[发明专利]线缆支撑装置

说明书

本发明涉及线缆支撑装置。所述线缆支撑装置（1）被实现为在所述风力涡轮塔（2）的上部区域中支撑多个动力线缆线束（30B），该线缆支撑装置（1）包括：多个线缆引导件（10），其中线缆线束引导件（10）包括多个通孔（100），其中每个通孔（100）被实现成包绕包括多根动力线缆（30）的一个动力线缆线束（30B）；以及被实现成维持相继的线缆线束引导件（10）之间的偏移距离的偏移固定装置（11）。本发明也描述了一种风力涡轮；以及在风力涡轮的塔（2）的上部区域内安设根据本发明的线缆支撑装置（1）的方法。

技术领域

本发明描述了：被实现成在风力涡轮塔的上部区域在支撑多个动力线缆线束的线缆支撑装置；风力涡轮；以及将这种线缆支撑装置安设在风力涡轮塔的上部区域中的方法。

背景技术

风力涡轮的机舱通常借助于偏航接口被安装到塔，以便机舱能够偏航。这允许转子叶片在风中被最佳地定位。风力涡轮发电机所产生的电从发电机绕组输送到风力涡轮塔中的传输线缆装置，并且通常使用多个功率相线缆组（这取决于风力涡轮的额定功率）被输送。例如，来自4 MW发电机的功率能够在七组三相线缆上被输送，以致需要二十一条动力线缆。动力线缆从发电机延伸到塔内且向下穿过塔到达陆上或海底动力传输线。动力线缆本身是笨重的，并且必须被支撑在塔内。因此，在塔高度的大部分上，线缆通过基本竖直的静止传输线缆装置中的适当保持器被固定。

然而，动力线缆的上部（即，动力线缆装置的在发电机和塔内的静止固定的传输线缆装置之间的某段）必须允许机舱的偏航运动。通常是偏航驱动器能够沿任一方向转动机舱达完整两周。因此，动力线缆装置的这段必须是足够柔性的以便允许机舱的这种旋转运动。为此，在偏航驱动高度和传输线缆装置之间的柔性部分中的公知线缆布置（被称为动力线缆扭结布置或者动力线缆回路）试图保持线缆以便保持各个线缆分开并且保证在柔性部分的长度上均匀传输机舱的旋转移位。例如，在一种方法中，动力线缆扭结布置的各个线缆能够被传递穿过多个线缆引导件中的孔。多个线缆引导件能够被使用并且间隔开一定间隔。这样的设置确保了动力线缆扭结布置的各个线缆在这个柔性部分中的动力线缆的长度上保持以一定距离间隔开。

动力线缆通常是被封装在绝缘鞘中的粗铜线缆，并且仅具有有限程度的柔性。但是，当风力涡轮在其额定功率输出处或额定功率输出附近运转时，这样的线缆变热。当柔性部分扭结以跟随机舱的偏航运动时，动力线缆借助一些力能够被挤压在动力线缆所穿过的线缆引导孔的边缘上，以致线缆被加以应力。因此，热的动力线缆能够变得弯曲或者以其他方式扭转。例如，线缆的绝缘层能够被磨损，从而露出线缆芯（通常是扭结成线缆的多股铜电线）。反复的应力能够导致对线缆芯的损坏，例如单根铜股会断裂或折断。这样的损坏可能导致线缆起火。

与公知线缆引导装置有关的另一个问题是整个动力线缆回路是非常大且笨重的。通常，通过在一组接口动力线缆（其将发电机连接到固定到塔壁的传输线缆）上设置适当数量的线缆引导件来组装动力线缆回路。例如，每个均具有十二个通孔的八个线缆引导件能够以一定间隔被设置在一组十二条接口动力线缆上。通过将线缆引导件固定到一根或更多根动力线缆（例如通过使用线缆扎带）来固定线缆引导件沿着动力线缆回路的位置。然而，这样的扎带不应该太紧，因为需要一定的自由度来允许动力线缆在偏航运动期间相对彼此且相对线缆引导件扭结。因此，线缆引导件能够沿着动力线缆回路向下滑动，以致最终线缆引导件不再以规则间隔定位并且不能够满足其保持动力线缆分开且沿动力线缆回路的长度分布偏航运动的预期功能。

柔性部分或者动力线缆回路的长度能够是大约10-12米或者更长。一旦风力涡轮塔已经被竖立，则需要起重机将动力线缆回路吊装到位。起重机必须能够提升到对应于塔高度和动力线缆回路长度的总和的高度。这需求显著地增加安设风力涡轮的总体成本，尤其是在例如近海风场的困难地点时。

发明内容

因此，本发明的目标是提供在风力涡轮的发电机和塔之间设置动力线缆的改进方法。