[发明专利]一种动态海缆水下锚固装置及海上风电系统

说明书

本发明涉及一种动态海缆水下锚固装置，包括重力基座，其底部插设在海底土壤中；第一限弯部，其包括设置在重力基座上的弯曲加强器，弯曲加强器内开设有第一贯通孔，弯曲加强器相对重力基座斜向上设置；锚固部，包括连接管，连接管的内侧壁上增设有第一柔性垫层，连接管设置在重力基座上且与弯曲加强器相对应，动态海缆经弯曲加强器穿设至连接管内并与第一柔性垫层过盈配合；第二限弯部，其包括弯曲限制器；弯曲限制器与连接管远离弯曲加强器的一端相连，弯曲限制器内开设有第二贯通孔。能够有效降低海缆舞动幅度和大幅轴向运动，降低动态海缆的疲劳失效风险，降低动态海缆应用在浅水海况时的受损伤概率。

技术领域

本发明涉及动态海缆水下保护技术领域，尤其是指一种动态海缆水下锚固装置及海上风电系统。

背景技术

随着海上风电的发展，浮式风电项目日益增多。从浮式平台到海底过渡至静态海缆的一段海缆为动态海缆，由于动态海缆长期承受波、浪、流及浮体运动的复杂作用，动态海缆会产生反复抽拉、左右舞动等运动，容易造成动态海缆疲劳失效。因此，为了保持动态海缆整体线型同时保证动态海缆安全运行，通常需要在动态海缆的触地点处加装一些水下保护装置。

现有的动态海缆触地点保护装置一般为基座加系链夹具的方式，利用夹具夹紧动态缆，并通过系链将夹具与基座连接起来，具有一定的限制位移作用，比较适合海底流速较小的深水海况。然而，在水深较浅的浮式风电项目中，海底流速和波浪较大，海缆在波浪及海流作用下轴向往复运动和舞动运动更大，现有的动态海缆触地保护装置对海缆运动的限制作用较小，不能对动态起到很好地保护作用，动态海缆容易受损失效，从而影响海上风电系统的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种动态海缆水下锚固装置，其能够有效降低海缆舞动幅度，限制海缆的大幅轴向运动，降低动态海缆的疲劳失效风险，进一步降低动态海缆应用在浅水海况时的受损伤概率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种动态海缆水下锚固装置，包括重力基座，所述重力基座的底部插设在海底土壤中；第一限弯部，包括弯曲加强器，所述弯曲加强器设置在重力基座上，所述弯曲加强器内开设有用于通过动态海缆的第一贯通孔，所述弯曲加强器相对所述重力基座斜向上设置以加强所述动态海缆的局部刚度，防止曲率突变；锚固部，用以固定动态海缆，其包括连接管，所述连接管的内侧壁上增设有第一柔性垫层，所述连接管设置在重力基座上且与所述弯曲加强器相对应，所述动态海缆经弯曲加强器穿设至所述连接管内并与连接管内的第一柔性垫层过盈配合；第二限弯部，用以限制动态海缆的弯曲程度，所述第二限弯部包括弯曲限制器；所述弯曲限制器与所述连接管远离弯曲加强器的一端相连接，所述弯曲限制器内开设有供动态海缆穿过的第二贯通孔，所述第一贯通孔、连接管和第二贯通孔依次连通，所述动态海缆依次通过所述第一贯通孔、连接管和第二贯通孔。

作为优选的，所述的动态海缆水下锚固装置还包括支撑部，所述支撑部包括法兰盘和支撑架；所述支撑架架设在所述重力基座上，所述法兰盘设置在所述支撑架的顶部，所述弯曲加强器设置在所述法兰盘上，所述法兰盘对弯曲加强器进行支撑固定。

作为优选的，所述法兰盘上开设有U形缺口，所述U形缺口与所述弯曲加强器中的第一贯通孔对应设置以通过动态电缆。

作为优选的，所述支撑部还包括导向槽道；所述导向槽道的一端与法兰盘远离弯曲加强器的一侧连接且与所述法兰盘上的U形缺口对应设置，所述导向槽道的另一端与所述锚固部中的连接管对应设置；所述动态海缆依次穿过所述弯曲加强器、U形缺口、导向槽道并进入至所述连接管内。

作为优选的，所述导向槽道的内侧壁上增设有第二柔性垫层，所述动态海缆穿设在导向槽道内并与第二柔性垫层过盈配合。

作为优选的，所述连接管远离所述弯曲加强器的一端增设有凸环，所述弯曲限制器的内侧壁上设有与所述凸环相配合的凹槽，所述凸环卡设在所述凹槽内。