專利名稱：用于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架以及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架的纜線引導(dǎo)件(Kabelfiihrung),其中，在該塔架上以借助于方位軸承(Azimutlager)可繞垂直的在塔架的縱向方向上延伸的軸線旋轉(zhuǎn)的方式布置有風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)械室。在該機(jī)械室中設(shè)置有用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)可通過風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)。方位軸承實(shí)現(xiàn)機(jī)械室的根據(jù)風(fēng)向的水平定向、所謂的風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力跟蹤(WindnachfUhrung)。為了機(jī)械室的自動(dòng)定向，在方位軸承處設(shè)置一個(gè)或多個(gè)方位驅(qū)動(dòng)裝置，其不可相對旋轉(zhuǎn)地與機(jī)艙的機(jī)架相連接。在此，方位軸承必須將出現(xiàn)的軸承力、例如推力、離心力和偏航力(Gierkraft)從機(jī)械室的機(jī)架中引導(dǎo)到塔架中。
背景技術(shù)：
在風(fēng)力跟蹤(也稱為“偏航”)中，使機(jī)械室繞垂直的旋轉(zhuǎn)軸線在水平平面中旋轉(zhuǎn)，以使得轉(zhuǎn)子在風(fēng)中垂直地旋轉(zhuǎn)并且由此使能量產(chǎn)出最大化。由于風(fēng)力方向變化或甚至旋轉(zhuǎn)，機(jī)械室可能反復(fù)地繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)。在風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架中，引導(dǎo)電流的纜線、例如電力纜線從機(jī)械室中的電組件被引導(dǎo)到地面。在此，該纜線為多種纜線，例如用于電傳導(dǎo)交流電流(特別是三相交流電流)的各個(gè)相的多個(gè)纜線、用于接地導(dǎo)體的纜線和/或信號和控制纜線。纜線、特別是電力纜線的準(zhǔn)確的數(shù)量與各個(gè)電導(dǎo)體的橫截面以及待傳遞的額定電流相關(guān)。通常，電力纜線的單個(gè)導(dǎo)體的電流負(fù)載能力過小無法傳遞風(fēng)力渦輪機(jī)的額定電流，因此將該額定電流分配到多個(gè)電力纜線上。以下使用的軸向、徑向、周向的陳述和對于上部和下部的陳述是相對于風(fēng)力渦輪機(jī)的被豎起的塔架的縱軸線的。纜線固定地布置在塔架的下部的部分中，優(yōu)選地借助于纜線夾固定地布置在塔架壁上。在塔架的中間部分中，纜線從塔架壁經(jīng)由纜線支座被引導(dǎo)到塔架內(nèi)部的徑向中心區(qū)域中。之后，從該處起纜線在中心且以自由地懸掛的方式朝向塔架的上端部一直延伸到機(jī)械室中。為了防止纜線躍起，在已知的風(fēng)力渦輪機(jī)中引導(dǎo)該纜線穿過管、優(yōu)選PE管并且穿過在塔架的最上部平臺中的圓形孔。通過引導(dǎo)纜線穿過管，纜線被聚集成大的束。通過成束，由于緊挨設(shè)置的引導(dǎo)電流的纜線的彼此感應(yīng)可導(dǎo)致纜線的電流負(fù)載能力減小。如果現(xiàn)在機(jī)械室由于風(fēng)力跟蹤的原因而反復(fù)地繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)，則纜線扭轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致纜線的縮短。因此，由于在各個(gè)纜線之間的摩擦可導(dǎo)致絕緣部的損壞或磨損，由此產(chǎn)生很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，各個(gè)纜線彼此接近，由此又減小了纜線的電流負(fù)載能力。這造成的結(jié)果為，用于傳遞額定電流所需的纜線的數(shù)量增加，由此與此相關(guān)的成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為給出纜線的改進(jìn)的引導(dǎo)，其尤其避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。在此，特別應(yīng)實(shí)現(xiàn)，保證纜線的電流負(fù)載能力，和/或減小在纜線之間的磨損。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求I的特征實(shí)現(xiàn)，即，在塔架中，用于至少部分地將纜線束的區(qū)域固定在塔架處的引導(dǎo)裝置有效地布置在纜線束和塔架之間，其中，弓丨導(dǎo)裝置具有用于在徑向上支撐纜線束的下部區(qū)域以及用于在周向上相對于塔架進(jìn)行支撐的器件。在此，該引導(dǎo)裝置被構(gòu)造為，纜線束的下部區(qū)域以可在軸向上相對于塔架移動(dòng)的方式支承，然而在周向和徑向上相對于塔架基本上固定。由此，引導(dǎo)裝置引起，通過纜線引導(dǎo)件實(shí)現(xiàn)纜線束、特別是纜線束的下部區(qū)域的軸向位移，并且同時(shí)始終保證纜線束的限定的位置和纜線束的纜線的限定的結(jié)構(gòu)。一種實(shí)施方式提出，設(shè)置纜線環(huán)，其中，該纜線環(huán)的第一端部幾乎在塔架內(nèi)部的中間直接聯(lián)接到纜線束的下部區(qū)域處并且與其電連接，并且纜線環(huán)的第二端部在塔架壁上與塔架固定連接且與繼續(xù)引導(dǎo)的相對于塔架固定的纜線電連接。通過纜線的扭轉(zhuǎn)，纜線束在軸向上縮短。為了不會(huì)由于纜線的張緊妨礙機(jī)械室的自由旋轉(zhuǎn)或者由此損壞纜線，纜線在纜線環(huán)中被引導(dǎo)。通過在纜線環(huán)中的纜線的過量來補(bǔ)償纜線束的縮短。有利的是，纜線束、纜線環(huán)的纜線和相對于塔架固定的纜線被構(gòu)造成連續(xù)的且分別被構(gòu)造成單件式且無中斷的。換句話說，每個(gè)纜線連續(xù)地從機(jī)械室引導(dǎo)到塔架的底部，或從纜線繩的上端部穿過纜線繩的下部區(qū)域、穿過纜線環(huán)引導(dǎo)到相對于塔架固定的纜線引導(dǎo)件中并且向下引導(dǎo)到在塔架的底部中的電聯(lián)接部。 通過由引導(dǎo)裝置在周向上固定纜線束，首先實(shí)現(xiàn)，有效地抑制纜線環(huán)的纜線的不受控制的旋轉(zhuǎn)并且由此保證纜線彼此的最小間距。根據(jù)另一實(shí)施方式，引導(dǎo)裝置包括用于使纜線環(huán)的纜線成束和固定的成束裝置。該成束裝置布置在纜線束的下部區(qū)域處和纜線環(huán)的第一端部處。在此，通過成束裝置的幾
何特征(geometrische Auspragung )保證，在任何情況中至少在三個(gè)纜線之間存在一
個(gè)根據(jù)IEC 60364-5-52的、用于防止不同的纜線的電流負(fù)載能力由于彼此感應(yīng)而減小的、確定的最小間距并且不小于該最小間距。在任何情況中應(yīng)意味著，在風(fēng)力渦輪機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)中以及在機(jī)械室的每個(gè)規(guī)定的方位位置中纜線以最小間距間隔開并且由此減小彼此的感應(yīng)并保證電流負(fù)載能力。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，成束裝置被構(gòu)造為，所有鄰近的電力纜線以最小間距間隔開。在帶有雙重地供給的異步電機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)的情況中(其中，變流器單元布置在塔架的底部中)，這可以是多個(gè)從定子中引導(dǎo)出來的電力纜線，優(yōu)選地也可以是從轉(zhuǎn)子中引導(dǎo)出來的電力纜線和/或接地纜線。在多相的、特別是三相的電流通過纜線、特別是通過電力纜線被傳導(dǎo)的情況中，則每個(gè)電力纜線包括三個(gè)單個(gè)的導(dǎo)體。這些導(dǎo)體可被結(jié)合，因?yàn)殡娏鞯母鱾€(gè)相的磁場彼此抵消。在本發(fā)明的范圍中，該帶有被結(jié)合的導(dǎo)體的多相纜線被視作一個(gè)纜線、確切地說引導(dǎo)電流的、特別是電力纜線。在此，各個(gè)導(dǎo)體不必強(qiáng)制性地由共同的套包圍。例如，這適用在三相電流的三個(gè)相聚集成三葉草結(jié)構(gòu)時(shí)。根據(jù)另一實(shí)施方式，成束裝置被構(gòu)造成，所有相鄰的纜線、例如電力纜線、接地纜線和控制和信號纜線以最小間距間隔開。在另一實(shí)施方式中，成束裝置包括用于布置纜線的固定裝置。該固定裝置可如此布置在成束裝置上，即，纜線布置成等邊多邊形的結(jié)構(gòu)。在此，該結(jié)構(gòu)例如可具有等邊三角形、正方形、等邊五邊形的形狀或帶有任意多個(gè)角的等邊多邊形的形狀。然而，角和邊的數(shù)量必須至少為需以最小間距分隔開的纜線、電力纜線或引導(dǎo)電流的纜線的數(shù)量。固定裝置被布置成，在最鄰近的、固定在容納部中的纜線之間的間距具有一個(gè)根據(jù)IEC 60364-5-52的用于防止不同纜線的電流負(fù)載能力由于彼此感應(yīng)而減小的最小間距。通過遵守纜線彼此的該最小間距優(yōu)化了纜線的電流負(fù)載能力，從而可減小用于傳遞額定電流所需的纜線數(shù)量。在風(fēng)力渦輪機(jī)的纜線引導(dǎo)中這是尤其重要的，因?yàn)橥ㄟ^塔架引導(dǎo)的功率非常高。成束裝置的多邊的且等邊的特征具有的優(yōu)點(diǎn)為，在成束裝置的總尺寸最小的情況下各個(gè)纜線的彼此間距最大，并且因此使纜線彼此的電磁影響最小化?？紤]到纜線束由于扭轉(zhuǎn)而縮短，成束裝置的盡可能小的直徑最為適宜。因此，在夾緊卡箍的容納部之間的間距應(yīng)保持盡可能短，從而在纜線處用于補(bǔ)償束的縮短的過量可保持盡可能小。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，固定裝置被布置為，容納部的結(jié)構(gòu)具有一個(gè)額外的角和邊。由此額外設(shè)置的容納部用于容納零線的纜線，從而在零線的纜線和最鄰近的引導(dǎo)電流的纜線之間也存在一個(gè)根據(jù)IEC 60364-5-52的最小間距。 在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，固定裝置被布置為，容納部的結(jié)構(gòu)具有與現(xiàn)有的纜線數(shù)量剛好同樣多的角和邊。由此附加地存在的容納部用于容納信號線路，從而在信號線路和最鄰近的引導(dǎo)到電流的纜線或零線的纜線之間也存在根據(jù)IEC 60364-5-52的最小間距。在一種實(shí)施方式中，成束裝置包括托架，在該托架處布置有用于將纜線固定到成束裝置處的固定裝置。在此，該固定裝置具有用于容納纜線的容納部。該托架可構(gòu)造成單件式或多件式。也可設(shè)想，托架至少部分地通過固定裝置形成或固定裝置至少部分地通過托架形成。在此，例如多個(gè)固定裝置可裝配在彼此上，從而該組合的結(jié)構(gòu)承擔(dān)托架的功能。成束裝置可通過安裝多個(gè)夾緊卡箍簡單地?cái)U(kuò)大到現(xiàn)有的纜線數(shù)量，這節(jié)省了在裝配和在儲(chǔ)存用于成束裝置的備件時(shí)的成本。優(yōu)選地，固定裝置構(gòu)造成可借助于固定元件固定在托架上的夾緊卡箍。例如，該固定元件可為螺釘。在第一實(shí)施方式中，夾緊卡箍不可相對旋轉(zhuǎn)地與托架相連接并且與托架一起構(gòu)造成單件，從而夾緊卡箍與托架一起形成固定裝置。有利地，夾緊卡箍構(gòu)造成拱形，從而產(chǎn)生用于纜線或用于帶有多個(gè)導(dǎo)體的纜線的容納部。在夾緊卡箍固定在托架上時(shí)，位于容納部中的纜線卡緊在夾緊卡箍和托架之間，從而成束裝置固定地與纜線相連接在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，夾緊卡箍構(gòu)造成V形的拱形，從而容納部具有三角形的橫截面。這具有的優(yōu)點(diǎn)為，在包括三個(gè)導(dǎo)體的三相纜線中，引導(dǎo)電流的纜線由夾緊卡箍固定在三葉草結(jié)構(gòu)中。在存在直徑較小的纜線、例如信號纜線的情況中，容納部可包括減小容納部尺寸的插入件。在一種實(shí)施方式中，固定裝置分別以可繞基本上在徑向上延伸的軸線旋轉(zhuǎn)的方式布置在托架處。通過固定裝置的該可旋轉(zhuǎn)的布置方案，固定裝置可隨纜線的扭轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)，從而固定裝置的容納部的三角形橫截面的法向軸線始終平行于纜線的縱軸線延伸。由此，既可減小纜線的負(fù)載也可減小固定裝置及其連接元件的負(fù)載。在該實(shí)施方式中，固定裝置構(gòu)造成多件式。成束裝置的特征以不限制的方式作用于以下實(shí)施方式。本發(fā)明的另一表現(xiàn)形式公開了，用于布置纜線環(huán)的各個(gè)纜線的纜線支座設(shè)置成與塔架相連接。該纜線支座被構(gòu)造成，纜線可如此布置在該纜線支座處，即，在任何情況中至少三個(gè)纜線在纜線環(huán)中彼此具有根據(jù)IEC 60364-5-52的用于防止不同纜線的電流負(fù)載能力由于彼此感應(yīng)而減小的最小間距。與以上描述的相似地，纜線支座也可構(gòu)造成，所有鄰近的纜線、例如電力纜線、接地纜線及控制和信號纜線至少部分地以該最小間距間隔開。有利地，引導(dǎo)裝置的支撐器件可構(gòu)造成擺臂。該擺臂在面對塔架內(nèi)壁的一側(cè)可繞擺動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)地與塔架相連接并且在面對塔架內(nèi)部的一側(cè)可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地與纜線繩相連接、特別是在纜線繩的下端部處與成束裝置相連接。擺動(dòng)軸線和/或旋轉(zhuǎn)軸線基本上水平地且垂直于軸向地延伸。以這種方式，可以有利的方式實(shí)現(xiàn)弓I導(dǎo)裝置。如果纜線束未旋轉(zhuǎn)，則該擺臂位于基本上水平的位置中，其中，成束裝置基本上與塔架軸線同軸地定向。如果纜線束由于其旋轉(zhuǎn)的原因而縮短，則利用纜線束的下部區(qū)域向上拉擺臂。通過纜線環(huán)實(shí)現(xiàn)對軸向縮短的補(bǔ)償。另一實(shí)施方式提出，在纜線束未旋轉(zhuǎn)時(shí)擺臂稍微向下傾斜。由此，纜線束的下部區(qū)域徑向地相對于塔架軸線稍微錯(cuò)開地布置。這具有的優(yōu)點(diǎn)為，在旋轉(zhuǎn)越來越大時(shí)，擺臂的最大徑向偏移相對于以上實(shí)施例減小。這實(shí)現(xiàn)了增大用于風(fēng)力跟蹤的角度范圍。備選地，引導(dǎo)裝置可包括用于支撐的器件，其構(gòu)造成軌道組件。該軌道組件包括第一軌道元件和第二軌道元件。在此，第一軌道元件與纜線束的下部區(qū)域相連接，并且第二軌道元件與塔架相連接。兩個(gè)軌道元件在徑向和周向上形狀配合地彼此接合，從而可以實(shí)現(xiàn)纜線束的下部區(qū)域在徑向和周向上相對于塔架的支撐，并且其中，第一軌道元件和第二軌道元件構(gòu)造成在軸向上幾何形狀不交錯(cuò)，從而可以實(shí)現(xiàn)纜線束的下部區(qū)域相對于塔架的軸向位移。在纜線束縮短時(shí)，與纜線束相連接的軌道元件軸向地向上滑動(dòng)，其中，通過纜線環(huán)補(bǔ)償該長度?？稍O(shè)想的是，設(shè)置多個(gè)軌道組件。有利地但是并非限制性地作用到以下和以上實(shí)施方式上的是，塔架具有至少兩個(gè)成束裝置，其適合用于將單個(gè)的、在塔架中縱向地延伸的纜線結(jié)合成彼此固定的纜線束。該成束裝置在纜線束的上部區(qū)域和下部區(qū)域之間固定在纜線處。有利地，塔架包括多個(gè)成束裝置，其以在纜線束的上部區(qū)域和下部區(qū)域之間均勻的間距固定在纜線處。在此，如此選擇在成束裝置之間的間距，即，雖然允許纜線的扭轉(zhuǎn)，但是在機(jī)械室的最大扭轉(zhuǎn)時(shí)纜線仍然具有規(guī)定的相對于彼此的最小間距。有利地，纜線束彼此具有500至IOOOmm的軸向間距，尤其有利地，該間距在500mm至600mm之間。該纜線束大部分自由地懸掛在風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架中，并且僅僅在上部的部分處不可相對旋轉(zhuǎn)地與機(jī)械室相連接并且在下部區(qū)域處不可相對旋轉(zhuǎn)地與引導(dǎo)裝置相連接。纜線束自我支撐并且通過成束裝置穩(wěn)定。通過塔架的運(yùn)動(dòng)以及通過共振可導(dǎo)致纜線束在徑向上的振動(dòng)。為了限制纜線束的徑向運(yùn)動(dòng)，在另一實(shí)施方式中塔架包括至少一個(gè)軸向地作用的環(huán)形引導(dǎo)件，其固定地與塔架相連接。纜線束被引導(dǎo)穿過該環(huán)形引導(dǎo)件，并且之后大部分自由地懸掛在風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架中。適宜地，可使用多個(gè)環(huán)形引導(dǎo)件、優(yōu)選兩個(gè)、特別優(yōu)選三個(gè)且最優(yōu)選四個(gè)環(huán)形引導(dǎo)件。纜線束的扭轉(zhuǎn)引起纜線束的縮短，由此，成束裝置在機(jī)械室的方向上移動(dòng)并且下部的成束裝置比上部的成束裝置移動(dòng)程度更大。通過成束裝置的軸向位移，成束裝置可軸向地在環(huán)形引導(dǎo)件中卡住。如果成束裝置卡住，則機(jī)械室被阻止繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，纜線束承受強(qiáng)的負(fù)載可能直至損壞。為了避免這種情況，軸向地布置在環(huán)形引導(dǎo)件附近的且由此面臨卡住風(fēng)險(xiǎn)的至少一個(gè)成束裝置具有徑向的支撐件。該支撐件適于在纜線束的整個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)期間相對于環(huán)在徑向上支撐該纜線束。因此，該徑向的支撐件必須具有一個(gè)軸向長度，該軸向長度大于在當(dāng)前位置處產(chǎn)生的纜線束的軸向縮短。該支撐件也用于維持纜線與可能的金屬引導(dǎo)環(huán)的間距。在另一實(shí)施方式中，該徑向的支撐件可連接至少兩個(gè)相繼的成束裝置。在該實(shí)施方式中，該徑向的支撐件的軸向長度也必須大于在當(dāng)前區(qū)域中產(chǎn)生的纜線束的軸向縮短。因?yàn)閮H僅如此可保證，支撐件在纜線束的整個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)期間可與環(huán)形引導(dǎo)件處于接觸中。特別是，在通過軸向的環(huán)形引導(dǎo)件相連接的成束裝置之間的間距可大于在當(dāng)前區(qū)域中產(chǎn)生的纜線束的軸向縮短。由此，在該實(shí)施方式中，成束裝置也可以不均勻的間距固定在纜線處。由于徑向的支撐件與以根據(jù)纜線束的縱軸線可彼此旋轉(zhuǎn)的方式布置的兩個(gè)成束裝置相連接，該徑向的支撐件在纜線束扭轉(zhuǎn)時(shí)彎曲。為了防止這種情況，除了用來連接的徑 向的支撐件之外，兩個(gè)成束裝置附加地通過加強(qiáng)部相連接。通過該加強(qiáng)部使兩個(gè)、與該徑向的支撐件相連接的成束裝置不可相對旋轉(zhuǎn)地相互連接，這防止了在該區(qū)域中的纜線繩的扭轉(zhuǎn)和徑向支撐件的彎曲。


從附圖中根據(jù)描述得到本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)。在附圖中圖I示出了風(fēng)力渦輪機(jī)，圖2示出了風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架的上部的部分，圖3a示出了成束裝置的第一實(shí)施方案，圖3b示出了成束裝置的托架，圖3c示出了成束裝置的橫截面，圖4示出了成束裝置的夾緊卡箍，圖5示出了夾緊卡箍的插入件，圖6a示出了成束裝置的第二實(shí)施方案的軸向俯視圖，圖6b示出了成束裝置的第二實(shí)施方案的徑向俯視圖，圖7示出了帶有更松的引導(dǎo)件的成束裝置，圖8a示出了帶有徑向的支撐件的成束裝置，圖Sb示出了用于纜線束的徑向引導(dǎo)的環(huán)形引導(dǎo)件，圖9a示出了引導(dǎo)裝置的立體視圖，圖9b示出了引導(dǎo)裝置的另一立體視圖，圖10示出了成束裝置的立體視圖，圖Ila示出了根據(jù)圖9的引導(dǎo)裝置的簡化側(cè)視圖，圖Ilb示出了根據(jù)圖9的引導(dǎo)裝置的簡化俯視圖，圖12a示出了引導(dǎo)裝置的另一實(shí)施方式的簡化側(cè)視圖，以及圖12b示出了根據(jù)圖12a的引導(dǎo)裝置的簡化俯視圖。
具體實(shí)施例方式在圖I中示出了帶有塔架2、帶有可繞塔架2的塔架軸線4旋轉(zhuǎn)地支承在塔架2上的機(jī)械室8的風(fēng)力渦輪機(jī)I和通過轉(zhuǎn)子軸與布置在機(jī)械室8中的發(fā)電機(jī)相連接的轉(zhuǎn)子9。在風(fēng)力跟蹤(也稱為“偏航”)中，使機(jī)械室8繞塔架2的塔架軸線4在水平平面中旋轉(zhuǎn)，以使得轉(zhuǎn)子9垂直于風(fēng)力旋轉(zhuǎn)并且因此使能量產(chǎn)出最大化。由于在風(fēng)力渦輪機(jī)I的運(yùn)行期間風(fēng)力方向變化或甚至旋轉(zhuǎn)，可能的是，機(jī)械室8反復(fù)地繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)。以下使用的軸向5、徑向6、周向7的陳述和對于上部和下部的陳述是相對于風(fēng)力渦輪機(jī)I的被豎起的塔架2的縱軸線。圖2示出了風(fēng)力渦輪機(jī)I的塔架2的上部的部分。在風(fēng)力渦輪機(jī)I的塔架2中，多個(gè)引導(dǎo)電流的纜線10、11、12、13從機(jī)械室8中的電組件引導(dǎo)到地面。該引導(dǎo)電流的纜線
10、11、12、13例如為用于電傳導(dǎo)三相交流電流的纜線10(電力纜線10)、用于接地導(dǎo)體11 的纜線和/或信號和控制纜線12。引導(dǎo)電流的纜線10、11、12、13在塔架2的上部的部分中通過多個(gè)成束裝置17、27結(jié)合成纜線束14。該纜線束14在上端部15處不可相對旋轉(zhuǎn)地與可旋轉(zhuǎn)地支承在塔架2上的機(jī)械室8固定在一起，并且在纜線束14的下部區(qū)域16處不可相對旋轉(zhuǎn)地與塔架2相連接，但是基本上自由地懸掛在塔架2中。為了支持纜線束14的徑向運(yùn)動(dòng)，塔架2也包括多個(gè)環(huán)形引導(dǎo)件19，其與塔架2固定連接并且纜線束14被引導(dǎo)穿過該環(huán)形引導(dǎo)件。圖3a和3c示出了包括兩件式的承載架18和多個(gè)夾緊卡箍20的成束裝置17。該環(huán)形的托架18由兩個(gè)相互螺紋連接的部分組成。該托架18在徑向6上具有多個(gè)孔21，其用于固定夾緊卡箍20。此外，托架18也具有孔21以用于固定例如徑向的支撐件22。在圖3b中也示出了托架18的各個(gè)部件。夾緊卡箍20基本上構(gòu)造成V形并且包括帶有用于將夾緊卡箍20固定在托架18處的孔的兩個(gè)凸緣。夾緊卡箍20借助于螺釘23不可相對旋轉(zhuǎn)地與托架18相連接并且與托架18 —起共同形成用于纜線10、11、12的固定裝置24。在此，如此布置該固定裝置24，即，其形成等邊多邊形的結(jié)構(gòu)。通過該結(jié)構(gòu)，固定在固定裝置24中的纜線10、11、12彼此隨時(shí)具有間距D。通過夾緊卡箍20的V形形成用于在托架18和夾緊卡箍20之間的纜線10、11、12的容納部26。通過容納部26的基本上三角形的橫截面，特別是將三相的纜線10、12 (分別包括三個(gè)引導(dǎo)一個(gè)相的導(dǎo)體10a、10b、IOc)保持在有利的三葉草結(jié)構(gòu)中。在圖4中也示出了夾緊卡箍20和纜線10、12的三葉草結(jié)構(gòu)。固定裝置24也可包括插入件25。通過該插入件25，固定裝置24的容納部26的尺寸減小，從而也可固定橫截面較小的纜線12。這種纜線12可為雙重供給的異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的三相纜線。圖5示出了在拆卸的狀態(tài)中的插入件25。在圖6a和6b示出了成束裝置27的另一實(shí)施方式。圖6a根據(jù)軸向的俯視圖示出了成束裝置27，并且圖6b根據(jù)徑向的俯視圖示出了成束裝置27。在該實(shí)施方式中，固定裝置29分別以可繞在托架28的徑向6上延伸的軸線30旋轉(zhuǎn)的方式固定。該固定裝置29僅僅形成用于纜線10、11、12的容納部26。通過該可旋轉(zhuǎn)的固定，固定裝置29可隨纜線10、
11、12的斜置(SchrSgstellung)而旋轉(zhuǎn)，從而固定裝置29的容納部26的縱軸線和固
定在固定裝置29中的纜線10、11、12在纜線10、11、12斜置時(shí)也保持平行。由此減小了作用到纜線10、11、12和固定裝置29上的負(fù)載。
在圖7中示出的成束裝置17具有徑向內(nèi)部的近似圓形的橫截面31。根據(jù)另一實(shí)施例，該橫截面31可用于引導(dǎo)其它纜線14、例如數(shù)據(jù)、控制或信號纜線。為此，在成束裝置17的托架18處安裝有另一、更松的引導(dǎo)件33，例如為彎曲成螺旋的圓鋼的形式，其固定在托架18的徑向孔21中。在圖7中也可看出固定在固定裝置24中的纜線10、11、12的三葉草形狀和纜線10、11、12彼此保持的間距D。在圖8a中，纜線束14構(gòu)造成帶有成束裝置17和徑向的支撐件22。在該實(shí)施例中，該徑向的支撐件22被構(gòu)造成U形的桿，其分別與兩個(gè)在軸向5上彼此相繼的成束裝置17相連接。徑向的支撐件22利用在圖Sb中示出的且與塔架2相連接的環(huán)形引導(dǎo)件19滑動(dòng)地布置。通過該徑向的支撐件22防止，成束裝置17在軸向的運(yùn)動(dòng)期間卡在環(huán)形引導(dǎo)件19中。圖9a示出了風(fēng)力渦輪機(jī)I的引導(dǎo)裝置34和塔架2的纜線引導(dǎo)件的立體局部圖。圖％同樣示出了引導(dǎo)裝置34和塔架2的纜線引導(dǎo)件的立體局部圖。未示出塔架壁3自身。在此，重點(diǎn)考慮的是，纜線束14的纜線引導(dǎo)件到與塔架壁3固定連接的纜線引導(dǎo)件39的過渡。示出了纜線束14和纜線束14的下部區(qū)域16。纜線束14的下部區(qū)域過渡到纜線環(huán)36中，該纜線環(huán)36又過渡到相對于塔架固定的纜線引導(dǎo)件39中。根據(jù)簡化的圖Ila和圖11b，即引導(dǎo)裝置34的側(cè)視圖和軸向的俯視圖說明了引導(dǎo)裝置34的功能和布置方案。纜線束14從塔架2的上部的部分起向下引導(dǎo)，在該上部的部分處，纜線束14與可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械室8固定連接。纜線束14的下部區(qū)域16借助于成束裝置37在軸向5上不可相對旋轉(zhuǎn)地布置在引導(dǎo)裝置34處。引導(dǎo)裝置34包括擺臂40，其一方面以可繞水平的擺動(dòng)軸線41旋轉(zhuǎn)的方式布置在塔架2處。此外，擺臂40載有成束裝置37，其通過懸掛件42以可繞旋轉(zhuǎn)軸線43旋轉(zhuǎn)的方式固定在擺臂40處。在該實(shí)施例中(圖10)，成束裝置37包括托架38、與托架38相連接的·懸掛件42和同樣布置在托架38處的用于固定纜線繩14的纜線10、11、12的固定裝置24。這些固定裝置24在兩個(gè)軸向錯(cuò)開的行中布置在托架38處。如已經(jīng)描述的那樣，在機(jī)械室8旋轉(zhuǎn)時(shí)在風(fēng)力跟蹤期間，纜線束14相應(yīng)于機(jī)械室8的位置旋轉(zhuǎn)。在此，如此設(shè)計(jì)整個(gè)纜線束14和纜線引導(dǎo)件的系統(tǒng)，S卩，從順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)到逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)或反之可最多旋轉(zhuǎn)2個(gè)900°、即五圈。這意味著纜線束14在兩個(gè)方向上相對于未進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的零度位置最大可能旋轉(zhuǎn)900°。為了可在沒有負(fù)面限制的情況下補(bǔ)償纜線束14的伴隨旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向的縮短H，在從纜線束14的下部區(qū)域16到相對于塔架固定的纜線引導(dǎo)件39中的過渡部處布置引導(dǎo)裝置34、纜線環(huán)36和纜線支座35。該纜線支座35與塔架壁3相連接。如果纜線束14未旋轉(zhuǎn)，則擺臂40位于基本上水平的位置中，其中，成束裝置37基本上與塔架軸線4同軸地定向。現(xiàn)在如果進(jìn)行風(fēng)力跟蹤，則機(jī)械室8旋轉(zhuǎn)并且纜線束14扭轉(zhuǎn)。在此，纜線束14在軸向5上縮短并且纜線束14的下部區(qū)域16在機(jī)械室8的方向上被向上拉。由此引起，成束裝置37與擺臂40 —起向上運(yùn)動(dòng)，通過提供纜線儲(chǔ)備的纜線環(huán)36進(jìn)行對該縮短的補(bǔ)償。另一未示出的實(shí)施形式公開了，在纜線束未旋轉(zhuǎn)時(shí)擺臂稍微向下傾斜。由此纜線束的下部區(qū)域相對于塔架軸線4稍微徑向地錯(cuò)開。這具有的優(yōu)點(diǎn)為，在旋轉(zhuǎn)越來越大時(shí)，擺臂的最大偏轉(zhuǎn)相對于以上實(shí)施例減小。
纜線束14的纜線10、11、12、13與纜線環(huán)36的相應(yīng)的纜線10、11、12、13相連接。纜線環(huán)36通過纜線支座35轉(zhuǎn)移到固定在塔架處的纜線引導(dǎo)件39中。在此優(yōu)選地，纜線束14的纜線10、11、12、13或纜線環(huán)36的纜線10、11、12、13實(shí)施成無中斷的且與纜線環(huán)36或相對于塔架固定的纜線引導(dǎo)件39的纜線10、11、12、13—起實(shí)施成單件。因此優(yōu)選的是，如此設(shè)計(jì)纜線10、11、12、13，S卩，其無中斷地從機(jī)械室8向下延伸到塔架2的下端部。如此設(shè)計(jì)纜線支座35，S卩，纜線環(huán)36的纜線10、11、12、13如此布置在該支座35處，即，至少在重要的纜線10、11、12、例如電力纜線10之間保證最小間距D。使用在引導(dǎo)裝置34處的成束裝置14與在纜線支座35上分類地過渡到相對于塔架固定的纜線引導(dǎo)件39中的纜線環(huán)36結(jié)合的方案實(shí)現(xiàn)了，在難以控制的纜線環(huán)36時(shí)也始終在纜線10、11、12、(13)之間彼此保持所需的間距D。圖12a和12b示出了備選的引導(dǎo)裝置44。在此，用于支撐的器件被構(gòu)造成三個(gè)軌 道組件45，并且分別包括第一軌道元件(例如滑架46)和第二軌道元件，其例如構(gòu)造成在徑向6和周向7上包圍滑架46的滑軌47?；?6以可沿軸向5在滑軌47中移動(dòng)的方式被支承，然而在周向和徑向6、7上通過滑軌47固定。滑架46與纜線束14的下部區(qū)域16相連接并且特別是與成束裝置37相連接，該成束裝置37包括托架38和布置在該托架38處的固定裝置24?；?7分別固定地布置在塔架2處。在纜線束14縮短時(shí)，滑架46在軸向5上向上滑動(dòng)，其中，通過纜線環(huán)36實(shí)現(xiàn)位移H的補(bǔ)償。在所描述的實(shí)施例中公開的特征組合不應(yīng)限制本發(fā)明，相反地，不同的實(shí)施方案的特征也可相互組合。附圖標(biāo)記列表I風(fēng)力渦輪機(jī)2 塔架3塔架壁4塔架軸線5 軸向6 徑向7 周向8機(jī)械室9 轉(zhuǎn)子10電力纜線11接地導(dǎo)體12 纜線13信號和控制纜線14纜線束15 端部16下部區(qū)域17成束裝置18 托架
19環(huán)形引導(dǎo)件20夾緊卡箍21 孑L22支撐件23 螺釘24固定裝置25插入件26容納部27成束裝置28 托架29固定裝置30 軸線31橫截面33引導(dǎo)件34引導(dǎo)裝置35纜線支座36纜線環(huán)37成束裝置38 托架39相對于塔架固定的纜線引導(dǎo)件40 擺臂41擺動(dòng)軸線42懸掛部43旋轉(zhuǎn)軸線44引導(dǎo)裝置45軌道組件46 滑架47 滑軌D 間距H 位移
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)(I)的塔架(2)，包括 -上端部，機(jī)械室(8)能夠以可旋轉(zhuǎn)的方式布置在所述上端部處，-其中，至少三個(gè)纜線(10、11、12、13)沿著軸向(5)布置在所述塔架(2)中并且由此形成纜線束(14)，-并且，所述纜線束(14)的上端部(15)以不可相對旋轉(zhuǎn)的方式與所述機(jī)械室(8)相連接，-并且，所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)以不可相對旋轉(zhuǎn)的方式與所述塔架(2)相連接，其特征在于，在所述塔架(2)中，用于至少部分地將所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)固定在所述塔架(2)處的引導(dǎo)裝置(34 ；44)有效地布置在纜線束(14)和塔架(2)之間，其中，所述引導(dǎo)裝置(34 ；44)具有用于在徑向(6)上支撐所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)的以及用于在周向(7)上相對于所述塔架(2)進(jìn)行支撐的器件(40 ;45)，并且其中，所述引導(dǎo)裝置(34 ；44)被構(gòu)造為，所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)以能在軸向(5)上相對于所述塔架(2)移動(dòng)的方式支承，然而在周向(6)和徑向(7)上相對于所述塔架(2)基本上固定。
2.按照權(quán)利要求I所述的塔架(2)，其特征在于，設(shè)有纜線環(huán)(36)，其中，所述纜線環(huán)(36)的第一端部直接聯(lián)接到所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)處并且與其電連接，并且所述纜線環(huán)(36)的第二端部與所述塔架(2)固定連接并且與繼續(xù)引導(dǎo)的相對于塔架固定的纜線(10、11、12、39)電連接。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的塔架(2)，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置(34；44)包括帶有用于容納所述纜線(10、11、12)的固定裝置(24;29)的成束裝置(37)，其中，所述成束裝置(37)布置在所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)處，并且其中，所述成束裝置(37)被構(gòu)造成，在所述纜線束(14)中的至少三個(gè)纜線(10、11、12)在任何情況中相對于彼此具有一個(gè)最小間距⑶。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的塔架(2)，其特征在于，用于布置所述纜線環(huán)(36)的各個(gè)纜線(10、11、12、13)的纜線支座(35)設(shè)置成與所述塔架(2)相連接，其中，所述纜線支座(35)的構(gòu)造且所述纜線(10、11、12、13)在所述纜線支座(35)處的布置使得在任何情況中至少三個(gè)纜線(10、11、12)在所述纜線環(huán)(36)中相對于彼此具有一個(gè)最小間距(D)。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的塔架(2)，其特征在于，所述固定裝置(24;29)的數(shù)量至少相應(yīng)于所述纜線(10、11、12)的數(shù)量。
6.按照權(quán)利要求3至5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的塔架(2)，其特征在于，所述成束裝置(37)包括托架(38)，其中，所述固定裝置(24 ；29)布置在所述托架(38)上，和/或所述托架(18)至少部分地通過所述固定裝置(24)形成，或所述固定裝置(24)至少部分地通過所述托架(38)形成。
7.按照權(quán)利要求6所述的塔架(2)，其特征在于，所述固定裝置(24)為固定在、特別是螺紋連接在所述托架(38)上的夾緊卡箍(20)，其分別包括一個(gè)用于纜線(10、11、12)的容納部(26)。
8.按照以上權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的塔架(2)，其特征在于，用于支撐的所述器件(40)為擺臂(40)，所述擺臂(40)在面對塔架壁(3)的一側(cè)以可繞擺動(dòng)軸線(41)旋轉(zhuǎn)的方式與所述塔架(2)相連接，其中，所述擺動(dòng)軸線(41)基本上水平地且垂直于所述軸向(5)地延伸。
9.按照權(quán)利要求8所述的塔架(2)，其特征在于，所述成束裝置(37)以可繞旋轉(zhuǎn)軸線(43)旋轉(zhuǎn)的方式布置在所述擺臂(40)的面對塔架內(nèi)部的一側(cè)，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸線(43)基本上水平地且垂直于所述軸向(5)地延伸。
10.按照以上權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的塔架(2)，其特征在于，用于支撐的所述器件(45)為軌道組件(45)，其中，第一軌道元件(46)與所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)相連接，并且第二軌道元件(47)與所述塔架(2)相連接，并且兩個(gè)軌道元件(46、47)在徑向(6)和周向(7)上形狀配合地彼此接合，使得能夠?qū)崿F(xiàn)所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)在徑向(6)和周向(7)上相對于所述塔架(2)的支撐，并且其中，所述第一軌道元件(46)和所述第二軌道元件(47)構(gòu)造成在軸向(5)上幾何形狀不交錯(cuò)，使得能夠?qū)崿F(xiàn)所述纜線束(14)的下部區(qū)域(16)相對于所述塔架(2)的軸向位移⑶。
11.按照權(quán)利要求10所述的塔架(2)，其特征在于，所述第一軌道元件(46)與所述成束裝置
12.(37)相連接。按照權(quán)利要求10或11所述的塔架(2)，其特征在于，設(shè)有多個(gè)軌道組件(45)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架以及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架的纜線引導(dǎo)件，其中，在所述塔架上以借助于方位軸承可繞垂直的在塔架的縱向方向上延伸的軸線旋轉(zhuǎn)的方式布置有風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)械室。在所述風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架中，引導(dǎo)電流的纜線、例如電力纜線從所述機(jī)械室中的電組件引導(dǎo)到地面。在此，所述纜線為多種纜線，例如用于電傳導(dǎo)交流電流、特別是三相交流電流的各個(gè)相的多條纜線、用于接地導(dǎo)體的纜線和/或信號和控制纜線。本發(fā)明的目的為給出改進(jìn)的纜線引導(dǎo)，其尤其避免了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。在此，特別應(yīng)實(shí)現(xiàn)，保證纜線的電流負(fù)載能力，和/或減小在纜線之間的磨損。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)，即，在塔架中，用于至少部分地將纜線束的區(qū)域固定在塔架處的引導(dǎo)裝置有效地布置在纜線束和塔架之間，其中，所述引導(dǎo)裝置具有用于在徑向上支撐纜線束的下部區(qū)域以及用于在周向上相對于塔架進(jìn)行支撐的器件。在此，如此構(gòu)造所述引導(dǎo)裝置，即，所述纜線束的下部區(qū)域以可在軸向上相對于塔架移動(dòng)的方式支承，然而在周向和徑向上相對于塔架基本上固定。
文檔編號F03D11/00GK102933845SQ201180027286
公開日2013年2月13日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者M·多梅斯萊, S·施塔克 申請人:蘇司蘭能源有限公司