对相关申请的交叉引用本申请要求了2014年10月27日提交的标题为“用于可断开的海上能量装置的阵列缆线的连接系统(connectionsystemforarraycablesofdisconnectableoffshoreenergydevices)”的美国临时专利申请62/069,235的益处。美国临时专利申请62/069,235的内容在此以引用的方式并入。发明背景本发明涉及一种海上能量转换器单元。具体地讲，本文所公开的技术提供一种将阵列缆线连接到海上能量电场的单独海上能量转换器单元的新颖方式。发明概要本发明涉及海上能量电场的单独海上能量转换器(oec)单元之间的(用于电力连接和通信的)阵列缆线连接。具体来说，本发明实现了每个单独oec单元的快速断开连接和重新连接，同时保持在相邻oec单元之间的能量和信息的流动。所公开的主题涉及一种海上能量装置的浮动连接器。所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器提供了浮力。所述浮动连接器还包括至少两条海底缆线，所述至少两条海底缆线用于连接到所述海上能量装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述海底缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。所公开的主题还涉及了一种安装海上能量转换器装置的浮动连接器系统的方法，所述方法包括：从海床拾取缆线阵列的预铺设区段的两个缆线端部。接着，在所述浮动连接器系统内连接所述两个缆线端部。所述连接器系统包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力。所述连接器系统还包括至少两条缆线，所述至少两条缆线用于将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置。所述连接器系统还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述至少两条海底缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条海底缆线的电路。所公开的主题还涉及了一种海上能量装置的浮动连接器，所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子。所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力。所述浮动连接器还包括单条缆线，所述单条缆线用于将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。所述单条缆线用于将最后一个海上能量转换器装置连接到一系列海上能量转换器装置。附图简述图1a-1c描绘了海上能量电场布局。图2描绘了具有用作位置保持系统的电缆的浮动i型管。图3示出了具有使用浮动i型管的多个海上能量转换器装置的海上能量电场。图4a-4b示出了海上能量转换器的断开连接。图5a示出了呈生产状态的电缆平台连接。图5b示出了呈被断开连接的i型管状态的电缆平台连接。图6提供了浮动i型管的部件的表示。图7描绘了浮动i型管、接头盒和电连接，其中盖件处于打开位置。图8a-8b提供了针对不同位置和环境条件的替代浮动i型管配置的表示。图9提供了用于海上能量电场的预铺设的阵列缆线的图示。图10示出了来自海上操锚船的浮动i型管的部署。图11描绘了使用拉头和导线的阵列缆线的安装。图12示出了处于浮动状况的浮动i型管的测试结果。详细描述以下所阐述的详细描述旨在作为主题技术的各种配置的描述，并且并不旨在表示可实践主题技术的唯一配置。附图并入本文，并且构成详细描述的一部分。详细描述包括具体细节，目的在于提供对主题技术的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚和显而易见的是，主题技术并不限于本文所阐述的具体细节，并且可以在无这些具体细节的情况下进行实践。在一些情况下，众所周知的结构和部件是以方框图的形式示出，以便避免模糊主题技术概念。背景部分中讨论的主题不应仅仅因为在
背景技术：
：：部分中被提及到而假定为现有技术。类似地，背景部分中提及的或与背景部分的主题相关联的问题不应被假定为在先有技术中已认识到。背景部分中的主题仅仅表示不同方法，在这些方法中和这些方法本身也可以对应于要求保护的发明的实现方式。参考所公开的技术进行以下详细描述。优选实现方式被描述来用于说明所公开的技术，而非限制该技术的范围，该技术的范围是由权利要求限定。本领域的普通技术人员将认识到说明书的各种等效变化。系统采用浮标(在本文中被标记为“浮动i型管”)，浮标是由长的桅状浮子构成，用作缆线i型管而来保护两条阵列缆线。在正常生产中，在使用可断开连接器时，浮动i型管被附接到再生能量装置，并且两条或更多条阵列缆线被连接到板载开关设备。这个概念允许oec单元从位置上移走(例如，出于操作和维护要求)，而不失去与串联地连接的其它oec单元的连接，从而使电场中的生产损失最小化。在不存在能量装置的情况下，浮动i型管可以在具有两条或更多条经连接的阵列缆线的位置浮动，并且用作位置保持系统。本发明还显著地减少了连接和断开时间，从而允许容易地使oec断开连接并且被拖到岸边以进行维护操作。岸边进行维护有助于避免对用来进行海上作业的专用船的需要。本发明还使得容易在oec的甲板水平处接取电缆端部。存在将oec电场中的阵列缆线连接起来的不同方法。标题为“海上电力设备安装方法和系统(offshoreelectricalplantinstallationmethodandsystem)”的wo2013050755中描述了一种使用可干配合的连接器来安装海上海底电缆的方法。然而，在所引用的发明中，在连接后，连接器需要下降到海床，并且如果需要断开连接，就会向上拉回。标题为“具有预安装的系泊系统的可移除海上风力涡轮机(removableoffshorewindturbineswithpre-installedmooringsystem)”的美国专利号8,729,723b2中描述了一种可断开海上风力发电机，这种可断开海上风力发电机由具有两个或更多个风力涡轮机的浮动平台构成，其中浮动平台被连接到系泊线和阵列缆线连接到的第二浮子。支撑该风力发电机的平台根据风向围绕系泊平台自由旋转，更像是用于油气行业中使用的浮式生产储载(fpso)单元的塔架。ep2110307b1中描述的“系泊系统”中描述的pelamis概念还呈现了一种易于进行oec的连接和断开的可断开的潜水浮标。然而，本发明还需要湿配合连接器，所述湿配合连接器可能不适应于多兆瓦oec的电缆的高电压。近年，已发展了若干海上能量转换器oec，用于开发位于海上的天然和再生能量(风、浪、流和其它能量)。根据位点深度，这些装置中的许多装置采用浮动支撑结构，如标题为“具有积水板的柱稳定的海上平台和用于支撑海上风力涡轮机的不对称的系泊系统(column-stabilizedoffshoreplatformwithwater-entrapmentplatesandasymmetricmooringsystemforsupportofoffshorewindturbines)”的美国专利号8,471,396b2或以上所引用的pelamis概念中描述的windfloat。这些浮动oec的一个优点是能够被拖到岸边以进行维护操作，从而避免使用昂贵海上起重机或施工船。然而，这样做时，必须要使连接到oec的所有系泊线和阵列缆线断开连接。此外，大多数的海上能量电场都依赖于阵列缆线，从而以串联的方式连接若干单元。图1a-1c描绘了海上能量电场布局，包括位置保持系统100、阵列电缆110、岸边缆线112和oec装置102-108。在具有多个oec装置102-108(参见图1a)的海上电场的情况下，移走oec装置106将意味着失去与oec装置102-104的连接，这些oec装置在一个oec装置(即，oec装置106)已经断开连接后进行连接，如图1b所示。通过使用浮动浮标114连接两条阵列缆线，本发明将允许在移走oec装置的同时，保持电力在海上再生电场内流动，如图1c所示。如图2所示，本发明采用了浮动i型管202，浮动i型管能够支撑连接到每个再生能量装置的两条或更多条电缆204。当由于运作和维护操作需要移走能量装置时，可使浮子简单地与平台断开连接并下降到海平面。当将oec断开连接并拖到岸边进行修理时，电缆可以用作该浮子的位置保持系统。一旦已将oec进行修理、拖回海上并重新连接到系泊系统，i型管可能会被拉回平台并刚性连接到平台，以便用作永久i型管。这个系统确保即使移走平台，电力仍然流向相邻的涡轮机。在一些实施方案中，本发明还可应用于一系列装置中的最后一个再生能量装置。在这种情况下，单条缆线可以延伸穿过i型管，并且将装置连接到电网。在最后一个单元将需要被断开连接的情况下，i型管保持在适当位置处，从而使得电缆在表面水平上浮动。连接和断开方法如图3所示，在正常操作过程中，浮动i型管202刚性地附接到oec302。为了将i型管202与平台304断开连接，浮动i型管202将下降至其浮动吃水深度处，如图4a-4b所示，然后利用小型支援船将其拉离oec。只有在oec位置保持系统断开连接时才必需要这样。浮子被设计为用于在oec在岸上以进行操作和维护活动时支撑两条或更多条电缆。在部署前，浮动i型管的封闭隔间可以被加压以保证所需浮力。在主要运作和维护操作之后，可使平台到达位置并且挂在其系泊系统。然后，反转断开连接过程，并且可以利用小型船来将i型管浮子推回平台。位于oec的底部的护板将会将浮标引导到适当位置，从而限制浮动i型管的运动。在oec上的绞盘可以用来拉起浮子，对于浅水位置，这将需要低于15吨的张力。然而，张力要求可根据水深而变化。电缆连接为了允许在大型运作和维护操作的情况下进行阵列缆线的电导体的快速连接和重新连接，可以使用典型可分离高压t型连接器(例如，如nexans或nkt目录中所述)。为了将阵列缆线与oec单元连接，可以采用接头盒。至少一个接头盒将位于浮动i型管上。在正常生产过程中，两条或更多条海底缆线502被连接到所连接到i型管的顶部的接头盒506上的oec开关设备的预接线的oec缆线504，如图5a所示。接头盒506将允许通过使用工业标准可分离电连接器来进行导体的快速断开连接和重新连接。当oec生产能量时，延伸穿过i型管的两条海底缆线502被连接到来自在oec单元上的开关设备的缆线504。如果需要取出oec，那么来自oec开关设备的缆线504与在浮动i型管上的接头盒506断开连接。在这种状况下，电力可以在两个相邻oec之间流动，并且i型管已准备好进行部署，如图5b所示。浮动i型管部件图6呈现了本发明的浮动i型管202的部件。浮动i型管202包括吊眼板602、封闭隔间604、i型管606和喇叭口608。吊眼板602提供用于在与oec连接和断开期间操纵i型管202的装置(例如，将i型管吊起到oec)。它还便于移走封闭隔间604的盖件，以便实现对电连接器的维护接取。这个封闭隔间604在正常生产和浮动情况下为缆线电连接器提供了所需保护。根据oec单元类型和水深，浮动i型管的相对尺寸可以不同。如图7所示，其描绘了浮动i-型管接头盒和电连接，连接器的尺寸以及连接器的最小弯曲半径将会促成该布置的总体尺寸。图6中的i型管606保护电缆免于悬挂在喇叭口608的出口处。在使用空气密封法兰保证浮动i型管的气密性时，i型管606和封闭隔间604可由标准钢管制造出来。典型尺寸可为在0.6至1.5米之间变化的直径，以及取决于oec的设计的长度。可对封闭隔间604和i型管606进行加压，以便将水位下降至低于浮动i型管的平均浮动水平。i型管内的剩余水位将有助于在浮动模式下稳定i型管。喇叭口管在缆线出口点处为弯曲加强件610提供了连接点。来自涡轮机的缆线将连接到浮动i型管上的接头盒506。图7示出了在连接到oec时的浮动i型管202、接头盒506和电连接器702。如图7进一步所示，可吊起该封闭隔间的盖件704以提供对电连接器702的接取，从而允许运作和维护操作。该封闭隔间的盖件704可在操作持续时间期间存储在甲板708上。在作业完成后，再次覆盖封闭隔间以保护电连接。在安装过程中，使用i型管的顶部上的a型框架706来将其连接到平台、打开封闭隔间，并且拉动电缆穿过i型管。在一些实施方案中，无法通过i型管202提供足够浮力，并且因此额外浮子区段802可能是必需的，如图8a所示。对于一些位置，在高流速或大水深的情况下，可以采用浸没设计，如图8b所示。在这种情况下，电缆204直接地连接到平台水平。当部署i型管202时，浮标804可以被完全地浸没并且在水柱中的中间平衡位置处浮动。安装方法本发明实现了两种可能安装方法，根据两种方法，在oec被连接到它们位置保持系统后，在oec单元安装或后铺设前，可预铺设阵列缆线。阵列缆线预铺设由于浮动i型管浮标具有使用阵列缆线作为其位置保持系统维持位置的能力，因此它可在oec单元安装到位前进行部署。然后，在将实际oec单元运输到位置前，将会安装阵列缆线网络。图9示出了用于海上能量电场的预铺设的阵列缆线902。这种安装方法首先将会通过将阵列缆线的所有区段预铺设在海床上而开始。两个缆线端将会被部署在靠近每个oec的位置。在使用操锚船运送浮动i型管202时，将会从海床拾取两个缆线端部并使其在浮动i型管202内连接。图10示出了在海上能量电场的阵列缆线902的预铺设操作过程中来自海上操锚船1002的浮动i型管202的部署。然后，操锚船将会将浮动i型管202部署在海上能量电场的第一oec的位置上，并且接着移向下一oec位置来重复过程并安装新的浮动i型管。然后，可以将oec单元运输到位置。一旦紧固到其位置保持系统，浮动i型管将通过上述装置联接到oec单元。阵列缆线后铺设例如，在oec安装在它们位置上并连接到它们位置保持系统后，也可以后铺设阵列缆线。在这种情况下，浮动i型管202可在其在岸上最终组装阶段期间准备好连接到oec。然后，在使用拉头和导线从oec拉出缆线时，可以如同在固定i型管的情况下那样安装阵列缆线902，如图11所示。浮动i型管的生存性当与oec单元断开连接时，浮动i型管被设计为在其现场的各种环境条件下生存。这种设计针对在其浮动状况下在1年风暴事件期间的特定位置进行研究(如图2所绘)。在考虑到由于在结构上的波和流而造成的流体动力学负载的情况下，数字代码orcaflex用于分析浮动i型管。考虑具有联合北海波浪观测项目(jonswap)频谱的不规则波，其中有效波高在3至7.65米的范围内，其中波的周期为13.6秒。结果概述在图12中示出。浪涌和摇摆的水平偏移(分别为“xx”和“yy”)示出不会对相邻oec单元造成影响的约束运动。保证最小气隙，从而确保i型管未完全地浸没。上述度量并不代表可分析的详尽特征列表，因为可以并入其它度量。另外，度量可单独使用或彼此组合使用。因此，说明本文所公开的技术的使用的实例不应被认为是限制性的或优选的。以上所提供的实例仅仅用于说明所公开的技术，而不使其过于复杂。预期不会说明所有所公开的技术。本领域的普通技术人员将会了解，本公开的一个或多个实现方式存在许多潜在应用，并且因此，本文所公开的实现方式不旨在以任何方式来限制本公开。所公开的主题还涉及一种海上能量装置的浮动连接器。所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器提供了浮力。所述浮动连接器还包括至少两条海底缆线，所述至少两条海底缆线用于连接到所述海上能量装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述海底缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。在一些实施方案中，所述浮动连接器可以包括吊眼板，所述吊眼板被安置在所述柱状浮子的顶部处，其中所述吊眼板提供附接点，绞盘可附接到所述附接点，以便吊起所述浮动连接器系统。所述浮标和所述接头盒可以安置在封闭隔区中，所述封闭隔区容置所述接头盒和所述至少两个电缆。所述封闭隔间可以容纳加压空气，以对所述浮动连接器系统的所述浮力进行控制，并且所述空气可加压至某个水平，使得所述浮动连接器系统被完全地浸没并且在水柱中的中间平衡位置处浮动。在一些实施方案中，所述浮动连接器系统可以包括一个或多个喇叭口，所述喇叭口安置在所述桅状浮子的底部。所述喇叭口为弯曲加强件提供了附接点。所述弯曲加强件从位于所述桅状浮子的所述底部的所述一个或多个喇叭口而延伸，并且对所述至少两条缆线中的每者的被所述弯曲加强件覆盖的区段提供刚性。当所述至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的所述开关设备时，由所述海上能量转换器装置生成的能量能够从所述海上能量转换器装置传输到所述至少两条缆线。所述至少两条缆线中的至少一者可以电连接到岸边缆线，其中所述岸边缆线将由所述海上能量转换器装置生成的能量传输到岸边。在一些实施方案中，所述浮标可以包括额外浮子，用于提供额外浮力。在一些实施方案中，当所述接头盒与所述海上能量装置断开联接并且所述至少两条缆线与所述开关设备断开连接时，可通过将任一对的所述至少两条缆线彼此连接而完成电路。所述浮动连接器系统联接到的所述海上能量转换器装置还可被连接到一个或多个系泊线，以确保位置保持。还公开了一种安装海上能量转换器装置的浮动连接器系统的方法。从海床拾取缆线阵列的预铺设区段的两个缆线端部。接着，在所述浮动连接器系统内连接所述两个缆线端部。所述连接器系统包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子，其中所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力。所述连接器系统还包括至少两条缆线，所述至少两条缆线用于将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置。所述连接器系统还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使所述至少两条海底缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条海底缆线的电路。在一些实施方案中，所述方法还包括当所述两个缆线端部在所述浮动连接器系统内连接时，部署所述浮动连接器系统。在一些实施方案中，所述浮动连接器系统还包括吊眼板，所述吊眼板被安置在所述桅状浮子的顶部处，其中所述吊眼板提供附接点，绞盘可附接到所述附接点，以便吊起所述浮动连接器系统。另外，所述浮动连接器系统的所述浮标和所述接头盒可以安置在封闭隔间中，所述封闭隔间容置所述接头盒和所述至少两条缆线。在一些实施方案中，所述封闭隔间容纳加压空气，以对所述浮动连接器系统的所述浮力进行控制。所述封闭隔间可以容纳被加压至某个水平的空气，所述水平使得所述浮动连接器系统在部署时被完全地浸没并且在水柱中的中间平衡位置处浮动。在一些实施方案中，当所述至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的所述开关设备时，由所述海上能量转换器装置生成的能量能够从所述海上能量转换器装置传输到所述至少两条缆线。所述至少两条缆线中的至少一者可以电连接到岸边缆线，其中所述岸边缆线将由所述海上能量转换器装置生成的能量传输到岸边。在一些实施方案中，当所述两个缆线端部在所述浮动连接器系统内连接时，将所述浮动连接器系统紧固到所述海上能量转换器装置。在一些实施方案中，当所述两个缆线端部在所述浮动连接器系统内连接时，所述浮动连接器系统在操锚船上。所公开的主题还涉及了一种海上能量装置的浮动连接器，所述浮动连接器包括浮标，所述浮标具有长的桅状浮子。所述浮标为所述浮动连接器系统提供了浮力。所述浮动连接器还包括单条缆线，所述单条缆线用于将所述海上能量装置连接到其它海上能量转换器装置。所述浮动连接器还包括接头盒，所述接头盒用于联接到所述海上能量装置，并且用于使至少两条缆线电连接到所述海上能量装置的开关设备。当所述接头盒被联接到所述海上能量装置时，经由所述开关设备通过所述海上能量装置完成有所述至少两条缆线的电路。所述单条缆线用于将最后一个海上能量转换器装置连接到一系列海上能量转换器装置。当前第1页12当前第1页12