[发明专利]风力发电机塔筒散热装置

说明书

本申请涉及风力发电技术领域，具体公开了风力发电机塔筒散热装置，其包括蓄水槽、降温部以及水流循环单元；蓄水槽环绕在塔筒的外周，且蓄水槽的顶部开口；降温部包括外筒套，外筒套内设有由弹性橡胶制成的包裹层，包裹层与外筒套围成压力空间；水流循环单元包括缸体和设置在缸体内的活塞；电缆的外周套设有箍紧环，箍紧环通过连杆与活塞连接；缸体的底部设有第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀连通蓄水槽和缸体，第二单向阀连通和压力空间；外筒套的下部设有连通压力空间的直径极小的泄压口，泄压口位于蓄水槽的上部并与蓄水槽连通。该装置可以减少电缆的晃动，防止电缆出现扭转，并促进塔筒内电缆的散热。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及风力发电机塔筒散热装置。

背景技术

风力发电机组理论寿命为20年之久，顶段塔筒电缆为悬空，随着机组运行，塔筒内电缆会随之摆动，虽原设计有电缆护圈以限定电缆甩动范围，但电缆和护圈间长期磨擦造成电缆外皮磨损，严重时形成接地放电，造成巨大损失。

对此段电缆加以固定、梳理、保护、散热和分隔，可以最大限度降低安全隐患，减少维护、服务的时间和成本。塔筒门加装散热系统也尽可能的降低机组运行过程中产生的热量，延长塔筒内电气元器使用寿命。

随着风力发电机组单机功率的不断增大，风力发电机组塔筒中的电缆数量也相应不断增多，当风向发生变化，机组自动对风偏航，或大风工况机组发电情况下，在塔筒中心初始自然下垂的电缆会左右上下来回晃动，撞击塔筒侧壁，引起电缆的扭转提拉，并且有不同程度的摩擦，长期以往，电缆撞表皮会由于撞击和摩擦受损坏。

现有的解决方法，一般是在电缆摩擦处裹上一层橡胶皮，起到缓解撞击力和降低摩擦的作用，但现场使用中，橡胶皮长期使用过程中因松动、老化等原因会做成移位甚至脱落，保护效果不理想，而且还需要人工对其进行不断维护，无法从根本上解决问题。机组运行过程中电气设备、电缆自身都会存在放热效应，电缆长时间在较热环境下，会提前老化，因此对电缆及塔筒进行散热同样是电缆防护的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供风力发电机塔筒散热装置，以减少电缆的晃动，防止电缆出现扭转，并促进塔筒内电缆的散热。

风力发电机塔筒散热装置包括设置在塔筒外部的蓄水槽、设置在塔筒内的降温部以及设置在降温部上方的水流循环单元；所述蓄水槽环绕在塔筒的外周，且蓄水槽的顶部开口；所述降温部包括外筒套，外筒套内设有由弹性橡胶制成的包裹层，包裹层与外筒套围成压力空间，且压力空间内设有贯穿压力空间的管体，管体的两端开口；

所述水流循环单元包括缸体和设置在缸体内的活塞，活塞仅可沿缸体的轴向往复滑动；电缆的外周套设有箍紧环，箍紧环通过连杆与活塞连接；缸体的底部设有第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀的进口端连通蓄水槽，第一单向阀的出口端连通缸体，第二单向阀的进口端连通缸体，第二单向阀的出口端连通压力空间；所述外筒套的下部设有连通压力空间的泄压口，泄压口的直径为0.2mm-0.6mm，且泄压口位于蓄水槽的上部并与蓄水槽连通。

本方案的原理在于：

由于箍紧环箍紧在电缆外周，当电缆摆动时，电缆将通过箍紧环带动缸体内的活塞运动；活塞在缸体内部滑动时，缸体内部的空间将发生改变。当缸体内部的空间增大时，缸体将通过第一单向阀吸入蓄水槽内的水；而当缸体内的空间减小时，缸体将通过第二单向阀向压力空间内压入水。随着压力空间内的水不断增加，压力空间内的压力不断增大，从而包裹层将向中部膨胀以握紧电缆。电缆振动速率越快、振动幅度越高，则缸体向压力空间内供入水的速率越高，压力空间内的压力也越大，从而包裹层握紧电缆的力度也越大，降低电缆振动和滑动的能力也越强，可以一定程度地降低电缆的扭转和提拉。当电缆停止振动后，压力空间内的压力将通过泄压口泄压，从而包裹层与电缆之间将出现间隙，使得多根电缆松开，有利于电缆的散热。

本方案的有益效果在于：