DE102018107312B3

DE102018107312B3 - Positioning device for cables in a tower section of a wind turbine and method for inserting cables into a tower section with such a positioning device

Info

Publication number: DE102018107312B3
Application number: DE102018107312.7A
Authority: DE
Inventors: Lenka Fuskova; Jochen Kremer; Jörg Dannhauer; Henry Baade; Tobias Brauch; Frank Zappe
Original assignee: Nordex Energy SE and Co KG
Current assignee: Nordex Energy SE and Co KG
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2038-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung und eine Anordnung für Kabel mit angesetzten Kabelverbindern, mit einem an einer Tragstruktur einer Windenergieanlage positionierbaren Grundkörper und mit einem ersten und einem zweiten Aufnahmekörper, die zum stellungs- und lagebestimmten Positionieren der Kabel nebst Kabelverbinder jeweils eine gleiche Anzahl von Aufnahmen aufweisen, wobei die Aufnahmekörper am Grundkörper mit außenliegender Aufnahmen angeordnet sind.

The invention relates to a positioning device and an arrangement for cables with attached cable connectors, with a positionable on a supporting structure of a wind turbine base body and with a first and a second receiving body, which have for positioning and position-specific positioning of the cable together with cable connector each having an equal number of shots , wherein the receiving body are arranged on the base body with external recordings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung und eine Anordnung für Hochstromkabel mit angeschlagenen Kabelverbindern in einer Turmsektion einer Windenergieanlage. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einlegen von Hochstromkabeln in eine Turmsektion mit einer solchen Positioniervorrichtung.The invention relates to a positioning device and an arrangement for high-current cable with broken cable connectors in a tower section of a wind turbine. The invention also relates to a method for inserting high-current cables into a tower section with such a positioning device.

Hochstrom wird in manchen Industriezweigen auch als Starkstrom bezeichnet, nachfolgend werden diese Begriffe synonym verwendet. Hochstrom bezeichnet hier Ströme, wie sie in den entsprechenden Normen beispielsweise für die Messung von Hochströmen definiert sind, wobei die Stromstärke von Hochstrom in der Regel mehr als 100 A beträgt. Die erforderlichen Hochstromkabel sind aufgrund großer Querschnitte und massiver Kabelverbinder relativ biege- und torsionssteif. Hochstromkabel werden auch als Leistungskabel bezeichnet. Kabelverbinder sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt.High current is also referred to as high current in some industries, hereinafter these terms are used synonymously. High current here refers to currents, as defined in the corresponding standards, for example, for the measurement of high currents, the current of high current is usually more than 100 A. The required high current cables are relatively resistant to bending and torsion due to large cross sections and solid cable connectors. High-current cables are also referred to as power cables. Cable connectors are known in various configurations.

Aus EP 2 856 566 B1 ist ein elektrisches Verbindungssystem bekannt geworden, das insbesondere für den Einsatz in einer Windkraftanlage ausgebildet ist. Das Verbindungssystem besitzt zwei Kabelverbinder, die zur Sicherung im Hinblick auf Zugbelastungen einander hintergreifen.Out EP 2 856 566 B1 is an electrical connection system has become known, which is designed in particular for use in a wind turbine. The connection system has two cable connectors, which engage behind each other for securing with regard to tensile loads.

Aus EP 2 856 562 B1 ist ein weiteres elektrisches Verbindungssystem für große Kabelquerschnitte bekannt geworden, bei dem von den beiden Kabelverbindern eines einen sich in Längsrichtung erstreckenden Vorsprung und das andere eine korrespondierende Aufnahme für den Vorsprung besitzt.Out EP 2 856 562 B1 is another electrical connection system for large cable cross-sections has become known in which of the two cable connectors one has a longitudinally extending projection and the other has a corresponding receptacle for the projection.

Um die in Windkraftanlagen erzeugte elektrische Energie abzuführen sowie für andere betriebliche Zwecke, wie Steuerung, Überwachung und dergleichen, sind Kabel und Leitungen, die durch den Turm ins Maschinenhaus führen, an entsprechenden Tragstrukturen, insbesondere in Turmsektionen, festzulegen. Als diesbezüglicher Stand der Technik ist in DE 10 2011 012 391 A1 ein Befestigungssystem offenbart, welches mehrere bogenförmig angeordnete Aufnahmen aufweist.In order to dissipate the electrical energy generated in wind turbines as well as for other operational purposes, such as control, monitoring and the like, cables and wires that lead through the tower into the machine house, to appropriate support structures, especially in tower sections to set. As related art is in DE 10 2011 012 391 A1 discloses a fastening system having a plurality of arcuately arranged receptacles.

DE 10 2013 011 245 A1 offenbart ein weiteres Befestigungssystem für Kabel bei Windenergieanlagen, mit einem an einer Tragstruktur festlegbaren Grundkörper und mit Aufnahmekörpern, die zum Einlegen von Kabeln eine Öffnung aufweisen, die durch eine Abdeckeinrichtung verschließbar ist, wobei die Aufnahmekörper am Grundkörper in einer sich über einen Teil eines Kreisbogens erstreckenden Anordnung mit außenliegender Öffnung angeordnet sind. DE 10 2013 011 245 A1 discloses another fastening system for cables in wind turbines, with a base body which can be fixed to a support structure and with receiving bodies which have an opening for insertion of cables, which can be closed by a covering device, wherein the receiving bodies extend on the base body in a part of a circular arc Arrangement are arranged with an external opening.

Aus der WO 2016/ 074 753 A1 ist ein Befestigungssystem zur Fixierung von Kabeln in Windkraftanlagen bekannt geworden, welches sich aus einzelnen Haltekörpern modular zu einen Sternkörper zusammensetzten lässt. Zwischen zueinander parallelen Flächen aufeinander folgenden Speichen des Sternkörpers sind offene Einbauräume für Haltekörper gebildet. Es lassen sich in den Sternkörper eine gewünschte Anzahl von Haltekörpern in beliebiger Anordnung einsetzen. Somit ist das Befestigungssystem vielseitig einsetzbar.From the WO 2016/074 753 A1 is a fastening system for fixing cables in wind turbines become known, which can be composed of individual holding bodies modular to a star body. Between mutually parallel surfaces of successive spokes of the star body open installation spaces for holding body are formed. It can be used in the star body a desired number of holding bodies in any arrangement. Thus, the fastening system is versatile.

Hochstromkabel in Türmen von Windenergieanlagen werden vor dem Errichten in die Turmsektionen eingebaut und nach Errichtung der Windenergieanlage miteinander an den Sektionsgrenzen verbunden. Hierzu werden Verbinder, beispielsweise wie in der zitierten EP 2 856 562 B1 offenbart, genutzt, welche auf der Baustelle an das Leistungskabel angebracht werden. Hierzu ist es zunächst erforderlich, die Leistungskabel mit Überlänge im Turm einzubauen und auf der Baustelle am Errichtungsort auf die richtige Länge zu schneiden. Diese Vorgehensweise ist relativ zeitaufwendig und erfordert Spezialwerkzeug und Schweißeinrichtungen vor Ort. Auch ist ein Durchführen von komplexen Tätigkeiten in großen Höhen stets mit Zusatzaufwand verbunden.High-current cables in towers of wind turbines are installed in the tower sections prior to erection and connected to each other at the section boundaries after erection of the wind turbine. For this purpose, connectors, for example, as in the cited EP 2 856 562 B1 discloses used, which are attached to the site on the power cable. For this purpose, it is first necessary to install the power cables with excess length in the tower and cut at the construction site at the construction site to the correct length. This procedure is relatively time consuming and requires special tools and welding equipment on site. Also, performing complex activities at high altitudes is always associated with additional effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine verbesserten Kabelinstallation für Leistungskabel zur Verfügung zu stellen, die den Aufwand auf der Baustelle für Verbindungstätigkeiten und dergleichen minimiert.The invention has for its object to provide an apparatus and method for improved cable installation for power cables, which minimizes the effort on the site for connection activities and the like.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung für Kabel mit Kabelverbindern gelöst, die einen an einer Tragstruktur einer Windenergieanlage positionierbaren Grundkörper sowie einen ersten und einen zweiten Aufnahmekörper umfasst, die zum lagebestimmten Positionieren der Kabelverbinder jeweils eine gleiche Anzahl von Aufnahmen aufweisen, wobei die Aufnahmekörper am Grundkörper bevorzugt in einer sich zumindest über einen Teil eines Kreisbogens erstreckenden Anordnung mit außenliegender Aufnahmen angeordnet sind und wobei der Grundkörper als insbesondere polygonaler, teilkreis-, C- oder U-förmiger Träger ausgebildet ist, dessen freie Schenkel bzw. Enden bevorzugt jeweils mit einem Führungsprofil verbunden sind, das in seiner Längserstreckung parallel zur Tragstruktur angeordnet ist. Als Tragstruktur einer Windenergieanlage wird im Rahmen der Erfindung sowohl ein rohrförmiger Stahl-, Beton- oder Hybridturm als auch eine rohrförmige Turmsektion aus Stahl oder Beton als auch ein Sektionssegment aus Stahl oder Beton verstanden. Mehrere Sektionssegmente aus Stahl oder Beton bilden nach erfolgter Montage eine entsprechende Turmsektion. Erfindungsgemäß ist ein erster und ein zweiter Aufnahmekörper vorgesehen, die an dem Grundkörper angeordnet, die außenliegenden Aufnahmen für die Kabelverbinder bilden. Der mindestens eine Aufnahmekörper ist über einen Teil eines konvexen oder konkaven Kreisbogens und/oder eine sich gerade erstreckende Anordnung mit außenliegenden Aufnahmen angeordnet. Bevorzugt sind zwei oder mehr parallel und beabstandet zueinander angeordnete Führungsprofile vorgesehen.The object according to the invention is achieved by a positioning device for cables with cable connectors which comprises a base body which can be positioned on a supporting structure of a wind energy plant and a first and a second receiving body which each have an equal number of seats for positionally determined positioning of the cable connectors, wherein the receiving bodies are attached to the base body are preferably arranged in an at least over a part of a circular arc extending arrangement with external recordings and wherein the main body is designed as a particular polygonal, teilkreis-, C- or U-shaped carrier whose free legs or ends preferably each connected to a guide profile are, which is arranged in its longitudinal extent parallel to the support structure. As a support structure of a wind turbine is understood in the context of the invention, both a tubular steel, concrete or hybrid tower and a tubular tower section made of steel or concrete as well as a section segment made of steel or concrete. Several section segments made of steel or concrete form a corresponding tower section after installation. According to the invention a first and a second receiving body is provided, which on the base body arranged, which form the outer receptacles for the cable connector. The at least one receiving body is arranged over a part of a convex or concave circular arc and / or a straight extending arrangement with external recordings. Preferably, two or more parallel and spaced apart guide profiles are provided.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Positioniervorrichtung wenigstens ein Anschlagelement zum längsaxialen Positionieren, welches als insbesondere bogenförmige Anschlagplatte ausgebildet ist und am Träger und/oder an einem der Aufnahmekörper gehaltert ist. Bevorzugt weist jeder Kabelverbinder eine quer zur Längsrichtung stehende Stirnfläche auf, die mit der bogenförmigen und/oder polygonalen Anschlagplatte in Anlage kommt und somit in Längsrichtung positionierbar ist.In a preferred embodiment, the positioning device comprises at least one stop element for longitudinal axial positioning, which is designed as a particular arcuate stop plate and is supported on the carrier and / or on one of the receiving body. Preferably, each cable connector has a transversely to the longitudinal direction end face, which comes into abutment with the arcuate and / or polygonal stop plate and thus can be positioned in the longitudinal direction.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstands ist der erste Aufnahmekörper als bevorzugt bogenförmige und/oder polygonale Platte ausgebildet, wobei die Aufnahmen als Schlitze mit einer ersten Breite in der bogenförmigen Platte ausgebildet sind. Hierbei korrespondiert die Breite der Schlitze mit dem Durchmesser der einzulegenden Kabel.In a further development of the subject invention, the first receiving body is formed as a preferably arcuate and / or polygonal plate, wherein the receptacles are formed as slots having a first width in the arcuate plate. Here, the width of the slots corresponds to the diameter of the cable to be inserted.

Der zweite Aufnahmekörper ist bevorzugt als einteilige bogenförmige und/oder polygonalen Platte oder als mehrteilige Plattenanordnung ausgebildet, wobei die bogenförmige Platte oder die mehrteilige Plattenanordnung parallel beabstandet zwischen der Platte des ersten Aufnahmekörpers und der Anschlagplatte, vorzugsweise am Grundkörper gehaltert ist.The second receiving body is preferably formed as a one-piece arcuate and / or polygonal plate or a multi-part plate assembly, wherein the arcuate plate or the multi-part plate assembly parallel spaced between the plate of the first receiving body and the stop plate, preferably on the main body is supported.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Aufnahmen in der bevorzugt bogenförmigen Platte oder der Plattenanordnung des zweiten Aufnahmekörpers als Schlitze mit einer zweiten Breite ausgebildet. Die Breite der Schlitze in der einteiligen bogenförmigen Platte oder in der mehrteiligen Plattenanordnung des zweiten Aufnahmekörpers ist insbesondere von der Breite der Schlitze in der bogenförmigen Platte des ersten Aufnahmekörpers verschieden. Hierbei korrespondiert - zum stellungsbestimmten Einlegen der Kabelverbinder - die Breite der Schlitze mit der Höhe bzw. dem Querschnitt des Kontaktabschnitts der einzulegenden Kabelverbinder, wobei die Breite der Schlitze geringer ist als der Durchmesser der verbundenen Kabel bzw. der Durchmesser des Kabelverbinders. Somit sichern die derart dimensionierten Schlitze die Stellungsbestimmtheit der Kabelverbinder. Anders gesagt, ein derart dimensionierter Schlitz verhindert ein Verdrehen und ein Durchstecken eines Kabelverbinders.In a preferred embodiment, the receptacles in the preferably arcuate plate or the plate arrangement of the second receiving body are formed as slots having a second width. The width of the slots in the one-piece arcuate plate or in the multi-part plate assembly of the second receiving body is different in particular from the width of the slots in the arcuate plate of the first receiving body. Here, for the positional insertion of the cable connectors, the width of the slots corresponds to the height or cross section of the contact portion of the cable connectors to be inserted, the width of the slots being less than the diameter of the connected cables or the diameter of the cable connector. Thus, the slots thus sized ensure the positional certainty of the cable connectors. In other words, such a dimensioned slot prevents twisting and insertion of a cable connector.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Breite und/oder die Position der Schlitze der Aufnahmen des ersten und/oder zweiten Aufnahmekörpers einstellbar oder die Aufnahmen austauschbar ausgebildet. Hierdurch ist eine besonders einfache Anpassung an verschiedene Kabeldurchmesser und/oder unterschiedlich ausgebildete Kabelverbinder sichergestellt. Auch können Haltemittel für die Kabelverbinder vorgesehen sein.In a particularly preferred embodiment, the width and / or the position of the slots of the receptacles of the first and / or second receiving body are adjustable or the receptacles formed exchangeable. As a result, a particularly simple adaptation to different cable diameters and / or differently designed cable connectors is ensured. Also, holding means may be provided for the cable connector.

Zur Erleichterung der Montage in einer Turmsektion ist zudem auf einer Seite des oder jedes Kabelverbinders eine Orientierungsmarke angebracht. In Verbindung mit einer Orientierungsmarke in Form einer Linie oder eines Längsstrichs an dem zu verbindenden Kabel kann sichergestellt werden, dass zwei Kabel mit angeschweißtem Kabelverbinder bei gleicher Ausrichtung der Kabel nach dem Entfernen der Positioniervorrichtung ohne Tordieren der Kabel miteinander verbunden werden können.In addition, to facilitate assembly in a tower section, an orientation mark is attached to one side of the or each cable connector. In conjunction with an orientation mark in the form of a line or a longitudinal line on the cable to be connected, it is possible to ensure that two cables with welded cable connectors can be connected to each other with the same orientation of the cables after removal of the positioning device without twisting the cables.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch eine Anordnung zum Befestigen und Positionieren von Kabeln mit angesetzten Kabelverbindern, umfassend eine Befestigungsvorrichtung und eine Positioniervorrichtung, wobei die Befestigungsvorrichtung und die Positioniervorrichtung an wenigstens einer gemeinsamen Führungsschiene mit einem vorbestimmbaren Abstand zueinander angeordnet und/oder gelagert sind, wobei der Abstand, vorzugsweise durch Verschieben Positioniervorrichtung auf der wenigstens einen Führungsschiene, einstellbar ausgebildet ist.The object of the invention is also achieved by an arrangement for fastening and positioning of cables with attached cable connectors, comprising a fastening device and a positioning device, wherein the fastening device and the positioning device are arranged and / or mounted on at least one common guide rail with a predeterminable distance from each other, wherein the distance, preferably by shifting positioning on the at least one guide rail, is adjustable.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst die Anordnung zwei Führungsschienen, die mit wenigstens zwei Haltern lösbar an der Tragstruktur, insbesondere an einer Turmwandung im Inneren einer Turmsektion, angeordnet sind. Vorzugsweise wird oder ist die vorstehend beschriebene Positioniervorrichtung mittels Schrauben, Magneten und/oder Spannmitteln auf und/oder an den Führungsschienen fixierbar. In einer Abwandlung kann die Positioniervorrichtung auch mittels Schrauben, Magneten und/oder Spannmitteln direkt an der Turmwandung gehaltert sein.In a preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the arrangement comprises two guide rails, which are arranged with at least two holders releasably on the support structure, in particular on a tower wall in the interior of a tower section. Preferably, the positioning device described above is or can be fixed on and / or on the guide rails by means of screws, magnets and / or tensioning means. In a modification, the positioning device may also be mounted directly on the tower wall by means of screws, magnets and / or tensioning means.

Die Befestigungsvorrichtung umfasst ein Basisteil und ein Aufnahmeteil, das zum Einlegen von Kabeln und/oder Leitungen eine Anzahl von Aufnahmen aufweist, wobei das Aufnahmeteil am Basisteil in einer sich zumindest über einen Teil eines Kreisbogens erstreckenden Anordnung mit außenliegenden Aufnahmen angeordnet ist.The fastening device comprises a base part and a receiving part, which has a number of receptacles for inserting cables and / or lines, wherein the receiving part is arranged on the base part in an arrangement with external receptacles extending over at least part of a circular arc.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Anordnen und Positionieren von vorkonfektionierten Kabeln mit zuvor angesetzten Kabelverbindern im Inneren einer Turmsektion oder einem Sektionssegment einer Turmsektion einer Windenergieanlage, mit den Schritten:

a) Bereitstellen der vorkonfektionierten Kabel mit Kabelverbindern und einer Mehrzahl von Befestigungsvorrichtungen, die jeweils eine Mehrzahl von Aufnahmen aufweisen,
b) Montieren der Befestigungsvorrichtungen an vorbestimmten Positionen im Inneren der Tragstruktur, insbesondere im Inneren einer Turmsektion oder an einem Sektionssegment, mit den zusätzlichen Schritten,
c) Bereitstellen mindestens einer Positioniervorrichtung, die eine Mehrzahl von Aufnahmen aufweist,
d) Montieren der mindestens einen Positioniervorrichtung an einer Turmwandung, bevorzugt an einem Ende der Turmsektion oder des Sektionssegments,
e) Einlegen eines Kabels in die Aufnahmen der Befestigungsvorrichtungen,
f) radiales Ausrichten des Kabels um seine Längsachse in eine vorbestimmte Winkelstellung, wobei die Kabel und/oder die Kabelverbinder wenigstens eine Markierung als Ausrichthilfe aufweisen,
g) stellungsbestimmtes Einlegen des Kabels in die Aufnahmen der mindestens einen Positioniervorrichtung und
h) Wiederholen der Schritte e) bis g) entsprechend der Anzahl der Kabel, bevorzugt auch unter Hinzunahme eines oder mehrerer der nachfolgenden Schritte:
i) Transport der Turmsektion oder des Sektionssegments mit den eingelegten und positionierten Kabeln zum Errichtungsort,
j) Demontieren der Positioniervorrichtungen,
k) Verbringen der Turmsektion oder des Sektionssegments in vertikaler Ausrichtung auf eine untere Turmsektion,
l) Verbinden der Turmsektion oder des Sektionssegments mit der darunter angeordneten Turmsektion und
m) Verbinden der Kabelverbinder der Turmsektion oder des Sektionssegments mit den Kabelverbindern der darunter angeordneten Turmsektion.

The object according to the invention is likewise achieved by a method for arranging and positioning prefabricated cables with previously set cable connectors in the interior of a tower section or a section segment of a tower section of a wind turbine, with the following steps:

a) providing the prefabricated cables with cable connectors and a plurality of fastening devices, each having a plurality of receptacles,
b) mounting the fastening devices at predetermined positions in the interior of the support structure, in particular in the interior of a tower section or on a section segment, with the additional steps,
c) providing at least one positioning device which has a plurality of receptacles,
d) mounting the at least one positioning device on a tower wall, preferably at one end of the tower section or the section segment,
e) inserting a cable into the receptacles of the fastening devices,
f) radially aligning the cable about its longitudinal axis to a predetermined angular position, the cables and / or the cable connectors having at least one marking as an alignment aid,
g) position-specific insertion of the cable into the receptacles of the at least one positioning device and
h) repeating steps e) to g) according to the number of cables, preferably also with the addition of one or more of the following steps:
i) transportation of the tower section or the section segment with the inserted and positioned cables to the erection site,
j) dismantling the positioning devices,
k) placing the tower section or the section segment in a vertical orientation on a lower tower section,
l) connecting the tower section or the section segment with the tower section arranged underneath and
m) Connect the cable connectors of the tower section or section segment to the cable connectors of the tower section below.

Mit der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung ist eine hochgenaue Positionierung der mit den Kabeln verbundenen Kabelverbinder sichergestellt. Durch die Positioniervorrichtung sind die Position und Lage der Kabelverbinder in Bezug auf die X-, Y-, und Z-Achse sowie den Rotationswinkel innerhalb des Turms und der Tragstruktur festgelegt bzw. fixiert.With the positioning device according to the invention, a highly accurate positioning of the cable connector connected to the cables is ensured. By the positioning device, the position and position of the cable connector with respect to the X - Y -, and Z -Axis and the rotation angle within the tower and the support structure fixed or fixed.

Mit der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:

- Vermeidung von Wartezeiten und Nacharbeiten in zeitkritischen Errichtungsphasen durch frühzeitige Kontrolle der Position der Verbindungselemente,
- Vermeidung von Kabelverschnitt,
- Schutz der Kabelenden bzw. der Kabelverbinder während des Transports der Turmsektionen oder Sektionssegmente.
- Verhindern eines Herausziehens des Kabels in Richtung des Kabels,
- Verhindern eines Herausziehens des Kabels in Richtung des Kabelverbinders und
- Verhindern eines Verdrehens des Kabels nebst Kabelverbinder.

With the positioning device according to the invention in particular the following advantages are achieved:

Avoidance of waiting times and reworking in time-critical installation phases by early checking of the position of the connecting elements,
- avoiding cable waste,
- Protection of cable ends or cable connectors during transport of the tower sections or section segments.
Preventing the cable from being pulled out in the direction of the cable,
- Preventing pulling out of the cable in the direction of the cable connector and
- Preventing twisting of the cable together with the cable connector.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Windenergieanlage mit einem im Turm entlanggeführten Kabel,
2a einen einzelnen Kabelverbinder in einer Seitenansicht,
2b den einzelnen Kabelverbinder aus 2a in einer Draufsicht und
3 eine Positioniervorrichtung gemäß der Erfindung im montierten Zustand.

The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments. Show it:

1 a schematic view of a wind turbine with a guided along the tower cable,
2a a single cable connector in a side view,
2 B the individual cable connector 2a in a plan view and
3 a positioning device according to the invention in the assembled state.

1 zeigt eine Windenergieanlage 1 mit einem Turm 2, einem Maschinenhaus 4 und einem Rotor 5. Der Rotor 5 weist drei Rotorblätter 8a, 8b auf, die an einer Rotornabe 6 drehbar gelagert sind. Von den drei Rotorblättern 8a, 8b sind in der Seitenansicht lediglich zwei Rotorblätter 8a und 8b zu erkennen, wobei das Rotorblatt 8b zur besseren Übersicht in der Figur geschnitten dargestellt ist. 1 shows a wind turbine 1 with a tower 2 , a machine house 4 and a rotor 5 , The rotor 5 has three rotor blades 8a . 8b on that at a rotor hub 6 are rotatably mounted. From the three rotor blades 8a . 8b are in the side view only two rotor blades 8a and 8b to recognize, with the rotor blade 8b is shown cut to better clarity in the figure.

Der Turm 2 besteht aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Turmsektionen 3a, 3b, 3c. Im Inneren des Turms 2 führen elektrische Leitungen 12, insbesondere Leistungskabel, von einem im Maschinenhaus 4 angeordneten Generator zu einer elektrischen Einrichtung 17 in die unterste Turmsektion 3a des Turms 2. Aufgrund der einzelnen Turmsektionen 3a, 3b, 3c sind auch die elektrischen Leitungen 12 in Leitungsabschnitte 14c, 14d unterteilt. Die Leitungsabschnitte 14c, 14d sind sowohl an ihrem oberen Ende 16 als auch an ihrem unteren Ende 18 über eine Kabelverbindung elektrisch leitend miteinander verbunden.The tower 2 consists of a plurality of stacked tower sections 3a . 3b . 3c , Inside the tower 2 lead electrical lines 12 , especially power cables, from one in the engine house 4 arranged generator to an electrical device 17 in the lowest tower section 3a of the tower 2 , Due to the individual tower sections 3a . 3b . 3c are also the electrical wires 12 in line sections 14c . 14d divided. The pipe sections 14c . 14d are both at their top end 16 as well as at the bottom eighteen electrically connected to one another via a cable connection.

Die 2a und 2b zeigen eine Ausgestaltung eines Kabelverbinders 30 der Kabelverbindung, welche aus zwei gleichen Kabelverbindern 30, besteht, wobei die 2a einen einzelnen Kabelverbinder in einer Seitenansicht und die 2b den Kabelverbinder aus 2a in einer Draufsicht zeigen. Die Kabelverbinder 30 werden durch zwei Schraubverbindungen miteinander verbunden, wobei die Kontaktflächen 35 und zweiten Stirnflächen 33 der beiden Kabelverbindern 30 in Kontakt gebracht werden. Die Kontaktfläche 35 ist im Ausführungsbeispiel zum Kontaktstutzen 31 hin geneigt und durch die zweite Stirnfläche 33 und dritte Stirnfläche 34 in axialer Richtung begrenzt. Die Kabelverbinder 30 besitzen jeweils einen Kontaktstutzen 31, der kreiszylindrisch ausgebildet ist. Zur Verbindung mit dem Kabel wird dieses mit der Stirnfläche 32 des Kontaktstutzens 31 verschweißt. Bevorzugt wird das anzuschließende Kabel durch Stumpfschweißen mit der Stirnfläche 32 verbunden, hiermit ist eine hohe Stabilität und Festigkeit herstellbar. Die Ausnehmung 36 weist eine rechteckige Form zum Aufnehmen einer nicht dargestellten Sechskantmutter und eine Durchgangsbohrung 38 für eine Schraube auf. Für einen ebenfalls nicht dargestellten Schraubenkopf einer zweiten Schraubverbindung ist eine kreisrunde Senkung 39 mit einer zweiten Durchgangsbohrung 38 vorgesehen.The 2a and 2 B show an embodiment of a cable connector 30 the Cable connection, which consists of two identical cable connectors 30 , exists, the 2a a single cable connector in a side view and the 2 B the cable connector 2a show in a top view. The cable connectors 30 are interconnected by two screw connections, the contact surfaces 35 and second end faces 33 the two cable connectors 30 be brought into contact. The contact surface 35 is in the exemplary embodiment of the contact socket 31 inclined and through the second end face 33 and third face 34 limited in the axial direction. The cable connectors 30 each have a contact socket 31 , which is formed circular cylindrical. To connect to the cable, this is the end face 32 the contact socket 31 welded. Preferably, the cable to be connected is butt-welded to the end face 32 connected, this is a high stability and strength produced. The recess 36 has a rectangular shape for receiving a hex nut, not shown, and a through hole 38 for a screw up. For a likewise not shown screw head of a second screw is a circular countersink 39 with a second through hole 38 intended.

Die 3 zeigt eine Innenansicht im Ausschnitt einer Turmsektion im Bereich eines Ringflansches 9 und der unteren Enden der Leitungsabschnitte 18 mit einer Positioniervorrichtung 40 gemäß der Erfindung und einer Befestigungsvorrichtung 20 im montierten Zustand, wobei die Kabelverbinder 30 in die Positioniervorrichtung 40 eingelegt dargestellt sind, die Kabel selbst sind der Übersicht halber dagegen nicht dargestellt. Im Bereich der oberen Enden der Leitungsabschnitte 16 kann ebenfalls eine (hier nicht dargestellte) Positioniervorrichtung 40 vorgesehen sein. Die Positioniervorrichtung 40 und die Befestigungsvorrichtung 20 sind auf einem Paar Führungsschienen 26 beabstandet gehaltert. Wie die 3 erkennen lässt, ist die Positioniervorrichtung 40 mittels zweier Führungsprofile 46, welche jeweils eine Führungsschiene 26 umgreifen, verschiebbar gelagert. Hiermit ist der Abstand zur Befestigungsvorrichtung 20 einstellbar und durch Schrauben fixierbar. Die Führungsschienen 26 sind wiederum über Halter 27 und Schweißmuttern 29 mit der Turmwandung 10 verbunden. Wie die 3 weiter erkennen lässt, umfasst die Positioniervorrichtung 40 einen Grundkörper 41 sowie einen ersten und einen zweiten Aufnahmekörper 42, 47, die zum lagebestimmten Positionieren der Kabelverbinder 30 jeweils eine gleiche Anzahl von Aufnahmen 44 aufweisen, wobei die Aufnahmekörper 42, 47 am Grundkörper 41 in einer sich zumindest über einen Teil eines Kreisbogens erstreckenden Anordnung mit außenliegender Aufnahmen 44 angeordnet sind. Der Grundkörper 41 ist im Ausführungsbeispiel als U-förmiger Träger 43 ausgebildet, dessen freie Enden der Schenkel jeweils mit einem Führungsprofil 46 verschweißt sind, wobei die Führungsprofile 46 in ihrer Längserstreckung parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind. Der Grundkörper 41 kann jedoch auch eine polygonale, teilkreis- oder C-förmige Form aufweisen, wobei der Träger 43 mit seiner konvexen Seite zur Turmmitte gerichtet ist. Der Träger 43 kann aber auch flach, konkav - an die Krümmung der Turmwandung 10 angepasst - oder auch polygonal, insbesondere rechteckförmig ausgebildet sein. Die Positioniervorrichtung 40 weist ein Anschlagelement zum längsaxialen Positionieren der Kabel und ihrer Kabelverbinder 30 auf, wobei die Kabelverbinder 30 mit ihren dritten Stirnflächen 34 mit dem Anschlagelement in Anlage kommen. Im Ausführungsbeispiel ist das Anschlagelement als bogenförmige oder genauer als teilkreisringförmige Anschlagplatte 48 ausgebildet und am Träger 43 gehaltert. Der 3 ist weiter zu entnehmen, dass der erste Aufnahmekörper 42 auf der der Befestigungsvorrichtung 20 zugewandten Seite der Positioniervorrichtung 40 angeordnet ist und als bogenförmige oder genauer als teilkreisringförmige Platte mit radial nach außen weisenden Schlitzen ausgebildet ist. Die Schlitze bilden die Aufnahmen 44 für die Kabelverbinder 30, wobei im Ausführungsbeispiel drei Kabelverbinder je Schlitz gezeigt sind. Der zweite Aufnahmekörper 47 kann ebenfalls als einteilige bogenförmige, insbesondere teilkreisförmige Platte mit Aufnahmen 44 bzw. Schlitzen oder auch als mehrteilige Plattenanordnung ausgebildet sein, die parallel beabstandet zwischen der bogenförmige Platte des ersten Aufnahmekörpers 42 und der bogenförmigen Anschlagplatte 48 angeordnet ist. Die Breite der Schlitze in der bogenförmigen Platte oder der Plattenanordnung des zweiten Aufnahmekörpers 47 entspricht der Höhe des abgeflachten Kontaktabschnitts der Kabelverbinder 30, hiermit ist ein stellungsbestimmtes Positionieren der Kabelverbinder 30 sichergestellt und ein Verdrehen nach erfolgter Positionierung ausgeschlossen. Die Form, Breite und Position der Schlitze in der bogenförmigen Platte oder der Plattenanordnung des zweiten Aufnahmekörpers 47 und die Schlitze in der bogenförmigen Platte des ersten Aufnahmekörpers 42 sind durch die geometrische Ausbildung der Kabelverbinder 30 und/oder durch den Kabeldurchmesser bestimmt, so sind im Ausführungsbeispiel die Schlitze des zweiten Aufnahmekörpers 47 und die Schlitze in der bogenförmigen Platte des ersten Aufnahmekörpers 42 nicht deckungsgleich, sondern gegeneinander versetzt angeordnet. Die Befestigungsvorrichtung 20 umfasst ein bogenförmiges Basisteil 23 und ein Aufnahmeteil, das aus einer Anzahl von muldenartigen Aufnahmen 25 besteht, die sich über einen Teil eines Kreisbogens nach außen erstrecken.The 3 shows an interior view in the section of a tower section in the region of an annular flange 9 and the lower ends of the pipe sections eighteen with a positioning device 40 according to the invention and a fastening device 20 in the assembled state, with the cable connectors 30 in the positioning device 40 are shown inserted, the cables themselves are not shown for the sake of clarity. In the area of the upper ends of the pipe sections 16 can also be a (not shown here) positioning 40 be provided. The positioning device 40 and the fastening device 20 are on a pair of guide rails 26 held at a distance. As the 3 is the positioning device 40 by means of two guide profiles 46 , which each have a guide rail 26 enclose, slidably mounted. This is the distance to the fastening device 20 adjustable and fixable by screws. The guide rails 26 are again about holders 27 and weld nuts 29 with the tower wall 10 connected. As the 3 can be further seen, includes the positioning device 40 a basic body 41 and a first and a second receiving body 42 . 47 for positionally positioning the cable connectors 30 in each case an equal number of shots 44 have, wherein the receiving body 42 . 47 at the base body 41 in an at least over a part of a circular arc extending arrangement with external recordings 44 are arranged. The main body 41 is in the embodiment as a U-shaped carrier 43 formed, the free ends of the legs each with a guide profile 46 are welded, with the guide profiles 46 are arranged parallel and spaced from each other in their longitudinal extent. The main body 41 However, may also have a polygonal, part-circular or C-shaped form, wherein the carrier 43 with its convex side directed towards the center of the tower. The carrier 43 but can also be flat, concave - to the curvature of the tower wall 10 adapted - or be polygonal, in particular rectangular. The positioning device 40 has a stop element for longitudinal axial positioning of the cable and its cable connector 30 on, with the cable connectors 30 with their third faces 34 come into contact with the stop element. In the exemplary embodiment, the stop element is designed as an arcuate or more precisely as a part-annular stop plate 48 trained and on the carrier 43 supported. The 3 can be further seen that the first receiving body 42 on the attachment device 20 facing side of the positioning device 40 is arranged and formed as an arcuate or more precisely as a part-circular plate with radially outwardly facing slots. The slots are the recordings 44 for the cable connectors 30 , wherein in the embodiment three cable connectors are shown per slot. The second receiving body 47 can also be used as a one-piece arcuate, in particular part-circular plate with recordings 44 Slots or as a multi-part plate assembly may be formed, which is spaced parallel between the arcuate plate of the first receiving body 42 and the arcuate stopper plate 48 is arranged. The width of the slots in the arcuate plate or plate assembly of the second containment body 47 corresponds to the height of the flattened contact portion of the cable connector 30 , This is a position-specific positioning of the cable connector 30 ensured and prevented twisting after positioning. The shape, width and position of the slots in the arcuate plate or plate assembly of the second containment body 47 and the slots in the arcuate plate of the first receiving body 42 are due to the geometric design of the cable connector 30 and / or determined by the cable diameter, so in the embodiment, the slots of the second receiving body 47 and the slots in the arcuate plate of the first receiving body 42 not congruent, but offset from each other. The fastening device 20 comprises an arcuate base part 23 and a receiving part consisting of a number of trough-like receptacles 25 exists, which extend over a part of a circular arc to the outside.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: WindenergieanlageWind turbine
22: Turmtower
3a3a: Turmsektiontower section
3b3b: Turmsektiontower section
3c3c: Turmsektiontower section
44: Maschinenhauspower house
55: Rotorrotor
66: Rotornaberotor hub
8a8a: Rotorblattrotor blade
8b8b: Rotorblattrotor blade
99: Ringflanschannular flange
1010: Turmwandungtower wall
1212: Elektrische LeitungElectrical line
14c14c: Leitungsabschnittline section
14d14d: Leitungsabschnittline section
1616: Oberes Ende der LeitungsabschnitteUpper end of the pipe sections
1717: Elektrische EinrichtungElectrical device
1818: Unteres Ende der LeitungsabschnitteLower end of the pipe sections
2020: Befestigungsvorrichtungfastening device
2323: Basisteilbase
2525: AufnahmenRecordings
2626: Führungsschieneguide rail
2727: Halterholder
2929: Schweißmutterweld nut
3030: Kabelverbindercable connectors
3131: KontaktstutzenContact socket
3232: Stirnflächeface
3333: Stirnflächeface
3434: Stirnflächeface
3535: Kontaktflächecontact area
3636: Ausnehmungrecess
3838: DurchgangsbohrungThrough Hole
3939: Senkungreduction
4040: Positioniervorrichtungpositioning
4141: Grundkörperbody
4242: Aufnahmekörperreceiving body
4343: Trägercarrier
4444: AufnahmenRecordings
4646: Führungsprofilguide profile
4747: Aufnahmekörperreceiving body
4848: Anschlagplattestop plate

Claims

Positioning device (40) with a base body (41) which can be positioned on a support structure of a wind energy plant (1) and with at least one receiving body (42, 47), each of which has a plurality of receptacles (44) for the positionally determined positioning of cable connectors (30) the receiving body (42, 47) is arranged on the main body (41) with external receptacles (44), wherein the main body (41) is designed as a carrier (43) and is connected to at least one guide profile (46) in the longitudinal direction the support structure is arranged, characterized in that a first and a second receiving body (42, 47) are provided which are arranged on the base body, the outer receptacles (44) form the cable or cable connector.

Positioning device (40) after Claim 1 , characterized in that at least one stop element is provided for longitudinal axial positioning, which is designed as a stop plate (48) and on the carrier (43) and / or on the at least one receiving body (42, 47) is supported.

Positioning device (40) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the first receiving body (42) as an arcuate plate and the receptacles (44) are formed as slots having a first width.

Positioning device (40) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the second receiving body (47) is formed as an arcuate plate which is parallel spaced between the receiving body (42) and the stop plate (48) is supported.

Positioning device (40) after Claim 4 , characterized in that the receptacles (44) in the second receiving body (47) as slots having a second width for positionally determined positioning of the cable connector (30) are formed.

Positioning device (40) after Claim 5 , characterized in that the width and / or positions of the receptacles (44) on the circumference of the second receiving body (47) are adjustable.

Positioning device (40) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the width of the slots in the second receiving body (47) is different from the width of the slots in the first receiving body (42).

Positioning device (40) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the centers of the slots on the circumference of the second receiving body (47) and the centers of the slots on the circumference of the first receiving body (42) are offset in the longitudinal axial direction against each other.

Arrangement for fastening and positioning cables with attached cable connectors (30) on a supporting structure of a wind energy plant (1), with a fastening device (20) for a plurality of cables, characterized in that a positioning device (40), adjacent to the fastening device (20), after one of the Claims 1 to 8th for the plurality of cables is mounted and / or mounted on at least one guide rail (26) at a predeterminable distance from the fastening device (20), the distance being preferably by displacing the positioning device (40) on the at least one guide rail (26). is formed adjustable and wherein the positioning device (40) on and / or on the at least one guide rail (26) by means of screws, magnets and / or clamping means is fixable.

Arrangement according to Claim 9 , characterized in that the arrangement comprises two guide rails (26) which are arranged with at least two holders (27) releasably on the support structure, in particular on a tower wall (10) in the interior of a tower section (3a, 3b, 3c).

Arrangement according to Claim 9 or 10 , characterized in that the fastening device (20) comprises a base part (23) with a receiving part (24), which has a number of receptacles (25) for insertion of cables and / or lines, wherein the receiving part (24) on the base part (24). 23), is arranged with an at least over a part of a convex or concave arc and / or a straight line extending arrangement of external receptacles (25) and that the positioning device (40) according to one of Claims 1 to 8th is trained.

A method of positioning prefabricated cables with attached cable connectors (30) inside a tower (3a, 3b, 3c) of a wind turbine (1), comprising the steps of: a) providing prefabricated cables, each with cable connectors (30) and a plurality fastening devices (20), each having a plurality of receptacles (25), b) mounting the fastening devices (20) at predetermined positions inside the tower (3a, 3b, 3c), characterized by the additional steps, c) providing at least a positioning device (40), according to one of Claims 1 to 8th d) mounting the at least one positioning device (40) on a tower wall (10) e) inserting a cable into the receptacles (25) of the fastening devices (20), f) radially aligning the cable g) position-determined insertion of the cable into the receptacles (44) of the at least one positioning device (20) and h) repeating steps e) to g) according to the predetermined number of cables.

Method according to Claim 12 characterized by the further step of i) transporting the tower section (3a, 3b, 3c) or the section segment with the inserted and positioned cables to an erection site, wherein the at least one positioning device in step d) at a first end of a tower section (3a, 3b, 3c) or a section segment of a tower section (3a, 3b, 3c) was mounted.

Method according to Claim 13 characterized by the further steps of j) disassembling the positioning devices (20) and k) placing the tower section (3a, 3b, 3c) or the section segment in a vertical orientation on a lower tower section (3a, 3b, 3c).

Method according to Claim 14 characterized by the further steps of, 1) connecting the tower section (3a, 3b, 3c) or the section section to the tower section (3a, 3b, 3c) located thereunder and m) connecting the cable connectors (30) of the tower section (3a, 3b, 3c) or the section segment with the cable connectors (30) of the tower section (3a, 3b, 3c) arranged underneath.