質的に増大させることを可能にすると言うことである。前記金属領域を使用することにより、前記フィルム状のレイヤの中の欠陥が、金属被覆されていないフィルム状のレイヤの中の欠陥の場合とは異なり、周囲に高い電場を生じさせることがない。
【００１７】
その理由は、ケーブルが多数の小さなキャパシタにより作り上げられ、それが、一つのフィルム状のレイヤの中の欠陥にも拘らず、電圧を安定に維持することになると言うことである。欠陥領域自体のみに注目すると、それが、ＤＣケーブルであるかあるいはＤＣキャパシタであるかによって、相違はない。このようにして、金属領域が電場を広げることになり、それによって、局所的な欠陥が、次のフィルム状のレイヤの中を通って伝播することがなくなることになる。
【００１８】
このようにして、本発明は、電圧を増大させることを可能にし、それによって、所定の厚さのＤＣケーブルの中を通って伝達される電力を増大させることを可能にする。しかしながらまた、本発明は、所定の電力のためのＤＣケーブルを、以前可能であったものと比べてより薄くすることをも可能にし、それは、一部の用途において興味深い。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、前記絶縁レイヤの重ね合わせられた前記フィルム状のレイヤの数は、１００より多く、または、５００より多く、または、１，０００より多く、例えば、２００〜１０，０００である。従って、前記フィルム状のレイヤは、非常に薄くなければならず、本発明の他の実施形態の中のように、例えば、０．５〜１００μｍ、または、１〜２０μｍ、または、１〜１０μｍであり、それによって、多数の小さなキャパシタが、前記絶縁レイヤの厚さに亘って形成されることになり、、その一またはそれ以上のフィルム状のレイヤの中に発生する欠陥にも拘わらず、その運転の高い信頼性が得られることになる。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、前記各金属領域は、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、１ｎｍ〜５０ｎｍ、または、１〜１０原子レイヤの厚さを有している。従って、金属領域の厚さは、フィルム状のレイヤの厚さと比べて、無視し得る程度であり、それによって、フィルム状のレイヤは、前記金属領域の存在にも拘わらず、互いの上に強く密着されることが可能になり、絶縁レイヤの厚さは、実質的に全体的に絶縁材料により形成されることになる。このようにして、金属領域がたった数原子レイヤの厚さを有していると言うことが、事実、十分に可能である。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、前記金属領域の厚さは、個々の前記フィルム状のレイヤ厚さの、１／５ｋ以下，１／１０以下、または、１／５０以下である。フィルム状のレイヤの厚さと金属領域の厚さとの間の、これらの比率、あるいは更に大きな相違も、選択されたフィルム状のレイヤの厚さに依存して可能である。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、前記各金属領域は、１０ｃｍ２以下、または、１ｍｍ２〜５ｃｍ２の面積を有している。これらは、そのような隔離された金属領域の適切な領域であって、その中で、１ｃｍ２が、その典型的に適切な面積であろう。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、前記金属領域は、個々の前記フィルム状のレイヤの上に島を形成し、隣接するそのような島の間の距離は、そのような島の幅と実質的に同一またはそれより小さく、例えば前記幅の０．１〜１倍である。これらは、より高い絶縁ストレスを掛けることを可能にするため、前記絶縁レイヤの中に適切な多数の前記小さなキャパシタを得るために、隣接する前記金属領域を分ける適切な距離である。
【００２４】
本発明の他の実施形態によれば、連続する二つのフィルム状のレイヤの前記金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、互いに位置がずれている。そのようなずれを設けて前記金属領域を配置することにより、障害発生した場合に、短絡がケーブルの厚さを貫通して伝播するそれぞれのリスクが、効果的に取り除かれる。
【００２５】
本発明の他の実施形態によれば、前記絶縁レイヤは、プラスチック・フィルムのウェブにより形成され、このウェブは、ケーブルの前記導電体の周りに、重ね合わされた複数のレイヤの状態で巻き付けられた隔離された金属被覆領域を備え、これは、本発明に基づくケーブルが実現される適切なやり方である。
【００２６】
本発明の他の実施形態によれば、前記プラスチック・フィルムのウェブは、ケーブルの長手方向に対して互いに隣り合わせに配置されて、巻き付けられたフィルムの重複無しで、巻き付けられる。前記ターンを、エッジからエッジまでの間について、重複無しで、且つ厳しい許容範囲で、そのように正確な巻付けることにより、電場の集中のリスクを伴う、巻き付けられた絶縁層の中のウエッジが、取り除かれることがある。
【００２７】
本発明の他の実施形態によれば、前記フィルム・ウェブは、ケーブルの長手方向に対して、フィルム・ウェブの連続するターンの部分的な重複を有する状態で巻き付けられ、フィルム部分が重複されたエッジに作り出されたボイドが、ゲル状の絶縁材料で満たされる。これを行うことにより、前記正確に巻付けることが省略されることがあり、空気ボイドに接続されたウエッジの中での高い電場の問題が解決されることがある。
【００２８】
本発明の他の実施形態によれば、前記フィルム・ウェブは、ケーブルの長手方向に対して、フィルム・ウェブの連続するターンの部分的な重複を有して巻き付けられ、巻き付けられたフィルム・ウェブの横方向外側のエッジは、面取りされ、ケーブルの長手方向に見たとき、連続する巻き付けられたフィルムは、互いに対して強く押し合いながら重複される。これは、ボイドについての問題を避けるために正確に巻付けることへの要求を避ける他のやり方である。
【００２９】
本発明はまた、高電圧のためのＤＣケーブルを製造するための方法に係り、この方法は、隔離された金属の領域をその上面に有する絶縁材料のフィルム状のウェブを、導電体の周りに、重ね合わされた複数のレイヤの状態で巻き付けるステップを有し、それにより、連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域が、ケーブルの径方向に見たときに、少なくとも部分的に互いに重複し、それにより、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっている。高い絶縁ストレスが許容されるＤＣケーブルが、この方法により得られることがある。
【００３０】
本発明はまた、電力を伝送するための、本発明に基づくケーブルの使用に係り、その電力は、その中を通る高電圧の直流の形態で、例えば、５００〜１，５００ＭＷ、８００〜１，５００ＭＷ、または、８００〜１，２００ＭＷである。そのような大電力を伝送するための、本発明に基づくケーブルの使用は、好ましいであろう、その理由は、それが、過大なケーブルの寸法必ずしも必要としないからである。これはまた、電力の伝送のための、本発明に基づくケーブルの使用のために適用可能であって、その場合に、前記電圧は、１０ｋＶ〜１，５００ｋＶ、１００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、４００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、または、８００ｋＶ〜１，５００ｋＶである。前記電力は、その場合、好ましくは、前記ケーブルの中を流れる５００Ａ〜７ｋＡ、１ｋＡ〜７ｋＡ、または、２ｋＡ〜５ｋＡの電流により伝送される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明に基づくケーブルが使用されることがあるプラントを示す非常に概略的なブロック図である。
【図２】図２は、高電圧ＤＣケーブルの一般的な構造を示す単純化された断面図である。
【図３】図３は、本発明に基づく、ＤＣケーブルの絶縁レイヤの一部の、非常に単純化された断面図である。
【図４】図４は、図３に対応する図であって、前記絶縁レイヤの中での局所的な欠陥の発生を示している。
【図５】図５は、本発明に基づくＤＣケーブルの径方向での単純化された図であって、その絶縁レイヤの二つの重ね合わせられたフィルム状のレイヤの部分を示している。
【図６】図６は、ケーブルの図３に対応する図であって、その中で、その絶縁レイヤのフィルム状のレイヤは、図５に基づいて巻き付けられている。
【図７】図７は、前記絶縁レイヤの中のフィルム状のレイヤが重複して巻き付けられたとき、どのようにしてボイドが作り出されるかについて示す非常に単純化された図である。
【図８】図８は、図７に対応する図であって、前記フィルム状のレイヤを正確に巻付けることを示している。
【図９】図９は、図７に示されたボイドが、どのようにしてゲル状の材料で満たされることがあるかについて示す図である。
【図１０】図１０は、図７に示されたボイドが、どのようにして、ゲル状の材料で満たされることがあるかについて示す図である。
【図１１】図１１は、図７に対応する図であって、前記フィルム状のレイヤを重複させて巻付けるとき、空気で満たされたボイドを避ける代替的なやり方を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の更なる優位性並びに好ましい特徴は、以下の説明から明らかになるであろう。
添付図面を参照しながら、以下に、例として記載された本発明の実施形態の説明が続く。
【００３３】
本発明の実施形態に基づく、ＤＣケーブルの絶縁レイヤ１０の小さな領域が、図３の中に示されている。絶縁レイヤは、互いの上に巻き付けられた、金属被覆されたプラスチック・フィルムの、例えば２００〜１０，０００などの、多数のレイヤ１２により形成されている。プラスチック・フィルムは、例えば、架橋重合されたポリエチレンのような、適切な絶縁性を備えた材料で作られ、ここでは、１〜１０μｍのオーダーの厚さを有している。金属被覆は、厚さがプラスチック・フィルムの厚さと比べて無視可能な程度に小さい、隔離された金属領域１３により実現され、これらの金属領域の厚さは、それらをとにかく見ることを可能にするために、これらの図の中で大きく誇張されている。
【００３４】
このようにして、これらの金属領域の厚さは、数原子レイヤと同程度に小さいことがある。これらの金属領域は、典型的に、１ｃｍ２のオーダーの面積を有している、それらの間の距離は、これらの領域の幅以下である。これらの領域は、フィルムの表面に対して垂直の方向に見たとき、如何なる形状を有していても良いが、この実施形態においては、矩形である（図５参照方）。プラスチック・フィルム・レイヤ１２の厚さと金属領域１３の厚さとの関係のために、連続するプラスチック・フィルム・レイヤが、互いの上に強く押し合うことになる。
【００３５】
多数の小さなキャパシタが、このようにして、絶縁レイヤの内側に形成される。これは、絶縁レイヤの内側の電場が、絶縁レイヤの内側に実質的に均一に分布されることになると言うことを意味している。
【００３６】
図４は、もし、絶縁レイヤの中のスポット１４に欠陥が生じた場合に、何が起こるかについて示している。絶縁レイヤのデザインは、欠陥を非常に小さいボリュームの中に維持することになり、欠陥エネルギーは、欠陥スポット１４で金属レイヤを溶融して、問題の金属領域の中に孔を作り出すことになり、それによって、絶縁された領域が、欠陥の周りに作り出されことになる。これは、ケーブルの限られた長さ（例えば、１メーターのような）の中で、多数の欠陥が、ケーブルの絶縁レイヤの適切な機能に影響を与えることなく、事実上、許容されることがあると言うことを意味している。
【００３７】
図５は、どのようにして、二つのプラスチック・フィルム・レイヤ１２，１２’が、好ましくも重ね合わせられ、それによって、その金属領域１３，１３’が、ケーブルの径方向に見たとき互いに位置がずれているようになるかについて示している。これを行うことにより、欠陥の結果として、ケーブルによる隔離を通る短絡の、それぞれのリスクが取り除かれる。
【００３８】
図６は、図５に基づいてデザインされた、ケーブルの部分の断面を示す、この中にもまた、内側の導電体８が示されている。
【００３９】
このようにデザインされたＤＣケーブルの絶縁レイヤは、ＤＣキャパシタと同様な機能を有しているが、幾つかの相違がある。一つの相違は、キャパシタにおいては、チャージの電流が、キャパシタの中へ及び外へ移動されなければならないと言うことであり、それは、ケーブルの場合には当てはまらず、この点で、ケーブル・デザインの場合の方を容易にする。しかしながら、他の相違は、キャパシタは、全てのプラスチック・フィルムまたはフォイルが互いに積み重ねられていると言うことであって、それは、終端の問題が生じないので、キャパシタの場合の方を容易にする。
【００４０】
図７は、プラスチック・フィルムのウェブ（恐らくは、約２０ｍｍの幅及び５μｍの厚さを備えている）が、ケーブルの長手方向に対して互いに隣り合わせに配置された、巻き付けられたフィルムが重複する状態で、重ね合わされたレイヤ１２，１２’及び１２’’の状態で巻き付けられたときに、何が起こるかについて示している。これは、重複領域に形成されるウエッジ１６の中に、空気ボイド１５を生じさせることがある。
【００４１】
そのようなボイドの発生の問題に対処する一つのやり方は、非常に薄いプラスチック・フィルムを使用することであろう。これらのプラスチック・フィルムは、ボイドを非常に薄くして、その耐電圧を、パッツェンの法則（Paschen Law）に基づいて、十分なものにすることになる。計算によれば、５μｍより薄いプラスチック・フィルムが、ミリメータ当り２００ｋＶの電圧強度に到達するために十分であろうと言うことが示されている。
【００４２】
しかしながら、そのようなボイドの問題に対処する他のやり方もある。その一つが、図８の中に示されていて、それは、プラスチック・フィルムのウェブ１７，１７’，１７’’，１８，１８’を、エッジからエッジまでの間、重複無しで、且つ、厳しい許容範囲で、正確に巻付けることから構成される。
【００４３】
図９及び１０は、図７の中に示されている巻付けプロセスの間に、重複の発生を許容する他の代替形態を示している。ボイドは、この場合には、巻付けプロセスの間、ゲル状の（従って、半液体の）絶縁材料１９で満たされ、その際に、インクジェット・プリンターで使用されているものと同一の技術が使用され、この場合に、“インクジェット”は、概略的に示されたノズル２０から発射される。このアイディアは、新しいボイドが生ずるリスクを避けるために、ゲルの体積がボイドより大きくなければならないと言うことである。
【００４４】
図１１は、ボイドが生じないように、巻付けの前に、プラスチック・フィルムのウェブのエッジを機械的に形成することにより、ボイドの問題を避けることの他の可能性を示していて、この成形は、ここでは、前記フィルム・ウェブの横方向のエッジにチャンファ２１を設けることにより、従って、巻付けの前にこれらのエッジを機械的に鋭くすることにより行われ、それによって、フィルム状のレイヤが、重複領域の中であっても、互いに対して強く押し合っていることになる。
【００４５】
本発明は、当然ながら、いかなるやり方にせよ、上記の実施形態のみに限定されることはなく、その変更に対する多くの可能性は、添付された特許請求の範囲の中で規定されている本発明の範囲から逸脱すること無く、当業者にとって明らかであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧のためのＤＣケーブルに係り、このＤＣケーブルは、絶縁レイヤにより周囲を取り囲まれた内側の導電体を、少なくとも有し、この絶縁レイヤは、導電体とケーブルの周囲との間に掛けられる電圧に耐えるように構成されている。
【背景技術】
【０００２】
“高電圧”とは、少なくとも１０ｋＶの電圧レベルを意味しているが、しばしば、例えば、数１００ｋＶのように、遥かに高い場合もある。この電圧は、前記絶縁レイヤにより、耐えられなければならない。その理由は、ケーブルの導電体は高電位にあり、他方、ケーブルの周囲は接地電位になければならないからであり、そして、前記絶縁レイヤは、そのために、通常、半導体の薄い遮蔽レイヤにより周囲を取り囲まれている。これは、絶縁レイヤに絶縁ストレスを生じさせるので、絶縁レイヤは、このストレスに信頼性高く耐えるために、寸法が定められていなければならない。
【０００３】
更にまた、高電圧の直流（ＨＶＤＣ）により電力を伝送するとき、損失は、電圧を増大させたときに減少する。このために、前記電圧を増大させることに対する要望がある。
【０００４】
本発明を明らかにするため、しかしながら、いかなるやり方にせよ本発明を限定する目的ではなく、ＨＶＤＣ伝送のためのこのタイプのケーブルの使用が、図１の中に、非常に概略的に示されている。そこに示された電力を伝送するためのプラントは、二つのステイション４，５を互いに接続するため、二つの前記ケーブル２，３を有するＨＶＤＣのための直流電圧ネット・ワーク１を有している。これらのケーブルは、直流電圧ネット・ワーク１と交流電圧ネット・ワーク６，７との間で電力を伝送するように構成され、ここでは、三相を有していて、個々のステイションに接続されている。これらのケーブルの内の一つ２は、直流電圧ネット・ワークの直流電圧の半分の正の電位にあるように意図され、これに対して他のケーブル３は直流電圧の半分の負の電位にあるように意図されている。従って、このプラントは、バイポーラ直流電圧ネット・ワークを有しているが、帰還電流がアース電極を通って流れるモノポーラネット・ワークもまた考えられる。
【０００５】
ＨＶＤＣ伝送において今日可能であるものと比べて、より多くの電力を伝送することに対する要求があるが、８００ＭＷより高い電力のためのケーブルは、未だ開発されていない。もし、ケーブルの寸法（今日既に巨大で且つ伝送限界に近い）を増大させることなく、これが実現されるとしたら、より高い導電率を備えた導電体により電流が増大されるか、あるいは、前記絶縁レイヤに対するより高いストレスにより電圧が増大されなければならない。
【０００６】
導電体の導電率は、導電体材料、即ち、銅及びアルミニウムにより制限され、それは、改良されることが可能でないし、また、他の導電体も、予想可能な未来の中で入手可能でないか、あるいは、現実的な選択肢を構成するために余りにも高価過ぎる（超導電体）。このようにして、そのような伝送による電力を増大させるための他のやり方は、絶縁材料を改良することによるもので、それが、電力を実質的に増大するため最も見込みのあるやり方であると考えられ、また、電圧を増大させることにより得られる損失の減少のためにも、好ましい。
【０００７】
既知の二つのタイプのＨＶＤＣケーブルがあり、それは、マス含浸（mass impregnated）ケーブル（通常油を含浸させた紙により形成された厚い絶縁レイヤ）、及び押出しケーブル（ボリマー・ベース上に絶縁レイヤを有している）である。これらのケーブルに対して許容可能な平均の電場は、マス含浸ケーブルに対して、ミリメータ当り約３０ｋＶ、他方、押出しケーブルに対して、ミリメータ当り約２０ｋＶである。マス含浸ケーブルは、紙の一部または全てをプラスチック・フィルムで交換することにより改良される場合があるが、それは、含浸をより困難にするであろう。更にまた、押出しケーブルは、改良された材料を使用することにより、増大された電場を有する可能性を、恐らく未だ有している、その中で、一つ目標は、絶縁ストレスを二倍にしてミリメータ当り４０ｋＶまでにすることである。
【０００８】
添付されている図２は、既知の押出しケーブルを示していて、この押出しケーブルは、薄い半導体のレイヤ９により周囲を取り囲まれた内側の導電体８を有し、このレイヤ９は、電場を均一化する性質を有していて、その外側に、例えば、架橋重合されたポリエチレンのような、ボリマー・ベースの厚い絶縁レイヤ１０を有し、外側の薄い半導体の遮蔽レイヤ１１もまた、電場を均一化に寄与している。そのようなケーブルは、ＥＰ ０ ８６８ ００２からも知られている。
【０００９】
ＵＳ ６ ５０９ ５２７は、このタイプのケーブルに対する絶縁ストレスを増大することを可能にする、ケーブル絶縁レイヤの使用を開示している。
【００１０】
ＤＣケーブルを製造するための上記の二つの技術は、ケーブルの寿命（即ち、４０年）の間に、絶縁の欠陥が生じてはいけないと言う設計基準を有している。これは、デザインの信頼性に対して非常に厳しい要求を課していて、電圧ストレスが、もし、より頻度の高い欠陥が許容される場合の値と比べて、遥かに低くなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開ＥＰ−０，８６８，００２号明細書
【特許文献２】米国特許第ＵＳ−６，５０９，５２７号明細書
【発明の概要】
【００１２】
本発明の目的は、増大された許容可能な絶縁ストレスを備えた、前記絶縁レイヤを有する高電圧のためのＤＣケーブルを提供することにあり、それによって、既に知られているそのようなケーブルと比べて、ケーブルの寸法を増大させることなく、前記電圧レベルの増大を可能にすることにある。
【００１３】
この目的は、本発明によれば、以下のようなケーブルを設けることにより得られる。このケーブルにおいて、前記絶縁レイヤは、隔離された金属の領域をその上面にそれぞれ有する、絶縁材料の重ね合わせられた複数のフィルム状のレイヤにより形成され、また、このケーブルにおいて、連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複し、それにより、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっている。
【００１４】
前記絶縁レイヤのそのような構造は、ミリメータ当り少なくとも５０ｋＶの、前記絶縁レイヤに対する絶縁ストレスを許容することを可能にし、その値は、例えば、ミリメータ当り５０〜１５０ｋＶであり、更には１００〜１５０ｋＶ／ミリメータであり、または、恐らくは更に一層高くなる。これに対する説明は、ＤＣキャパシタ技術の性質からなされ、本発明は、この技術がＤＣケーブルを改善するために使用される場合があると言う理解に基づいている。
【００１５】
ＤＣキャパシタは、電極を形成する金属の非常に薄いレイヤで部分的に覆われたプラスチック・フィルムを使用して製造される。このデザインは、欠陥が非常に小さいボリュームの中にとどめられるので、欠陥を許容する。これは、電極の遮蔽効果、プラス、欠陥エネルギーもまた金属レイヤを溶融させて欠陥の周りに絶縁領域を作り出すと言う事実に起因している。これは、キャパシタ自身の機能に影響を及ぼすことなく、数千の欠陥が許容されることが可能であると言うことを意味している。ＤＣキャパシタに対する設計値は、典型的に、ミリメータ当り２００ｋＶである。
【００１６】
本発明のアイディアは、既に知られているそのようなケーブルとは反対に、個々の欠陥を許容する絶縁レイヤを備えたケーブルを製造するために、この技術を使用することが、その全寿命の間、ケーブルの適切な機能を損なうことなく、その絶縁レイヤに掛かる絶縁ストレス実質的に増大させることを可能にすると言うことである。前記金属領域を使用することにより、前記フィルム状のレイヤの中の欠陥が、金属被覆されていないフィルム状のレイヤの中の欠陥の場合とは異なり、周囲に高い電場を生じさせることがない。
【００１７】
その理由は、ケーブルが多数の小さなキャパシタにより作り上げられ、それが、一つのフィルム状のレイヤの中の欠陥にも拘らず、電圧を安定に維持することになると言うことである。欠陥領域自体のみに注目すると、それが、ＤＣケーブルであるかあるいはＤＣキャパシタであるかによって、相違はない。このようにして、金属領域が電場を広げることになり、それによって、局所的な欠陥が、次のフィルム状のレイヤの中を通って伝播することがなくなることになる。
【００１８】
このようにして、本発明は、電圧を増大させることを可能にし、それによって、所定の厚さのＤＣケーブルの中を通って伝達される電力を増大させることを可能にする。しかしながらまた、本発明は、所定の電力のためのＤＣケーブルを、以前可能であったものと比べてより薄くすることをも可能にし、それは、一部の用途において興味深い。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、前記絶縁レイヤの重ね合わせられた前記フィルム状のレイヤの数は、１００より多く、または、５００より多く、または、１，０００より多く、例えば、２００〜１０，０００である。従って、前記フィルム状のレイヤは、非常に薄くなければならず、本発明の他の実施形態の中のように、例えば、０．５〜１００μｍ、または、１〜２０μｍ、または、１〜１０μｍであり、それによって、多数の小さなキャパシタが、前記絶縁レイヤの厚さに亘って形成されることになり、、その一またはそれ以上のフィルム状のレイヤの中に発生する欠陥にも拘わらず、その運転の高い信頼性が得られることになる。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、前記各金属領域は、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、１ｎｍ〜５０ｎｍ、または、１〜１０原子レイヤの厚さを有している。従って、金属領域の厚さは、フィルム状のレイヤの厚さと比べて、無視し得る程度であり、それによって、フィルム状のレイヤは、前記金属領域の存在にも拘わらず、互いの上に強く密着されることが可能になり、絶縁レイヤの厚さは、実質的に全体的に絶縁材料により形成されることになる。このようにして、金属領域がたった数原子レイヤの厚さを有していると言うことが、事実、十分に可能である。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、前記金属領域の厚さは、個々の前記フィルム状のレイヤ厚さの、１／５ｋ以下，１／１０以下、または、１／５０以下である。フィルム状のレイヤの厚さと金属領域の厚さとの間の、これらの比率、あるいは更に大きな相違も、選択されたフィルム状のレイヤの厚さに依存して可能である。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、前記各金属領域は、１０ｃｍ２以下、または、１ｍｍ２〜５ｃｍ２の面積を有している。これらは、そのような隔離された金属領域の適切な領域であって、その中で、１ｃｍ２が、その典型的に適切な面積であろう。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、前記金属領域は、個々の前記フィルム状のレイヤの上に島を形成し、隣接するそのような島の間の距離は、そのような島の幅と実質的に同一またはそれより小さく、例えば前記幅の０．１〜１倍である。これらは、より高い絶縁ストレスを掛けることを可能にするため、前記絶縁レイヤの中に適切な多数の前記小さなキャパシタを得るために、隣接する前記金属領域を分ける適切な距離である。
【００２４】
本発明の他の実施形態によれば、連続する二つのフィルム状のレイヤの前記金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、互いに位置がずれている。そのようなずれを設けて前記金属領域を配置することにより、障害発生した場合に、短絡がケーブルの厚さを貫通して伝播するそれぞれのリスクが、効果的に取り除かれる。
【００２５】
本発明の他の実施形態によれば、前記絶縁レイヤは、プラスチック・フィルムのウェブにより形成され、このウェブは、ケーブルの前記導電体の周りに、重ね合わされた複数のレイヤの状態で巻き付けられた隔離された金属被覆領域を備え、これは、本発明に基づくケーブルが実現される適切なやり方である。
【００２６】
本発明の他の実施形態によれば、前記プラスチック・フィルムのウェブは、ケーブルの長手方向に対して互いに隣り合わせに配置されて、巻き付けられたフィルムの重複無しで、巻き付けられる。前記ターンを、エッジからエッジまでの間について、重複無しで、且つ厳しい許容範囲で、そのように正確な巻付けることにより、電場の集中のリスクを伴う、巻き付けられた絶縁層の中のウエッジが、取り除かれることがある。
【００２７】
本発明の他の実施形態によれば、前記フィルム・ウェブは、ケーブルの長手方向に対して、フィルム・ウェブの連続するターンの部分的な重複を有する状態で巻き付けられ、フィルム部分が重複されたエッジに作り出されたボイドが、ゲル状の絶縁材料で満たされる。これを行うことにより、前記正確に巻付けることが省略されることがあり、空気ボイドに接続されたウエッジの中での高い電場の問題が解決されることがある。
【００２８】
本発明の他の実施形態によれば、前記フィルム・ウェブは、ケーブルの長手方向に対して、フィルム・ウェブの連続するターンの部分的な重複を有して巻き付けられ、巻き付けられたフィルム・ウェブの横方向外側のエッジは、面取りされ、ケーブルの長手方向に見たとき、連続する巻き付けられたフィルムは、互いに対して強く押し合いながら重複される。これは、ボイドについての問題を避けるために正確に巻付けることへの要求を避ける他のやり方である。
【００２９】
本発明はまた、高電圧のためのＤＣケーブルを製造するための方法に係り、この方法は、隔離された金属の領域をその上面に有する絶縁材料のフィルム状のウェブを、導電体の周りに、重ね合わされた複数のレイヤの状態で巻き付けるステップを有し、それにより、連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域が、ケーブルの径方向に見たときに、少なくとも部分的に互いに重複し、それにより、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっている。高い絶縁ストレスが許容されるＤＣケーブルが、この方法により得られることがある。
【００３０】
本発明はまた、電力を伝送するための、本発明に基づくケーブルの使用に係り、その電力は、その中を通る高電圧の直流の形態で、例えば、５００〜１，５００ＭＷ、８００〜１，５００ＭＷ、または、８００〜１，２００ＭＷである。そのような大電力を伝送するための、本発明に基づくケーブルの使用は、好ましいであろう、その理由は、それが、過大なケーブルの寸法必ずしも必要としないからである。これはまた、電力の伝送のための、本発明に基づくケーブルの使用のために適用可能であって、その場合に、前記電圧は、１０ｋＶ〜１，５００ｋＶ、１００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、４００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、または、８００ｋＶ〜１，５００ｋＶである。前記電力は、その場合、好ましくは、前記ケーブルの中を流れる５００Ａ〜７ｋＡ、１ｋＡ〜７ｋＡ、または、２ｋＡ〜５ｋＡの電流により伝送される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明に基づくケーブルが使用されることがあるプラントを示す非常に概略的なブロック図である。
【図２】図２は、高電圧ＤＣケーブルの一般的な構造を示す単純化された断面図である。
【図３】図３は、本発明に基づく、ＤＣケーブルの絶縁レイヤの一部の、非常に単純化された断面図である。
【図４】図４は、図３に対応する図であって、前記絶縁レイヤの中での局所的な欠陥の発生を示している。
【図５】図５は、本発明に基づくＤＣケーブルの径方向での単純化された図であって、その絶縁レイヤの二つの重ね合わせられたフィルム状のレイヤの部分を示している。
【図６】図６は、ケーブルの図３に対応する図であって、その中で、その絶縁レイヤのフィルム状のレイヤは、図５に基づいて巻き付けられている。
【図７】図７は、前記絶縁レイヤの中のフィルム状のレイヤが重複して巻き付けられたとき、どのようにしてボイドが作り出されるかについて示す非常に単純化された図である。
【図８】図８は、図７に対応する図であって、前記フィルム状のレイヤを正確に巻付けることを示している。
【図９】図９は、図７に示されたボイドが、どのようにしてゲル状の材料で満たされることがあるかについて示す図である。
【図１０】図１０は、図７に示されたボイドが、どのようにして、ゲル状の材料で満たされることがあるかについて示す図である。
【図１１】図１１は、図７に対応する図であって、前記フィルム状のレイヤを重複させて巻付けるとき、空気で満たされたボイドを避ける代替的なやり方を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の更なる優位性並びに好ましい特徴は、以下の説明から明らかになるであろう。
添付図面を参照しながら、以下に、例として記載された本発明の実施形態の説明が続く。
【００３３】
本発明の実施形態に基づく、ＤＣケーブルの絶縁レイヤ１０の小さな領域が、図３の中に示されている。絶縁レイヤは、互いの上に巻き付けられた、金属被覆されたプラスチック・フィルムの、例えば２００〜１０，０００などの、多数のレイヤ１２により形成されている。プラスチック・フィルムは、例えば、架橋重合されたポリエチレンのような、適切な絶縁性を備えた材料で作られ、ここでは、１〜１０μｍのオーダーの厚さを有している。金属被覆は、厚さがプラスチック・フィルムの厚さと比べて無視可能な程度に小さい、隔離された金属領域１３により実現され、これらの金属領域の厚さは、それらをとにかく見ることを可能にするために、これらの図の中で大きく誇張されている。
【００３４】
このようにして、これらの金属領域の厚さは、数原子レイヤと同程度に小さいことがある。これらの金属領域は、典型的に、１ｃｍ２のオーダーの面積を有している、それらの間の距離は、これらの領域の幅以下である。これらの領域は、フィルムの表面に対して垂直の方向に見たとき、如何なる形状を有していても良いが、この実施形態においては、矩形である（図５参照方）。プラスチック・フィルム・レイヤ１２の厚さと金属領域１３の厚さとの関係のために、連続するプラスチック・フィルム・レイヤが、互いの上に強く押し合うことになる。
【００３５】
多数の小さなキャパシタが、このようにして、絶縁レイヤの内側に形成される。これは、絶縁レイヤの内側の電場が、絶縁レイヤの内側に実質的に均一に分布されることになると言うことを意味している。
【００３６】
図４は、もし、絶縁レイヤの中のスポット１４に欠陥が生じた場合に、何が起こるかについて示している。絶縁レイヤのデザインは、欠陥を非常に小さいボリュームの中に維持することになり、欠陥エネルギーは、欠陥スポット１４で金属レイヤを溶融して、問題の金属領域の中に孔を作り出すことになり、それによって、絶縁された領域が、欠陥の周りに作り出されことになる。これは、ケーブルの限られた長さ（例えば、１メーターのような）の中で、多数の欠陥が、ケーブルの絶縁レイヤの適切な機能に影響を与えることなく、事実上、許容されることがあると言うことを意味している。
【００３７】
図５は、どのようにして、二つのプラスチック・フィルム・レイヤ１２，１２’が、好ましくも重ね合わせられ、それによって、その金属領域１３，１３’が、ケーブルの径方向に見たとき互いに位置がずれているようになるかについて示している。これを行うことにより、欠陥の結果として、ケーブルによる隔離を通る短絡の、それぞれのリスクが取り除かれる。
【００３８】
図６は、図５に基づいてデザインされた、ケーブルの部分の断面を示す、この中にもまた、内側の導電体８が示されている。
【００３９】
このようにデザインされたＤＣケーブルの絶縁レイヤは、ＤＣキャパシタと同様な機能を有しているが、幾つかの相違がある。一つの相違は、キャパシタにおいては、チャージの電流が、キャパシタの中へ及び外へ移動されなければならないと言うことであり、それは、ケーブルの場合には当てはまらず、この点で、ケーブル・デザインの場合の方を容易にする。しかしながら、他の相違は、キャパシタは、全てのプラスチック・フィルムまたはフォイルが互いに積み重ねられていると言うことであって、それは、終端の問題が生じないので、キャパシタの場合の方を容易にする。
【００４０】
図７は、プラスチック・フィルムのウェブ（恐らくは、約２０ｍｍの幅及び５μｍの厚さを備えている）が、ケーブルの長手方向に対して互いに隣り合わせに配置された、巻き付けられたフィルムが重複する状態で、重ね合わされたレイヤ１２，１２’及び１２’’の状態で巻き付けられたときに、何が起こるかについて示している。これは、重複領域に形成されるウエッジ１６の中に、空気ボイド１５を生じさせることがある。
【００４１】
そのようなボイドの発生の問題に対処する一つのやり方は、非常に薄いプラスチック・フィルムを使用することであろう。これらのプラスチック・フィルムは、ボイドを非常に薄くして、その耐電圧を、パッツェンの法則（Paschen Law）に基づいて、十分なものにすることになる。計算によれば、５μｍより薄いプラスチック・フィルムが、ミリメータ当り２００ｋＶの電圧強度に到達するために十分であろうと言うことが示されている。
【００４２】
しかしながら、そのようなボイドの問題に対処する他のやり方もある。その一つが、図８の中に示されていて、それは、プラスチック・フィルムのウェブ１７，１７’，１７’’，１８，１８’を、エッジからエッジまでの間、重複無しで、且つ、厳しい許容範囲で、正確に巻付けることから構成される。
【００４３】
図９及び１０は、図７の中に示されている巻付けプロセスの間に、重複の発生を許容する他の代替形態を示している。ボイドは、この場合には、巻付けプロセスの間、ゲル状の（従って、半液体の）絶縁材料１９で満たされ、その際に、インクジェット・プリンターで使用されているものと同一の技術が使用され、この場合に、“インクジェット”は、概略的に示されたノズル２０から発射される。このアイディアは、新しいボイドが生ずるリスクを避けるために、ゲルの体積がボイドより大きくなければならないと言うことである。
【００４４】
図１１は、ボイドが生じないように、巻付けの前に、プラスチック・フィルムのウェブのエッジを機械的に形成することにより、ボイドの問題を避けることの他の可能性を示していて、この成形は、ここでは、前記フィルム・ウェブの横方向のエッジにチャンファ２１を設けることにより、従って、巻付けの前にこれらのエッジを機械的に鋭くすることにより行われ、それによって、フィルム状のレイヤが、重複領域の中であっても、互いに対して強く押し合っていることになる。
【００４５】
本発明は、当然ながら、いかなるやり方にせよ、上記の実施形態のみに限定されることはなく、その変更に対する多くの可能性は、添付された特許請求の範囲の中で規定されている本発明の範囲から逸脱すること無く、当業者にとって明らかであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧のためのＤＣケーブルであって、
絶縁レイヤ（１０）で周囲を取り囲まれた内側の導電体（８）を、少なくとも有し、
この絶縁レイヤは、内側の導電体とケーブルの周囲との間に掛けられる電圧に耐えるように構成されている、
ＤＣケーブルにおいて、
前記絶縁レイヤは、隔離された金属の領域（１３）をその上面にそれぞれ有する絶縁材料が重ね合わせられた複数のフィルム状のレイヤ（１２）により形成されていること、及び、
連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複し、それによって、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に、多数の小さなキャパシタを作り出すようになっていること、
を特徴とするＤＣケーブル。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載のケーブル、
前記絶縁レイヤが重ね合わせられた前記フィルム状のレイヤ（１２）の数は、１００より多く、または、５００より多く、または、１，０００より多く、例えば、２００〜１０，０００の範囲内である。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１または２に記載のケーブル、
前記各フィルム状のレイヤ（１２）の厚さは、０．５〜１００μｍ、または、１〜２０μｍ、または、１〜１０μｍの範囲内である。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１から３の何れか１項に記載のケーブル、
前記各金属領域（１３）は、２００ｎｍ未満、１００ｎｍ未満、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内の厚さ、または、１〜１０原子レイヤの厚さを有している。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項１から４の何れか１項に記載のケーブル、
前記金属領域の厚さ（１３）は、個々の前記フィルム状のレイヤの厚さの、１／５以下、１／１０以下、または、１／５０以下である。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１から５の何れか１項に記載のケーブル、
前記各金属領域（１３）は、１０ｃｍ２以下、または、１ｍｍ２〜５ｃｍ２の範囲内の面積を有している。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１から６の何れか１項に記載のケーブル、
前記金属領域（１３）は、個々の前記フィルム状のレイヤの上に島を形成し、互いに隣接するそのような島の間の距離は、実質的に、そのような島の幅と同一またはそれよりも短く、例えば、前記幅の０．１〜１倍の範囲内である。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項１から７の何れか１項に記載のケーブル、
連続する二枚のフィルム状のレイヤ（１２，１２’）の前記金属領域（１３，１３’）は、ケーブルの前記径方向に見たとき、互いに位置がずれている。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項１から８の何れか１項に記載のケーブル、
前記絶縁レイヤは、プラスチック・フィルム（１２）のウェブにより形成され、隔離された金属被覆領域（１３）が、ケーブルの前記導電体（８）の周りに、重ね合わされた複数のレイヤの状態で巻き付けられている。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項９に記載のケーブル、
前記プラスチック・フィルムのウェブ（１７，１７’，１７’’，１８，１８’）は、ケーブルの長手方向に対して互いに隣り合わせに配置された、フィルムのターンが重複しない状態で、巻き付けられている。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項９に記載のケーブル、
前記フィルム・ウェブ（１７）は、ケーブルの長手方向に対して連続するフィルム・ウェブのターンが、部分的に重複する状態で巻き付けられ、且つ、
フィルム部分が重複するエッジに作り出されるボイド（１５）が、ゲル状の絶縁材料（１９）で満たされている。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１から９の何れか１項に記載のケーブル、
前記フィルム・ウェブ（１７）は、ケーブルの長手方向に対して連続するフィルム・ウェブのターンが、部分的に重複する状態で巻き付けられ、且つ、
巻き付けられたフィルム・ウェブの横方向外側のエッジは、面取りされ（２１）、且つ、
ケーブルの長手方向に見たとき、連続する巻き付けられたフィルムは、互いに対して密着して重複されている。
【請求項１３】
高電圧のためのＤＣケーブルを製造するための方法であって、
絶縁材料のフィルム状のウェブ（１７）を、導電体（８）の周りに、隔離された金属の領域（１３）をその上面に有する重ね合わされた複数のレイヤ（１２）の状態で、巻き付けるステップを有し、
それによって、連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域が、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複して、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっていること、
を特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１から１２の何れか１項に記載のケーブルの使用であって、
例えば、５００〜１，５００ＭＷ、８００〜１，５００ＭＷ、または、８００〜１，２００ＭＷの範囲内の電力を、その中を通る高電圧の直流形態で伝送するための使用。
【請求項１５】
請求項１から１２の何れか１項に記載のケーブルの使用であって、
前記電圧が１０ｋＶ〜１，５００ｋＶ、１００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、４００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、または、８００ｋＶ〜１，５００ｋＶの範囲内の電力の伝送のための使用。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載のケーブルの使用であって、
前記電力が、前記ケーブルの中を流れる５００Ａ〜７ｋＡ、１ｋＡ〜ｋ７ｋＡ、または、２ｋＡ〜５ｋＡの範囲内の電流により伝送される使用。
【請求項１】
高電圧のためのＤＣケーブルであって、
絶縁レイヤ（１０）で周囲を取り囲まれた内側の導電体（８）を、少なくとも有し、
この絶縁レイヤは、内側の導電体とケーブルの周囲との間に掛けられる電圧に耐えるように構成されている、
ＤＣケーブルにおいて、
前記絶縁レイヤは、隔離された金属の領域（１３）をその上面にそれぞれ有する絶縁材料が重ね合わせられた複数のフィルム状のレイヤ（１２）により形成されていること、及び、
連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域は、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複し、それによって、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に、多数の小さなキャパシタを作り出すようになっていること、
を特徴とするＤＣケーブル。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載のケーブル、
前記絶縁レイヤが重ね合わせられた前記フィルム状のレイヤ（１２）の数は、１００より多く、または、５００より多く、または、１，０００より多く、例えば、２００〜１０，０００の範囲内である。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１または２に記載のケーブル、
前記各フィルム状のレイヤ（１２）の厚さは、０．５〜１００μｍ、または、１〜２０μｍ、または、１〜１０μｍの範囲内である。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１から３の何れか１項に記載のケーブル、
前記各金属領域（１３）は、２００ｎｍ未満、１００ｎｍ未満、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内の厚さ、または、１〜１０原子レイヤの厚さを有している。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項１から４の何れか１項に記載のケーブル、
前記金属領域の厚さ（１３）は、個々の前記フィルム状のレイヤの厚さの、１／５以下、１／１０以下、または、１／５０以下である。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１から５の何れか１項に記載のケーブル、
前記各金属領域（１３）は、１０ｃｍ２以下、または、１ｍｍ２〜５ｃｍ２の範囲内の面積を有している。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１から６の何れか１項に記載のケーブル、
前記金属領域（１３）は、個々の前記フィルム状のレイヤの上に島を形成し、互いに隣接するそのような島の間の距離は、実質的に、そのような島の幅と同一またはそれよりも短く、例えば、前記幅の０．１〜１倍の範囲内である。
【請求項８】
下記特徴を有する請求項１から７の何れか１項に記載のケーブル、
連続する二枚のフィルム状のレイヤ（１２，１２’）の前記金属領域（１３，１３’）は、ケーブルの前記径方向に見たとき、互いに位置がずれている。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項１から８の何れか１項に記載のケーブル、
前記絶縁レイヤは、プラスチック・フィルム（１２）のウェブにより形成され、隔離された金属被覆領域（１３）が、ケーブルの前記導電体（８）の周りに、重ね合わされた複数のレイヤの状態で巻き付けられている。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項９に記載のケーブル、
前記プラスチック・フィルムのウェブ（１７，１７’，１７’’，１８，１８’）は、ケーブルの長手方向に対して互いに隣り合わせに配置された、フィルムのターンが重複しない状態で、巻き付けられている。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項９に記載のケーブル、
前記フィルム・ウェブ（１７）は、ケーブルの長手方向に対して連続するフィルム・ウェブのターンが、部分的に重複する状態で巻き付けられ、且つ、
フィルム部分が重複するエッジに作り出されるボイド（１５）が、ゲル状の絶縁材料（１９）で満たされている。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１から９の何れか１項に記載のケーブル、
前記フィルム・ウェブ（１７）は、ケーブルの長手方向に対して連続するフィルム・ウェブのターンが、部分的に重複する状態で巻き付けられ、且つ、
巻き付けられたフィルム・ウェブの横方向外側のエッジは、面取りされ（２１）、且つ、
ケーブルの長手方向に見たとき、連続する巻き付けられたフィルムは、互いに対して密着して重複されている。
【請求項１３】
高電圧のためのＤＣケーブルを製造するための方法であって、
絶縁材料のフィルム状のウェブ（１７）を、導電体（８）の周りに、隔離された金属の領域（１３）をその上面に有する重ね合わされた複数のレイヤ（１２）の状態で、巻き付けるステップを有し、
それによって、連続するそのようなフィルム状のレイヤの前記金属領域が、ケーブルの径方向に見たとき、少なくとも部分的に互いに重複して、ケーブルの前記絶縁レイヤの中に多数の小さなキャパシタを作り出すようになっていること、
を特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１から１２の何れか１項に記載のケーブルの使用であって、
例えば、５００〜１，５００ＭＷ、８００〜１，５００ＭＷ、または、８００〜１，２００ＭＷの範囲内の電力を、その中を通る高電圧の直流形態で伝送するための使用。
【請求項１５】
請求項１から１２の何れか１項に記載のケーブルの使用であって、
前記電圧が１０ｋＶ〜１，５００ｋＶ、１００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、４００ｋＶ〜１，５００ｋＶ、または、８００ｋＶ〜１，５００ｋＶの範囲内の電力の伝送のための使用。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載のケーブルの使用であって、
前記電力が、前記ケーブルの中を流れる５００Ａ〜７ｋＡ、１ｋＡ〜ｋ７ｋＡ、または、２ｋＡ〜５ｋＡの範囲内の電流により伝送される使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１２−５１２５１１（Ｐ２０１２−５１２５１１Ａ）
【公表日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４１１０３（Ｐ２０１１−５４１１０３）
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６７７４２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６９３７０
【国際公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５０５０６３４４１）アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー (96)
【公表日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６７７４２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６９３７０
【国際公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５０５０６３４４１）アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー (96)
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