CN110192025B - 具有线缆支撑结构的风轮机 - Google Patents

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Abstract

公开了一种风轮机(1)，该风轮机(1)包括塔架结构，所述塔架结构包括沿着基本竖直方向延伸的主塔架部分(2)以及至少两个臂(3)。每个臂(3)均沿着具有水平分量的方向远离所述主塔架部分(2)延伸，并且所述臂(3)被布置成执行偏转运动。两个或更多个能量产生单元(4)安装在所述塔架结构上，使得所述塔架结构的每个臂(3)均承载至少一个能量产生单元(4)，每个能量产生单元(4)均包括转子(5)，所述转子(5)具有承载一组风轮机叶片(6)的毂。所述主塔架部分(2)设置有线缆支撑结构(7)，允许电网的电缆(8)安装在所述主塔架部分(2)上。

Description

具有线缆支撑结构的风轮机
技术领域
本发明涉及一种包括两个或更多个能量产生单元的风轮机，每个能量产生单元均包括转子，该转子具有承载一组风轮机叶片的毂。这种风轮机有时被称为多转子风轮机。根据本发明的风轮机包括线缆支撑结构，其允许电网的电缆安装在风轮机的塔架结构上。
背景技术
当架设风轮机时，涉及各种成本，包括布置成承载一个或多个能量产生单元的塔架构造的制造成本以及与准备架设风轮机的场地相关的成本。例如，可能需要风轮机的基座，其能够承受风轮机的塔架结构在风轮机的运行期间可能经受的任何负载或扭矩。此外，可能需要在风轮机周围的区域中准备地面，例如，为了确保在风轮机的架设期间和/或在风轮机的维修期间使用的重型设备能够进入现场。可能还需要例如通过砍伐树木来清理现场。最后，可能限制对于布置在距风轮机一定距离内的区域的使用。
类似的成本和限制可能适用于架设承载电网电缆的桅杆。
WO2009/100392 A2公开了用于发电机和电力传输线的塔架和塔架底座部分。塔架可以配置为支撑风轮机发电机并支撑电力传输线。
US 6,400,039 B1公开了一种风力设备，其包括电缆塔、用于电缆塔的基座和用于将产生的电流传递到电网的能量传递单元。能量传递单元可以大致设置在电网的陆上电力线的高度处，风力设备连接到该电网。
在WO2009/100392 A2和US6,400,039 B1中公开的风轮机和塔架中，转子布置在主塔架部分处或附近，沿着基本竖直方向延伸。由此，在需要执行维修(需要将部件提升到转子或从转子提升)的情况下，需要在安装在风轮机塔架上的电缆附近提升这些部件。维修人员可能还需要在电缆附近操作。这带来了安全风险。
发明内容
本发明的实施方式的一个目的是提供一种多转子风轮机，其具有安装在其塔架结构上的电缆，这允许以安全的方式对风轮机的能量产生单元执行维修。
本发明的实施方式的另一个目的是提供一种用于对风轮机的能量产生单元执行维修的方法，该风轮机具有安装在其塔架结构上的电缆，该方法允许以安全的方式执行维修。
本发明的实施方式的又一个目的是提供一种用于以快速且有效的方式将电缆安装在风轮机结构上的方法。
根据第一方面，本发明提供了一种风轮机，该风轮机包括：
-塔架结构，所述塔架结构包括在下部处锚定到基座结构的主塔架部分，所述主塔架部分沿着基本竖直方向延伸，所述塔架结构还包括至少两个臂，每个臂均沿着具有水平分量的方向远离所述主塔架部分延伸，所述臂被布置成围绕由所述主塔架部分的所述基本竖直方向限定的轴线执行偏转运动；和
-两个或更多个能量产生单元，所述能量产生单元安装在所述塔架结构上，使得所述塔架结构的每个臂均承载至少一个能量产生单元，每个能量产生单元均包括转子，所述转子具有承载一组风轮机叶片的毂，
其中，所述主塔架部分设置有线缆支撑结构，允许电网的电缆安装在所述主塔架部分上，所述主塔架部分由此被配置为充当电力桅杆。
根据本发明的第一方面的风轮机包括塔架结构和两个或更多个能量产生单元。因此，所述风轮机为多转子风轮机。
所述塔架结构包括在下部处锚定到基座结构的主塔架部分。所述主塔架部分进一步沿着基本竖直方向延伸。因此，所述主塔架部分类似于用于单个转子风轮机的传统风轮机塔架。
所述塔架结构还包括至少两个臂，所述至少两个臂沿着具有水平分量的方向远离所述主塔架部分延伸。所述臂可以沿着基本水平方向远离所述主塔架部分延伸。在这种情况下，所述臂基本上垂直于竖直布置的主塔架部分延伸。作为替代方案，所述臂可以沿着具有水平分量以及竖直分量的方向远离所述主塔架部分延伸。在这种情况下，所述臂相对于所述主塔架部分以一定角度远离所述主塔架部分延伸，该角度不是90°。所述臂和所述主塔架部分之间限定的角度可以有利地处于45°和90°之间。
在任何情况下，由于塔架结构的臂沿着具有水平分量的方向远离主塔架部分延伸，它们不平行于竖直的主塔架部分延伸，而是相对于主塔架部分成一角度。臂可以以这样的方式附接到主塔架部分或形成主塔架部分的一部分，使得主塔架部分和给定臂之间限定的角度是固定的。
臂可以是桁架、梁、梁系统、网格结构等形式。此外，臂可以不必是线性结构，但是它们可以具有圆形或弯曲形状。
因此，塔架结构包括基本竖直的主要部分以及沿非竖直方向从其延伸的至少两个臂。
所述臂被布置成执行偏转运动。因此，所述臂能够围绕一轴线执行旋转运动，该轴线基本上与由主塔架部分限定的竖直方向一致。由于臂从主塔架部分沿着非竖直方向延伸，因此执行臂的偏转运动将引起臂远离主塔架部分延伸时所沿的方向的变化。这将在下面进一步详细描述。
可以相对于主塔架部分执行每个臂的偏转运动。在这种情况下，塔架结构可包括偏转机构，该偏转机构布置在主塔架部分和每个臂之间的界面处。作为替代方案，臂可以固定地安装在主塔架部分的上部上，该上部能够相对于主塔架部分的下部执行偏转运动。作为另一种替代方案，承载臂的整个主塔架部分能够例如相对于基座结构执行偏转运动。
所述风轮机还包括两个或更多个能量产生单元。每个能量产生单元均包括转子，该转子具有承载一组风轮机叶片的毂。因此，能量产生单元形成风轮机的一部分，其实际上将风能转换成电能。风作用在风轮机叶片上，从而使毂旋转。毂的旋转运动经由齿轮装置或直接传递到发电机。在发电机中，产生电能，电能可以供应给电网。除了转子、毂和风轮机叶片之外，每个能量产生单元均可以包括发电机并且可能包括将转子和发电机互连的齿轮装置。发电机以及可能的齿轮装置可布置在机舱内。
转子可以有利地是水平轴型(HAWT)，即转子的旋转轴线沿着基本水平方向布置的类型。
能量产生单元以这样的方式安装在塔架结构上，即塔架结构的每个臂均承载至少一个能量产生单元。例如，能量产生单元可以布置在每个臂的最远离主塔架部分的那一端处或其附近。因此，能量产生单元布置在距由主塔架部分限定的竖直中心轴线一定距离处。
最后，所述主塔架部分设置有线缆支撑结构，允许电网的电缆安装在主塔架部分上。由此，风轮机的塔架结构也能够满足电力桅杆的功能。因此，由于单个结构用于两种目的，因此可以降低为电网提供风轮机和电力桅杆所涉及的总成本。此外，可以减少所需的总接地面积。
应当注意，在本文中，线缆支撑结构主要是机械结构，允许主电缆机械地安装在主塔架部分上。因此，电缆通常不经由线缆支撑结构电连接到风轮机。然而，不排除线缆支撑结构也适于承载电连接到风轮机的线缆。这样的线缆例如可以是用于将风轮机产生的电力供应到远程定位的变压器的低压线缆。在这种情况下，变压器可以接收由若干风轮机产生的电力。变压器还可以连接到安装在风轮机上的主电缆，从而向电网供应高压电力。
在本文中，术语“主电缆”应解释为表示形成电网一部分的电缆。这样的电缆通常长距离延伸并悬挂在电力桅杆之间。
如上所述，塔架结构的臂被布置成执行偏转运动，并且执行这种偏转运动将引起给定臂远离主塔架部分延伸时所沿的方向的变化。因此，可以将给定臂移动到臂沿着与安装在主塔架部分上的电缆延伸时所沿的方向不平行的方向延伸的位置。由此，由臂承载的能量产生单元可以移动到不在电缆正上方的位置，并且这允许以安全的方式对能量产生单元执行维修并且在远离电缆的位置处执行所有维修操作。
塔架结构的臂可以形成单个横向结构的一部分。根据该实施方式，臂不能相对于彼此移动，并且可以有利地通过旋转整个横向结构来执行偏转运动。横向结构可以例如形成主塔架部分的上部。替代地，它可以经由偏转机构安装在主塔架部分上。
作为替代方案，每个臂均可以经由单独的偏转机构安装在主塔架部分上。作为另一替代方案，一些臂可以形成单个横向结构的一部分，而其他臂可以与横向结构断开。例如，塔架结构可包括四个臂，两个臂形成第一横向结构的一部分，另两个臂形成第二横向结构的一部分。在这种情况下，第一横向结构可以在比第二横向结构更高的高度处安装在主塔架部分上。
线缆支撑结构可以在低于主塔架部分和至少两个臂之间的连接位置的位置处安装在塔架结构的主塔架部分上。这允许由这些至少两个臂承载的能量产生单元的转子布置在较高高度处，可以预期较高高度处的风速高于较低高度处。这增加了风轮机的总能量产生。此外，在电缆可以很容易地到达的高度处将电缆安装在主塔架部分上，例如，以便对电缆或线缆支撑结构进行维修。
线缆支撑结构可以安装在主塔架部分上，位于塔架结构的所有臂下方的位置处。作为替代方案，它可以安装在一些臂下方和一些臂上方。
线缆支撑结构可以是或包括布置成保持电缆的盒，该盒被配置为沿着塔架结构的主塔架部分被提升。根据该实施方式，当盒布置在地面上时，电缆可以安装在盒上，并且盒随后可以沿着主塔架部分与电缆一起被提升到安装位置。最后，盒可以安装在主塔架部分上。由此，由于将单独的电缆安装在盒中的任务是在地面上进行的，因此最小化了需要在安装位置处、即地面以上进行的工作量。这增加了安全性并降低了成本。
作为替代方案，一旦盒和电缆已经被提升到安装位置，电缆就可以附接到线缆支撑结构，该线缆支撑结构先前已经安装在主塔架部分上或者形成主塔架部分的一部分。随后可将盒降低到地面。在这种情况下，盒不形成线缆支撑结构的一部分，但它仍然提供了将电缆提升到安装位置的简单方式。
作为另一个替代方案，电缆可以以任何其他合适的方式提升到安装位置。
盒可以借助顶升机构、借助布置在塔架结构中或一个或多个能量产生单元中的维修起重机或者使用任何其它合适类型的设备提升到安装位置。
线缆支撑结构可以具有空气动力学形状，该空气动力学形状被布置成将风引向能量产生单元。根据该实施方式，在线缆支撑结构处进入的风指向能量产生单元，从而增加了能量产生单元的位置处的风速。这增加了风轮机的总发电量。
线缆支撑结构的空气动力学形状可以例如包括弯曲表面，该弯曲表面使进入的风偏向能量产生单元。弯曲表面可以是旋转对称的，在这种情况下，无论风向如何，进入的风都以相同的方式偏转。替代地，弯曲表面可以这样的方式成形，使得弯曲表面偏转进入的风的能力在某些风向(例如，平行于由电缆限定的方向)上比其他风向更好。
作为替代方案，线缆支撑结构的空气动力学形状可以限定漏斗等，其将风引向能量产生单元。
作为替代方案，线缆支撑结构可以具有任何其他合适类型的形状。例如，它可以是桁架结构，类似于在标准电力桅杆中承载电缆的结构。
线缆支撑结构可以经由减振装置安装在塔架结构的主塔架部分上。根据该实施方式，减少或甚至避免风轮机和电缆之间的振动传递。这包括将振动从电网的电缆传递到风轮机，以及将振动从风轮机传递到电网的电缆。
减振装置可以例如包括布置在线缆支撑结构和主塔架部分之间的界面处的弹性构件(例如橡胶构件或弹簧)。替代地或另外地，减振装置可包括粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器和/或任何其它合适类型的阻尼器。
布置在塔架结构中或能量产生单元之一中的维修起重机可以配置成在电缆和/或线缆支撑结构的维修期间使用。根据该实施方式，当需要在电缆和/或线缆支撑结构上进行维护时，可以使用已经存在于塔架结构中或能量产生单元之一中的起重机。由此，不必提供单独的起重机(例如移动式起重机)，以便执行这种维修。这显著降低了对电缆和/或线缆支撑结构执行维修所涉及的成本。当线缆支撑结构在低于主塔架部分和至少两个臂之间的连接位置的位置处安装在主塔架部分上时，本发明的这个实施方式是特别相关的，因为这允许维修起重机布置在电缆和线缆支撑结构的高度之上。
塔架结构的至少一个臂可设置有舱口，允许维修起重机的一部分从中穿过。根据该实施方式，维修起重机可以有利地布置在设置有舱口的臂中。当需要在电缆和/或线缆支撑结构上进行维修时，可以打开舱口，并且维修起重机的相关部分(例如安装在线材上的钩)可以穿过舱口并降低到线缆支撑结构和电缆的位置。然后，维修起重机可用于从/向线缆支撑结构和电缆的位置降低和/或提升备件、维修工具或任何其他相关设备，然后可以执行相关维修。
作为替代方案，维修起重机可以布置在主塔架部分中或能量产生单元之一中。在这种情况下，维修起重机的相关部分仍然可以穿过形成在其中一个臂中的舱口。替代地，维修起重机的相关部分可以穿过形成在主塔架部分中或能量产生单元的机舱中的舱口。
维修起重机还可用于将线缆支撑结构和/或电缆提升到主塔架部分上的安装位置和/或用于将线缆支撑结构和/或电缆从主塔架部分的安装位置朝向地面降低。在这种情况下，可以有利地使用布置在主塔架部分的相对两侧上(例如，在两个不同的臂或安装在两个不同的臂上的能量产生单元中)的两个不同的维修起重机来执行提升和/或降低，以平衡提升和/或降低过程。
根据第二方面，本发明提供了一种用于对根据本发明的第一方面的风轮机的能量产生单元执行维修的方法，该方法包括以下步骤：
-执行所述塔架结构的至少一个臂的偏转运动，以便将所述臂移动到如下位置：在该位置，所述臂所承载的能量产生单元远离安装在所述主塔架部分上的所述电缆；以及
-在所述臂处于该位置中时，对所述能量产生单元执行维修。
根据本发明的第二方面的方法是用于对根据本发明的第一方面的风轮机的能量产生单元执行维修的方法。因此，以上参考本发明的第一方面阐述的评论在此同样适用。
首先，执行所述塔架结构的至少一个臂的偏转运动，以便将所述臂移动到所述臂所承载的能量产生单元远离安装在所述主塔架部分上的所述电缆的位置。由此，能量产生单元布置在这样的位置中，其中在能量产生单元正下方的空间中不布置电缆，从而可以以安全的方式接近能量产生单元。例如，维修人员将不必靠近电缆工作，并且备件、维修设备等可以直接提升到能量产生单元和从能量产生单元降低，而不会有与电缆碰撞的风险。
因此，当臂处于该位置中时，对能量产生单元执行维修，即，可以以安全的方式执行维修。这是唯一可能的，因为能量产生单元安装在远离主塔架部分延伸的臂上，并且因为臂能够执行偏转运动。
执行偏转运动的步骤可以以仅移动一个臂的方式执行。替代地，可以同时移动两个或更多个臂。例如，如果臂安装在单个横向结构上或形成单个横向结构的一部分，则可能是这种情况。
执行偏转运动的步骤可以包括：将所述臂移动到如下位置，在该位置中，所述臂沿着与由安装在所述主塔架部分上的所述电缆限定的方向限定大约90°角度的方向远离所述主塔架部分延伸。根据该实施方式，臂基本垂直于电缆布置。由此，从能量产生单元到电缆的距离被最大化，从而使执行维修时的安全性最大化。该位置特别适用于维修人员需要在能量产生单元的正下方工作和/或如果需要将部件、备件、维修设备等提升到能量产生单元的机舱和/或从能量产生单元的机舱降低的情况。
作为替代方案，执行偏转运动的步骤可以包括：将所述臂移动到如下位置，在该位置所述臂沿着与由安装在所述主塔架部分上的所述电缆限定的方向限定大约70°角度的方向远离所述主塔架部分延伸。根据该实施方式，能量产生单元布置得远离电缆。此外，能量产生单元的转子可以在远离电缆的方向上定向。该位置特别适合于需要更换或安装转子或一个或多个风轮机叶片的情况。
根据第三方面，本发明提供了一种用于将电缆安装在根据本发明的第一方面的风轮机上的方法，该方法包括以下步骤：
-在所述塔架结构的所述主塔架部分附近的位置处将盒布置在地面上；
-将电缆附接到所述盒；
-将所述电缆附接到至少一个相邻风轮机的盒；以及
-沿着所述主塔架部分提升所述盒，该提升与提升所述相邻风轮机的所述盒相协调。
根据本发明的第三方面的方法是用于将电缆安装在根据本发明的第一方面的风轮机上的方法。因此，以上参考本发明的第一方面阐述的评论在此同样适用。
盒最初布置在地面上靠近塔架结构的主塔架部分的位置处，并且电缆附接到盒。电缆还附接到至少一个相邻风轮机的盒。因此，电缆互连至少两个盒，每个盒均布置在风轮机的主塔架部分附近的地面上。
最后，沿着主塔架部分提升盒，以便将盒布置在主塔架部分上的电缆的安装位置处。该提升与相邻风轮机的盒的提升相协调。由此可以确保附接到一个盒的电缆没有被提升到从该盒到相邻盒的距离超过互连两个盒的电缆的长度的位置。由此，可以在提升之前将电缆附接到盒，而没有在提升期间电缆断裂的风险，并且不需要随后调整电缆。因此，可以在电缆和盒仍在地面上时执行安装过程的重要部分。这增加了安全性并降低了成本。
例如，盒的协调提升可以以下面的方式执行。最初，第一盒可沿着相应的主塔架部分移动一小段距离。然后，相邻的盒可以沿着布置有该盒的主塔架部分移动相似的距离。随后，下一个盒可以移动相似的距离等。一旦第二盒移动了一小段距离，第一盒就可以沿着主塔架部分进一步移动。继续所有盒的这种增量运动，直到所有盒都布置在相应主塔架部分上的安装位置处。
作为替代方案，每个盒均可以以基本上连续的方式提升，但是盒的移动可以以顺序方式启动，从而确保相邻盒之间的距离不超过互连盒的电缆的长度。
可以使用顶升机构来执行提升盒的步骤。根据该实施方式，不需要外部起重机来将盒提升到安装位置。
替代地或另外地，可以使用布置在风轮机的塔架结构中或能量产生单元之一中的至少一个维修起重机来执行提升盒的步骤。同样在这种情况下，不需要外部起重机。如上所述，可以有利地使用布置在主塔架部分的相对两侧上的两个维修起重机来执行提升，以平衡提升过程。
该方法还可包括以下步骤：借助线缆支撑结构将电缆安装在主塔架部分上，随后将盒降低到地面。根据该实施方式，盒仅用于将电缆提升到安装位置，但是它不形成线缆支撑结构的一部分。相反，在如上所述将电缆提升到安装位置之后，电缆附接到线缆支撑结构，该线缆支撑结构预先安装在主塔架部分上，或者形成主塔架部分的一部分。
替代地，该方法还可包括以下步骤：将盒安装在主塔架部分上，盒由此形成线缆支撑结构。根据该实施方式，电缆保持附接到盒，并且仅需要将盒安装在主塔架部分上。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明，在图中：
图1是根据本发明的第一实施方式的两个风轮机的正视图；
图2是图1的风轮机之一的立体图；
图3是处于第一位置中的图1的风轮机之一的俯视图；
图4是处于第二位置中的图1的风轮机之一的俯视图；
图5例示了转子在根据本发明的一个实施方式的风轮机上的安装；
图6例示了对安装在根据本发明的一个实施方式的风轮机上的线缆支撑结构执行的维修；
图7是根据本发明的第二实施方式的风轮机的立体图；
图8例示了按照根据本发明的一个实施方式的方法将电缆安装在风轮机上；
图9是根据本发明的第三实施方式的两个风轮机的正视图；以及
图10至图12示出了根据本发明的一个实施方式的风轮机的各种线缆支撑结构。
具体实施方式
图1是根据本发明第一实施方式的两个风轮机1的正视图。每个风轮机1均包括塔架结构，该塔架结构具有沿基本竖直方向延伸的主塔架部分2，以及两个臂3，每个臂均沿基本水平方向远离主塔架部分2延伸。应该注意的是，臂3可以替代地沿着与由主塔架部分2限定的竖直方向形成一个角度的方向远离主塔架部分2延伸，该方向不是90°，只要该方向具有水平分量即可。例如，臂3可以沿着从主塔架部分2朝向臂3的自由端的向上方向倾斜的方向延伸。
每个臂3均承载能量产生单元4，能量产生单元4包括具有一组风轮机叶片6的转子5。
每个风轮机1的主塔架部分2还设置有线缆支撑结构7，并且电网的多个电缆8(其中示出了两个)经由线缆支撑结构7附接到风轮机的主塔架部分2。因此，主塔架部分2起到风轮机塔架的作用以及电力桅杆的作用。这允许降低建立风轮机1以及电网的总成本。
臂3被布置成执行偏转运动，即围绕基本竖直的轴线的旋转运动，该轴线与由相应的主塔架部分2限定的竖直方向一致。这允许臂3相对于电缆8延伸时所沿的方向以任何合适的取向布置。因此，能量产生单元4可以布置在远离电缆8的位置中，并且这允许以安全的方式对能量产生单元4执行维修。这将在下面进一步详细描述。
在图1的实施方式中，每个风轮机1的臂3形成单个横向结构的一部分，由此当执行偏转运动时臂3一起移动。
图2是图1的风轮机1之一的立体图。臂3已经偏转到它们沿着与电缆8延伸时所沿的方向不平行的方向延伸的位置。
图3是图1的风轮机1之一的俯视图。在图3中，臂3已经偏转到它们沿着与电缆8延伸时所沿的方向基本垂直的方向延伸的位置。在该位置中，能量产生单元4定位成尽可能远离电缆8。这允许以安全的方式对能量产生单元4执行维修，即没有与电缆8碰撞的风险。特别地，可以将部件直接提升到能量产生单元4和从能量产生单元4提升，而没有部件和电缆8之间碰撞的风险。此外，可以从形成在距风轮机的主塔架部分一定距离处的硬支架9执行维修。
图4也是图1中的风轮机1之一的俯视图。在图4中，臂3已经偏转到它们沿着与电缆8延伸时所沿的方向形成大约70°角的方向延伸的位置。在该位置中，能量产生单元4也布置在距电缆8一定距离处。此外，能量产生单元4之一的转子5指向远离电缆8的方向。这允许整个转子5或一个或多个风轮机叶片6被从硬支架9提升到能量产生单元4或从能量产生单元4提升，而没有与电缆8碰撞的风险，并且人员和可能的外部起重机可以位于距离电缆8的安全距离处。
图5例示了转子5在根据本发明的一个实施方式的风轮机1上的安装。风轮机1包括塔架结构，该塔架结构具有主塔架部分2和两个臂3，每个臂3均适于承载能量产生单元。在主塔架部分2上安装有线缆支撑结构7，线缆支撑结构7具有附接到其上的多个电缆8。风轮机1可以例如是图1至图4中例示的类型。
外部起重机10正在将具有三个风轮机叶片6的转子5提升到风轮机1上的操作位置。风轮机1的臂3已经偏转到它们沿着与电缆8延伸时所沿的方向不平行的方向延伸的位置。由此，臂3的端部布置在远离电缆8的位置处，因此可以安全地接近而不会有与电缆8碰撞的风险。臂3可以例如偏转到如图4中例示的位置。
图6例示了对安装在根据本发明的一个实施方式的风轮机1上的线缆支撑结构7执行的维修。风轮机1包括塔架结构，该塔架结构具有主塔架部分2和两个臂3，每个臂3均适于承载能量产生单元。舱口11形成在风轮机1的一个臂3中，允许布置在臂3、主塔架部分2或能量产生单元中的维修起重机(未示出)的线材12穿过那里，如图6所示。由此，维修起重机可以用于对线缆支撑结构7执行维修。此外，在电缆附接到线缆支撑结构7的情况下，也可以使用维修起重机对电缆进行维修。最后，维修起重机可用于将线缆支撑结构7和/或电缆提升到主塔架部分2上的安装位置或从主塔架部分2上的安装位置提升。
图7是根据本发明第二实施方式的风轮机1的立体图。根据本发明第二实施方式的风轮机1类似于根据本发明第一实施方式的风轮机1，其意义在于它包括具有主塔架部分2和两个臂3的塔架结构，每个臂均承载能量产生单元4，能量产生单元4具有承载一组风轮机叶片6的转子5，并且具有附接到其上的多个电缆8的线缆支撑结构7安装在主塔架部分2上。
图7的风轮机1还设置有两根牵索13，每根牵引线13均附接到主塔架部分2并借助锚块14锚定到地面。牵索13能够处理在风轮机1上的负载部分，这在正常操作期间是可预期的。然而，由于牵索13的位置，牵索13将仅能够处理沿箭头15指示的方向的负载，特别是弯曲负载，而不能处理沿箭头16指示的方向的负载。然而，沿箭头16指示的方向的负载可以部分地由电缆8处理。因此，可以省略一组拉索13和一组锚定点14。
图8例示了按照根据本发明的一个实施方式的方法将电缆8安装在风轮机1上。图8示出了三个风轮机1，每个风轮机1均包括具有主塔架部分2和两个臂3的塔架结构。具有附接到其上的电缆8的线缆支撑结构7按照以下方式安装在风轮机1的主塔架部分2上。
最初，呈盒式形式的线缆支撑结构7定位在每个风轮机1附近的地面上。然后将电缆8附接到线缆支撑结构7，使得相邻的线缆支撑结构7由电缆8互连。
然后，第一风轮机1a的线缆支撑结构7沿着风轮机1a的主塔架部分2略微提升。当线缆支撑结构7达到一定高度时，启动第二风轮机1b的线缆支撑结构7的提升。在第一风轮机1a和第二风轮机1b的线缆支撑结构7通过电缆8直接互连的意义上，第二风轮机1b是相对于第一风轮机1a的相邻风轮机。在提升第二风轮机1b的线缆支撑结构7的同时，可以继续提升第一风轮机1a的线缆支撑结构7。替代地，可以中断第一风轮机1a的线缆支撑结构7的提升，直到第二风轮机1b的线缆支撑结构7达到与第一风轮机1a的线缆支撑结构7相同的高度。在这种情况下，当第二风轮机1b的线缆支撑结构7达到一定高度时，可以恢复第一风轮机1a的线缆支撑结构7的提升，同时第二风轮机1b的线缆支撑结构7的提升中断。
在任何情况下，当第二风轮机1b的线缆支撑结构7达到一定高度时，类似于上述情况，启动第三风轮机1c的线缆支撑结构7的提升。第三风轮机1c是相对于第二风轮机1b的相邻风轮机。
因此，相邻风轮机1的线缆支撑结构7以协调的方式沿着相应的主塔架部分2顺序地提升，直到达到每个线缆支撑结构7的安装位置。由此避免了两个相邻风轮机1的线缆支撑结构7之间的距离超过了将两个线缆支撑结构7互连的电缆8的长度。这允许电缆8固定在线缆支撑结构7上，同时它们定位在地面上，由此最小化在线缆支撑结构7被提升到安装位置之后所需的操作次数。这提高了安装过程中的安全性并降低了成本。
图8例示了上述过程的时间点，其中第一风轮机1a的线缆支撑结构7几乎已到达安装位置，第二风轮机1b的线缆支撑结构7已被提升从地面到安装位置的距离的大约一半，并且第三风轮机1c的线缆支撑结构7的提升刚刚开始。
图9是根据本发明第三实施方式的两个风轮机1的正视图。风轮机1类似于图1中例示的风轮机，因此这里将不再详细描述。然而，图9中例示的每个风轮机1均包括四个臂3，每个臂3均承载能量产生单元4，能量产生单元4具有承载一组风轮机叶片6的转子5。
图10至图12示出了根据本发明的一个实施方式的风轮机的线缆支撑结构7。
图10是安装在主塔架部分2上的线缆支撑结构7的剖视图。线缆支撑结构7设置有电缆保持器17，电缆(未示出)可安装在电缆保持器17上。线缆支撑结构7具有带弯曲形状的上表面18。上表面18的弯曲形状具有流向线缆支撑结构7的风沿向上方向偏转的效果。在线缆支撑结构7在承载能量产生单元的臂下方的位置处安装在主塔架部分2上的情况下，这将使风被引向能量产生单元的转子。由此增加了风轮机的功率产生。
图11是安装在主塔架部分2上的线缆支撑结构7的俯视图。图11的线缆支撑结构7可以是例如图10中例示的线缆支撑结构7。线19指示图10中例示的线缆保持器的位置。在图11的线缆支撑结构7中，当风向垂直于线19时(即，当风向平行于由电缆限定的方向时)由风看到的弯曲上表面18的面积比当风向平行于线19时(即当风向垂直于由电缆限定的方向时)的面积更大。因此，当风向平行于由电缆限定的方向时，弯曲的上表面18使进入的风向上偏转的能力更好。当风向基本平行于由电缆限定的方向时，必须预期由相邻风轮机引起的较高的风唤醒。因此，在这种情况下将风引向转子更为重要。
图12是安装在主塔架部分2上的替代线缆支撑结构7的俯视图。图12的线缆支撑结构7也可以是图10中例示的线缆支撑结构7。然而，图12的线缆支撑结构7是旋转对称的，由此无论进入的风的方向如何，弯曲的上表面18使进入的风向上偏转的能力是相同的。

Claims (16)

1.一种风轮机(1)，该风轮机(1)包括：
-塔架结构，所述塔架结构包括在下部处锚定到基座结构的主塔架部分(2)，所述主塔架部分(2)沿着基本竖直方向延伸，所述塔架结构还包括至少两个臂(3)，每个臂(3)均沿着具有水平分量的方向远离所述主塔架部分(2)延伸，所述臂(3)被布置成围绕由所述主塔架部分(2)的所述基本竖直方向限定的轴线执行偏转运动；和
-两个或更多个能量产生单元(4)，所述能量产生单元(4)安装在所述塔架结构上，使得所述塔架结构的每个臂(3)均承载至少一个能量产生单元(4)，每个能量产生单元(4)均包括转子(5)，所述转子(5)具有承载一组风轮机叶片(6)的毂，
其中，所述主塔架部分(2)设置有线缆支撑结构(7)，所述线缆支撑结构允许电网的电缆(8)安装在所述主塔架部分(2)上，所述主塔架部分(2)由此被配置为充当电力桅杆，并且
其中，所述臂(3)的所述偏转运动能够将所述臂(3)移动到所述能量产生单元(4)远离所述电缆(8)的位置。
2.根据权利要求1所述的风轮机(1)，其中，所述塔架结构的所述臂(3)形成单个横向结构的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的风轮机(1)，其中，所述线缆支撑结构(7)在如下位置处安装在所述塔架结构的所述主塔架部分(2)上：该位置低于所述主塔架部分(2)与至少两个所述臂(3)之间的连接位置。
4.根据权利要求1所述的风轮机(1)，其中，所述线缆支撑结构(7)是或包括布置成用于保持所述电缆(8)的盒，所述盒被配置为沿着所述塔架结构的所述主塔架部分(2)被提升。
5.根据权利要求1所述的风轮机(1)，其中，所述线缆支撑结构(7)具有空气动力学形状，所述空气动力学形状被布置成将风引向所述能量产生单元(4)。
6.根据权利要求1所述的风轮机(1)，其中，所述线缆支撑结构(7)经由减振装置安装在所述塔架结构的所述主塔架部分(2)上。
7.根据权利要求1所述的风轮机(1)，其中，布置在所述塔架结构(2，3)中或者布置在所述能量产生单元(4)之一中的维修起重机被配置为在维修所述电缆(8)和/或所述线缆支撑结构(7)期间使用。
8.根据权利要求7所述的风轮机(1)，其中，所述塔架结构的所述臂(3)中的至少一个臂(3)设置有舱口(11)，所述舱口(11)允许所述维修起重机的部件(12)从中穿过。
9.一种用于对根据前述权利要求中的任一项所述的风轮机(1)的能量产生单元(4)执行维修的方法，该方法包括以下步骤：
-使所述塔架结构的臂中的至少一个臂(3)执行偏转运动，以便将所述臂(3)移动到如下位置：在该位置，所述臂(3)所承载的能量产生单元(4)远离安装在所述主塔架部分(2)上的所述电缆(8)；以及
-在所述臂(3)处于该位置时，对所述能量产生单元(4)执行维修。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，执行偏转运动的步骤包括：将所述臂(3)移动到如下位置，在该位置，所述臂(3)沿着与由安装在所述主塔架部分(2)上的所述电缆(8)所确定的方向限定了大约90°角度的方向远离所述主塔架部分(2)而延伸。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，执行偏转运动的步骤包括：将所述臂(3)移动到如下位置，在该位置，所述臂(3)沿着与由安装在所述主塔架部分(2)上的所述电缆(8)所确定的方向限定了大约70°角度的方向远离所述主塔架部分(2)而延伸。
12.一种用于将电缆(8)安装在根据权利要求1至8中任一项所述的风轮机(1)上的方法，该方法包括以下步骤：
-在所述塔架结构的所述主塔架部分(2)附近的位置处将盒(7)布置在地面上；
-将电缆(8)附接到所述盒(7)；
-将所述电缆(8)附接到至少一个相邻风轮机(1)的盒(7)；以及
-沿着所述主塔架部分(2)提升所述盒(7)，该提升与提升所述相邻风轮机(1)的所述盒(7)相协调。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，使用顶升机构来执行提升所述盒(7)的步骤。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，使用布置在所述风轮机(1)的所述塔架结构(2，3)中或布置在所述能量产生单元(4)中的一个能量产生单元中的至少一个维修起重机来执行提升所述盒(7)的步骤。
15.根据权利要求12或13所述的方法，该方法还包括以下步骤：借助线缆支撑结构将所述电缆(8)安装在所述主塔架部分(2)上，随后将所述盒(7)降低到地面。
16.根据权利要求12或13所述的方法，该方法还包括以下步骤：将所述盒(7)安装在所述主塔架部分(8)上，所述盒(7)由此形成线缆支撑结构。
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