风力涡轮机和用于制造风力涡轮机的方法技术

风力涡轮机和用于制造风力涡轮机的方法。风力涡轮机(1)，包括：塔架(11)；可旋转地支撑在塔架(11)的顶部部分(9)的机舱(6)；将机舱(6)中产生的电能传到塔架(11)的底部部分(14)的主电缆(13)；及至少一个辅助电缆(19)，其从机舱(6)引导到顶部和底部部分(9、14)间的中间部分(23)和/或塔架(11)的底部部分(14)，其中主电缆(13)包括第一环(25)且至少一个辅助电缆(19)包括第二环(26)，且第一和第二环(25、26)构造用于彼此独立地补偿因机舱(6)相对塔架(11)旋转引起的相应电缆(13、19)的移动。因此，由机舱偏摆引起的辅助电缆的移动将不影响主电缆的移动。主电缆的移动。主电缆的移动。

【技术实现步骤摘要】
风力涡轮机和用于制造风力涡轮机的方法


[0001]本专利技术涉及风力涡轮机和用于制造风力涡轮机的方法。

技术介绍

[0002]风力涡轮机包括用于将转子的旋转能转换成电能的发电机。该发电机通常布置在大型塔架顶上的机舱中。在机舱中产生的电能借助于一个或多个重型电缆从机舱传输到塔架的底部部分。此外，辅助电缆另外从机舱被引导到塔架的中间部分或底部部分。例如，这些辅助电缆可包括用于连接机舱中的设置的电气电缆、数据电缆等。
[0003]在大多数现代风力涡轮机中，机舱通过偏摆轴承由塔架的顶部部分可旋转地支撑，以允许机舱相对于静止的塔架偏摆。以这种方式，风力涡轮机的转子定向可被调整到当前风向。机舱的这种方位旋转可包括机舱相对于塔架的多达两个半整圈(2.5乘以360度)。
[0004]将在旋转机舱中产生的能量传输到静止塔架的底部部分的主电缆的安装以及从机舱引导到塔架的中间部分或底部部分的任何辅助电缆的安装都需要考虑机舱相对于塔架的偏摆移动。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的在于提供一种改进的风力涡轮机和一种用于制造风力涡轮机的改进的方法。
[0006]因此，提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括：塔架；可旋转地支撑在塔架的顶部部分处的机舱；主电缆，其用于将在机舱中产生的电能传输到塔架的底部部分；以及至少一个辅助电缆，其从机舱引导到塔架的顶部部分和底部部分之间的中间部分和/或引导到塔架的底部部分。此外，该主电缆包括第一环，并且该至少一个辅助电缆包括第二环，并且该第一环和第二环被构造成用于彼此独立地补偿由于机舱相对于塔架的旋转而引起的相应电缆的移动。
[0007]机舱相对于塔架的旋转引起主电缆和该至少一个辅助电缆的移动，这是因为这些电缆在机舱中或机舱处的附接点相对于静止的塔架移动。这样的移动包括相应电缆的扭转以及竖直移动。由于主电缆和该至少一个辅助电缆各自包括处于塔架内的环，因此对由于机舱相对于塔架的旋转而引起的相应电缆的移动的补偿是可能的。
[0008]此外，第一环和第二环彼此分离地安装，使得它们可彼此独立地补偿所述移动。因此，该至少一个辅助电缆的包括扭转、弯曲和/或竖直移动的移动将不会影响主电缆的包括扭转、弯曲和/或竖直移动的移动，并且反之亦然。扭转移动特别是围绕轴线的旋转移动，该轴线布置成平行于相应电缆的纵向方向和/或处于塔架的已架设状态下的塔架高度。竖直移动特别是在平行于塔架高度的方向上的平移移动。
[0009]电缆的扭转能力，例如每米可允许的扭转，取决于其直径(粗细)和电缆构造。此外，电缆的弯曲能力，即可允许的最小弯曲半径，也取决于其直径(粗细)和电缆构造。与该至少一个辅助电缆相比，主电缆通常具有较大的直径并且不那么柔性。因此，与该至少一个
辅助电缆相比，主电缆具有较小的每米可允许扭转和较大的最小弯曲半径。因此，与该至少一个辅助电缆相比，主电缆需要其第一环的U形部分(或者S形或螺旋形部分)的更大弯曲半径。此外，与该至少一个辅助电缆相比，主电缆需要其第一环的更大的自由悬挂长度，以补偿在更大长度上的扭转移动。因此，由于第一环和第二环彼此分离，因此与第一环相比，第二环可构造成具有其U形部分(或者S形或螺旋形部分)的较小弯曲半径，并且具有较短的自由悬挂长度。
[0010]风力涡轮机是将风的动能转换成电能的设备。例如，风力涡轮机包括：转子，其具有各自连接到轮毂的一个或多个叶片；包括发电机的机舱；以及塔架，该塔架在其顶端处保持机舱。风力涡轮机的塔架可被连接到风力涡轮机的基础，例如处于海床或地面中的单桩或混凝土基础。
[0011]例如，风力涡轮机包括用于在塔架的顶部部分处可旋转地支撑机舱的偏摆轴承。第一环和第二环被构造成用于补偿机舱相对于塔架的偏摆移动。
[0012]所述主电缆特别是电力电缆。例如，主电缆为高压电缆，其用于传送具有高于10kV、高于30kV和/或高于50kV(例如，在32kV至72kV和/或66kV的范围内)的电压的电流。
[0013]主电缆通常是非常重的电缆。主电缆的重量例如为每米10kg或更重、每米14kg或更重、每米17kg或更重和/或每米20kg或更重。
[0014]例如，主电缆是在架设塔架之后被单件地并且一次性地(in one piece and one go)安装在塔架中。可替代地，主电缆例如也可分部分地安装在塔架中。例如，主电缆的第一部分可被安装在塔架的下部部分中，该下部部分包括例如底部和第一中间塔架部段。进一步地，主电缆的第二部分可被安装在例如塔架的上部部分中，该上部部分包括例如第二中间塔架部段和顶部塔架部段。
[0015]主电缆的上端例如被电连接到布置在机舱中的发电机单元或变压器单元。主电缆的下端例如被电连接到塔架的底部部分中(例如，处于开关装置平台上)的开关装置。
[0016]例如，该至少一个辅助电缆包括一个或多个电气电缆、一个或多个光纤电缆和/或一个或多个接地电缆。例如，该至少一个辅助电缆包括至少一个低压电缆，其用于传送具有低于1kV和/或在12至690V的范围内的电压的电流。
[0017]例如，该至少一个辅助电缆被构造成用于服务机舱中的一个或多个电气和/或电子装置。例如，该至少一个辅助电缆被构造成用于向该一个或多个电气/电子设置供能，用于该一个或多个电气/电子装置的电接地，和/或用于将数据传送到该一个或多个电气/电子装置或从该一个或多个电气/电子装置传送数据。
[0018]该至少一个辅助电缆的上端例如被电连接到布置在机舱中的接口单元和/或布置在机舱中的该一个或多个电气/电子装置。该至少一个辅助电缆的下端例如电连接在塔架的中间部分或底部部分中。
[0019]第一环和第二环特别是被布置在塔架内。
[0020]主电缆包括形成第一环的第一部分和与该第一部分连续的第二部分。因此，包括其第一环的主电缆是单件式元件。此外，形成第一环的主电缆的第一部分被构造成响应于机舱的偏摆而移动。主电缆的第二部分相对于沿主电缆从机舱到塔架的底部部分的方向布置在第一部分之后并且不受由于机舱的偏摆而引起的移动的影响。
[0021]与主电缆类似，该至少一个辅助电缆包括形成第二环的第一部分和与该第一部分
连续的第二部分。因此，包括其第二环的至少一个辅助电缆为单件式元件。此外，形成第二环的该至少一个辅助电缆的第一部分被构造成响应于机舱的偏摆而移动。该至少一个辅助电缆的第二部分相对于沿该至少一个辅助电缆从机舱到塔架的中间/底部部分的方向布置在第一部分之后并且不受由于机舱的偏摆而引起的移动的影响。
[0022]根据一个实施例，所述第一环和所述第二环中的每一个在沿相应电缆的方向上包括：所述机舱处的上部附接点；用于停止相应电缆的扭转移动的所述塔架中的中间附接点；以及用于停止相应电缆的扭转和竖直移动的所述塔架中的下部附接点，以及
[0023]所述第一环和所述第二环中的每一个包括处于其上部附接点和中间附接点之间的自由悬挂部分，和/或处于其中间附接点和下部附接点之间的U形部分。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力涡轮机(1)，包括：塔架(11)；可旋转地支撑在所述塔架(11)的顶部部分(9)处的机舱(6)；主电缆(13)，其用于将在所述机舱(6)中产生的电能传输到所述塔架(11)的底部部分(14)；以及至少一个辅助电缆(19)，其从所述机舱(6)引导到所述塔架(11)的所述顶部部分(9)和所述底部部分(14)之间的中间部分(23)和/或引导到所述塔架(11)的所述底部部分(14)，其中，所述主电缆(13)包括第一环(25)，并且所述至少一个辅助电缆(19)包括第二环(26)，并且所述第一环(25)和所述第二环(26)被构造成用于彼此独立地补偿由于所述机舱(6)相对于所述塔架(11)的旋转而引起的相应电缆(13、19)的移动。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述第一环(25)和所述第二环(26)中的每一个在沿相应电缆(13、19)的方向(D)上包括：所述机舱(6)处的上部附接点(27、33)；用于停止相应电缆(13、19)的扭转移动的所述塔架(11)中的中间附接点(28、34)；以及用于停止相应电缆(13、19)的扭转和竖直移动的所述塔架(11)中的下部附接点(29、35)，以及所述第一环(25)和所述第二环(26)中的每一个包括处于其上部附接点(27、33)和中间附接点(28、34)之间的自由悬挂部分(30、36)，和/或处于其中间附接点(28、34)和下部附接点(29、35)之间的U形部分(31、37)。3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中，所述第一环(25)和所述第二环(26)中的每一个包括U形部分(31、37)，并且所述第一环(25)的所述U形部分(31)相对于塔架高度(H)布置在比所述第二环(26)的所述U形部分(37)低的高度(H1)处。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第一环(25)和所述第二环(26)中的每一个包括自由悬挂部分(30、36)，并且所述第一环(25)的所述自由悬挂部分(30)的电缆长度(L1)大于所述第二环(26)的所述自由悬挂部分(36)的电缆长度(L2)。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述第一环(25)和所述第二环(26)中的每一个包括所述机舱(6)处的附接点(27、33)和所述塔架(11)中的一个或多个另外的附接点(28、29、34、35)，以及所述第一环(25)的所述一个或多个另外的附接点(28、29)相对于塔架高度(H)布置在比所述第二环(26)的所述一个或多个另外的附接点(34、35)低的高度(H1'、H1")处。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的风力涡轮机，包括：第一附接布置结构(38)，其用于在所述塔架(11)中形成所述第一环(25)，和/或用于在其中间附接点(28)和下部附接点(29)处附接所述第一环(25)，以及第二附接布置结构，其用于在所述塔架(11)中形成所述第二环(26)，和/或用于在其中间附接点(34)和下部附接点(35)处附接所述第二环(26)，其中，相对于塔架高度(H)，所述第一附接布置结构(38)布置在比所述第二附接布置结构(39)低的高度(H1'、H
1”)处。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的风力涡轮机，包括至少两个平台(40、41)，相对于处于所述塔架(11)的已架设状态下的塔架高度(H)，所述至少两个平台(40、41)布置在所述塔架(11)内的不同高度(H1'、H2')处，其中所述第一环(25)的U形部分(31)被布置在所述至少两个平台(40、41)中较低的平台(40)处，并且所述第二环(26)的U形部分(37)被布置在所述至少两个平台(40、41)中较高的平台(41)处，和/或所述第一附接布置结构(38)被布置在所述至少两个平台(40、41)中较低的平台(40)
处，并且所述第二附接布置结构(39)被布置在所述至少两个平台(40、41)中较高的平台(41)处。8.根据权利要求6或7所述的风力涡轮机，其中，所述第一附接布置结构(38)和所述第二附接布置结构(39)相应地包括第一和第二滑动器单元(42、55)，以用于在其中间附接点(28、34)处附接相应的环(25、26)和/或用于停止相应电缆(13、19)的扭转移动，所述第一和第二滑动器单元(42、55)中的每一个包括附接在所述塔架(11)内的滑动器壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
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：