海上能量转换器装置的浮动连接器系统及安装该系统的方法制造方法及图纸

海上能量转换器装置的浮动连接器系统及安装该系统的方法。本发明专利技术提供了一种海上能量装置的浮动连接器和一种连接所述浮动连接器的方法。所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器提供了浮力。所述浮动连接器还包括至少两条缆线，所述至少两条缆线用于连接到所述海上能量装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。

Floating Connector System and Installation Method of Marine Energy Converter Device

【技术实现步骤摘要】
海上能量转换器装置的浮动连接器系统及安装该系统的方法本申请为申请日是2015年10月27日、申请号是201580057997.7、专利技术名称为“海上能量转换器装置的浮动连接器系统及安装该系统的方法”的中国申请的分案申请。对相关申请的交叉引用本申请要求了2014年10月27日提交的标题为“用于可断开的海上能量装置的阵列缆线的连接系统(ConnectionSystemforArrayCablesofDisconnectableOffshoreEnergyDevices)”的美国临时专利申请62/069,235的益处。美国临时专利申请62/069,235的内容在此以引用的方式并入。专利技术背景本专利技术涉及一种海上能量转换器单元。具体地讲，本文所公开的技术提供一种将阵列缆线连接到海上能量电场的单独海上能量转换器单元的新颖方式。专利技术概要本专利技术涉及海上能量电场的单独海上能量转换器(OEC)单元之间的(用于电力连接和通信的)阵列缆线连接。具体来说，本专利技术实现了每个单独OEC单元的快速断开连接和重新连接，同时保持在相邻OEC单元之间的能量和信息的流动。所公开的主题涉及一种海上能量装置的浮动连接器。所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器提供了浮力。所述浮动连接器还包括至少两条海底缆线，所述至少两条海底缆线用于连接到所述海上能量装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述海底缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。所公开的主题还涉及了一种安装海上能量转换器装置的浮动连接器系统的方法，所述方法包括：从海床拾取缆线阵列的预铺设区段的两个缆线端部。接着，在所述浮动连接器系统内连接所述两个缆线端部。所述连接器系统包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力。所述连接器系统还包括至少两条缆线，所述至少两条缆线用于将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置。所述连接器系统还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述至少两条海底缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条海底缆线的电路。所公开的主题还涉及了一种海上能量装置的浮动连接器，所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子。所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力。所述浮动连接器还包括单条缆线，所述单条缆线用于将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。所述单条缆线用于将最后一个海上能量转换器装置连接到一系列海上能量转换器装置。附图简述图1a-1c描绘了海上能量电场布局。图2描绘了具有用作位置保持系统的电缆的浮动I型管。图3示出了具有使用浮动I型管的多个海上能量转换器装置的海上能量电场。图4a-4b示出了海上能量转换器的断开连接。图5a示出了呈生产状态的电缆平台连接。图5b示出了呈被断开连接的I型管状态的电缆平台连接。图6提供了浮动I型管的部件的表示。图7描绘了浮动I型管、接头盒和电连接，其中盖件处于打开位置。图8a-8b提供了针对不同位置和环境条件的替代浮动I型管配置的表示。图9提供了用于海上能量电场的预铺设的阵列缆线的图示。图10示出了来自海上操锚船的浮动I型管的部署。图11描绘了使用拉头和导线的阵列缆线的安装。图12示出了处于浮动状况的浮动I型管的测试结果。详细描述以下所阐述的详细描述旨在作为主题技术的各种配置的描述，并且并不旨在表示可实践主题技术的唯一配置。附图并入本文，并且构成详细描述的一部分。详细描述包括具体细节，目的在于提供对主题技术的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚和显而易见的是，主题技术并不限于本文所阐述的具体细节，并且可以在无这些具体细节的情况下进行实践。在一些情况下，众所周知的结构和部件是以方框图的形式示出，以便避免模糊主题技术概念。背景部分中讨论的主题不应仅仅因为在
技术介绍
部分中被提及到而假定为现有技术。类似地，背景部分中提及的或与背景部分的主题相关联的问题不应被假定为在先有技术中已认识到。背景部分中的主题仅仅表示不同方法，在这些方法中和这些方法本身也可以对应于要求保护的专利技术的实现方式。参考所公开的技术进行以下详细描述。优选实现方式被描述来用于说明所公开的技术，而非限制该技术的范围，该技术的范围是由权利要求限定。本领域的普通技术人员将认识到说明书的各种等效变化。系统采用浮标(在本文中被标记为“浮动I型管”)，浮标是由长的桅状浮子构成，用作缆线I型管而来保护两条阵列缆线。在正常生产中，在使用可断开连接器时，浮动I型管被附接到再生能量装置，并且两条或更多条阵列缆线被连接到板载开关设备。这个概念允许OEC单元从位置上移走(例如，出于操作和维护要求)，而不失去与串联地连接的其它OEC单元的连接，从而使电场中的生产损失最小化。在不存在能量装置的情况下，浮动I型管可以在具有两条或更多条经连接的阵列缆线的位置浮动，并且用作位置保持系统。本专利技术还显著地减少了连接和断开时间，从而允许容易地使OEC断开连接并且被拖到岸边以进行维护操作。岸边进行维护有助于避免对用来进行海上作业的专用船的需要。本专利技术还使得容易在OEC的甲板水平处接取电缆端部。存在将OEC电场中的阵列缆线连接起来的不同方法。标题为“海上电力设备安装方法和系统(OffshoreElectricalPlantInstallationMethodandSystem)”的WO2013050755中描述了一种使用可干配合的连接器来安装海上海底电缆的方法。然而，在所引用的专利技术中，在连接后，连接器需要下降到海床，并且如果需要断开连接，就会向上拉回。标题为“具有预安装的系泊系统的可移除海上风力涡轮机(RemovableOffshoreWindTurbineswithPre-InstalledMooringSystem)”的美国专利号8,729,723B2中描述了一种可断开海上风力发电机，这种可断开海上风力发电机由具有两个或更多个风力涡轮机的浮动平台构成，其中浮动平台被连接到系泊线和阵列缆线连接到的第二浮子。支撑该风力发电机的平台根据风向围绕系泊平台自由旋转，更像是用于油气行业中使用的浮式生产储载(FPSO)单元的塔架。EP2110307B1中描述的“系泊系统”中描述的Pelamis概念还呈现了一种易于进行OEC的连接和断开的可断开的潜水浮标。然而，本专利技术还需要湿配合连接器，所述湿配合连接器可能不适应于多兆瓦OEC的电缆的高电压。近年，已发展了若干海上能量转换器OEC，用于开发位于海上的天然和再生能量(风、浪、流和其它能量)。根据位点深度，这些装置中的许多装置采用浮动支撑结构，如标题为“具有积水板的柱稳定的海上平台和用于支撑海上风力涡轮机的不对称的系泊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上能量转换器装置的浮动连接器系统，所述系统包括：浮标，所述浮标具有管和封闭隔间，所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力；至少两条缆线，所述至少两条缆线被配置为将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置；以及接头盒，所述接头盒被配置为联接到所述海上能量装置，并且被配置为使所述至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备，其中：所述封闭隔间容置所述接头盒，当所述至少两条缆线连接到所述接头盒，所述封闭隔间容置所述至少两条缆线的区段，以及当所述浮标被联接到所述海上能量装置时，通过所述接头盒可完成所述海上能量装置的所述开关设备与所述至少两条缆线之间的电连接。

【技术特征摘要】
2014.10.27 US 62/069,2351.一种海上能量转换器装置的浮动连接器系统，所述系统包括：浮标，所述浮标具有管和封闭隔间，所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力；至少两条缆线，所述至少两条缆线被配置为将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置；以及接头盒，所述接头盒被配置为联接到所述海上能量装置，并且被配置为使所述至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备，其中：所述封闭隔间容置所述接头盒，当所述至少两条缆线连接到所述接头盒，所述封闭隔间容置所述至少两条缆线的区段，以及当所述浮标被联接到所述海上能量装置时，通过所述接头盒可完成所述海上能量装置的所述开关设备与所述至少两条缆线之间的电连接。2.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其还包括吊眼板，所述吊眼板被安置在所述管的顶部处，所述吊眼板提供附接点，绞盘可附接到所述附接点，以便吊起所述浮动连接器系统。3.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中所述封闭隔间容纳加压空气，以便对所述浮动连接器系统的所述浮力进行控制。4.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中封闭隔间容纳被加压至某个水平的空气，所述水平使得所述浮动连接器系统被完全地浸没并且在水柱中的中间平衡位置处浮动。5.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其还包括一个或多个喇叭口，所述喇叭口安置在所述管的底部，所述喇叭口为弯曲加强件提供了附接点。6.如权利要求5所述的浮动连接器系统，其中所述弯曲加强件从位于所述管的所述底部的所述一个或多个喇叭口而延伸，并且向所述至少两条缆线中的每者的被所述弯曲加强件覆盖的区段提供刚性。7.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中当所述至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的所述开关设备时，由所述海上能量转换器装置生成的能量可从所述海上能量转换器装置传输到所述至少两条缆线。8.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中所述至少两条缆线中的至少一者电连接到岸边缆线并且电连接到所述海上能量装置的所述开关设备，由所述海上能量转换器装置生成的能量可通过所述岸边缆线被传输到岸边。9.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中所述浮标包括额外浮子，用于提供额外浮力。10.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中当所述至少两条缆线与所述开关设备断开连接时，可通过将任一对的所述至少两条缆线彼此连接而完成电路，并且所述浮标可在不断开所述电路的情况下解除与所述海上能量装置的联接。11.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中所述浮动连接器系统联接到的所述海上能量转换器装置被连接到一个或多个系泊线，以确保位置保持。12.如权利要求1所述的浮动连接器系统，其中：所述至少两条缆线从所述管的底端进入所述浮标，并且延伸到所述管的顶端；所述封闭隔间具有第一配置和第二配置，在所述第一配置中，所述浮标在顶端是气密的，在所述第二配置中，所述封闭隔间的内部是可接取的且所述浮标在顶端不是气密的；所述接头盒仅在所述第二配置中是可接取的；当所述浮标联接到所述海上能量装置且所述封闭隔间处于所述第二配置中时，可完成所述开关设备与所述至少两条缆线之间的电连接；以及当所述封闭隔间处于所述第一配置中且所述浮标与所述海上能量装置断开连接和部署时，在所述封闭隔间的顶端保留的空气为所述浮动连接器系统提供了浮力的主要来源。13.一种安装海上能量转换器装置的浮动连接器系统的方法，所述方法包括：从海床拾取缆线阵列的预铺设区段的两个缆线端部；以及在所述浮动连接器系统内连接所述两个缆线端部，其中所述浮动连接器系统包括：浮标，所述浮标具有管和封闭隔间，所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力；以及接头盒，所述接头盒被配置为联接到所述海上能量装置，并且被配置为使两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·切尔梅利，T·杜阿尔特，C·戈德罗，
申请(专利权)人：原理动力有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US