一种海上风电用海缆柔性保护装置的制作方法

本发明涉及海洋电缆领域，特别是涉及一种海上风电用海底电缆保护装置。

背景技术：

新能源的发展和应用极为迅猛，特别是海上风电和海洋油气田开采，在能源开采和运输过程中，海底电缆是传输电能的唯一途径，因此海底电缆的应用越来越广泛。海底电缆一旦发生故障，将影响整个海上风电场的正常运行。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种海上风电用海底电缆保护装置，该装置可防止海流冲刷对缆的冲击和晃动。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种海缆柔性保护装置，包括：海缆j型管、海缆中心夹具和海缆弯曲限制器，

所述海缆中心夹具位于所述海缆j型管内，所述海缆弯曲限制器连接在所述海缆中心夹具的尾部。

在本发明一个较佳实施例中，所述海缆j型管包括j型管上部和j型管喇叭口。

在本发明一个较佳实施例中，所述海缆中心夹具的头部位于所述j型管上部，所述海缆中心夹具的尾部位于所述j型管喇叭口中，所述海缆弯曲限制器的部分位于所述j型管喇叭口中。

在本发明一个较佳实施例中，所述海缆中心夹具包括依次相互连接的锥形头、挡片、连接块和尾部法兰盘。

在本发明一个较佳实施例中，所述连接块由两个半圆结构合并而成。

在本发明一个较佳实施例中，所述连接块的长度根据需求设定。

在本发明一个较佳实施例中，海缆弯曲限制器由至少两个弯曲限制器单元首尾咬合互锁组成，每个所述弯曲限制器单元包括依次连接的首部凸环、颈部、过渡段和尾部凸环，尾部凸环内部设置有环形卡槽。

在本发明一个较佳实施例中，所述弯曲限制器单元的颈部设置了加强筋，所述加强筋均布于颈部一周。

在本发明一个较佳实施例中，所述弯曲限制器单元的尾部凸环与颈部的过渡段采用锥面设计，并且所述锥面与尾部凸环和颈部的连接处采用倒角过渡。

在本发明一个较佳实施例中，每个所述弯曲限制器单元采用哈弗式结构，由两块半圆对称模块通过螺栓连接，扣合成一个变径圆筒状的弯曲限制器单元，所述半圆对称模块采用聚氨酯材料整体浇注而成。

本发明的有益效果是：本发明海上风电用海底电缆保护装置，可应用于海下任何工况的海缆保护，可在海上平台上直接拖拽线缆，无需潜水员下海，可节约施工成本，提高工程效率，有效提高海底电缆防灾性能和运行的可靠性。将弯曲限制器连在中心夹具尾端，包裹在海缆外，避免由于水流冲刷、通过中心夹具在j型管喇叭口处的定位，可有效降低水流对缆的冲击和晃动冲击、晃动等，造成海缆的悬空、过渡弯曲和磨损。

附图说明

图1为本发明海底电缆保护装置一优选实施例的立体结构示意图；

图2为图1所示本发明海底电缆保护装置的剖视图；

图3为弯曲限制单元的结构示意图；

图4为半圆对称模块的结构示意图；

图中的标号说明：1-海缆j型管、2-海缆中心夹具、3-海缆弯曲限制器、11-j型管上部、12-j型管喇叭口、21-锥形头、22-挡片、23-连接块、24-尾部法兰盘、31-弯曲限制器单元、311-首部凸环、312-颈部、313-过渡段、314-尾部凸环、315-环形卡槽、316-加强筋、317-首部螺栓孔、318-尾部螺栓孔、319-电缆通道、310-半圆对称模块、定位销3102与另一侧的定位孔3101、4-海底电缆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1和图2所示，本发明海上风电用海缆柔性保护系统包括海缆j型管1，海底电缆4，海缆中心夹具2和海缆弯曲限制器3。

所述海底电缆4穿过海缆中心夹具2和海缆弯曲限制器5，并且固定在海缆j型管1里共同构成海缆柔性保护装置。所述海缆中心夹具2位于所述海缆j型管1内，所述海缆弯曲限制器3连接在所述海缆中心夹具2的尾部。

所述海缆j型管包括j型管上部11和j型管喇叭口12。所述海缆中心夹具2的头部位于所述j型管上部11，所述海缆中心夹具2的尾部位于所述j型管喇叭口12中，所述海缆弯曲限制器3的部分位于所述j型管喇叭口12中。

所述海缆中心夹具2紧固在海底电缆4上，起夹紧海底电缆的作用。所述海缆中心夹具2包括依次相互连接的锥形头21、挡片22、连接块23和尾部法兰盘24。所述连接块23由两个半圆结构合并而成，通过螺丝穿过连接块23上的螺丝孔231固定并且夹紧海底电缆4。所述连接块23的长度和螺丝孔231的数量根据海缆尺寸和工作环境参数增加或减少长度和数量。

所述海底电缆4在j型管1内，所述海缆中心夹具2固定于j型管喇叭口处。所述海缆中心夹具2的外径稍小于j型管上部11的外径。

所述海缆弯曲限制器3连接在海缆中心夹具2的尾部法兰盘24，将环形卡槽515与尾部法兰盘24对齐并连接，形成连接装置。

海缆弯曲限制器3的环形卡槽315和海缆中心夹具2的尾部法兰盘24每边应倒角，环形卡槽315的外径稍大于尾部法兰盘24的外径，确保环形卡槽315与尾部法兰盘24间有空隙，可以相互运动。

所述海缆弯曲限制器3通过定位销3102和螺丝孔317固定。每组海缆弯曲限制器的上部与连接的弯曲限制器凹槽对接。各组连接最后形成海缆弯曲限制保护装置。所述海缆弯曲限制器可根据海洋环境任意增加减少其数量。

如图3和4为所述海缆弯曲限制器3的结构示意图。所述海底电缆弯曲限制器3，包括至少两个的弯曲限制器单元31，通过首尾咬合互锁串接在一起。每个限弯器单元包括首部凸环311，颈部312，过渡段313尾部凸环314，这四部分依次连接。并且在颈部312和过渡段313的连接位置，设置了加强筋316。

如图4所示，所述弯曲限制单元31采用哈弗式结构，由两块半圆对称模块310通过螺栓连接，扣合而成，并通过一侧的定位销3102与另一侧的定位孔3101相互配合定位。所述首部凸环311上设有首部螺栓孔317，所述尾部凸环314上设有尾部螺栓孔318。

尾部凸环314与颈部312的过渡段313采用锥面设计，并且锥面与尾部凸环314和颈部312的连接处采用倒角过渡。

尾部凸环314内部设置有环形卡槽315，用以容纳相邻弯曲限制器单元31的首部凸环311，使其锁扣其中。

弯曲限制器单元31采用聚氨酯材料，对称结构整体浇注而成，然后两部分对称结构通过螺栓连接固定，形成一个弯曲限制器单元31。在螺栓连接之前，相邻的弯曲限制器单元的首部凸环311需预先放置于本弯曲限制器单元31的尾部凸环314的环形卡槽315中。

弯曲限制器单元31中部是一个圆形的电缆通道319，将数个弯曲限制器单元1串联之后，电缆从通道通过，放置于电缆某个可能产生弯曲的位置。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。