CN108757352B - 电缆保护装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电缆保护装置及风力发电机组，其中的电缆保护装置包括：固定环，具有沿第一方向延伸的通孔，固定环包括沿其径向相对的内侧面和外侧面，外侧面包括两个以上安装面，安装面上包括垂直轴线；夹持件，设置于安装面，夹持件至少能够围绕垂直轴线偏转，夹持件具有至少一个沿第一方向贯穿的穿设孔，以使电缆夹持在穿设孔中并相对固定环围绕垂直轴线在预设范围内偏转。本发明实施例中电缆被间隔固定，在风力发电机组的机舱转动时，电缆可以通过夹持件围绕安装面上的垂直轴线偏转，且电缆至少能够绕垂直轴线在预设范围内偏转，能够有效防止电缆因扭转而相互缠绕的问题，同时还能够保证电力电缆的散热效果。

Description

电缆保护装置及风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体的说涉及一种电缆保护装置及风力发电机组。

背景技术

采用水平轴的风力发电机组的发电功率一般在0.1MW-10MW之间。风力发电机组的发电机、旋转叶片和机舱置于塔架的顶部，并且会随着风向的变化而转动。

发电机的电力电缆沿着塔架向下布置，以使风力发电机的电能沿着电缆向下输出到地面设备。在机舱随着风向转动的过程中，机舱的转角可以达到2-3周，这样就使得电力电缆也会产生相应的扭转。电力电缆在扭转的过程中，由于扭转角度过大，使电力电缆之间相互缠绕在一起，导致电力电缆的散热效果下降。

因此，亟需提供一种新的电缆保护装置及风力发电机组。

发明内容

鉴于以上所述的技术问题，本发明实施例提供了一种电缆保护装置及风力发电机组，解决风力发电机组的电缆因扭转而相互缠绕的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电缆保护装置，包括：固定环，具有沿第一方向延伸的通孔，固定环包括沿其径向相对的内侧面和外侧面，外侧面包括两个以上安装面，安装面上包括垂直轴线；夹持件，设置于安装面，夹持件至少能够围绕垂直轴线偏转，夹持件具有至少一个沿第一方向贯穿的穿设孔，电缆夹持在穿设孔中并相对固定环围绕垂直轴线在预设范围内偏转。

在一些可选的实施例中，夹持件包括两个以上的子夹持件，每一个子夹持件均包括沿第一方向延伸的半槽，两个以上子夹持件的半槽两两相互连接形成穿设孔。

在一些可选的实施例中，电缆保护装置还包括：转轴，沿垂直轴线设置于固定环，夹持件通过转轴转动连接于固定环。

在一些可选的实施例中，夹持件具有接触平面，夹持件通过接触平面面对安装面设置，并且夹持件通过接触平面在安装面上围绕垂直轴线偏转。

在一些可选的实施例中，子夹持件为两个，分别为第一子夹持件和第二子夹持件，第一子夹持件和第二子夹持件上均设置有三个半槽，第二子夹持件与第一子夹持件的半槽相互配合形成三个穿设孔。

在一些可选的实施例中，第一子夹持件呈T形，具有相互垂直的第一臂和第二臂，接触平面位于第一臂远离第二臂的一侧；

第二子夹持件具有沿第一方向延伸的沟槽，以使第二臂能够容纳于沟槽，使得第一夹持件和第二夹持件能够通过第二臂和沟槽相互连接。

在一些可选的实施例中，固定环的每一个安装面沿固定环的径向均设置有开口朝外的第一半环；

电缆保护装置还包括夹持块，设置于固定环的安装面，夹持块上设置有第二半环；

第一半环与第二半环相对应，且第一半环和第二半环相互对接构成沿第一方向延伸的贯通孔；

夹持件可转动地设置于贯通孔内。

在一些可选的实施例中，夹持件的外表面为弧形表面，第一半环和第二半环的内表面与夹持件的外表面相适配。

在一些可选的实施例中，夹持件呈球形；或者，

夹持件呈球台形，在第一方向上具有相对的第一端面、第二端面、以及连接于第一端面和第二端面之间的圆弧形面。

在一些可选的实施例中，子夹持件为三个，每个子夹持件沿其周向设置有两个半槽，三个子夹持件的半槽相互拼接形成三个穿设孔。

在一些可选的实施例中，还包括减震圈，沿第一方向套设于夹持件外。

本发明第二实施例提供一种风力发电机组，包括机舱、塔筒和上述的电缆保护装置，机舱绕竖直方向可转动地安装在塔筒的顶部，塔筒沿竖直方向延伸，电缆自机舱沿着塔筒向下布置，电缆保护装置安装于塔筒内部的电缆上。

在一些可选的实施例中，电缆保护装置为多个，多个电缆保护装置沿竖直方向间隔设置于电缆上。

在一些可选的实施例中，还包括支撑部件，连接于电缆保护装置中沿竖直方向上的最低电缆保护装置，以使最低电缆保护装置能够沿竖直方向往复移动。

在一些可选的实施例中，支撑部件包括：两个第一连接件，沿水平方向间隔且平行地设置于塔筒内部，第一连接件包括相对的第一端和第二端，第一端铰接于最低电缆保护装置，第二端铰接于塔筒内壁。

在一些可选的实施例中，支撑部件还包括第二连接件，第二连接件在第一方向上与第一连接件异面设置，且第二连接件与第一连接件在水平面上的投影相交；

第二连接件包括相对的第一连接端和第二连接端，第一连接端铰接于最低电缆保护装置，第二连接端铰接于塔筒内壁。

在一些可选的实施例中，电缆为多个，多个电缆夹持于电缆保护装置形成电缆束；

还包括套筒，套设于电缆束外，且套筒的孔径大于电缆保护装置的直径。

在一些可选的实施例中，套筒为多个，多个套筒在电缆束的延伸方向上间隔分布。

本发明实施例提供的电缆保护装置，电缆穿过夹持件的穿设孔，被夹持件固定在固定环上，固定环的外侧面设置有两个以上的安装面，且夹持件至少能够围绕安装面上的垂直轴线偏转，因此电缆可以通过夹持件围绕安装面上的垂直轴线偏转，且电缆至少能够绕垂直轴线在预设范围内偏转，能够有效防止电缆因扭转而相互缠绕的问题，同时还能够保证电力电缆的散热效果。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本发明一实施例提供的电缆保护装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的电缆保护装置的使用状态图；

图3是图2中电缆在扭转状态下的结构示意图；

图4是图2中B-B处的剖视图；

图5是图4的局部放大图；

图6是本发明一实施例提供的电缆保护装置的夹持件的结构示意图；

图7是本发明又一实施例提供的电缆保护装置的结构示意图；

图8是本发明又一实施例提供的电缆保护装置的使用状态图；

图9是图8中电缆在扭转状态下的结构示意图；

图10是图7中A-A截面剖视示意图；

图11是图10中电缆在扭转状态下的结构示意图；

图12是本发明又一实施例提供的电缆保护装置的部分结构示意图；

图13是本发明又一实施例提供的电缆保护装置的夹持件的结构示意图；

图14是本发明又一实施例提供的电缆保护装置的部分剖视图；

图15是本发明又一实施例提供的电缆保护装置的结构示意图；

图16是现有技术中风力发电机组的结构示意图；

图17是本发明一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；

图18是图17的俯视图；

图19是本发明一实施例提供的风力发电机组剖视图；

图20是图19中电缆在扭转状态下的结构示意图；

图21是本发明一实施例提供的风力发电机组的部分结构示意图；

图22是图21中C-C截面剖视示意图；

图23是图22的D处的细节示意图；

图24是本发明一实施例提供的风力发电机组的支撑部件的立体结构示意图；

图25是本发明一实施例提供的风力发电机组的支撑部件的俯视图；

图26是本发明一实施例提供的风力发电机组的支撑部件的设置位置结构示意图。

附图标记说明：

100、电缆保护装置；

110、固定环；111、第一半环；112、通孔；113、安装面；114、贯通孔；

120、夹持块；121、第二半环；

130、夹持件；131、穿设孔；132、第一端面；133、第二端面；134、圆弧形面；135、子夹持件；135a、第一臂；135b、第二臂；135c、沟槽；136、接触平面；

140、减震圈；

150、转轴；151、滑动轴承；152、螺栓；

160、转接部件；161、第一转接部件；162、第二转接部件；

100a、最低电缆保护装置；

200、电缆；

300、机舱；

400、塔筒；

500、支撑部件；

510、第一连接件；511、第一端；512、第二端；

520、第二连接件；521、第一连接端；522、第二连接端；

600、套筒；

700、弯折支撑件。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

下面结合图1至图26详细描述本发明的电缆保护装置100及风力发电机组。

如图1是本发明一实施例的电缆保护装置100的结构示意图，本发明实施例提供一种电缆保护装置100，包括固定环110，具有沿第一方向(图1中垂直于纸面的方向)延伸的通孔112，固定环110包括沿其径向相对的内侧面和外侧面，内侧面朝向通孔112，外侧面包括两个以上的安装面113，安装面113上包括垂直轴线x；夹持件130，设置于安装面113，夹持件130至少能够围绕垂直轴线x偏转，夹持件130具有至少一个沿第一方向贯穿的穿设孔131，以使电缆200穿过并夹持在穿设孔131并相对固定环110围绕垂直轴线x在预设范围内偏转。

其中，安装面113上的垂直轴线x设置方式如图1所示，垂直轴线x垂直于安装面113。

本发明实施例提供的电缆保护装置100在使用过程中，电缆保护装置100设置于电缆200上，电缆200穿过夹持件130的穿设孔131，并被夹持件130固定在固定环110上，固定环110的外侧面设置有两个以上的安装面113，且夹持件130至少能够围绕安装面113上的垂直轴线x偏转，因此电缆200可以通过夹持件130围绕安装面113上的垂直轴线x偏转。

请一并参阅图2，当电缆200没有发生扭缆时，电缆200分别被夹持固定于各穿设孔131内，而各穿设孔131之间具有一定的距离，所以电缆200之间具有一定距离，在重力的作用下，电缆200处于竖直状态，所以电缆200之间相互平行，不会发生相互碰撞挤压和缠绕等问题，保证了电缆200的散热效果。

请一并参阅图3，在风力发电机组偏航过程中，电缆200在机舱的转动作用下发生扭缆，各夹持件130也在电缆200的作用下相对固定环110发生偏转。另外，机舱转动过程中向电缆200提供的扭矩基本一致，因此各夹持件130受到的电缆200的作用力基本一致，再加上各夹持件130固定于环状的固定环110周侧，使得同一个固定环110上的夹持件130基本以相同的角度偏转，在夹持件130的限位作用下，电缆200相对于固定环110的倾斜角度基本一致，保证了电缆200在扭缆过程中依然能够保持大致相互平行的状态，电缆200之间仍然能够保持一定的距离，不会发生相互碰撞挤压和缠绕，在扭缆过程中还能够保证电缆200的散热效果。

此外，电缆200扭缆过程中，带动夹持件130相对固定环110偏转，减小电缆200本身和夹持件130之间的相对滑动，提高电缆200本身与夹持件130相对位置的稳定性，减小电缆200和夹持件130之间的摩擦，提高电缆200的使用寿命。

如4至图6所示，在一些可选的实施例中，夹持件130为一体结构体，或者夹持件130分体设置，包括两个以上的子夹持件135。此处为了便于安装，夹持件130包括两个以上的子夹持件135，每一个子夹持件135均包括沿第一方向延伸的半槽，两个以上的子夹持件135的半槽两两相互连接形成穿设孔131。

在这些可选的实施例中，夹持件130分体设置，包括两个以上的子夹持件135，每一个子夹持件135上均设置有半槽，穿设孔131由两个半槽连接形成，因此无论是在电缆200装配的过程中，还是在电缆200装配好之后，都可以通过将两个半槽相互对接而将本申请的电缆保护装置100设置在电缆200上，从而更好的保护电缆200，并便于后期根据实际需求对电缆200进行维护。

可以理解的是，子夹持件135的个数不做限定，例如子夹持件135为两个，分别为第一子夹持件和第二子夹持件，第一子夹持件和第二子夹持件上均设置有三个半槽，第二子夹持件与第一子夹持件的半槽相互配合形成三个穿设孔131。或者夹持件130包括沿夹持件130自身周向相继分布的三个子夹持件135，每个子夹持件135沿其周向设置有两个半槽，三个子夹持件135的半槽相互拼接形成三个穿设孔131等。只要子夹持件135上的半槽相互拼接能够形成穿设孔131即可。

在这些可选的实施例中，子夹持件135的半槽相互拼接能够形成三个穿设孔131，使得风力发电机组的三相交流电的电缆200，能够按照相位将电缆200通过夹持件130分别设置于三个穿设孔131内，便于后期对发生故障的电缆200按照相位进行排查，便于后期对电缆200的维护。

在一些可选的实施例中，夹持件130在安装面113上绕垂直轴线x偏转的设置方式有多种，作为一种可选的实施例，电缆保护装置100还包括转轴150，转轴150沿垂直轴线x设置于固定环110，夹持件130通过转轴150转动连接于固定环110。

夹持件130通过转轴150转动连接于固定环110的设置方式有多种，例如：固定环110和转轴150固定连接，夹持件130可转动地套设在转轴150外侧；或者，固定环110沿垂直轴线x设置套孔，转轴150相对固定环110可转动地套设于套孔内，并固定连接于夹持件130等，只要夹持件130通过转轴150转动连接于固定环110即可。

除此之外，在这些可选的实施例中，由于电缆200一般都是沿竖直方向布置于塔筒400内，因此电缆200能够相对竖直方向偏转，同时电缆200通过夹持件130和转轴150相对于垂直轴线x偏转，从而使得电缆200能够在一定范围内偏转，因此夹持于穿设孔131内的电缆200能够相对固定环110围绕垂直轴线x在一定范围内偏转，且偏转角度有限，能够有效防止电缆200因扭转而相互缠绕的问题，同时还能够保证电缆200的散热效果。

在一些可选的实施例中，夹持件130具有接触平面136，夹持件130通过接触平面136面对安装面113设置，并且夹持件130通过接触平面136在安装面113上围绕垂直轴线x偏转。在这些可选的实施例中，夹持件130通过接触平面136面对安装面113设置，使得夹持件130和固定环110之间利用面面接触，安装面113能够对夹持件130起到限位作用，夹持件130基本只能相对安装面113上的垂直轴线x发生偏转。

一方面，当电缆200受力发生扭转时，如果电缆200向固定环110的内侧面偏转，会减小位于不同夹持件130内的电缆200之间的间隔距离，减小散热空间，影响电缆200的散热效果。本实施例的夹持件130沿安装面113运动，在安装面113的限位作用下，夹持件130不能够朝向固定环110的内侧面偏转，因此夹持在夹持件130内的电缆200不会向固定环110的内侧面方向偏转，保证固定环110内部及固定环110上下的散热空间几乎不会减小，从而保证了散热效果。

另一方面，如果夹持件130可以朝向固定环110的内侧面偏转，在夹持件130的带动下，电缆200会向固定环110内侧面偏转，由于夹持件130向固定环110内侧的偏转角度有限，而电缆200具有一定的柔性，在惯性力的作用下，电缆200的偏转角度可能会大于夹持件130的偏转角度，使得电缆200位于穿设孔131边缘的部分会相对夹持件130向固定环110内侧弯折，电缆200的使用寿命会因此受损；同理，如果夹持件130可以相对固定环110向外偏转，也会造成电缆200位于穿设孔131边缘的部分相对夹持件130向固定环110外侧弯折，电缆200的使用寿命会因此受损。本实施例中夹持件130在安装面113的限位作用下，不会向固定环110内侧或外侧偏转，避免上述情况下电缆200发生弯折造成的寿命受损。

作为一种可选的实施例，固定环110具有沿垂直轴线x贯穿设置的套孔(图中未示出)，夹持件130具有沿垂直轴线x设置的安装槽(图中未示出)，转轴150穿设于套孔内，并由固定环110的外侧面伸出，夹持件130通过安装槽套设在伸出固定环110外侧面的转轴150上，转轴150可转动地连接穿设于套孔内，夹持件130固定于转轴150，从而使得夹持件130通过转轴150转动连接于固定环110。

可以理解的是，转轴150的设置方式有多种，例如转轴150包括滑动轴承151和螺栓152，滑动轴承151可转动地安装于套孔内，螺栓152固定于滑动轴承151，螺栓152通过滑动轴承151相对固定环110可转动，且螺栓152能够由固定环110的外侧面伸出，并通过安装槽固定安装于夹持件130。其中，螺栓152可以通过螺纹连接或过盈配合固定于滑动轴承151和夹持件130，此处为了便于安装和拆卸，螺栓152通过螺纹连接固定于滑动轴承151和夹持件130。

在一些可选的实施例中，子夹持件135为两个，分别为第一子夹持件和第二子夹持件，第一子夹持件呈T形，具有相互垂直的第一臂135a和第二臂135b，接触平面136位于第一臂135a远离第二臂135b的一侧；第二子夹持件具有沿第一方向延伸的沟槽135c，以使第二臂135b能够容纳于沟槽135c，使得第一夹持件和第二夹持件能够通过第二臂135b和沟槽135c相互连接。

在这些可选的实施例中，第一子夹持件呈T形，且接触平面136位于第一臂135a远离第二臂135b的一侧，为安装槽的设置留下足够的位置，使得安装槽能够由接触平面136延伸至第二臂135b，同时，第一子夹持件呈T形，第二子夹持件具有沟槽135c，第一子夹持件和第二子夹持件能够通过第二臂135b和沟槽135c相互连接，通过沟槽135c能够对第一子夹持件起到限位的作用，保证第一子夹持件和第二子夹持件之间相对位置的稳定性。

其中，第一子夹持件和第二子夹持件相互连接的方式有多种，例如第一子夹持件和第二子夹持件相互对接并粘贴形成夹持件，或者第一子夹持件和第二子夹持件利用夹紧螺栓相互连接等。此处为了保证第一子夹持件和第二子夹持件的连接强度，第一子夹持件和第二子夹持件利用夹紧螺栓相互连接，第二子夹持件远离第一子夹持件的外表面设置有螺栓连接孔，第一子夹持件与螺栓连接孔相对应的位置设置有螺栓连接槽，夹紧螺栓贯穿螺栓连接孔并位于螺栓连接槽内。

此外，为了保证第二子夹持件外表面大体的平整度，在第二子夹持件的外表面设置有沉台，沉台由第二子夹持件的外表面沿靠近第一子夹持件的方向凹陷形成，螺栓连接孔设置于沉台，使得夹紧螺栓位于螺栓连接孔内时，不会凸出于第二子夹持件的外表面，保证第二子夹持件外表面的平整性。

第一子夹持件和第二子夹持件上均设置有三个半槽，半槽在第一子夹持件和第二子夹持件上的设置位置在此不做限定，只要第一子夹持件上的半槽能够和第二子夹持件上的半槽相互对接形成三个穿设孔131即可。

优选的，第二臂135b远离第一臂135a的端部设置有一个半槽，第一臂135a位于第二臂135b的两侧处分别设置有一个半槽，且第一臂135a的半槽相对于第二臂135b对称设置。相应的，沟槽135c的底部设置有一个半槽，沟槽135c两侧分别设置有一个半槽，且沟槽135c两侧的半槽相对于沟槽135c对称设置。

在这些可选的实施例中，当第一子夹持件和第二子夹持件相互连接形成夹持件130时，穿设于穿设孔131内的电缆200受力扭转时，位于第二臂135b及沟槽135c两侧的电缆200对第二臂135b及沟槽135c的压力平衡，从而保证第一子夹持件和第二子夹持件之间相对位置的稳定性。

如图7所示，在另一些可选的实施例中，固定环110的每一个安装面113沿固定环110的径向均设置有开口朝外的第一半环111；电缆保护装置100还包括夹持块120，设置于固定环110的安装面113，夹持块120包括与第一半环111对应设置的第二半环121，第一半环111与第二半环121相互对接构成沿第一方向延伸的贯通孔114；夹持件130可转动地设置于贯通孔114内。

在这些可选的实施例中，电缆200夹持在夹持件130的穿设孔131内，夹持件130设置于贯通孔114内，使得各电缆200通过各穿设孔131被间隔夹持固定，而夹持件130被贯通孔114相互间隔。

如图8所示，当电缆200没有发生扭缆时，电缆200被夹持固定在各穿设孔131内，由于各穿设孔131之间具有一定距离，因此电缆200之间具有一定距离，在重力的作用下，电缆200沿竖直方向延伸，电缆200之间处于相互平行的状态，不会发生相互碰撞挤压及缠绕等问题，保证了电缆200的散热效果。

在风力发电机组的偏航过程中，当电缆200在机舱的转动作用下发生扭缆时，如图9所示，各夹持件130在贯通孔114内发生转动。由于机舱在转动过程中向各电缆200提供的扭矩基本一致，因此各夹持件130受到的电缆200的作用力基本一致，再加上各夹持件130被设置于环状的固定环110周侧，从而令夹持件130相对固定环110的转动角度基本相同，在夹持件130的限位作用下，夹持在各夹持件130内的各电缆200相对于固定环110的倾斜角度基本相同，电缆200依然能够保持大致平行的状态，不会发生相互碰撞挤压及缠绕等问题，保证了电缆200的散热效果。

此外，由于夹持件130相对于贯通孔114可转动设置，当电缆200发生扭转时，使得夹持件130相对贯通孔114转动，而不是电缆200在穿设孔131内转动，可以防止电缆200与夹持件130相互摩擦而影响电缆200的使用寿命。

本实施例提供的电缆保护装置100，夹持块120从外部安装并固定在固定环110上，具体地，可以采用螺钉进行固定连接，即在夹持块120上设有螺钉能够通过的螺钉孔，在固定环110上设置螺钉能够配合连接的螺钉槽或螺钉通孔，从而可以将夹持块120紧固在固定环110；而由于夹持块120与第一半环111之间是采用一对一连接的方式，从而可以对每个被贯通孔114夹持的夹持件130的夹持力进行有效控制。

请一并参阅图10和至图14，可以理解的是，夹持件130可转动地设置于贯通孔114的设置方式有多种，作为一种可选的实施例，夹持件130的外表面为弧形表面，第一半环111和第二半环121的内表面与夹持件130的外表面相适配，令夹持件130相对第一半环111和第二半环121能够转动。

夹持件130的外表面为弧形表面的设置方式有多种，例如夹持件130呈球形，第一半环111和第二半环121的内表面整体呈球形，贯通孔114的内表面为球形，夹持件130在球形的贯通孔114内可转动；或者，夹持件130呈球台形，在第一方向上具有相对的第一端面132、第二端面133、以及连接于第一端面132和第二端面133之间的圆弧形面134。其中，第一方向为图10所示的竖直方向。

优选的，为了预留出更多的空间以设置穿设孔131，夹持件130呈球台形，穿设孔131沿第一方向由第一端面132延伸至第二端面133。其中，为了能够使得电缆200具有更大的旋转自由度，穿设孔131距离贯通孔114的边缘具有预设距离，如图11所示，使得穿过穿设孔131的电缆200能够沿靠近贯通孔114边缘的方向偏转，同时由于电缆200一般沿竖直方向布置于风力发电机组的塔筒内，电缆200能够相对竖直方向偏转，再加上贯通孔114的限位作用，使得穿过穿设孔131的电缆200能够相对固定环110围绕安装面113的垂直轴线x在预设范围内偏转。

在一些可选的实施例中，夹持件130包括沿夹持件130自身周向相继分布的多个子夹持件135，且为了方便布设三相电缆200，子夹持件135的个数为3个，每一个子夹持件135沿其轴向均设置有两个半槽，三个子夹持件135上的半槽相互对接形成三个穿设孔131，且三个子夹持件135相互连接形成球台形的夹持件130，夹持件130上设置有三个穿设孔131，使得一组三相的三个电缆200能够穿设于同一个夹持件130中。

可以理解的是，三个子夹持件135之间相互固定的方式有多种，例如三个子夹持件135上均开设有两个安装孔，利用固定螺栓设置于安装孔中以将三个子夹持件135组装在一起形成夹持件130，其中安装孔要具有一定的深度，防止螺栓露出子夹持件135的外表面，而影响夹持件130在贯通孔114内自由转动。

其中，夹持块120的个数在此不做限定，夹持块120的个数与固定环110上第一半环111的个数一致，且对应每个第一半环111设置一个夹持块120，以使电缆保护装置100呈整环形，电缆保护装置100固定的电缆200呈环形分布。

请一并参阅图15，在一些可选的实施例中，电缆保护装置100还包括减震圈140，减震圈140沿着第一方向套设在夹持件130外，减震圈140采用减震材料制造，使减震圈140能够吸收外部震动冲击，确保电缆200与夹持件130之间的夹持关系不会因为震动冲击而松动。其中，第一方向为图15中垂直于纸面的方向。

如图16所示，是现有技术中风力发电机组的结构示意图，包括机舱300、塔筒400和电缆200，机舱300相对塔筒400可旋转，并带动电缆200旋转，在机舱300随着风向转动的过程中，机舱300的转角可以达到2-3周，这样就使得电缆200也会产生相应的扭转，有可能造成电缆200相互缠绕，影响电缆200散热效果。

如图17至图26所示，本发明实施例还提供一种风力发电机组，包括机舱300、塔筒400、电缆200和上述的电缆保护装置100，机舱300绕竖直方向可转动地安装在塔筒400的顶部，塔筒400沿竖直方向延伸，电缆200自机舱300沿着塔筒400内部向下布置，电缆保护装置100安装在塔筒400内部的电缆200上。

在本实施例中，一个电缆保护装置100能够同时夹持固定多根电缆200，并且将电缆200之间相互隔离开，当电缆200随着机舱300的转动而产生扭转时，电缆200之间仍然会保持相互隔离的状态。

在一些可选的实施例中，电缆保护装置100使用两个或两个以上，并且电缆保护装置100沿着电缆200的延伸方向间隔安装在电缆200上，电缆保护装置100之间间隔的距离可以根据使用的需要而进行适当调整，并且可以根据整个电缆200的扭转部分的长度来使用适当数量的电缆保护装置100，以使相邻的电缆保护装置100之间相互扭转的角度得到有效控制，避免扭转角度过大而使相邻两根被夹持固定的电缆200之间距离过小。

其中，电缆200包括相继分布的竖直段、弯折段和贴附段，竖直段由机舱300引出后沿竖直方向延伸设置，电缆200的贴附段贴设于塔筒400底部的内壁。风力发电机组还包括弯折支撑件700，竖直段和贴附段之间的弯折段搭设固定在弯折支撑件700上，使得竖直段通过弯折段过渡至贴附段。

电缆保护装置100沿竖直方向间隔设置于电缆200的竖直段，且电缆保护装置100包括沿竖直方向最低电缆保护装置100a，电缆200的弯折段沿电缆200的延伸方向分布于最低电缆保护装置100a之后。当最低电缆保护装置100a在电缆200的扭转作用下发生扭转时，有可能会引起电缆200的弯折段发生扭转，造成弯折段和弯折支撑件700之间发生相对位移，影响弯折段和弯折支撑件700之间相对位置的稳定性，继而可能影响贴附段和塔筒400内壁相对位置的稳定性。

在一些可选的实施例中，风力发电机组还包括支撑部件500，设置于电缆保护装置100中沿竖直方向上的最低电缆保护装置100a外，令最低电缆保护装置100a能够沿竖直方向往复移动。

如图17所示，多个电缆保护装置100沿竖直方向间隔设置，位于最低位置的最低电缆保护装置100a外设置有支撑部件500，令最低电缆保护装置100a能够沿着竖直方向往复运动，防止最低电缆保护装置100a发生扭转，从而能够防止此处的电缆200发生扭转，继而防止位于最低电缆保护装置100a之后的弯折段发生扭转，提高弯折段和弯折支撑件700相对位置的稳定性，同时也使得贴附段和塔筒400内壁的相对位置更加稳定。

支撑部件500的设置方式有多种，作为一种可选的实施方式，支撑部件500包括两个第一连接件510，沿水平方向间隔且平行地设置于塔筒400内部，第一连接件510包括相对的第一端511和第二端512，第一端511铰接于最低电缆保护装置100a，第二端512铰接于塔筒400内壁。两个平行布置在最低电缆保护装置100a两侧的第一连接件510能够有效防止电缆保护装置100本身随着电缆200的扭转而发生扭转。

当最低电缆保护装置100a仅在第一连接件510的限位作用下移动时，最低电缆保护装置100a还可能会沿水平方向发生晃动，引起最低电缆保护装置100a处的电缆200沿水平面发生晃动，从而引起位于最低电缆保护装置100a之后的弯折段发生晃动，继而影响弯折段和弯折支撑件700之间相对位置的稳定性。

在一些可选的实施例中，支撑部件500还包括第二连接件520，第二连接件520在第一方向上与第一连接件510异面设置，且第二连接件520与第一连接件510在水平面的投影相交，第二连接件520包括相对的第一连接端521和第二连接端522，第一连接端521铰接于最低电缆保护装置100a，第二连接端522铰接于塔筒400内壁。

在本实施例中，支撑部件500还包括第二连接件520，第二连接件520在水平方向上向最低电缆保护装置100a提供一个限位力，第二连接件520与第一连接件510在水平面的投影相交，因此第二连接件520和第一连接件510在水平方向上向最低电缆保护装置100a提供的限位力方向不同，从而能够减弱甚至防止最低电缆保护装置100a在水平方向上的晃动。

其中，第一连接件510和第二连接件520在水平面上投影的夹角不做限定。优选的，第一连接件510和第二连接件520在水平面上投影的夹角为90度。

如图25所示，当最低电缆保护装置100a仅在第一连接件510的限位作用下上下移动时，最低电缆保护装置100a还会沿图25中的左右方向晃动，当最低电缆保护装置100a仅在第二连接件520的限位作用下上下移动时，最低电缆保护装置100a还会沿图25中的上下方向晃动，因此当第一连接件510和第二连接件520垂直时，第一连接件510和第二连接件520向最低电缆保护装置100a提供的沿水平面的限位力方向相反，使得最低电缆保护装置100a在第一连接件510和第二连接件520的协同作用下不会发生晃动。

此外，第一方向为图25中的垂直于纸面的方向，第二连接件520在第一方向上与第一连接件510异面设置的设置方式有多种，例如当第一连接件510和第二连接件520均位于水平面时，第一连接件510和第二连接件520位于沿竖直方向间隔分布的水平面；或者，第一连接件510和第二连接件520位于不同的斜面，使得第一连接端521和第一端511在最低电缆保护装置100a上沿竖直方向依次分布。

在这些可选的实施例中，由于第一连接件510和第二连接件520沿竖直方向异面设置，即第一连接端521和第一端511在最低电缆保护装置100a上沿竖直方向设置，在第一连接端521和第一端511的导向作用下能够沿竖直方向移动。在电缆200的扭转过程中，竖直段由于发生扭转而使其沿竖直方向的长度减小，各电缆保护装置100在电缆200的扭转作用下沿竖直方向向上移动，最低电缆保护装置100a能够沿竖直方向向上移动，防止竖直段发生扭转时和最低电缆保护装置100a之间发生拉拽而影响电缆200的使用寿命。

因此，在本实施例中，通过两个第一连接件510和一个第二连接件520的设计，不仅能够防止最低电缆保护装置100a发生扭转或沿水平面发生晃动，同时还能够使得最低电缆保护装置100a沿竖直方向上下移动，在不影响弯折段和弯折支撑件700相对位置稳定的情况下，更好的保护电缆200，提高电缆200的使用寿命。

通常的理解，两个第一连接件510和第二连接件520这三个连接件可以是杆状结构，也可以是能够起到连接并能够承受相应的拉力、压力的其他结构件。

两个第一连接件510相互平行，可以理解为两个第一连接件510的铰接点的连线相互平行，即此处的相互平行并不绝对要求两个第一连接件510平行分布，特别是当第一连接件510可以是曲折形状的结构件或者不规则形状的结构件，但是均可以由两个铰接点来抽象化，使第一连接件510为等同于杆状结构。

可选择地，本实施例中的第一连接件510和第二连接件520中，其铰接可以采用轴铰接或者球铰接，只要使得第一连接件510的第一端511能够相对第二端512移动，第二连接件520的第一连接端521能够相对第二连接端522移动，从而使得第二端512和第二连接端522固定在塔筒400内壁表面时，连接于第一端511和第一连接端521的最低电缆保护装置100a在塔筒400内部能够上下移动即可。

图24和图25中所示为采用球铰接的方式连接，但是基于本领域技术人员的理解可知，其完全可以采用轴铰接的方式替代球铰接的方式。

在一些可选的实施例中，电缆200为多个，多个电缆200穿设于电缆保护装置100形成电缆束；风力发电机组还包括套筒600，套设于电缆束外，且套筒600的孔径大于电缆保护装置100的直径。套筒600套设在电缆束外，且套筒600的孔径大于电缆保护装置100的直径，使得套筒600沿水平方向与所述电缆保护装置100具有间隙，在不影响电缆保护装置100正常工作的情况下，还能够引导电缆束沿预设方向铺设，防止电缆束发生剧烈晃动。套筒600被固定安装在塔筒400内部，具体地可以采用支架固定等方式，套筒600的位置不动，并且套筒600与电缆保护装置100之间的间隙，可以允许电缆保护装置100在塔筒400内跟着电缆200一起上下运动时，而避免电缆保护装置100和套筒600相互之间产生摩擦阻力，从而便于电缆200在扭转的时候带动电缆保护装置100上下运动。

可以理解的是，套筒600和电缆保护装置100的相对位置在此不做限定，此处为了防止电缆200发生扭转过程中直接撞击套筒600，令电缆200和套筒600发生摩擦而造成电缆200的损害，当电缆200处于竖直状态时，套筒600内至少设置有一个电缆保护装置100，从而使得电缆200在发生扭转的过程中通过电缆保护装置100撞击套筒600，通过电缆保护装置100的保护作用，能够有效减少电缆200的损害，提高电缆200的使用寿命。其中，套筒600的个数在此不做限定，套筒600为一个，或者套筒600为多个，多个套筒600在电缆束的延伸方向上间隔分布。在本发明实施例中，电缆保护装置100包括固定环110和夹持件130，电缆200夹持在夹持件130内，通过夹持件130对电缆200的限位作用，使得电缆200之间始终基本保持在相互平行的状态，有助于提高电缆200的散热效果。此外，夹持件130能够相对固定环110的安装面113在预设范围内偏转，使得电缆200扭缆过程中，能够带动夹持件130相对固定环110偏转，有效提高电缆200本身与夹持件130相对位置的稳定性，减小电缆200和夹持件130之间的摩擦，提高电缆200的使用寿命。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (19)

1.一种电缆保护装置(100)，其特征在于，包括：

固定环(110)，具有沿第一方向延伸的通孔(112)，所述固定环(110)包括沿其径向相对的内侧面和外侧面，所述外侧面包括两个以上安装面(113)，所述安装面(113)上包括垂直轴线；

夹持件(130)，设置于所述安装面(113)，所述夹持件(130)至少能够围绕所述垂直轴线偏转，所述夹持件(130)具有至少一个沿所述第一方向贯穿的穿设孔(131)，所述电缆(200)夹持在所述穿设孔(131)中并相对所述固定环(110)围绕所述垂直轴线在预设范围内偏转；

其中，所述夹持件(130)具有接触平面(136)，所述夹持件(130)通过所述接触平面(136)面对所述安装面(113)设置，并且所述夹持件(130)通过所述接触平面(136)在所述安装面(113)上围绕所述垂直轴线偏转。

2.根据权利要求1所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，所述夹持件(130)包括两个以上的子夹持件(135)，每一个所述子夹持件(135)均包括沿所述第一方向延伸的半槽，两个以上所述子夹持件(135)的所述半槽两两相互连接形成所述穿设孔(131)。

3.根据权利要求2所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，还包括：转轴(150)，沿所述垂直轴线设置于所述固定环(110)，所述夹持件(130)通过所述转轴(150)转动连接于所述固定环(110)。

4.根据权利要求2所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，所述子夹持件(135)为两个，分别为第一子夹持件和第二子夹持件，所述第一子夹持件和所述第二子夹持件上均设置有三个所述半槽，所述第二子夹持件与所述第一子夹持件的半槽相互配合形成三个所述穿设孔(131)。

5.根据权利要求4所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，

所述第一子夹持件呈T形，具有相互垂直的第一臂(135a)和第二臂(135b)，所述接触平面(136)位于所述第一臂(135a)远离所述第二臂(135b)的一侧；

所述第二子夹持件具有沿所述第一方向延伸的沟槽(135c)，以使所述第二臂(135b)能够容纳于所述沟槽(135c)，使得所述第一子夹持件和所述第二子夹持件能够通过所述第二臂(135b)和所述沟槽(135c)相互连接。

6.根据权利要求1所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，还包括减震圈(140)，沿所述第一方向套设于所述夹持件(130)外。

7.一种电缆保护装置(100)，其特征在于，包括：

固定环(110)，具有沿第一方向延伸的通孔(112)，所述固定环(110)包括沿其径向相对的内侧面和外侧面，所述外侧面包括两个以上安装面(113)，所述安装面(113)上包括垂直轴线；

夹持件(130)，设置于所述安装面(113)，所述夹持件(130)至少能够围绕所述垂直轴线偏转，所述夹持件(130)具有至少一个沿所述第一方向贯穿的穿设孔(131)，所述电缆(200)夹持在所述穿设孔(131)中并相对所述固定环(110)围绕所述垂直轴线在预设范围内偏转；

其中，所述固定环(110)的每一个所述安装面(113)沿所述固定环(110)的径向均设置有开口朝外的第一半环(111)；

所述电缆保护装置(100)还包括夹持块(120)，设置于所述固定环(110)的所述安装面(113)，所述夹持块(120)上设置有第二半环(121)；

所述第一半环(111)与所述第二半环(121)相对应，且所述第一半环(111)和所述第二半环(121)相互对接构成沿所述第一方向延伸的贯通孔(114)；

所述夹持件(130)可转动地设置于所述贯通孔(114)内。

8.根据权利要求7所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，所述夹持件(130)的外表面为弧形表面，所述第一半环(111)和所述第二半环(121)的内表面与所述夹持件(130)的外表面相适配。

9.根据权利要求8所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，

所述夹持件(130)呈球形；或者，

所述夹持件(130)呈球台形，在所述第一方向上具有相对的第一端面(132)、第二端面(133)、以及连接于所述第一端面(132)和所述第二端面(133)之间的圆弧形面(134)。

10.根据权利要求7所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，所述夹持件(130)包括两个以上的子夹持件(135)，每一个所述子夹持件(135)均包括沿所述第一方向延伸的半槽，两个以上所述子夹持件(135)的所述半槽两两相互连接形成所述穿设孔(131)。

11.根据权利要求10所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，所述子夹持件(135)为三个，每个所述子夹持件(135)沿其周向设置有两个所述半槽，三个所述子夹持件(135)的半槽相互拼接形成三个所述穿设孔(131)。

12.根据权利要求7所述的电缆保护装置(100)，其特征在于，还包括减震圈(140)，沿所述第一方向套设于所述夹持件(130)外。

13.一种风力发电机组，其特征在于，包括机舱(300)、塔筒(400)和权利要求1-12任一项所述的电缆保护装置(100)，所述机舱(300)绕竖直方向可转动地安装在所述塔筒(400)的顶部，所述塔筒(400)沿竖直方向延伸，所述电缆(200)自所述机舱(300)沿着所述塔筒(400)向下布置，所述电缆保护装置(100)安装于所述塔筒(400)内部的所述电缆(200)上。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组，其特征在于，所述电缆保护装置(100)为多个，多个所述电缆保护装置(100)沿竖直方向间隔设置于所述电缆(200)上。

15.根据权利要求14所述的风力发电机组，其特征在于，还包括支撑部件(500)，连接于所述电缆保护装置(100)中沿竖直方向上的最低电缆保护装置(100a)，以使所述最低电缆保护装置(100a)能够沿竖直方向往复移动。

16.根据权利要求15所述的风力发电机组，其特征在于，所述支撑部件(500)包括：两个第一连接件(510)，沿水平方向间隔且平行地设置于所述塔筒(400)内部，所述第一连接件(510)包括相对的第一端(511)和第二端(512)，所述第一端(511)铰接于所述最低电缆保护装置(100a)，所述第二端(512)铰接于所述塔筒(400)内壁。

17.根据权利要求16所述的风力发电机组，其特征在于，

所述支撑部件(500)还包括第二连接件(520)，所述第二连接件(520)在第一方向上与所述第一连接件(510)异面设置，且所述第二连接件(520)与所述第一连接件(510)在水平面上的投影相交；

所述第二连接件(520)包括相对的第一连接端(521)和第二连接端(522)，所述第一连接端(521)铰接于所述最低电缆保护装置(100a)，所述第二连接端(522)铰接于所述塔筒(400)内壁。

18.根据权利要求13所述的风力发电机组，其特征在于，

所述电缆(200)为多个，多个电缆(200)夹持于所述电缆保护装置(100)形成电缆束；

还包括套筒(600)，套设于所述电缆束外，且所述套筒的孔径大于所述电缆保护装置(100)的直径。

19.根据权利要求18所述的风力发电机组，其特征在于，所述套筒(600)为多个，多个所述套筒(600)在所述电缆束的延伸方向上间隔分布。

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