[发明专利]风力涡轮机

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种风力涡轮机，其包括塔架、机舱以及具有至少一个滑环的滑环组件。第一缆线经由所述滑环组件的内孔延伸并且至少一条第二缆线经由所述至少一个滑环延伸。在所述第一缆线外周边和所述至少一个滑环的内周边之间形成一段屏蔽距离。本发明还涉及包括用于屏蔽风力涡轮机中缆线的至少一个滑环的滑环组件的用途。

背景技术

风力涡轮机一般包括塔架、机舱、至少一个叶片以及布置在所述塔架和所述机舱之间的偏转轴承。高压缆线从布置在所述机舱内的发电机拉出来、通过所述塔架的内部空间下到地面。通常，所述缆线具有60-110mm的直径。此高压缆线并不是从所述机舱延伸穿过所述塔架的内部的唯一缆线，但也有诸如信号缆线等等的其它附加缆线以相同的方式延伸穿过所述塔架。正常地，这些缆线被安装在所述高压缆线的外表面上。为了避免来自所述高压缆线的干扰，这些高压缆线必须设置有外部屏蔽，因此增加它的厚度、重量和成本。

在运作中，为了使所述叶片朝向风正确地取向，所述机舱围绕所述偏转轴承转动。这种转动被传输给缆线，从而同样地扭转或转动。为了允许这种扭转，所述缆线必须具有自由长度，所述自由长度在中心悬挂穿过所述塔架的上部部分。沿着所述塔架的下部部分，所述缆线被固定到所述塔架的内壁。沿着所述壁，所述附加缆线和所述高压缆线是分开的。这样，所述扭转一般只限制到缆线沿着所述塔架的上部部分的自由长度。

正常地，为了避免对缆线的任何损伤，所述机舱在必须重新转动回到其原始位置之前被允许转动大约五圈。

由于所述高压缆线需要避免布置在所述塔架内的附加缆线的干扰的额外屏蔽，因此所述高压缆线是昂贵并且笨重的。

此外，为了允许由于所述机舱的转动而扭转，所有缆线必须制作成具有额外长度，这附加地增加了所述缆线的重量和成本。

GB 2 167 612公布了一种风力涡轮发电机系统，其具有在机舱上安装的发电机，所述在机舱上安装的发电机设有滑环组件。来自所述发电机的功率缆线从所述机舱经由滑环延伸到所述塔架。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种针对上述技术和现有技术的改进。

特别是，目的是减少所述高压缆线的重量和成本。

另一目的是减少围绕所述高压缆线布置的外部屏蔽的需求。

根据第一方面，本发明通过风力涡轮机来实现，所述风力涡轮机包括塔架、布置在所述塔架顶端的机舱以及具有至少一个滑环的滑环组件，其中第一缆线经由所述滑环组件的内孔从所述机舱延伸到所述塔架，并且至少一条第二缆线经由所述至少一个滑环从所述机舱延伸到所述塔架，藉此在所述第一缆线的外周边和所述至少一个滑环的内周边之间形成一段屏蔽距离。

一个优点是所述第一缆线与所述至少一条第二缆线通过所述滑环组件而隔离，从而形成屏蔽。所述第一缆线延伸穿过所述滑环组件的内孔。所述第一缆线经由所述至少一个滑环延伸，例如使得所述至少一条第二缆线的第一部分连接到所述滑环组件的至少一个滑环。在所述至少一条第二缆线传输的信号和/或功率经过所述滑环组件。例如，所述至少一条第二缆线的第二部分可以连接到所述滑环组件的静止部件，并所述至少一条第二缆线的所述第二部分然后可以从所述滑环组件朝向所述塔架壁或布置在所述塔架内的梯子导向。如果配置有多条第二缆线，那么每条第二缆线连接到独立滑环。所述第一缆线可以是高压缆线或者类似缆线，并且所述至少一条第二缆线可以是诸如信号缆线、功率缆线、或者类似缆线的任何附加缆线。

另一个优点是减少所述第一缆线外部屏蔽的需要，这是由于所述第一缆线经由所述滑环组件与所述至少一条第二缆线隔离。不是在所述第一缆线使用外部屏蔽，而是通过所述滑环组件在所述第一缆线的外周边和所述至少一个滑环的内周边之间形成的屏蔽距离确保所述至少一个滑环布置在离所述第一缆线预定的距离以获得足够的屏蔽。所述屏蔽可以由布置在所述滑环组件的所述内孔中的空气、材料或者元件、或者是上述的组合来提供。通过减少对外部屏蔽的需求，所述第一缆线的重量和成本都减少。

此外的优点是由于所述至少一条第二缆线没有附连到所述第一缆线，所述第一缆线相对于所述至少一条第二缆线独立地并且自由地布置，并且反之亦然。因此，所述第一缆线可以在所述滑环组件的所述内孔内转动或扭转而不会转动或扭转所述至少一条第二缆线。还有，由于所述至少一条第二缆线连接到可旋转的所述滑环，所述至少一条第二缆线相对于所述第一缆线是自由旋转的。当所述机舱绕着所述偏转轴承转动时，所述第一缆线和所述至少一条第二缆线可以不必要相同程度地转动。