一种海上风电海缆生态防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种海上风电海缆生态防护装置，包括依次连接在海缆上的

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电海缆生态防护装置


[0001]本技术涉及海上风电
，特别是涉及一种海上风电海缆生态防护装置
。

技术介绍

[0002]海上风电建设呈“井喷式”增长
。2021
年中国海上风电新增装机容量达
2.64GW
，累计并网装机容量为
26.39GW
，跃居世界第一
。
风机基础及水下海缆安全稳定性是海上风电场建设中的关键，也是目前海岸动力学和海洋工程研究的前沿课题
。
[0003]研究表明，海底电缆故障占全球海上风电项目总财务损失的
77
％
。
海上风电海缆主要的破坏机制是由波浪和潮流与悬空海缆段的相互作用驱动的
。
由于波浪和潮流作用，桩基局部形成“马蹄形”冲刷坑，随着持续冲刷作用，使得埋于床面之下的海缆弯曲限制器部分进一步裸露，导致海缆和弯曲限制器来回摆动，诱发泥面接触点处弯曲限制器与抛石或铁板沙摩擦首先脱落失效，进而发展到海缆铠装钢丝与抛石或铁板沙摩擦，导体外露发生接地故障，保护装置失效最终导致海缆故障
。
同时，局部冲刷降低了桩基础与泥沙的接触面积，导致结构的承载能力降低，对桥梁结构具有极强的破坏性，且运营中的桩基结构受到冲刷侵蚀后维护难度较大，因此，亟需一种海上风电海缆生态防护装置
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种海上风电海缆生态防护装置，以解决上述现有技术存在的问题
。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0006]本技术提供一种海上风电海缆生态防护装置，包括依次连接在海缆上的
J
型导管
、
前置牺牲桩和若干个入泥端保护器，所述海缆的一端通过所述
J
型导管连接至海上风电桩；所述前置牺牲桩插入并固定连接至海底床面下方，所述海缆贯穿所述前置牺牲桩；所述海缆的另一端依次贯穿若干个所述入泥端保护器并伸入至海底床面下方；所述海缆的外侧从所述
J
型导管出口处至末尾的所述入泥端保护器之间套设有若干个首尾相连的弯曲限制器
。
[0007]优选地，所述入泥端保护器包括两个对称布置的固定环结构，两个所述固定环结构通过若干螺栓可拆卸连接；两个所述固定环结构靠近所述海缆的一侧安装有若干个滚动珠，所述弯曲限制器与所有所述滚动珠相抵接
。
[0008]优选地，所述固定环结构由内至外依次为海缆固定轴
、
固定支架和固定外圈，所述滚动珠可滑动设置在所述海缆固定轴内，所述海缆固定轴和所述固定外圈对应布置且两者之间通过所述固定支架固定连接
。
[0009]优选地，所述前置牺牲桩前后方向与左右方向依次交错开设有若干个透水孔；外侧套设有所述弯曲限制器的所述海缆贯穿所述前置牺牲桩上的一个的透水孔
。
[0010]优选地，所述透水孔的直径比所述弯曲限制器的直径宽
3cm
‑
5cm。
[0011]优选地，所述入泥端保护器设置有三个，靠近所述前置牺牲桩一侧的所述入泥端保护器部分位于所述海底床面上方；末尾所述入泥端保护器整体位于所述海底床面下方
。
[0012]优选地，所述
J
型导管固定连接在所述海上风电桩内部，所述
J
型导管出口从所述海上风电桩侧壁伸出
。
[0013]本技术公开了以下技术效果：
[0014](1)
通过前置牺牲桩结构，使得水流产生紊动耗散，能量衰减，有效地减少了后方桩基的冲刷，保障了结构安全；同时，将海缆固定在前置牺牲桩上，有效地减少了海缆的摆动幅值，降低了因弯曲过大导致的弯曲限制器及海缆破坏，因此，前置牺牲桩结构能极大地减少海缆事故，对于保障海上风电桩基结构安全具有重要意义；
[0015](2)
前置牺牲桩的多孔结构为海洋生物提供了稳定的栖息环境，促进了贝类
、
鱼类及珊瑚礁的生长，长期条件下形成人工鱼礁，增加了该地区的生物多样性；
[0016](3)
入泥端的海缆固定环可有效地减少弯曲限制器及海缆与床面的摩擦，同时解决的弯曲限制的扭转变形问题，减少断缆事故，降低海上风电场的运维成本，实现降本增效
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0018]图1为本技术的整体结构示意图；
[0019]图2为本技术中前置牺牲桩结构主视图；
[0020]图3为本技术中前置牺牲桩结构左视图；
[0021]图4为本技术中海缆入泥端保护装置结构示意图；
[0022]其中，
1、
海上风电桩；
2、J
型导管；
3、
弯曲限制器；
4、
前置牺牲桩；
5、
透水孔；
6、
入泥端保护器；
7、
海缆；
8、
紊流；
9、
冲刷坑；
10、
下切水流；
11、
海底床面；
12、
波流；
13、
滚动珠；
14、
海缆固定轴；
15、
固定支架；
16、
固定外圈；
17、
螺栓；
18、
固定环结构
。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围
。
[0024]为使本技术的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明
。
[0025]参照图1‑4，本技术公开了一种海上风电海缆生态防护装置包括依次连接在海缆7上的
J
型导管
2、
前置牺牲桩4和若干个入泥端保护器6，海缆7的一端通过
J
型导管2连接至海上风电桩1；前置牺牲桩4插入并固定连接至海底床面
11
下方，海缆7贯穿前置牺牲桩4；海缆7的另一端依次贯穿若干个入泥端保护器6并伸入至海底床面
11
下方；海缆7的外侧
从
J本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海上风电海缆生态防护装置，其特征在于：包括依次连接在海缆
(7)
上的
J
型导管
(2)、
前置牺牲桩
(4)
和若干个入泥端保护器
(6)
，所述海缆
(7)
的一端通过所述
J
型导管
(2)
连接至海上风电桩
(1)
；所述前置牺牲桩
(4)
插入并固定连接至海底床面
(11)
下方，所述海缆
(7)
贯穿所述前置牺牲桩
(4)
；所述海缆
(7)
的另一端依次贯穿若干个所述入泥端保护器
(6)
并伸入至海底床面
(11)
下方；所述海缆
(7)
的外侧从所述
J
型导管
(2)
出口处至末尾的所述入泥端保护器
(6)
之间套设有若干个首尾相连的弯曲限制器
(3)。2.
根据权利要求1所述的一种海上风电海缆生态防护装置，其特征在于：所述入泥端保护器
(6)
包括两个对称布置的固定环结构
(18)
，两个所述固定环结构
(18)
通过若干螺栓
(17)
可拆卸连接；两个所述固定环结构
(18)
靠近所述海缆
(7)
的一侧安装有若干个滚动珠
(13)
，所述弯曲限制器
(3)
与所有所述滚动珠
(13)
相抵接
。3.
根据权利要求2所述的一种海上风电海缆生态防护装置，其特征在于：所述固定环结构
(18)
由内至外依次为海缆固定轴
(14)、

【专利技术属性】
技术研发人员：段自豪，陈汉宝，陈松贵，胡杰龙，金瑞佳，赵旭，彭程，齐作达，王依娜，马隽，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：新型
国别省市：