CN220934763U - 一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，在海上升压站的导管架内设置与海缆配合的电缆保护管，所述导管架上方的升压组块内设置锚固装置，所述锚固装置与电缆保护管之间具有对接间隔；所述锚固装置包括设置于升压组块一层的套管，所述套管内设置供海缆通过的保护通道，电缆保护管设置于套管的轴向延展方向上，所述套管外部设置与升压组块的一层结构梁连接的十字梁；所述升压组块的一层与二层之间设置与海缆配合的海缆提升装置。本实用新型通过为海缆在站所提供的锚固支撑，保障海缆全生命周期的安全行及可靠性，并且锚固系统可根据海上升压站上下部高差进行适应调节，大大降低了海缆裸露长度。

Description

一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统。

背景技术

海上升压站一般由导管架基础和上部组块组成，其中上部组块为主要的一些电气设备功能房间，承担着电能的汇聚与升压的核心功能，下部导管架基础一种常用的海工结构物基础型式，主要用以抵抗海上恶劣的环境荷载，为上部组块设备的正常运行提供一个安全可靠的环境条件。

海上风电场的风机发出的电能通过集电线路汇集值海上升压站中，经升压转换后通过送出线路的海缆送至陆上集控中心。无论是进站海缆和出站海缆，均通过设置在下部基础上的由海缆保护管进行引导、约束和保护，以免海缆长期遭受恶劣海洋环境产生振动磨损甚至破坏。现有工程技术中，海上升压站上部组块与导管架采用分体安装的模式，即先沉放安装导管架而后吊装上部组块，这就导致下部基础的海缆保护管无法直接延伸至上部组块。若仅对下部基础的海缆保护管进行加长处理，一方面会影响吊装作业，对接困难；另一方面加长段的海缆保护管难以设置支撑，强度和经济性无法同时满足。若对下部基础的保护管不做加长处理，则会导致上下部连接中的海缆处于暴露状态，长期受光照、风荷载的影响，影响海缆中的载流量变化，因此具备一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种尽可能减少海缆暴露长度，同时又为海缆在站提供锚固支撑的锚固系统。

为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，在海上升压站的导管架内设置与海缆配合的电缆保护管，所述导管架上方的升压组块内设置锚固装置，所述锚固装置与电缆保护管之间具有对接间隔；所述锚固装置包括设置于升压组块一层的套管，所述套管内设置供海缆通过的保护通道，电缆保护管设置于套管的轴向延展方向上，所述套管外部设置与升压组块的一层结构梁连接的十字梁；所述升压组块的一层与二层之间设置与海缆配合的海缆提升装置。

进一步地：所述电缆保护管的顶部高度与导管架的顶部高度齐平，电缆保护管的底部与海底泥面之间具有防直射距离。

进一步地：所述锚固装置底部与电缆保护管顶部之间的对接间隔为0.25-0.75m。

进一步地：所述套管的底部设置有扩口管。

进一步地：所述套管的顶高程高于升压组块的一层甲板面。

进一步地：所述套管的顶部设置法兰盘，所述法兰盘内开设置有孔洞，以使所述法兰盘与海缆的锚固法兰相连接。

进一步地：所述套管外部设置有加劲板，所述加劲板的两侧端部分别与十字梁和法兰盘连接。

进一步地：所述升压组块的一层甲板上设置卷扬机，所述卷扬机与海缆之间通过吊绳连接，所述升压组块的二层甲板底部设置与吊绳配合的吊耳。

进一步地：所述吊耳设置于升压组块二层结构梁的底部，且所述吊耳的侧面设置有与二层结构梁连接的加强板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过为海缆在站所提供的锚固支撑，保障海缆全生命周期的安全行及可靠性，并且锚固系统可根据海上升压站上下部高差进行适应调节，大大降低了海缆裸露长度，即减少了海缆在海洋环境荷载作用下的扰动，同时也有效减少了海缆的光照时长，不会对海缆载流量产生影响，长期运行的可靠性更高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型与升压组块的连接结构示意图；

图3为本实用新型锚固装置在升压组块一层的平面示意图；

图4为本实用新型锚固装置的平面图；

图5为本实用新型锚固装置的立面图；

图6为本实用新型法兰盘的结构示意图；

图7为本实用新型吊耳在升压组块二层的平面示意图；

图8为本实用新型主耳板的立面图。

附图中的标记为：导管架1、升压组块2、一层结构梁21、二层结构梁22、电缆保护管4、锚固装置5、套管51、十字梁52、法兰盘54、加劲板55、扩口管56、孔洞57、吊绳6、吊耳7、主耳板72、加强板73、吊耳孔74、卷扬机8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

如图1-8所示，一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，在海上升压站的导管架1内设置与海缆3配合的电缆保护管4，导管架1上方的升压组块2内设置锚固装置5，锚固装置5与电缆保护管4之间具有对接间隔，以便于海上升压站上下部的导管架1和升压组块2的分体施工；锚固装置5包括设置于升压组块2一层的套管51，套管51内设置供海缆3通过的保护通道，电缆保护管4设置于套管51的轴向延展方向上，从而可保障海缆3在上下部结构之间跨越的连续性与安全性，防止由于上部错位而影响海缆3的安全运行；套管51外部设置与升压组块2的一层结构梁21连接的十字梁52；升压组块2的一层与二层之间设置与海缆3配合的海缆提升装置。

本实施例中，对于套管51的直径尺寸(最大外径)可根据不同工程电压等级的海缆3相适配，通常要求为海缆3直径的1.5倍以上，并且同时采用相对应尺寸的扩口管56，以使整体适配性较广。

如图3所示，本实施例中，十字梁52的作用为连接套管51与海上升压站的一层结构梁21交叉连接，保证套管51在平面内的刚度。其中，十字梁52采用H型钢。

其中，套管51通过十字梁52与结构梁52连接成整体式结构，使得海缆3所受的自重荷载和环境荷载通过套管51和十字梁52直接作用于升压组块2结构体系中，整体受力路径好，并且局部刚度和强度大，可靠性高；同时，套管51和十字梁52与结构梁53可以一同制作焊接，无需对铺板进行定位开孔，施工工序及工艺更为简单，可节约施工成本。

如图1所示，具体的，电缆保护管4的顶部高度与导管架1的顶部高度齐平，电缆保护管4的底部位于泥面以上一定距离处，由此既有效防止海缆3直接承受海洋荷载的影响，同时也避免了海缆3受到阳光的直射作用，从而稳定海缆3的载流量大小，使其长期运行安全可靠。

并且电缆保护管4通过固定钢管使得电缆保护管4与导管架1焊接在一起，以使得结构整体安全可靠，保障海缆3的正常运行。

具体的，扩口管56底部的端部位于电缆保护管4的正上方。同时，锚固装置5底部与电缆保护管4顶部之间的对接间隔为0.5m，使得海上升压站的导管架1和升压组块2成为独立的结构，更加有效的与海上升压组块现场施工工艺相贴合，有助于海上升压组块上下部的分体施工，节省海上施工时间，大大节省工程投资。

如图5所示，具体的，套管51的底部设置有扩口管56。扩口管56采用向外的喇叭口结构型式，斜度保持在1：2-1：4之间，避免了海缆3牵引时越过电缆保护管4的顶面后对准困难问题，并且喇叭口结构的设置可大大减少了海缆3经过扩口管56时与扩口管56管壁接触所受到的磨损，降低了施工难度的同时保障了海缆3的施工期的可靠性。

其中，套管51的顶高程高于升压组块2的一层甲板面，且套管51高出十字梁52一定的间隙H，使得海缆3易于锚固操作。

如图1-6所示，具体的，套管51的顶部设置法兰盘54，法兰盘54内开设置有孔洞57，海缆3的外部设置有与法兰盘54相配合的锚固法兰，以使法兰盘54与海缆3的锚固法兰相连接。以此无需焊接还可大大简化安装过程，并且可以实现简便的拆卸检修工作。

其中，套管51外部设置有位于间隙H之间的加劲板55，加劲板55的两侧端部分别与十字梁52和法兰盘54连接。加劲板55的设置增加了局部刚度和强度，从而满足海缆3在空气中和水中的总重及施工时的牵引荷载，以使得可靠性更高。

如图2和6-8所示，具体的，升压组块2的一层甲板上设置卷扬机8，卷扬机8与海缆3之间通过吊绳6连接，升压组块2的二层甲板底部设置与吊绳6配合的吊耳7，吊耳7所在与锚固装置5上方区域相互错开。优选将吊耳7设置在锚固装置5的斜上方，通过吊耳7的布置位置既有效避免了吊耳7与已有结构或是设备的干涉，同时也有利于海缆3施工时通过吊耳7的转向作用更加省力便捷的对海缆3进行拉升，吊绳6、吊耳7和卷扬机8组成海缆3的提升装置，整体有效节省现场施工时间，减少工程投资，也便于现场施工。

其中，吊耳7设置于升压组块2二层结构梁22的底部，吊耳7包括主耳板72，主耳板72上开设有与吊绳6配合的吊耳孔74，便于吊绳6通过吊耳7进行力的转向作用，有利于现场施工；且吊耳7的侧面设置有与二层结构梁22连接的加强板73，通过加强板73和主耳板72与二层结构梁22焊接在一起，使得吊耳7的整体结构安全可靠，有效保障海缆3的安全提升。

请参阅图1-8，在锚固系统使用时，具体方式如下：

通过将锚固装置5的十字梁52将套管51以及扩口管56焊接于电缆保护管4的正上方，同时通过在导管架1上焊接固定钢管来将电缆保护管4与导管架1连接；其次，将海缆3伸入电缆保护管4以及套管51内，在卷扬机8与吊绳6的作用下将海缆3进行提升，并通过法兰盘54与海缆3的锚固法兰连接使海缆3固定在预计位置，以此来减少海缆3暴露长度，减少了海缆3的光照时长。

以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：在海上升压站的导管架(1)内设置与海缆(3)配合的电缆保护管(4)，所述导管架(1)上方的升压组块(2)内设置锚固装置(5)，所述锚固装置(5)与电缆保护管(4)之间具有对接间隔；所述锚固装置(5)包括设置于升压组块(2)一层的套管(51)，所述套管(51)内设置供海缆(3)通过的保护通道，电缆保护管(4)设置于套管(51)的轴向延展方向上，所述套管(51)外部设置与升压组块(2)的一层结构梁(21)连接的十字梁(52)；

所述升压组块(2)的一层与二层之间设置与海缆(3)配合的海缆提升装置。

2.根据权利要求1所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述电缆保护管(4)的顶部高度与导管架(1)的顶部高度齐平，电缆保护管(4)的底部与海底泥面之间具有防直射距离。

3.根据权利要求1所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述锚固装置(5)底部与电缆保护管(4)顶部之间的对接间隔为0.25-0.75m。

4.根据权利要求1所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述套管(51)的底部设置有扩口管(56)。

5.根据权利要求1所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述套管(51)的顶高程高于升压组块(2)的一层甲板面。

6.根据权利要求1或5所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述套管(51)的顶部设置法兰盘(54)，所述法兰盘(54)内开设置有孔洞(57)，以使所述法兰盘(54)与海缆(3)的锚固法兰相连接。

7.根据权利要求6所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述套管(51)外部设置有加劲板(55)，所述加劲板(55)的两侧端部分别与十字梁(52)和法兰盘(54)连接。

8.根据权利要求1所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述升压组块(2)的一层甲板上设置卷扬机(8)，所述卷扬机(8)与海缆(3)之间通过吊绳(6)连接，所述升压组块(2)的二层甲板底部设置与吊绳(6)配合的吊耳(7)。

9.根据权利要求8所述的用于固定接入海上风电场升压组块海缆的锚固系统，其特征在于：所述吊耳(7)设置于升压组块(2)二层结构梁(22)的底部，且所述吊耳(7)的侧面设置有与二层结构梁(22)连接的加强板(73)。