线缆支撑装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明描述了:被实现成在风力涡轮塔的上部区域在支撑多个动力线缆线束的线缆支撑装置；风力涡轮；以及将这种线缆支撑装置安设在风力涡轮塔的上部区域中的方法。
【背景技术】
[0002]风力涡轮的机舱通常借助于偏航接口被安装到塔，以便机舱能够偏航。这允许转子叶片在风中被最佳地定位。风力涡轮发电机所产生的电从发电机绕组输送到风力涡轮塔中的传输线缆装置，并且通常使用多个功率相线缆组(这取决于风力涡轮的额定功率)被输送。例如，来自4 MW发电机的功率能够在七组三相线缆上被输送，以致需要二i^一条动力线缆。动力线缆从发电机延伸到塔内且向下穿过塔到达陆上或海底动力传输线。动力线缆本身是笨重的，并且必须被支撑在塔内。因此，在塔高度的大部分上，线缆通过基本竖直的静止传输线缆装置中的适当保持器被固定。
[0003]然而，动力线缆的上部(S卩，动力线缆装置的在发电机和塔内的静止固定的传输线缆装置之间的某段)必须允许机舱的偏航运动。通常是偏航驱动器能够沿任一方向转动机舱达完整两周。因此，动力线缆装置的这段必须是足够柔性的以便允许机舱的这种旋转运动。为此，在偏航驱动高度和传输线缆装置之间的柔性部分中的公知线缆布置(被称为"动力线缆扭结布置"或者"动力线缆回路〃)试图保持线缆以便保持各个线缆分开并且保证在柔性部分的长度上均匀传输机舱的旋转移位。例如，在一种方法中，动力线缆扭结布置的各个线缆能够被传递穿过多个线缆引导件中的孔。多个线缆引导件能够被使用并且间隔开一定间隔。这样的设置确保了动力线缆扭结布置的各个线缆在这个柔性部分中的动力线缆的长度上保持以一定距离间隔开。
[0004]动力线缆通常是被封装在绝缘鞘中的粗铜线缆，并且仅具有有限程度的柔性。但是，当风力涡轮在其额定功率输出处或额定功率输出附近运转时，这样的线缆变热。当柔性部分扭结以跟随机舱的偏航运动时，动力线缆借助一些力能够被挤压在动力线缆所穿过的线缆引导孔的边缘上，以致线缆被加以应力。因此，热的动力线缆能够变得弯曲或者以其他方式扭转。例如，线缆的绝缘层能够被磨损，从而露出线缆芯(通常是扭结成线缆的多股铜电线)。反复的应力能够导致对线缆芯的损坏，例如单根铜股会断裂或折断。这样的损坏可能导致线缆起火。
[0005]与公知线缆引导装置有关的另一个问题是整个动力线缆回路是非常大且笨重的。通常，通过在一组接口动力线缆(其将发电机连接到固定到塔壁的传输线缆)上设置适当数量的线缆引导件来组装动力线缆回路。例如，每个均具有十二个通孔的八个线缆引导件能够以一定间隔被设置在一组十二条接口动力线缆上。通过将线缆引导件固定到一根或更多根动力线缆(例如通过使用线缆扎带)来固定线缆引导件沿着动力线缆回路的位置。然而，这样的扎带不应该太紧，因为需要一定的自由度来允许动力线缆在偏航运动期间相对彼此且相对线缆引导件扭结。因此，线缆引导件能够沿着动力线缆回路向下滑动，以致最终线缆引导件不再以规则间隔定位并且不能够满足其保持动力线缆分开且沿动力线缆回路的长度分布偏航运动的预期功能。
[0006]柔性部分或者动力线缆回路的长度能够是大约10-12米或者更长。一旦风力涡轮塔已经被竖立，则需要起重机将动力线缆回路吊装到位。起重机必须能够提升到对应于塔高度和动力线缆回路长度的总和的高度。这需求显著地增加安设风力涡轮的总体成本，尤其是在例如近海风场的困难地点时。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目标是提供在风力涡轮的发电机和塔之间设置动力线缆的改进方法。
[0008]这个目标是通过权利要求1的线缆支撑装置、权利要求12的风力涡轮以及权利要求13的安设线缆支撑装置的方法来实现的。
[0009]根据本发明，线缆支撑装置被实现成在风力涡轮塔的上部区域内支撑多个动力线缆线束，并且线缆支撑装置包括:多个线缆线束引导件，其中线缆线束引导件包括多个通孔，其中每个通孔被实现成包绕包括多条动力线缆的一个动力线缆线束；以及被实现成维持相继的线缆线束引导件之间的偏移距离的偏移固定装置。
[0010]在本发明的背景中，风力涡轮塔的上部区域中的动力线缆应该被理解为包括柔性部分或者动力线缆回路，其功能已经在上文被描述。根据本发明的线缆支撑装置的优点在于，动力线缆不再被单独地保持在线缆引导件内。而是，动力线缆被设置成线束，并且每个线束穿过线缆线束引导件的通孔。因此，线缆线束引导件的直径能够显著小于【背景技术】中描述的线缆引导件类型的直径。
[0011]根据本发明的线缆支撑装置的另一优点在于，偏移固定装置确保了线缆线束引导件保持在沿柔性部分的规则间隔处，以致它们总是执行其保持动力线缆线束间隔开且沿柔性部分的长度分布偏航运动的预期功能。在根据本发明的线缆支撑装置中，相邻线缆线束引导件被偏移固定装置连接，以致足以将仅一个上部线缆线束引导件的位置固定在某点处以便固定剩余线缆线束引导件的位置。本发明不需要将每个引导件固定到动力线缆，并且避免了引导件沿柔性部分动力线缆回路下滑的问题。
[0012]根据本发明，风力涡轮包括:安装在塔的顶部上的机舱；在机舱内部用于产生电力的发电机；多个动力线缆线束，其从发电机延伸到塔的上部区域中的静止传输线缆装置并且被设置成允许机舱的偏航移位；以及根据本发明的线缆支撑装置，其在所述塔的所述上部区域内支撑所述多个动力线缆线束。
[0013]根据本发明的风力涡轮的优点在于，在发电机和静止传输线缆装置之间的动力线缆的柔性部分以可靠且简洁的方式被管理，因为根据本发明的线缆支撑装置能够被容易地安装且以高度的可靠性被实现。
[0014]根据本发明，在风力涡轮塔的上部区域中安设这样的线缆支撑装置的方法包括步骤:在先前安设的多个动力线缆线束上滑动所述多个线缆线束引导件；在动力线缆进入点附近固定上部线缆线束引导件；以及在动力线缆终止点附近固定下部线缆线束引导件。
[0015]根据本发明的优点在于，其非常简洁地被实现。能够在竖立风力涡轮塔之前(即，在安设之前塔仍平放在水平位置时)执行本方法的步骤。在动力线缆线束平放就位时能够在动力线缆线束上简单地拉动线缆线束引导件。相邻线缆线束引导件已经与偏移固定装置连接，或者这个步骤能够在这个阶段就被容易地执行。线缆线束引导件能够在柔性部分的一端(例如在动力线缆进入点处)成为一组。一个线缆线束引导件能够被固定在动力线缆进入点附近。之后，当塔被竖立时，剩余的线缆线束引导件能够沿着柔性部分简单地下滑直到它们到达由偏移固定装置预先确定的位置。根据本发明的方法免除了必须将先前组装的动力线缆柔性部分提升到塔上方以便将其从上方降低到塔内的昂贵且危险的步骤。
[0016]由从属权利要求给出本发明的尤其有利的实施例和特征，如下文描述所揭示的。不同权利要求类别的特征可以适当组合以得到这里没有描述的其他实施例。
[0017]当提及在偏航驱动高度和传输线缆装置之间的动力线缆的柔性部分时，术语"动力线缆扭结布置〃、〃动力线缆回路〃和〃柔性部分〃在下文中可以被互换地使用。
[0018]在风力涡轮塔处于水平位置时