安装传输电缆装置的方法制造方法及图纸

安装传输电缆装置的方法。本发明专利技术描述了一种安装海上风力涡轮机（2）的传输电缆装置（4）的方法，所述方法包括设置电缆保护组件（1）的步骤，其中，设置所述电缆保护组件（1）包括以下步骤：在海洋基础（3）处安装外部保护管（PP0），所述外部保护管（PP0）被实现为从电缆悬挂装置（33）延伸到海床（B）；以及穿过所述外部保护管（PP0）铺设内部保护管（PP1），以从所述电缆悬挂装置（33）延伸到另一目的地；并且其中，安装传输电缆装置（4）的所述方法还包括将所述传输电缆装置（4）朝向所述另一目的地（5）装入到所述内部保护管（PP1）中的步骤。本发明专利技术还描述了一种电缆保护组件（1）和一种风力涡轮机组件。种电缆保护组件（1）和一种风力涡轮机组件。种电缆保护组件（1）和一种风力涡轮机组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】安装传输电缆装置的方法

技术介绍

[0001]风力涡轮机所产生的电力通过传输电缆装置输出，该传输电缆装置包括从风力涡轮发电机悬挂下来穿过塔架并且随后到达外部的若干电力电缆。例如，在海上风力涡轮机的情况下，海底电缆将风力涡轮机连接到海上阵列中的另一个风力涡轮机或者连接到变电站。在这样的端点之间，海底电缆通常被铺设在海床上或者埋在海床下方的某一深度处。必须保护海底电缆免受损伤，例如免受渔船或类似物损伤。为了保护其内部中的电力电缆和通信电缆，海底电缆通常是铠装的，例如通过在电缆本体的一层中嵌入钢丝绞线，并且可包括若干嵌套的保护层。这种类型的电缆制造成本高，使得海底电缆通常非常昂贵。
[0002]对于每个海上风力涡轮机，都需要使海底电缆从风力涡轮机的支撑结构的上部水平延伸到海床。电缆悬挂装置（hang
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off）通常设置在支撑结构的上部水平处，以确保海底电缆的竖直部分不经受任何拉力。在一些已知的布置结构中，竖直的钢“J形管”可被附接到支撑结构的外部并且用于保护海底电缆的竖直部段免受损伤。在该J形管的基部处，海底电缆被引导到海床上或海床中。然而，海上风力涡轮机的一个已知问题是可能从支撑结构的脚部冲刷海床，并且随后，沉重的海底电缆不再从下方得到支撑。可能会引起海底电缆的损伤，从而导致昂贵的修理程序。
[0003]已知各种类型的支撑结构，例如导管架基础、三脚架基础等。另一类型的基础是单桩基础，其通过如下方式来准备，即：将单桩打入到海床中，并且随后，将过渡件安装到该单桩的暴露的上端上。该过渡件的上部水平高于海平面。风力涡轮机塔架被安装到该过渡件的上部水平，该过渡件可包括平台，以允许维修技术人员接近风力涡轮机塔架的基部。如上所述，J形管可被附接到该单桩的外部，并且电力电缆可通过该J形管被引导到海床的水平。
[0004]在替代方法中，电力电缆从风力涡轮机塔架向下延伸到过渡件的内部中，并且通过过渡件的基部处的孔到达海床。在这样的方法中不需要J形管。然而，海底电缆的安装变得更加困难，这是因为必须将海底电缆的端部引入通过相对小的孔并向上进入到过渡件中至电缆悬挂装置的水平。这通常使用电缆吊线完成，以将海底电缆拉入穿过该孔，并且使用远程操作的水下航行器（ROV）来推海底电缆，使用ROV的摄像机来监测该程序。然而，基础的基部处的能见度可能非常差，使得安装程序可能漫长且昂贵，并且由于能见度差而可能导致对海底电缆的损伤。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的一个目的在于提供一种保护海上风力涡轮机的传输电缆的改进方式。
[0006]该目的通过权利要求1的安装海上风力涡轮机的传输电缆装置的方法；通过权利要求7的电缆保护组件；以及通过权利要求13的风力涡轮机组件来实现。
[0007]根据本专利技术，安装海上风力涡轮机的传输电缆装置的方法包括设置电缆保护组件并且随后将传输电缆装置装入到该电缆保护组件中的步骤。设置该电缆保护组件包括在海洋基础处安装外部保护管的步骤，该外部保护管被实现为从风力涡轮机电缆悬挂装置（在
海洋基础的上部水平处）延伸到靠近海洋基础的基部的海床上的一点。本专利技术的方法包括以下后续步骤：穿过外部保护管铺设内部保护管，以从第一端点（例如，在电缆悬挂装置处）延伸到更远的第二端点，例如在海上阵列中的相邻风力涡轮机处、变电站处等。在安装电缆保护组件之后，传输电缆装置被装入到内部保护管中，以在第一端点和第二端点之间延伸。
[0008]本专利技术的电缆保护组件的一个优点在于它是一种保护传输电缆装置的经济方式。它可以是两个嵌套的中空管的简单布置结构。专利技术人已意识到，与仅使用单个中空管来容纳传输电缆装置时可能的保护相比，这种“管中管”布置结构为传输电缆装置提供了更高程度的保护。此外，该管中管式电缆保护组件使得可以避免在安装期间损伤传输电缆装置，如将在下面解释的。
[0009]一旦海洋基础准备就绪，即在风力涡轮机被安装在该基础上之前，该电缆保护组件就可被安置到位。通常，传输电缆装置将在风力涡轮机已被竖立之后被安装，即送入到内部保护管中，这是因为传输电缆将被连接到风力涡轮机的功率转换器。
[0010]根据本专利技术，用于海上风力涡轮机的传输电缆装置的电缆保护组件包括：外部保护管，其从海洋基础的电缆悬挂装置悬挂并且延伸到海床；以及内部保护管，其在该海上风力涡轮机与另一目的地之间延伸，该内部保护管从该电缆悬挂装置悬挂并且穿过外部保护管延伸到海床。
[0011]根据本专利技术，该风力涡轮机组件包括安装在海洋基础上的海上风力涡轮机，并且还包括本专利技术的电缆保护系统的实施例。
[0012]本专利技术的特别有利的实施例和特征通过从属权利要求给出，如在以下描述中披露的。视情况可结合不同权利要求类别的特征，以给出本文未描述的另外的实施例。
[0013]海上风力涡轮机的海洋基础可以是单桩基础、三脚架基础、导管架结构等。在下文中，在不以任何方式限制本专利技术的情况下，可假定该基础是引言中描述的类型的单桩基础，该单桩基础在过渡件的基部处具有孔。
[0014]在本专利技术的方法中，安装外部保护管的步骤优选地包括引导空的外部保护管穿过单桩的基部处的孔的步骤。优选地，该程序通过设置在过渡件的内部中的电缆悬挂装置的水平处的预先安装的电缆吊线和绞盘组件来促进。该电缆吊线可使用ROV来容易地安装，这是因为即使在基础的基部处的能见度差，引导细的电缆吊线穿过相对大的孔也不困难。电缆吊线的“内部”端在电缆悬挂装置水平处被固定到绞盘组件，而电缆吊线的“外部”端被暂时固定到单桩基础的外部，例如固定到过渡件的工作平台。
[0015]如技术人员将知道的，外部保护管可由安装船供应。电缆吊线的“外部”端可被收回并附接到外部保护管的自由端，该外部保护管可在卷筒上供应。可通过滚轮组件帮助退绕外部保护管，该滚轮组件用于从安装船“推”该管。同时，该电缆吊线被绕回到绞盘上。这种推拉动作可确保快速完成外部保护管的安装。ROV可用于帮助引导外部保护管的端部穿过所述孔。当该程序完成时，外部保护管的一端被固定在电缆悬挂装置水平处，并且外部保护管的另一端被暂时固定到过渡件的工作平台。
[0016]在下文中，在不以任何方式限制本专利技术的情况下，可假定外部保护管包括HDPE管，即由高密度聚乙烯制成的中空管。HDPE因其柔韧性和渗透性以及其承受压力的能力而受到青睐。外部保护管的壁厚度可在4 cm
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10 cm的范围内。这样的HDPE管的弯曲半径可为至少电缆的最小弯曲半径，例如2.4米。这样的外部保护管有效地保护电缆装置免受恶劣的海
上环境的影响，尤其是在支撑结构和海床之间的关键区域中。
[0017]在后续步骤中，内部保护管被推入到外部保护管中。同样，该内部保护管可由安装船供应。该内部保护管也可由HDPE制成。
[0018]外部保护管的自由端被收回并带到安装船，并且内部保护管的一端被插入到外部保护管中。优选地，外部保护管的内径超过内部保护管的外径至少20%。内部保护管可在卷筒上供应，并且如上所述可通过滚轮组件帮助退绕内部保护管，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种安装海上风力涡轮机（2）的传输电缆装置（4）的方法，包括设置电缆保护组件（1）的步骤，其中，设置所述电缆保护组件（1）包括以下步骤：
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在海洋基础（3）处安装外部保护管（PP0），所述外部保护管（PP0）被实现为从电缆悬挂装置（33）延伸到海床（B）；以及
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穿过所述外部保护管（PP0）铺设内部保护管（PP1），以从所述电缆悬挂装置（33）延伸到另一目的地；并且其中，安装传输电缆装置（4）的所述方法还包括将所述传输电缆装置（4）朝向所述另一目的地（5）装入到所述内部保护管（PP1）中的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述海洋基础（3）为单桩基础，并且安装所述外部保护管（PP0）的步骤包括引导所述外部保护管（PP0）穿过所述单桩基础（3）的基部处的孔（32）的步骤。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，安装所述外部保护管（PP0）的步骤通过设置在所述电缆悬挂装置（33）处的电缆吊线（6）和绞盘组件（60）来促进。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，安装所述内部保护管（PP1）的步骤包括将所述内部保护管（PP1）从安装船（7）推入到所述外部保护管（PP0）中。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，安装所述传输电缆装置（4）的步骤包括将所述传输电缆装置（4）在所述电缆悬挂装置（33）处推入到所述内部保护管（PP1）中。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤，即：将水（W）填充到所述传输电缆装置（4）与所述内部保护管（PP1）之间的空间中。7. 一种用于海上风力涡轮机（2）的传输电缆装置（4）的电缆保护组件（1），包括：
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外...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：