CN104081603A - 电缆组件保持设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电缆组件保持设备(31)，其被实现来在离岸设施(50)的上部层级与下部层级之间保持电缆组件(1)，包括一组开放管(36)，其中开放管(36)沿着其长度包括纵向缝部(41)，穿过它，电缆组件(1)被引入所述开放管(36)中。本发明进一步涉及包括所述电缆组件保持设备(31)的离岸设施(50)以及从离岸设施(50)的上部层级悬挂电缆组件(1)的方法。

Description

电缆组件保持设备
本发明涉及用于保持电缆组件的电缆组件保持设备。本发明进一步涉及包括所述电缆组件保持设备的离岸设施以及从离岸设施的上部层级悬挂电缆组件的方法。
海底电缆用于在离岸设施比如风力发电站中的一系列风力涡轮机或若干钻油平台之间或者在离岸和岸上设施之间提供电连接。连接两个离岸设施的海底电缆通常从第一离岸设施的上部层级沿着其基台结构的立柱朝海床竖直地被引导，它然后被引导至海床上或海床下方的路线，并且它在最后被竖直地引导至第二离岸设施的上部层级。在离岸设施的上部层级与海床之间的过渡区域中，通常借助于支承机构来保持海底电缆。它克服机械应力保护海底电缆内的脆弱电引线。
特别设计来用于保持悬挂在离岸设施处的海底电缆的保持设备在EP 1 616 377 B1中公开。该保持设备的一个实施例包括一组管，其在离岸设施的上部层级与海床之间的距离内保持容纳在管内的海底电缆。
EP 2 158 654 B1公开了一种管道机构，其借助于单根管来保持悬挂于离岸设施趋向海床的海底电缆。该管在其下端部处包括J形弯曲部分，用于在从竖直方向到水平方向的过渡中支承海底电缆。
两种方案均对悬挂在离岸设施的上部层级处并且被引导至海床的海底电缆提供可靠的支承和保护。然而，根据这些公开在管道机构内安装海底电缆是困难的。通常，是在支承管已经配置在离岸设施处之后，从管的下开口将海底电缆引入支承管中。由于管的下开口这时定位在水面下方，安装需要使用潜水者和/或远程操作工具。这使安装工艺繁琐和危险。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于电缆组件的保持设备，其允许在离岸设施处简单且安全地安装电缆组件。
该目的通过根据权利要求1-11所述的电缆组件保持设备、根据权利要求12所述的离岸设施和根据权利要求13-15所述的方法得到满足。
在此背景中，表达用语“电缆组件保持设备”用于牢固地安装在离岸设施处用于保持电缆组件的任何保持设备，而且也用于还未被完全组装的保持设备的部件。
术语“海底电缆”应理解为重铠装电缆。为了区别于该术语，以下描述使用表达用语“电缆组件”来表示被环绕的软管保护的电缆或仅仅是软管，其中没有插入电缆。作为电缆组件的可能组成部分的电缆被实现来传输任何类型的信号或能量或流体。它可以例如(并且优选)是电力传输电缆，其配置在离岸风力涡轮机的发电机与岸上变电站之间，或者在岸上发电站与离岸钻油平台之间。
“离岸设施”可包括风力涡轮机或钻油平台或任何类型的附属结构，其位于海中或湖泊中。
相应地，电缆组件保持设备被实现来在离岸设施的上部层级与下部层级之间保持电力传输电缆组件。它与当前技术的不同之处在于包括一组(其意味着至少一个并且优选为多个)开放管，其中开放管沿着其长度的至少一部分包括纵向缝部，穿过它，电缆组件可被引入开放管中成组装状态。术语“组装状态”表示作为保持设备的一部分的开放管的最终组件，所述保持设备优选安装在包括电缆组件的离岸设施处。作为保持设备的一部分的开放管呈长条形状，其优选是直线的，但是也可包括曲率。除此之外，纵向缝部的长边优选延伸成本质上平行于保持设备的和/或开放管的长边。关于它们直径的形态，作为保持设备的一部分的所述开放管可例如被实现为圆柱形、正方形或多边形管。此外，保持设备并且优选地开放管包括用于安装至离岸设施的基台结构的界面。用于将电缆组件侧向插入电缆组件保持设备的开放管的空腔中的纵向缝部被证明是有利的，因为它提供简单的机构来将电缆组件引入电缆组件保持设备中以及再次移除它。由于纵向缝部位于开放管的侧壁，所以电缆组件可在水面上方被引入开放管的空腔中，即使管的下段定位在水面下方。这简化电缆组件的安装工艺，其可从定位在离岸设施附近的浮动设施得以实施。优选地，所述一组开放管的每个开放管包括这种类型的纵向缝部。除此之外，保持设备可包括封闭管和开放管的组合，例如一组开放管以及一个封闭管。
优选地，本发明允许在无需使用潜水者的情况下将电缆组件配置在离岸设施处的保持设备内。
参考刚描述的电缆组件保持设备，本发明还涉及离岸设施，其包括这种保持设备，用于将电缆组件固定在离岸设施的上部层级与海床之间。保持设备的上述开放管组优选安装至离岸设施的基台结构，其可例如为风力涡轮机、钻油平台等的单桩或立柱或任何其它基础结构。
此外，本发明涉及从离岸设施的上部层级悬挂电缆组件的方法，所述方法包括可按任何所需顺序实施的以下步骤：
设计为用于保护和支承电缆组件，所描述电缆组件保持设备的开放管组经由适当的界面本质上竖直地安装至离岸设施。“本质上竖直地”意味着开放管组的主要取向是竖直的，并且在本发明中还包括这样的构造，根据该构造，开放管组不是从离岸设施的上部区域直线延伸至海床，而是以蜿蜒方式或任何其它方式。优选地，开放管组沿着离岸设施的基台结构安装。关于该优选情形，本质上的竖直取向包括这样的取向，其本质上平行于一根立柱或一组立柱或离岸设施的任何类型的基础结构，所述立柱或一组立柱或基础结构竖立在海床上，该位置可相对于海床有角度。在该情况下，立柱用作开放管组的支承结构。
开放管组实现支承电缆组件的功能，该支承是从电缆组件离开离岸设施的内部部分的区域(该区域可例如位于风力涡轮机的过渡件处)，到海床处的区域，从这里电缆组件被引导至第二离岸设施或岸上设施。类似于向离岸设施安装开放管组的步骤，后一步骤即向保持设备的开放管中引入电缆组件的步骤通常可以从浮动设施执行。船舶可定位在离岸设施附近，所述船舶带有卷筒，从其可展开电缆组件。
本发明的特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，如在以下描述中揭示的。由此，在方法之一的背景中揭示的特征也可以在相应的其它方法的背景中和/或根据本发明的电缆组件保持设备和/或离岸设施和/或悬挂电缆组件的方法的任一个实施例的背景中，除非另有明确说明，并且反之亦然。
根据本发明的一个优选实施例，保持设备的上述开放管组包括可变长度，其可从初始长度变化到最终延伸长度。开放管组的最终延伸长度包括优选为至少10米的长度，更优选为至少15米，并且最优选为至少20米。包括可变长度的开放管组是有利的，因为电缆组件保持设备因此可在安装至离岸设施时轻松地适于不同的水深。由于离岸设施常安装在具有可观范围的水深的区域中，常常有必要调整保持设备的开放管组。这在考虑到以下情况时尤其如此：围绕离岸设施的立柱和基台结构的冲刷孔频繁进展，这是由水下暗流造成的。由于出现冲刷孔而变化的地平面(或地面层级)使开放管组的长度的可变调整特别有利。开放管组因此提供悬挂在离岸设施处、朝下下垂至海床并容纳在开放管组内的电缆组件的调整性支承和保护机构。由于其可变长度，开放管组不必根据其分配位置被特别地测量，而是可适于宽范围的水深。因此，与呈现不可变长度的开放管组相比，它易于制造并且其运输需要较少的空间。此外，开放管组易于配置在其分配位置处，并且可大幅减少潜水者的使用。
开放管组的可变长度可通过伸缩机构特别容易地实现。因此，根据本发明的一个优选实施例，保持设备的开放管组包括至少两个嵌套的管节段(在以下也简称为“节段”)，其中外部嵌套节段被实现来至少部分地围绕内部嵌套节段。这优选借助于沿着外部嵌套节段的长度延伸的空腔来达成，其中空腔的直径大于内部嵌套节段的外壁的直径。作为伸缩开放管组的一部分任何进一步的嵌套节段将必须包括比相应外部或内部嵌套节段的空腔更大或者更小的直径。可通过相对于彼此平稳调节单个开放管，来达到伸缩机构的可变长度。除此之外，还可通过以下方式实现：离散调节开放管，使得它们在预定步骤中相对于彼此移动。这种伸缩机构是向一组开放管提供可变长度的解决方案，其易于实现。为了防止嵌套节段在安装工艺期间和/或在组装的最终阶段散架，嵌套节段优选配备有互锁凸缘，其限制每个开放管的延伸长度。如前所述，保持设备可包括封闭管和开放管的组合。例如，保持设备的最外侧嵌套节段可以为封闭类型，其中内部嵌套节段是开放管，或反之亦然。如果封闭管和开放管的组合得以建立，则封闭管在最终组装状态中可以优选定位在保持设备的顶部处。
如以上提及的，开放管包括沿着其长度的至少一部分延伸的纵向缝部。纵向缝部可例如被桥状部或梁状部中断。一个实施例可以包括这样的开放管，其在保持设备的组装状态中位于水面上方的管的上部区域中不显示缝部。根据本发明的一个优选实施例，所述保持设备包括延伸贯穿开放管的整个长度的纵向缝部。这提供在许多不同位置处向开放管的空腔中引入电缆组件的可能性。优选地，开放管组的每个单管包括延伸贯穿其整个长度的纵向缝部。这在以下时候特别有利：所述开放管附接至彼此，使得纵向缝部一个接一个互连，并形成单个纵向缝部。根据本发明的该优选实施例，纵向缝部也可用作导轨，来通过与开放管的内表面和/或外表面交接，而沿着所述大纵向缝部的长度移动器件。更重要的是，伸缩管机构的每个嵌套节段的纵向缝部在嵌套节段移动到彼此中时优选是相称的，使得每个开放管中的纵向缝部的长度和宽度是相等的。因此，当嵌套节段叠缩时，电缆组件可被引入电缆组件保持设备的开放管组的空腔中。
参考保持设备的开放管的所述纵向缝部，所述缝部在初始的未受应力的状态中的宽度小于电缆组件在初始的未受应力的状态中的直径，使得电缆组件得以保持在开放管中。该方案是有利的，因为它可防止容纳在开放管的空腔中的电缆组件从其中滑出。电缆组件的滑出可例如由以下原因引起：重力、浮力、波浪的水流的作用力，保持设备在安装至定位在海中的离岸设施时暴露于所述波浪。根据本发明的该实施例，通过向电缆组件施加一定量的压缩或吸引作用力来使电缆组件移动穿过纵向缝部，由此使得例如电缆组件的外部软管和/或护套被压缩，从而其直径临时变小，使得它可滑入开放管的空腔中。然而，在该情况下，施加至电缆组件的作用力被选择成使得它小于可能损坏电缆组件的电引线的作用力。
相应地，保持设备包括屏蔽物(shield)，其被实现来至少部分地覆盖保持设备的开放管的纵向缝部，以便将电缆组件保持在开放管中。这种屏蔽物可包括帘幕，其可在电缆组件插入开放管中之后从定位在开放管的上部或下部层级处的卷筒沿着纵向缝部的长度展开。替代地，可以想到这样的屏蔽物，其呈铰接盖的形式，安装在纵向缝部的边缘处。除将电缆组件保持在开放管中外，屏蔽物还提供以下优点：当被容纳在开放管中时，克服机械应力和变脏保护电缆组件。
根据本发明的再一有利实施例，开放管的纵向缝部的边缘(该开放管为保持设备的一部分)包括可变形边缘。可在轻松改变纵向缝部的宽度时识别可变形边缘的益处。这对于以下情况证明是有利的：将电缆组件引入开放管的空腔中和/或从开放管的空腔中移除电缆组件，所述电缆组件包括直径，该直径大于包括未变形边缘处于初始状态中的纵向缝部的宽度。可变形边缘优选是弹性的，使得它在变形之后恢复到初始状态。为了提供弹性品质，可变形边缘可包括泡沫和/或橡胶材料。另外，可变形边缘优选被制造为使得它不能仅仅通过重力、浮力、波浪或水流的作用力变形，波浪可发生在包括具有可变形边缘的纵向缝部的开放管位于海中或湖泊中的水面下方时。可变形边缘的这种品质可防止电缆组件穿过纵向缝部滑出开放管的空腔。可变形边缘优选通过以下方式变形：从开放管的外部和/或内部部分向电缆组件施加预定量的压力。如果电缆组件的表面定位成与可变形边缘的表面接触，则施加至电缆组件的压力被传递至可变形边缘的表面，其于是变形。可变形边缘可被变形成使得纵向缝部的宽度至少与电缆组件的直径一样大，以便电缆组件可移动穿过缝部进入开放管的空腔中和/或从其中移除。此外，扩展装置可通过在相应区域中扩展可变形边缘来加宽纵向缝部，在所述相应区域电缆组件在一定时间被引入开放管的空腔中和/或从开放管的空腔中被移除。
参考所描述的可变形边缘，其特征在于开放管的纵向缝部作为保持设备的一部分，特别有利的是将可变形边缘实现为使得它向内面向开放管的空腔中。与不向内面向的可变形边缘相比，向内面向的可变形边缘使电缆组件穿过纵向缝部从开放管的空腔中的移除更加困难。给定这样的电缆组件，其在初始状态中包括大于所述纵向缝部在初始状态中的宽度的直径，所述电缆组件被容纳在开放管的空腔中，所得的特定施力区域被定位成使得根据本发明的该实施例，比起使电缆组件滑入管中所必需的，需要更多的压力和/或牵引力，来使可变形边缘变形，以便电缆组件穿过缝部从管中滑出。这是有利的，因为它通过防止电缆组件在其穿过纵向缝部被引入之后从开放管的空腔中滑出，来提供保持设备的安全操作。优选地，开放管的纵向缝部在缝部的两个长边上包括向内面向的可变形边缘。此外，优选的是向内面向的可变形边缘包括弯曲边缘。
纵向缝部的这些弯曲的向内面向且可变形的边缘的弯曲优选为凸状。这实现更进一步防止容纳在开放管的空腔中的电缆组件的非所需滑出。
保持设备的再一有利品质由用于延伸开放管组的长度的延伸机构提供。该延伸机构控制作为开放管组的一部分的嵌套节段相对于彼此的移动。如果开放管组在离岸设施处配置为竖直位置，则重力可能导致嵌套节段的不受控延伸。延伸机构可通过限制作为整体的开放管组的和/或单个开放管的延伸来克服重力的影响。延伸机构优选包括用于连接至开放管组的最内侧和最外侧嵌套节段的界面。这允许确定开放管组的整个长度。除了该方案之外，还可以在延伸机构与位于最内侧和最外侧嵌套间的嵌套节段之间建立再一界面。这将允许作为开放管组的一部分的个体嵌套节段的受控延伸。
优选地，所提及的延伸机构包括导向引导器(pilot guide)和用于致动导向引导器的致动器件。导向引导器优选被实现来发挥两个不同功能中的至少一个：它可用于延伸和/或收缩开放管组的长度，和/或用于沿着开放管的纵向缝部移动所连接的附属器件，所述开放管这时用作导轨。附属器件可以例如包括曲率限制器，用于将电缆组件从竖直方向引导为水平方向。
使用由致动器件控制的导向引导器证实是延伸机构的安全实施，其易于实现。替代地，可借助于齿轮齿条传动装置来建立调节，但是使用导向引导器的方法在机械上没那么复杂，并且不易因腐蚀和/或变脏而失去能力。导向引导器优选呈现这样的形状和尺寸，其允许它在开放管的空腔中沿着空腔的长度移动。更优选地，导向引导器可在作为电缆组件保持设备的一部分的开放管组的每个嵌套节段中移动。导向引导器优选包括用于将它例如连接至致动器件和/或至开放管和/或至附属器件(例如曲率限制器)的界面。致动器件优选被实现为可连接至导向引导器的线材。线材优选由绞盘控制，所述绞盘可安装在离岸设施的上部层级处。如果导向引导器固定在作为保持设备的一部分的开放管内并且如果线材附接至导向引导器，则线材从位于离岸设施的上部层级处的绞盘的展开可以导致导向引导器朝向海床降低，从而导致开放管组的长度的延伸。然而，线材在绞盘上的收卷会导致所描述过程的逆转，从而导致开放管组的长度的缩短。根据本发明的一个实施例，从离岸设施的上部层级悬挂电缆组件的方法包括使用所描述的导向引导器。
作为再一有利实施例，所述保持设备包括电缆组件曲率限制器，用于实现电缆组件从本质上的竖直方向向本质上的水平方向的过渡，同时维持最小弯曲半径。指标“弯曲半径”与“弯曲角度”一起限定出配置在曲率限制器内的电缆组件的“曲率”。术语“弯曲角度”在此背景中限定出曲率限制器的第一部段的主方向与曲率限制器的最后一个部段的主方向之间的角度。术语“最大弯曲角度”限定出曲率限制器的第一部段的主方向与离开曲率限制器的最后一个部段的电缆组件的极端方向之间的角度，所述极端方向由电缆组件的最小“弯曲半径”确定。
如已经提到的，保持设备被设计成支承电缆组件，其被悬挂在离岸设施的上部层级处，并且被引导至海床。在到达海床时，电缆组件改变其路线--取决于海床的形貌--大约为大致90°的角度，并且在海床上或下方沿水平方向前进。在该过渡区域中支承电缆组件的曲率限制器确保维持被曲率限制器保持的特定电缆组件的最小弯曲半径，使得电缆组件不被过大弯曲损坏。以该品质为特征，曲率限制器有助于在离岸和/或岸上设施之间安全传输电力。曲率限制器优选被实现为容纳电缆组件。它可优选被固定至保持设备，使得在离开保持设备的开放管的空腔的区域中，电缆组件进入曲率限制器的管道。曲率限制器可被实现为包括固定或可变曲率。优选地，它包括用于连接至导向引导器的界面。更优选地，曲率限制器可沿着开放管的长度移动，使得连接曲率限制器与导向引导器的界面移动穿过开放管的纵向缝部。
参考借助于电缆组件保持设备从离岸设施的上部层级悬挂电缆组件的方法，有利的是将作为保持设备的一部分的开放管组的长度延伸至海床，这是在将它安装至离岸设施之后。优选地，开放管组被延伸成使得开放管的端部部段被冲入海床中。这证实是有利的，因为冲刷孔的负面影响可被轻松地补偿。冲刷孔可能导致电缆支承机构的几何结构的改变，从而导致可能损坏悬挂在离岸设施处的电缆的弯曲半径。保护机构通过以下方式建立：将作为保持设备的一部分的开放管组用作导轨，并在冲刷孔出现期间向下沿下部开放管移动连接至保持设备的曲率限制器。该向下移动通过以下方式得以执行：曲率限制器通过重力将它拉向地面的自我调整，或者由致动器件操纵的受控移动。另外，出现的冲刷孔的负面影响也被曲率限制器自身最小化，所述曲率限制器的曲率--在限制范围内，即高达由插入其内的电缆组件确定的预定最小弯曲半径--连续地调整以通过重力适应可变地平面，从而防止电缆组件过度弯曲。
借助于电缆组件保持设备以及使用用于延伸保持设备的开放管组的导向引导器从离岸设施悬挂电缆组件的所述方法可以包括再一些步骤。
电缆组件曲率限制器已经被提及为本发明的保持设备的有利实施例。在曲率限制器与悬挂在开放管的空腔中的导向引导器之间建立连接允许曲率限制器在它沿着开放管的长度移动时得到引导。该移动可由致动器件控制，所述致动器件包括附接至导向引导器的线材和用于控制所述线材的绞盘。该方法证明是有利的，因为它简化了在曲率限制器内配置电缆组件的步骤。因此可在曲率限制器配置在指定位置处或海床的表面下方之前，将电缆组件引入曲率限制器的管道中。由于开放管的纵向缝部可用作用于沿着开放管的长度移动连接至导向引导器的曲率限制器的导轨，所以曲率限制器可定位在开放管组的任何部段。这在伸缩机构被延伸至最大长度时尤其如此。作为结果，可在安装于离岸设施的开放管组的上部嵌套节段的上部层级处，从而在高于水面的层级上，将电缆组件引入曲率限制器中。该方法是特别有利的，因为它不需要使用潜水者和的远程操作工具来执行水下引入过程，其是危险和耗时的。向曲率限制器中引入电缆组件的步骤优选从定位在离岸设施附近的浮动设施执行。
根据所描述方法的再一步骤，电缆可以被引入电缆组件的柔性外部软管中，由此电缆优选是陆地电缆。与根据当前技术的使用铠装海底电缆相比，该步骤提供益处，因为陆地电缆比海底电缆更容易制造。除此之外，与常规铠甲相当的克服可能的损坏影响的阻力由柔性外部软管提供。
向柔性外部软管中引入电缆的步骤可以优选在海床的表面上方并且更优选在水面上方执行。该方法是有利的，因为它不需要潜水者或远程操作工具。当使用将电缆推入或拉入柔性外部软管中的方法时，该步骤可在以下这些步骤之后实施：将电缆组件的柔性外部软管配置在保持设备中，将柔性外部软管下降到海床中，以及将它配置在第二离岸设施的保持设备中。推拉电缆的方法至少包括以下这些步骤：向柔性外部软管中引入吊线，借助于吊线将电缆拉入柔性外部软管中，以及借助于“推动器”--现有技术公知的装置--向柔性外部软管中推入电缆。
从以下详细描述，结合附图进行理解，本发明的其它目的和特征将变得清楚明了。然而，应该明白的是：附图仅被设计来用于例示的目的，而不限定本发明的范围。
附图中，相似附图标记始终指代相似的物体。图中的物体并不一定按比例进行绘制。
图1示出了配置在离岸设施处的根据当前技术的电缆组件支承机构的侧视图；
图2示出了根据本发明第一实施例的电缆组件曲率限制器的视图；
图3示出了根据本发明第二实施例的电缆组件曲率限制器的视图；
图4示出了根据本发明的组装好的电缆组件支承机构的一部分的视图；
图5示出了根据本发明的电缆组件保持设备的一部分的视图；
图6示出了在电缆组件支承机构中安装电缆组件的过程中的一个步骤的视图，所述电缆组件支承机构包括根据本发明位于离岸设施处的第一实施例的曲率限制器；
图7示出了根据图6的安装电缆组件的过程中的下一步骤的视图；
图8示出了在电缆组件支承机构中安装电缆组件的过程中的一个步骤的视图，所述电缆组件支承机构包括根据本发明位于离岸设施处的第二实施例的曲率限制器；
图9示出了在电缆组件支承机构中安装电缆组件的过程中的下一步骤的视图，所述电缆组件支承机构包括根据本发明位于离岸设施处的第二实施例的曲率限制器。
图1示出了根据当前技术的电缆组件支承机构43*的视图。电缆组件保持设备31*安装至离岸设施50的立柱52。在其底部开口处，电缆组件保持设备31*包括曲率限制器3*，其设计为用于将电缆组件1从竖直方向Y弯曲到水平方向X。曲率限制器3*包括所插入电缆组件1的固定弯曲角度和固定曲率。包括保持设备31*和曲率限制器3*的这种类型的机构被称作“J形管”。曲率限制器3*的底部端部定位在海床60的表面62上，并且包括开口，在这里电缆组件1离开曲率限制器3*，并前进至处于海床60的表面62下方的层级(level)。
图2示出了第一可能实施例的用于引导电缆组件1的曲率限制器3的视图，该曲率限制器3包括多个刚性节段5(在图2中显示了两个刚性节段)以及多个铰接节段7，所述铰接节段7中的每个可在正交于旋转轴B的公用平面中被扭旋(twisted)。刚性和铰接节段5、7各自包括两个本质上的三角形框架部分9，其通过三个轴11彼此连接，所述三个轴11安装至两个三角形框架部分9的三个角区。每个刚性节段5和每个铰接节段7进一步包括三个辊13，其安装在连接框架部分9的轴11上。这些轴11用作辊13的旋转轴B，并且在铰接节段7克服彼此被扭旋时用作铰接节段7的旋转轴B。铰接节段7的旋转角度被止挡器14限制。两个相邻铰接节段7克服彼此旋转的最大旋转角度优选低于30°，并且更优选低于15°。每个辊13的一个表面17(该表面17在辊13的给定位置指向刚性节段5或铰接节段7的内侧)与三角形框架部分9的两个内表面15一起形成电缆组件管道19。在截面图中，辊13显示H形或U形形状，其优选适于电缆组件的外部形状。一系列连接起来的刚性节段5和铰接节段7的“组合”旋转角度γ确定曲率限制器3的曲率，从而确定插入曲率限制器3中的电缆组件1的弯曲。如果曲率限制器3包括两个刚性节段5和五个铰接节段7，所述刚性节段5提供20°的电缆组件1的弯曲角度并且所述铰接节段7可各自扭旋大约15°的角度，加上这些值，可达到95°的电缆组件1的最大弯曲角度γ。
形成曲率限制器3的端部节段的刚性节段5包括连接界面23，用于将曲率限制器3安装至恰当构造的导向引导器连接界面23'(在图5中示出)。连接界面23包括用于在所述刚性节段5连接至导向引导器时旋转形成曲率限制器3的端部节段从而形成曲率限制器3自身的刚性节段5的机构。该旋转轴A相对于曲率限制器3的铰接节段7的旋转轴B优选处于90°的角度。曲率限制器3的连接界面23克服导向引导器连接界面23'(图2中未示出)围绕旋转轴A的最大旋转角度优选小于90°，更优选小于20°。
图3示出了第二可能实施例的用于引导电缆组件1的曲率限制器3'的视图，所述曲率限制器3'包括弯曲刚性节段25和较小的铰接端部节段27。铰接端部节段27可围绕旋转轴B扭旋。弯曲刚性节段25包括一对框架部分9'，铰接端部节段27包括一对框架部分9''。这些对的框架部分9'、9''通过多个轴11互连。弯曲刚性节段25和铰接端部节段27包括辊13，其安装至轴11，从而连接两对框架部分9'、9''。这些轴11因此用作辊13的旋转轴。每个辊13的表面(该表面在辊13的给定位置指向弯曲刚性节段25或铰接端部节段27的内侧)与框架部分9'、9''的两个内表面15'一起形成电缆组件管道19。在截面图中，辊13显示H形形状或U形形状，其优选适于电缆组件的外部形状。弯曲角度γ'由进入弯曲刚性节段25的电缆组件1的主方向相对于离开曲率限制器3'的所连接的铰接端部节段27的电缆组件1的主方向限定出，其中铰接端部节段27以优选为20°的最大旋转角度朝上扭旋。如果电缆组件1离开主方向而代之在离开铰接端部节段27时朝上弯曲，其中其弯曲被铰接端部节段27的上辊13限制，则插入曲率限制器3'中的电缆组件1的最大弯曲角度γ被达到。在该位置，铰接端部节段27相对于弯曲刚性节段25的旋转角度γ''，其被止挡器14限制，优选达到大约20°的最大角度。弯曲角度γ、γ'确定插入曲率限制器3'中的电缆组件1的弯曲。最大弯曲角度γ相当于旋转角度γ''+90°。铰接端部节段27的嘴部的宽度对应于插入电缆管道19中的电缆组件1的最大弯曲角度γ与弯曲角度γ'之间的差值。曲率限制器3'可安装至开放管(35、36)的或封闭管的端部开口，使得离开管的下开口的电缆组件1优选在没有弯曲的状态下进入曲率限制器3'的电缆组件管道19。
图4示出了包括电缆组件保持设备31和曲率限制器3(根据图2中示出的实施例)的组装电缆组件支承机构43的中间部分的视图。电缆组件1插入曲率限制器3的以及电缆组件保持设备31的开放管36的电缆组件管道19、19'中。电缆组件1因此被支承在从竖直方向Y到水平方向X的路线上。作为伸缩机构37的一部分的开放管36包括纵向缝部41，其边缘41'是可变形的，并优选朝内弯曲到开放管36的空腔39中。屏蔽物42，其可例如被实现为一种帘幕，覆盖开放管36的一段纵向缝部41，从而防止电缆组件1滑出开放管36的空腔39，以及滑出电缆组件管道19'。曲率限制器3的刚性节段5连接至导向引导器(隐藏在开放管36的空腔39中)。
图5示出了电缆组件保持设备31的下端部的视图，其包括导向引导器33，用于沿着电缆组件保持设备31的长度移动曲率限制器3、3'。导向引导器33呈现这样的尺寸，其适于作为电缆组件保持设备31的一部分的伸缩机构37的一组开放管36的最内侧嵌套节段35。导向引导器33包括处于其顶部和底部处的锥状部段34，使得它可在构成伸缩机构37的每个开放管35、36的空腔39内轻松地上下移动。线材58可附接至锥状部段34的尖端，以改变导向引导器33在空腔39内的位置。另外，导向引导器33包括导向引导器连接界面23'，用于连接至曲率限制器3的连接界面23。导向引导器连接界面23'呈现这样的尺寸，其适于电缆组件保持设备31的伸缩机构37的纵向缝部41的宽度，该宽度为大约120mm，因此大到足以用于插入电缆组件1。导向引导器连接界面23'包括用于旋转所连接的曲率限制器3的机构。此外，伸缩机构37的开放管36的空腔39形成电缆组件管道19'，其包括处于一侧上的纵向缝部41。
图6示出了将电缆组件1安装至配置在离岸设施50处的电缆组件支承机构43的过程中的一个步骤的视图。该步骤在电缆组件1的端部节段安装在海床60上之前实施。电缆组件保持设备31的一组开放管36安装至离岸设施50的立柱52，然后延伸至海床60的表面62下方的层级。此后，曲率限制器3被配置在所述一组开放管36的顶端处，该位置同时是高于水面64的层级。包括电缆组件卷筒72的浮动设施70定位在离岸设施50的立柱52附近。电缆组件1沿方向F从电缆组件卷筒72展开。电缆组件1的第一端部节段在固定点54处固定在离岸设施50处，而电缆组件1的第二端部节段部署在浮动设施70的板上。在将电缆组件1固定在固定点54处之前，电缆组件1的一个节段被插入曲率限制器3中。此后，曲率限制器3借助于由绞盘56控制的线材58(如图8中所示)沿方向G朝下移动至海床。
图7示出了根据图6的将电缆组件1安装至配置在离岸设施50处的电缆组件支承机构43的过程中的下一步骤的视图。该步骤在电缆组件1的端部节段安装在海床60上之前实施。这里，曲率限制器3已经定位在海床60的表面62处。电缆组件1进一步沿方向F从定位在浮动设施70处的电缆组件卷筒72展开。同时，浮动设施70沿方向H移动远离离岸设施50，从而将电缆组件1部署在海床60上。
图8示出了使用根据图3的曲率限制器3'将电缆组件1安装至配置在离岸设施50处的电缆组件支承机构43的过程中的一个步骤的视图。该步骤在电缆组件1的一个节段已经安装在由海床60的表面62限定出的层级之上或下方之后以及在电缆组件1的端部节段已经安装在第二离岸设施50处之后实施。再次，曲率限制器3'包括插入的电缆组件1，其中插入步骤在由水面64限定出的层级上方执行，并且曲率限制器3'从高于水面64的位置沿方向G朝海床60转移。该移动借助于绞盘56和附接至绞盘56、至曲率限制器3以及至离岸设施50的立柱52的底部区域的线材58得以执行，类似于以上关联于图6和7描述的过程。
图9示出了将电缆组件1安装至配置在离岸设施50处的电缆组件支承机构43的不同过程中的最终步骤的视图。这里，曲率限制器3'连接至包括伸缩机构的一组封闭管的底部端部。插入所述一组封闭管的空腔中的电缆组件1进入曲率限制器3'的电缆组件管道19'，而没有弯曲。曲率限制器3'被显示为定位在低于海床60的表面62的层级上。因此，曲率限制器3'的下开口定位在海床60的表面62下方，使得离开曲率限制器3'的电缆组件1也在海床60的表面62下方的层级上前进。如图8中示出的，曲率限制器3'可以连接至没有伸缩机构的单个开放管，或者替代地连接至一组开放管，其在它们的开放端部处牢固地连接至彼此。
尽管已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应该明白的是：可以对其做出众多附加的修改和变型，而不背离本发明的范围。例如，在根据图6和7的过程中描述的曲率限制器3、3'也可以用于类似于图8或9的过程，并且反之亦然。此外，特定曲率限制器3、3'(如以上描述)的各个部分，例如包括嘴部的铰接端部节段27、具有连接界面23的节段等可关联于另一曲率限制器使用，以便构造修改类型的曲率限制器。此外，如果关联于所提及的附图描述的工序被逆转为相反方向，则也可以轻松地移除或更换电缆组件1。这种逆转工序可例如包括以下步骤：朝上移动曲率限制器3，同时将电缆组件1卷绕到浮动设施70的卷筒72上。
为了简明起见，应该明白的是：贯穿本申请使用的“一”或“一个”不排除多个，并且“包括(包含)”不排除其它步骤或要素。

Claims (15)

1. 一种电缆组件保持设备(31)，被实现来在离岸设施(50)的上部层级与下部层级之间保持电缆组件(1)，包括一组开放管(35、36)，其中开放管(35、36)沿着其长度的至少一部分包括纵向缝部(41)，穿过所述缝部(41)，电缆组件(1)被引入所述开放管(35、36)中成组装状态。
2. 根据权利要求1所述的保持设备(31)，其中，所述开放管组(35、36)的长度能从初始长度变化为延伸长度。
3. 根据权利要求2所述的保持设备(31)，其中，所述开放管组以伸缩方式被实现为具有至少两个嵌套节段(35、36)，其中外部嵌套节段被实现来至少部分地围绕内部嵌套节段(35)。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，其中，所述纵向缝部(41)延伸贯穿开放管(35、36)的整个长度。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，其中，开放管(35、36)的纵向缝部(41)在所述开放管(35、36)的初始状态中的宽度小于所述电缆组件(1)在所述电缆组件(1)的初始状态中的直径，使得所述电缆组件(1)被保持在所述开放管(35、36)中。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，包括：屏蔽物(42)，其被实现来至少部分地覆盖开放管(35、36)的纵向缝部(41)，以便将电缆组件(1)保持在所述管中。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，其中，开放管(35、36)的纵向缝部(41)的边缘包括可变形边缘。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，其中，纵向缝部(41)的边缘被实现为向内面向所述开放管(36)的空腔(39)中，以便将电缆组件(1)保持在所述开放管(36)中。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，包括：延伸机构，其用于延伸所述开放管组(35、36)的长度。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，包括：导向引导器(33)和用于致动所述导向引导器(33)的致动器件(56、58)。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的保持设备(31)，包括：电缆组件曲率限制器(3、3')，用于实现电缆组件(1)从本质上的竖直方向(Y)向本质上的水平方向(X)的过渡，同时维持最小弯曲半径。
12. 一种离岸设施(50)，包括根据权利要求1-11中任一项所述的电缆组件保持设备(31)，其用于将电缆组件(1)固定在所述离岸设施(50)的上部层级与海床(60)之间，其中所述保持设备(31)的开放管组(35、36)本质上竖直地安装至所述离岸设施(50)。
13. 一种从离岸设施(50)的上部层级悬挂电缆组件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
- 将电缆组件保持设备(31)的开放管组(35、36)本质上竖直地安装至所述离岸设施(50)，其中开放管(35、36)沿着其长度的至少一部分包括纵向缝部(41)；
- 穿过所述纵向缝部(41)向所述保持设备(31)的开放管(35、36)中引入电缆组件(1)。
14. 根据权利要求13所述的方法，包括以下步骤：将所述开放管组的长度延伸为延伸至海床或进入海床中，其中该延伸长度的步骤优选包括以下步骤：
- 向所述开放管组(35、36)安装延伸机构，所述延伸机构包括导向引导器(33)和致动器件(56、58)，以及
- 致动所述导向引导器(33)，使得所述开放管组(35、36)朝海床(60)延伸。
15. 根据权利要求13或14所述的方法，包括以下步骤：
- 将电缆组件曲率限制器(3、3')连接至所述导向引导器(33)，以及
- 在所述曲率限制器(3、3')中配置所述电缆组件(1)。
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