一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构技术方案

一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构，所述风机系统主要包括自上而下依次布置的风机塔筒、过渡段及高桩承台基础，所述风机塔筒与过渡段通过法兰固定连接，过渡段的下端部垂直嵌入混凝土结构浇筑成的高桩承台基础内，过渡段内部空间的上部设置有内平台；所述过渡段的内壁上通过垂直设置的若干电缆支架布置有与所述电缆支架数量对应的接地端子，所述电缆支架朝向过渡段的轴心螺旋式设置在过渡段上，电缆支架远离过渡段内壁的一端设置有与该电缆支架同轴布置的接地端子，接地电缆自风机塔筒引下后与所述接地端子连接并通过接地端子及电缆支架与所述过渡段保持可靠的电气连接；所述过渡段的壁面上等高开设有至少两个电缆孔。

【技术实现步骤摘要】
一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构
本技术涉及风力发电机组领域，具体涉及一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构。
技术介绍
海上风电是近年来迅速发展的可持续能源业务，而高桩承台作为一种稳定的风机基础结构，在工程实践中得到广泛应用。由于高桩承台基础与风机塔筒的过渡段内空间狭小，而风机电缆一般根数较多、截面较大、弯曲半径较大，同时需要在过渡段内盘绕一圈以保证电缆的长度裕量。此外，风机塔筒与过渡段的法兰接口常因螺栓松动、对口不精确、锈蚀等原因导致接地电阻无法达到规范要求。如何在过渡段有限的空间内合理敷设电缆，同时保证风机塔筒的有效接地，一直是工程实践中的一大难点和研究重点。目前过渡段内的电缆一般采用在内平台或混凝土承台上盘绕一圈的敷设方式。在内平台上盘绕电缆时，电缆的布置占用了部分的检修和通行通道；在承台上盘绕电缆时，垂直的高差则会导致电缆的长度增加并加大电缆固定的难度。此外，目前工程实践中常在过渡段上部、风机塔筒下部靠近法兰位置，成对地增加数对接地端子，通过接地电缆进一步提高风机塔筒与过渡段的连接可靠性，达到冗余接地的目的。然而，该方法需要新增过渡段内壁的接地结构，必然引起接地材料的增加。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单、可有效节省电缆敷设的占用空间的兼容接地的电缆支持结构及布置方法。本技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构，所述风机系统主要包括自上而下依次布置的风机塔筒、过渡段及高桩承台基础，所述风机塔筒与过渡段通过法兰固定连接，过渡段的下端部垂直嵌入混凝土结构浇筑成的高桩承台基础内，过渡段内部空间的上部设置有内平台；所述过渡段的内壁上通过垂直设置的若干电缆支架布置有与所述电缆支架数量对应的接地端子，所述电缆支架朝向过渡段的轴心螺旋式设置在过渡段上，电缆支架远离过渡段内壁的一端设置有与该电缆支架同轴布置的接地端子，接地电缆自风机塔筒引下后与所述接地端子连接并通过接地端子及电缆支架与所述过渡段保持可靠的电气连接；所述过渡段的壁面上等高开设有至少两个电缆孔。进一步地，所述接地端子包括接地电缆连接终端及连接螺栓，所述电缆支架与接地端子的连接端面上开设有螺栓孔，所述接地电缆连接终端通过螺栓与所述电缆支架固定连接。进一步地，所述电缆孔位于内平台及高桩承台基础之间的过渡段壁面上，且所述电缆孔的数量为2-3个；所述电缆支架的末端边缘设置有45°倒角。一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构布置方法，包括如下步骤：1)确定过渡段的内径D及电缆孔的中心至内平台的垂直高差H；2)根据电缆特征确定电缆支架的水平最大跨距lmax及垂直最大跨距hmax；3)计算电缆支架数量n，n的获得方法如下：式(1)中符号表示向上取整数，式(1)中变量D、H、lmax、hmax的单位均为米，变量n的单位为根；4)计算电缆支架在水平方向的布置间隔角度θ，θ的获得方法如下：式(2)中变量θ的单位为度；5)计算电缆支架在垂直方向的布置间隔高度h，h的获得方法如下：式(3)中变量h的单位为米；6)以距离开关柜进线孔最近的电缆孔中心为起点，电缆支架沿朝向其它电缆孔的方向按水平间隔角度θ及垂直间隔高度h进行等距均匀布置。本技术的有益技术效果在于：(1)电缆支架布置于内平台与电缆孔之间区域，无需占用内平台以上人员操作、通行区域，节省了电缆敷设的占用空间；(2)电缆在盘绕的同时达到向上爬升的效果，无需下降至承台表面进行盘绕后再重新爬升，在保证电缆长度裕量的同时减小了电缆敷设的长度；(3)电缆支架末端设置接地端子，无需在过渡段内壁重复安装接地端子，节约了风机过渡段内的接地材料。附图说明图1为本技术所述电缆支持结构的整体结构示意图；图2为图1的A向结构示意图；图3为本技术所述接地端子的安装结构示意图；图4为图3的B向结构示意图。具体实施方式为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本技术的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本技术做进一步的阐述。如图1-4所示，本技术所述的一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构，所述风机系统主要包括自上而下依次布置的风机塔筒、过渡段1及高桩承台基础，所述风机塔筒与过渡段1通过法兰固定连接，过渡段1的下端部垂直嵌入混凝土结构浇筑成的高桩承台基础内，过渡段1内部空间的上部设置有内平台4，内平台4是工程人员在过渡段1内部进行检修、安装、操作的通行平台；所述过渡段1的内壁上通过垂直设置的若干电缆支架2布置有与所述电缆支架2数量对应的接地端子3，所述电缆支架2朝向过渡段1的轴心螺旋式设置在过渡段1上，电缆支架2远离过渡段1内壁的一端设置有与该电缆支架2同轴布置的接地端子3，电缆支架2采用圆柱体316L不锈钢，末端边缘采用45°倒角形式，避免对电缆产生机械损伤。接地电缆6自风机塔筒引下后与所述接地端子3连接并通过接地端子3及电缆支架2与所述过渡段1保持可靠的电气连接；所述过渡段1的壁面上等高开设有2-3个电缆孔5，且电缆孔5位于内平台4及高桩承台基础之间的过渡段壁面上，用于海缆从外部进入风机塔筒并连接至相关设备。参照图3所示，所述接地端子3包括接地电缆连接终端31及连接螺栓32，所述电缆支架2与接地端子3的连接端面上开设有螺栓孔33，所述连接螺栓32为M12螺栓，所述接地电缆连接终端31通过螺栓32与所述电缆支架2固定连接，所述接地端子3采用316L不锈钢材质，以适应海上的高盐雾、强腐蚀环境。一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构布置方法，包括如下步骤：1)确定过渡段的内径D及电缆孔的中心至内平台的垂直高差H；2)根据电缆特征确定电缆支架的水平最大跨距lmax及垂直最大跨距hmax；3)计算电缆支架数量n，n的获得方法如下：式(1)中符号表示向上取整数，式(1)中变量D、H、lmax、hmax的单位均为米，变量n的单位为根；4)计算电缆支架在水平方向的布置间隔角度θ，θ的获得方法如下：式(2)中变量θ的单位为度；5)计算电缆支架在垂直方向的布置间隔高度h，h的获得方法如下：式(3)中变量h的单位为米；6)以距离开关柜进线孔最近的电缆孔中心为起点，电缆支架沿朝向其它电缆孔的方向按水平间隔角度θ及垂直间隔高度h进行等距均匀布置。步骤2)中，根据电缆特征确定电缆支架2水平最大跨距lmax及垂直最大跨距hmax的方法可按表1进行。电缆特征lmaxhmax未含金属套、铠装的全塑小截面电缆0.41除上述情况外的中、低压电缆0.81.535kV及以上高压电缆1.53...

【技术保护点】
1.一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构，所述风机系统主要包括自上而下依次布置的风机塔筒、过渡段及高桩承台基础，所述风机塔筒与过渡段通过法兰固定连接，过渡段的下端部垂直嵌入混凝土结构浇筑成的高桩承台基础内，过渡段内部空间的上部设置有内平台；其特征在于：所述过渡段的内壁上通过垂直设置的若干电缆支架布置有与所述电缆支架数量对应的接地端子，所述电缆支架朝向过渡段的轴心螺旋式设置在过渡段上，电缆支架远离过渡段内壁的一端设置有与该电缆支架同轴布置的接地端子，接地电缆自风机塔筒引下后与所述接地端子连接并通过接地端子及电缆支架与所述过渡段保持可靠的电气连接；所述过渡段的壁面上等高开设有至少两个电缆孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种风机系统内兼容接地的电缆支持结构，所述风机系统主要包括自上而下依次布置的风机塔筒、过渡段及高桩承台基础，所述风机塔筒与过渡段通过法兰固定连接，过渡段的下端部垂直嵌入混凝土结构浇筑成的高桩承台基础内，过渡段内部空间的上部设置有内平台；其特征在于：所述过渡段的内壁上通过垂直设置的若干电缆支架布置有与所述电缆支架数量对应的接地端子，所述电缆支架朝向过渡段的轴心螺旋式设置在过渡段上，电缆支架远离过渡段内壁的一端设置有与该电缆支架同轴布置的接地端子，接地电缆自风机塔筒引下后与所述接地端子连接并通过接地端子及电缆支架与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙舒逸，黄开长，吴建国，张乐群，林克，徐菊华，黄琦，陈若春，黄玉佩，
申请(专利权)人：中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33