风力发电机组的电缆连接结构的制作方法

本发明涉及风力发电机组。更具体地说，本发明涉及一种风力发电机组的电缆连接结构。

背景技术：

1、风力发电机组中的重要部件之一偏航系统，其工作之一是，当风速矢量的方向发生变化时，偏航系统则可以快速平衡地对准风向，从而使风轮得到最大的风能。现有技术中，另一工作则是，由于偏航系统的转动，必然会造成机舱与塔筒之间的电缆发生扭转，而偏航系统内则设置有解缆机构，以解除电缆扭转。目前的解缆机构的原理是：

2、1、从机舱上预留较长的电缆，使电缆与截筒内的电缆连接后，具有可以扭转缠绕的余量。

3、2、在电缆束处安装行程开关，当电缆束随着机舱转动到一定程度时，启动开关。比如机舱沿同一个方向转动了预设阈值的角度时，代表电缆扭转过多，启动开关，而该开关控制驱动机构驱动机舱回转，以使电缆转回初始位置，达到解缆目的，避免电缆过分扭转。

4、但是对于用于5mw、6mw及以上大功率机组，在1000v以下电压下的机组主功率所需要的电缆束直径非常大，比如6mw级主电缆束直径达到600mm，要实现上述扭转显然非常困难，也会造成机舱转动耗费过大电能，且容易出现故障。电缆的扭转次数也有限制，通常要求进行抗扭转性能试验一定次数后，不发生断裂、护套表面不产生裂纹，能抗低温(比如-40℃以下)。因此，针对超大功率机组，现有的解缆机构和电缆性能已难于满足需要，而在短时间内研究出超高性能的电缆也是难于实现的。如何解决上述技术问题非常急迫。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种风力发电机组的电缆连接结构，包括：

3、安装筒，其设置于所述风力发电机组的塔筒内，并且与所述风力发电机组的偏航系统的转动轴同轴设置，所述安装筒由一旋转驱动机构驱动转动，所述旋转驱动机构接收所述偏航系统的偏航角度驱动所述安装筒同步转动；

4、偏航电缆固定机构，其包括多个径向固定单元，每个径向固定单元包括沿所述安装筒径向可拆卸固定的绝缘的套筒、活动穿设于所述套筒内的具有导电性能的连接杆、可拆卸固定于所述套筒上的限位罩，其中，偏航系统的电缆末端由多个末端支电缆组成，多个径向固定单元与多个末端支电缆一一对应，所述末端支电缆穿过所述套筒与所述连接杆固定；

5、塔筒电缆固定机构，其包括与多个径向固定单元一一对应的多个环向固定单元，每个环向固定单元包括固定于所述塔筒上且与所述安装筒同轴设置的绝缘的环形轨道、固定于所述环形轨道内的环形的具有导电性能的接触电片，其中，所述接触电片与所述连接杆接触，所述塔筒的电缆起始端由多个起始支电缆组成，所述起始支电缆穿过所述环形轨道与所述接触电片连接。

6、优选的是，所述旋转驱动机构包括设置于所述安装筒内的安装架、固定于所述安装架上的步进电机、控制所述步进电机的电机控制器、固定于所述步进电机的输出轴上的底座，其中，所述安装筒可拆卸固定于所述底座上。

7、优选的是，所述底座呈上小下大的圆台形，所述底座侧壁上间隔设有多个定位棱和多个具有螺纹的沉孔，所述定位棱沿所述底座的母线方向设置；

8、所述安装筒底部设有与所述底座适配的圆台形的卡座，所述卡座上开设有多个定位沟槽和多个定位孔，其中，所述定位沟槽卡接于所述定位棱上，所述定位孔和所述沉孔通过螺栓连接固定。

9、优选的是，所述套筒内侧壁上沿轴向开设有多个限位沟槽，所述套筒外侧壁上设有螺纹；

10、所述连接杆侧壁上沿轴向设有多个限位棱，所述限位棱滑动设置于所述限位沟槽内；

11、所述限位罩内侧壁上设有螺纹，所述限位罩底部同轴设有固定座，所述固定座上同轴设有压簧，所述压簧末端设有绝缘的抵接头，所述限位罩螺接于所述套筒位于所述安装筒内的一侧，所述抵接头伸入所述套筒内并且抵接于所述连接杆上。

12、优选的是，所述套筒侧壁上开设有第一电缆孔，所述连接杆上开设有长条形的第一电缆连接槽所述末端支电缆穿过所述第一电缆孔并且卡接于所述第一电缆连接槽内。

13、优选的是，所述套筒侧壁上凸设有固定环，所述固定环上设有多个螺纹孔，所述安装筒侧壁上设有对应的螺纹孔，所述固定环和所述安装筒上的螺纹孔通过螺栓和螺母固定。

14、优选的是，所述连接杆的另一端设有呈小于半球面形的具有导电性能的连接头；

15、所述接触电片朝向所述连接杆的表面呈弧面形，所述连接头与所述接触电片之间接触设置有具有导电性能的连接球。

16、优选的是，所述环形轨道上开设有第二电缆孔，所述接触电片上开设有圆柱形的第二电缆连接槽，所述起始支电缆穿所述第二电缆孔卡接于所述第二电缆连接槽内。

17、优选的是，所述安装筒顶部同轴设有环形的限位环，所述限位环上间隔设有多个限位孔，多个末端支电缆分别限位穿过多个限位孔。

18、优选的是，所述末端支电缆和所述起始支电缆均通过多个固定片分别固定于所述安装筒和所述塔筒的侧壁上，所述固定片的中间呈弧面形，两端具有凸耳，所述凸耳上设有圆孔，所述安装筒侧壁上和所述塔筒侧壁上均设有与所述圆孔对应的螺纹孔，所述圆孔和所述安装筒上的螺纹孔通过螺栓和螺母固定，或所述圆孔和所述塔筒的螺纹孔通过螺栓和螺母固定。

19、本发明至少包括以下有益效果：电缆连接结构运行时，电缆不会发生扭转，所以可以适应目前超大功率发电时对超大尺寸电缆的需要，不管电缆尺寸多大，都不需要发生扭转，从而显著提升电缆使用寿命，也不会影响偏航系统的对风需要，且能稳定发电。

20、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述旋转驱动机构包括设置于所述安装筒内的安装架、固定于所述安装架上的步进电机、控制所述步进电机的电机控制器、固定于所述步进电机的输出轴上的底座，其中，所述安装筒可拆卸固定于所述底座上。

3.如权利要求2所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述底座呈上小下大的圆台形，所述底座侧壁上间隔设有多个定位棱和多个具有螺纹的沉孔，所述定位棱沿所述底座的母线方向设置；

4.如权利要求1所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述套筒内侧壁上沿轴向开设有多个限位沟槽，所述套筒外侧壁上设有螺纹；

5.如权利要求4所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述套筒侧壁上开设有第一电缆孔，所述连接杆上开设有长条形的第一电缆连接槽所述末端支电缆穿过所述第一电缆孔并且卡接于所述第一电缆连接槽内。

6.如权利要求4所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述套筒侧壁上凸设有固定环，所述固定环上设有多个螺纹孔，所述安装筒侧壁上设有对应的螺纹孔，所述固定环和所述安装筒上的螺纹孔通过螺栓和螺母固定。

7.如权利要求4所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述连接杆的另一端设有呈小于半球面形的具有导电性能的连接头；

8.如权利要求1所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述环形轨道上开设有第二电缆孔，所述接触电片上开设有圆柱形的第二电缆连接槽，所述起始支电缆穿所述第二电缆孔卡接于所述第二电缆连接槽内。

9.如权利要求1所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述安装筒顶部同轴设有环形的限位环，所述限位环上间隔设有多个限位孔，多个末端支电缆分别限位穿过多个限位孔。

10.如权利要求1所述的风力发电机组的电缆连接结构，其特征在于，所述末端支电缆和所述起始支电缆均通过多个固定片分别固定于所述安装筒和所述塔筒的侧壁上，所述固定片的中间呈弧面形，两端具有凸耳，所述凸耳上设有圆孔，所述安装筒侧壁上和所述塔筒侧壁上均设有与所述圆孔对应的螺纹孔，所述圆孔和所述安装筒上的螺纹孔通过螺栓和螺母固定，或所述圆孔和所述塔筒的螺纹孔通过螺栓和螺母固定。

技术总结
本发明公开了一种风力发电机组的电缆连接结构，包括：安装筒，设置于塔筒内，旋转驱动机构接收所述偏航系统的偏航角度驱动所述安装筒同步转动；偏航电缆固定机构，其包括多个径向固定单元，包括沿安装筒径向固定的套筒、活动穿设于套筒内的连接杆、可拆卸固定于套筒上的限位罩，其中，电缆末端由多个末端支电缆组成，末端支电缆与所述连接杆固定；塔筒电缆固定机构，其包括多个环向固定单元，包括固定于塔筒上的环形轨道、固定于环形轨道内的环形的接触电片，其中，接触电片与连接杆接触，塔筒的电缆起始端由多个起始支电缆组成，起始支电缆与接触电片连接。本发明具有不影响偏航系统的对风需要，又能避免电缆扭转，且能稳定发电的有益效果。

技术研发人员：王敏,付宁,高山,王福晶,孔焱
受保护的技术使用者：华能济南黄台发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13