[发明专利]用于水下部署的长型构件的保护组件、保持装置以及装配

说明书

本发明涉及一种用于保护长型构件(其例如可为线缆)的组件(10)，所述长型构件延伸穿过支承结构(其例如可以是风力涡轮机的支腿(12))中的开口。至少一个弯曲保护器，其可采用弯曲加强件(20a、20b)的形式，用于保护从支承结构露出的长型构件。保持装置(18)用于安装弯曲加强件。保持装置(18)和弯曲加强件(20a、20b)具有对齐的贯通通道以接收长型构件。保持装置(18)配置成将其自身锁定在支承结构中的开口中的适当位置。其具有用于容纳在支承结构中的开口中的主体(18)，该主体具有内端和外端。主体承载邻接部(78)。多个锁定构件(84)由主体承载，并且可相对于主体在缩回位置与延伸位置之间移动。锁定构件位于邻接部与主体的内端之间。可移动构件(其可形成为心轴(86))由主体(82)承载，并且可相对于主体(82)轴向移动，并且可附接至拉绳。具有致动机构，该致动机构配置成当可移动构件(86)相对于主体移动时在缩回位置和延伸位置之间移动锁定构件(84)。当组件(10)由拉绳拉入支承结构中的开口中时，保持装置的内端在外端之前，邻接部(78)接合支承结构(12)并阻止向内运动。可移动构件(86)相对于主体(82)沿向内方向移动，并且锁定构件(84)由此移动到其延伸位置，以将保持装置锁定在支承结构中。

技术领域

本发明涉及通过水下结构中的开口的长型柔性构件的保护。

在各种实际情况中，需要沿海床铺设大致在某种程度上柔性的长型构件，诸如电力线缆、脐状带或管道，以通过某种支承结构中的开口进入该支承结构。

背景技术

具体地，本发明决不排他地适用于保护用于从风力涡轮机传输电力的线缆。在海上风电场中，大量的电缆通常在海床上从单独的涡轮机延伸到收集站，该收集站从多个涡轮机接收电力，并且另外的线缆将电力从收集站向前传输到某种岸边设施。注意，本文中使用的术语“离岸”指在水中的装置，但并不意味着该装置离陆地的任何具体距离，并且应理解为包括在任何水体中的装置，其中，水体包括湖泊或河流，而不仅仅是海。风力涡轮机通常具有安装在驱动进入海床(或湖床等)的单桩上的中空支腿结构，并且可通过开口将线缆引入支腿结构。

在这一点上出现了一些技术挑战：

1.需要设置线缆的安装，即，用于将其拉入涡轮机的支承结构中；

2.在可能恶劣的环境中，需要保护线缆在安装过程中免受损坏。涡轮机例如经常由用于保护涡轮机的单桩基础的岩屑包围；

3.需要在线缆的设计寿命期间保护线缆随后受到损坏。具体地，需要保护线缆不受过弯的损坏。例如由于水流过线缆而引起的运动，如果线缆没有受到保护，则会导致过度的局部弯曲，特别是在线缆从涡轮机的支承结构露出的区域。

已知通过使用(a)弯曲加强件和(b)弯曲限制器来保护水下部署的长型构件免受局部物理损坏和过度弯曲。弯曲加强件是围绕长型构件放置的长套筒，通常为截头圆锥形状，具有一定程度的柔性，但是其足够硬，以防止长型构件在其内部遭受过小的曲率半径。弯曲限制器通常是一组通过连接部在线性链中彼此连接的部件，其允许一个部件相对于其相邻部件的有限范围的角运动。这些部件共同形成一个连续通道，长型件穿过该通道。因为弯曲限制器的这些部件的角运动范围有限，所以这些部件防止过小的曲率。

本发明可用于弯曲加强件或弯曲限制器。在权利要求书中使用的术语“弯曲保护器”包括这两种类型的装置。

WO2010/038056(Tekmar Energy Ltd.)描述了一种线缆保护组件，其在线性顺序布置中具有：

i.第一弯曲加强件，其布置在涡轮机的支承支腿内；

ii.“机械闩锁”，形成为具有向外突出的弹簧偏置的指状件的圆柱体。机械闩锁将容纳在支承支腿的壁中的开口中并与该开口接合，缆索通过该开口进入。一旦被拉入开口中，机械闩锁的指状件就向外弹起，以防止其被撤回；

iii.第二弯曲加强件，联接至所述闩锁；以及