[发明专利]新的塔架布线的发展

说明书

技术领域

用于风能转换器的电缆悬置设备、对应的安装方法和对应的定位板。

本发明涉及一种用于风能转换器的电缆悬置设备、一种对应的安装方法以及一种对应的定位板。

背景技术

风能转换器是将风的动能转换成电并将电供给至电力网的旋转式机器。

风能转换器通常包括布置在塔架上的机舱。机舱(也称吊舱)包括装配有叶片的转子头和连接至转子头以便与转子头一体旋转的主轴。而且，机舱能够绕着竖直轴线旋转以主动地或被动地跟随风向。

第一类型的机舱进一步包括连接至主轴的齿轮箱，所述主轴在接收供应至叶片的风力时旋转，以及包括由来自齿轮箱的输出轴驱动的发电机。根据具有这种结构的风能转换器，装配有叶片的转子头将风力转换成旋转力，而后主轴旋转而产生第一转速。第一转速经由连接至主轴的齿轮箱而得以增大，并且对应的第二更大的转速传输至发电机的转子。不具有齿轮箱的第二类型的机舱使用的是具有DC发电机的直接驱动涡轮。特殊的高功率电子设备将DC电转换成AC电。

由发电机产生的电能将通过安装在塔架中的电缆进行传送。由于机舱必须总是使转子转至风向并且偏转的理想范围是顺时针两圈和逆时针两圈，所以电力缆线将会承受高应力，并存在潜在性损坏风险。

图5是示出风能转换器的常规整体结构的示例的侧视图。

如图5所示，风能转换器1包括：布置在地基6上的塔架2；设置于塔架2的上端的机舱3，其能够绕着大致竖直轴线B旋转；以及设置于机舱3的转子头4，所述转子头4包括用于固定转子叶片5的毂，所述转子头4能够绕着大致水平轴线A旋转。

多个叶片5附接至转子头4以绕着旋转轴线A沿径向布置。因而，从转子头4的可变旋转轴线A的方向供应至叶片5的风力被转换成使转子头4绕着旋转轴线旋转的机械动力。

图6是图5的风能转换器的常规电缆悬置设备的示例。

如图6所示，机舱3(图6中仅仅示出了主框架的轮廓的一部分)支撑于轴承25，所述轴承25位于塔架2的顶部的平台20上。附图标记L1、L2、L3表示第一电缆、第二电缆和第三电缆，这些电缆将机舱3中未图示的发电机与电力网连接。为了简化起见，这里仅仅示出了三个电缆L1、L2、L3；然而，通常具有介于15到50个之间的电缆，这些电缆必须捆扎且从塔架2的顶部下放至塔架2的底部。

由于电缆L1、L2、L3的截面一般是150mm²或更大，并且其长度介于10到15m之间，所以必需设置用于解除应力的悬置装置、电缆引导装置和电缆间隔装置。

常规上，悬置装置实现为如图6中示意性地示出为H1、H2、H3的电缆托架设备。具体而言，各个电缆L1、L2、L3穿挂于电缆托架，所述电缆托架钩挂于机舱3的一部分，从而能够与机舱3一起旋转。

而且，设有具有通孔61的定位板31和具有通孔71的定位板32，电缆L1、L2、L3被导引穿过这些部件并通过电缆扎带而被夹紧在其中或固定于其上。定位板31、32通过相应的固定装置312、322而固定于塔架2的壁上。

如果机舱3旋转，那么电缆L1、L2、L3会被向上牵拉。

在第二定位板32的下方，经由所谓的电缆弯曲部L以及经由支撑圆柱体将电缆L1、L2、L3引导至塔架2的侧壁。支撑圆柱体40通过对应的固定装置41固定于塔架2的侧壁，在图6中所述固定装置41以虚线表示。

此外，设有附接至塔架2的侧壁的固定件50，所述固定件50比如通过夹紧机构或通过电缆扎带而将电缆L1、L2、L3固定在对应的通孔51、52、53中。

在机舱3旋转时，电缆弯曲部L能够沿着箭头P3的方向上下移动，从而改变电缆L1、L2、L3的自由长度。

应当指出，电缆弯曲部L的长度(一般2.5m)配置成使得各个电缆L1、L2、L3的扭转和上下运动能够得以吸收。

由于固定件50为不可枢转并且设有支撑圆柱体40，所以能够防止电缆的扭转被传送至塔架2的侧壁。

在机舱3转动达两圈时，电力缆线和悬置零部件将受到高应力。在转动时，电缆扎带能够损坏电缆的外套。定位板31、32的内表面也能够损坏电缆的外套。而且，由于电缆L1、L2、L3密集地包扎在定位板31、32处，所以存在与这些电缆相关的散热问题。换句话说，这种配置阻止充分的散热。

最后，电缆的布线以及电缆的引导的设立复杂。在机舱3连接至塔架2的顶部之后，所有塔架电缆都必须人工安装进定位板和固定件中，在使用电缆扎带的情况下，各个单独的电缆扎带必须手工固定。