[发明专利]发电装置的电气连接系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置的电气连接系统，其具有设置在第一电缆一端的第一连接件和设置在第二电缆一端的、与第一连接件互补的第二连接件。本发明还涉及一种将电缆连接在发电装置的电气连接系统中的方法。

背景技术

电能获取装置，如风电装置如今都装配有铜电缆或铝电缆。由于上升的铜价，铝电缆装配得越来越多。特别是对于50m至150m高的风力发电轮，需要大量的电缆，从而使铝电缆的节约潜能巨大。

由于风电装置较高的高度而需要，然而不可能实现，将设置在风力发电装置塔内的发电机通过唯一的电缆与设置在装置基座内的变流器相连。因此，在单个塔区段中，分别预装配有电缆。为将单个区段的电缆彼此相连，必须将其在区段边界处导电地拧在一起或拼合在一起。如果使用铜电缆，将电缆拧在一起或拼合在一起则没有问题，因为在铜表面没有附着对导电性造成负面影响的材料，该材料风电装置运行期间会导致连接部位导电性的减弱。然而在使用铝电缆时情况则不一样。拼合连接必须受到保护不受环境影响。进而必须防止在过渡区域生成氧化铝，这会显著提高过渡电阻。对于承载有数十安培甚至数百安培的电缆，过渡电阻会导致高的功率损失。因此必须尝试，将连接位置处的电缆之间的过渡电阻设计得尽可能小。

因此，如今在区段边界建议使用各个区段的电缆的拼合连接。为此，将拼合套拧在电缆上。为此，工作人员必须爬上塔身，在区段边界对电缆进行整修和剥皮处理。接着，工作人员必须将电缆的剥皮端涂上导电膏。由此应当避免在铝线表面生成氧化铝。接着，工作人员必须将拼合套推上暴露的电缆端，并在一个费事的工艺过程中用多个螺栓与电缆拧在一起。这样形成的装配是费时且费钱的。另外，电气连接的质量不稳定，即，经一段时间，过渡电阻上升，因为导电膏不能完全阻止氧化铝的生成。

发明内容

以此为背景，本发明的目的在于，提供一种发电装置的电气连接系统，其能够以简单的方式装配。

该目的通过根据权利要求1的连接系统得以实现。

已知，铝电缆的拼接和螺栓连接是容易出错的，并不能实现足够小的过渡电阻。还已知，已知的装配方法非常费时。因此建议了，在各个电缆端设置容纳部和相应的销钉，它们能够彼此插接在一起。如此形成销钉，即，它能够设置为在容纳部中自锁的。

自锁可以作如下理解，即，容纳部中销钉的黏结摩擦导致了阻止销钉在容纳部中的轴向滑动和转动的阻力。在此，倾斜角以及销钉的表面粗糙度以及容纳部如此发生变化，即，自锁如此之强，从而吸收了电缆轴向作用的拉力。特别是对于风电装置，可以在区段边界的电缆之间进行连接。在区段中预集束的电缆可以如此设计，即，在区域边界设置有根据本发明的销钉，而另一区段相对的电缆设置有根据本发明的容纳部。工作人员仅需将销钉推入容纳部，从而使电缆电气地、而且机械地彼此相连。容纳部中螺栓的自锁导致了，彼此插接起来的电缆由于其自重不再彼此分离。就是说，根据本发明的连接是力配合的，其中维持力要大于由电缆重力造成的拉力。通过由区段边界直至第一固定点的电缆重量造成的重力处于区段内部。电缆区段的重量向容纳部和销钉之间的插接连接施加拉力。

还有可能，预集束的电缆在各个区段中的区段边界之前消减较短的一部分长度，并且设置有容纳部或销钉。然后区段边界通过连接电缆进行桥连，该连接电缆具有与在区段边界预集束的电缆互补的连接件。工作人员仅需将连接电缆推入各个预集束的电缆的电缆端的容纳部或销钉，即获得电缆的机械连接以及电气连接。

根据有利的实施例建议，第二连接件是在容纳部中自锁的锥形销，其中，特别是容纳部在锥形销推入方向上变窄。锥形销优选为圆柱状锥形销，其倾角如此设置，即，它设置为在容纳部中自锁。容纳部优选为与锥形销互补的圆柱体。

容纳部形成为锥形销，由此，电缆的角度位置不产生任何影响，这简化了电缆的装配。工作人员仅需将锥形销推入容纳部并固定住。电缆然后在机械上和电气上彼此相连。

连接件的直径大致相当于电缆直径。然而也有可能，对于多段连接系统，每一段设置有不同直径或不同形状的连接件。由此可以对例如三段系统的每一段分派具有不同直径的销钉、容纳部组对。特别对于风电装置，每个段使用三至七条电缆，从而使每个区段预集束有九至二十一条电缆。该电缆必须逐段对应地与另外区段的各个电缆相连。为了避免错误连接，每个段装配有各自的连接件的对，其中，各个段的连接件彼此并不互补且不相匹配。工作人员可以进行装配，而无需担心，装配出段不对应的连接。确保了，彼此相属的电缆彼此电气连接。