KR101304419B1 - Cable protection apparatus - Google Patents

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홍종오
이재강
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삼성중공업 주식회사
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    • F03D—WIND MOTORS
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    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/82—Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

풍력 발전기의 케이블 보호 장치가 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른, 나셀에 탑재된 발전설비장비들과 타워 하부에 구비된 전기장치들을 연결하는 복수의 케이블이 구비된 풍력 발전기의 케이블 보호 장치는, 상기 타워의 구비되는 플랫폼에 형성되어 상기 케이블을 상기 타워 하부로 통과시키는 관통구; 상기 플랫폼상에 상기 관통구를 중심으로 결합되어 상기 나셀의 회전에 의해 요동되는 상기 케이블과 접촉되는 내주연이 상기 케이블의 요동 방향과 동일한 방향으로 회전하는 케이블 보호부; 및 상기 플랫폼상에 상기 관통구를 중심으로 설치되어 내부를 관통하는 상기 케이블의 이탈을 방지하는 복수의 가이드 링을 포함하는 안전 가이드부를 포함한다.Disclosed is a cable protection device for a wind generator.
According to an embodiment of the present invention, a cable protection device of a wind generator having a plurality of cables connecting power generation equipments mounted on a nacelle and electrical devices provided under the tower is formed on a platform provided with the tower. A through hole through which the cable passes under the tower; A cable protector coupled to the through-hole on the platform and having an inner circumference contacting the cable that is swinged by the rotation of the nacelle in the same direction as the swinging direction of the cable; And a safety guide part disposed on the through hole on the platform and including a plurality of guide rings to prevent separation of the cable passing through the inside of the through hole.

Description

케이블 보호 장치{CABLE PROTECTION APPARATUS}Cable Protection Device {CABLE PROTECTION APPARATUS}

본 발명은 풍력 발전기의 케이블 보호 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cable protection device of a wind generator.

풍력 발전기는 바람에너지를 전기에너지로 전환하기 위한 구조물로서 바람에너지를 이용하여 회전하는 블레이드, 상기 블레이드와 연결되는 허브, 기어박스 및 발전기를 포함하는 나셀과 상기 블레이드 및 나셀을 지지하는 타워로 구성된다. The wind generator is a structure for converting wind energy into electrical energy and includes a blade rotating using wind energy, a nacelle including a hub, a gear box, and a generator connected to the blade, and a tower supporting the blade and the nacelle. .

풍력 발전기의 발전 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다. Brief description of the power generation process of the wind generator is as follows.

바람 에너지에 의해 블레이드가 회전을 하면 블레이드에 연결된 메인 샤프트도 함께 회전을 한다. 메인 샤프트는 저속으로 회전하므로 기어박스를 이용하여 회전속도를 고속으로 바꾸어 발전기가 전력을 생산한다. 이 때, 발전기에서 생산되는 전력은 케이블을 통하여 타워 아래에 장착된 컨버터로 전송된다. 상기 전력은 컨버터에서 정류과정을 겪은 후 적절한 전압 변환(Medium Voltage Transformer)을 거쳐 육상 변전소로 전송된다. When the blade rotates due to wind energy, the main shaft connected to the blade also rotates. Since the main shaft rotates at low speed, the generator generates power by changing the rotation speed to high speed using a gearbox. At this time, the power produced by the generator is transmitted to the converter mounted under the tower via a cable. The power is rectified in the converter and then transferred to the on-shore substation via an appropriate medium voltage transformer.

한편, 풍력 발전기의 나셀은 바람의 방향이 빈번하게 변화하기 때문에 블레이드를 바람에 대해 적절히 정렬하여 블레이드에 작용하는 풍력 에너지의 양을 최대화할 수 있도록 타워상에서 회전 가능하게 장착되어 있다.On the other hand, the nacelle of the wind generator is rotatably mounted on the tower to maximize the amount of wind energy acting on the blade by properly aligning the blade with the wind because the wind direction changes frequently.

그리고, 나셀 내부의 장비와 타워 하부에 구비된 전기장치를 연결하는 상기 케이블은 전력전송뿐 아니라 나셀 내에 전원을 공급하기 위한 케이블 및 제어 명령을 전달하는 통신 케이블 등의 다수의 케이블이 구비된다.In addition, the cable connecting the equipment inside the nacelle and the electric device provided in the lower part of the tower is provided with a plurality of cables such as a cable for supplying power to the nacelle as well as a communication cable for transmitting power and control commands.

상기 케이블들은 나셀을 중심으로 9미터 수직(자유낙하) 상태로 내려지며, 추임 16미터를 주어 설치되는데 이는 나셀의 회전 시 케이블들도 함께 회전이 되어야 케이블이 끊어지는 사고를 방지할 수 있기 때문이다.The cables are lowered 9 meters vertically (free-falling) around the nacelle, and are installed with 16 meters of impulse, since the cables must also be rotated together during the rotation of the nacelle to prevent the cable from being broken. .

그러나, 나셀에서 타워로 내려가는 케이블들이 나셀이 회전할 때마다 계속 꼬여 케이블 간에 마찰이 발생될 수 있으며, 특히, 케이블의 회전 및 꼬임 모멘트로 요동하는 케이블이 타워내부의 구조물과 반복적인 마찰을 일으켜 손상되는 문제가 있다.  However, cables descending from the nacelle to the tower may continually twist as the nacelle rotates, causing friction between the cables, especially cables that swing due to the rotation and twisting moment of the cable causing repeated friction with the structure inside the tower. There is a problem.

이러한 케이블의 손상은 풍력 발전기의 장비에 무리를 줄 수 있으며, 케이블 교체를 위한 유지보수 비용 및 교체 시까지 풍력 발전기를 가동하지 못하는 문제를 발생한다.Damage to these cables can strain the wind turbine's equipment, causing maintenance costs for cable replacement and the inability to run the wind generator until replacement.

한편, 특허문헌 1에는 케이블을 마모로부터 보호하는 케이블 가드를 포함하는 풍력 터빈 발전기를 개시하고 있다. 그러나, 상기 케이블 가드는 케이블과의 마찰을 완화시키기 위한 탄성중합체 패드가 구비된 것으로 케이블과의 마찰을 근본적으로 해결할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, Patent Document 1 discloses a wind turbine generator including a cable guard that protects a cable from abrasion. However, the cable guard is provided with an elastomeric pad for mitigating friction with the cable, and there is a problem in that the friction with the cable cannot be fundamentally solved.

특허문헌 1 : 대한민국공개특허 제10-2009-0088826호 (2009.08.20. 공개)Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 10-2009-0088826 (published Aug. 20, 2009)

본 발명의 실시 예는 풍력 발전기의 나셀과 타워 하부의 전기장치를 연결하는 케이블을 보호하기 위한 케이블 보호 장치를 제공하는데 있다.An embodiment of the present invention to provide a cable protection device for protecting the cable connecting the electric device of the nacelle and the tower lower part of the wind generator.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 다음 구성을 갖는다. In order to solve the said subject, this invention has the following structures.

[구성 1] 나셀에 탑재된 발전설비장비들과 타워 하부에 구비된 전기장치들을 연결하는 복수의 케이블이 구비된 풍력 발전기의 케이블 보호 장치에 있어서, 상기 타워 내에 구비되어, 상기 케이블을 상기 타워 하부로 통과시키는 관통구가 형성된 복수의 플랫폼; 및 상기 플랫폼상에 상기 관통구를 중심으로 결합되어 상기 나셀의 회전에 의해 요동되는 상기 케이블과 접촉되는 내주연이 상기 케이블의 요동에 따라 회전할 수 있는 케이블 보호부를 포함하는 케이블 보호 장치. [Configuration 1] A cable protection device for a wind power generator having a plurality of cables connecting power generation equipments mounted on a nacelle and electrical devices provided at a lower part of the tower, the cable protection device being provided in the tower and connecting the cable to the lower part of the tower. A plurality of platforms having through holes formed therethrough; And a cable protector coupled to the through hole on the platform and having an inner circumference in contact with the cable that is swinged by the rotation of the nacelle to rotate in accordance with the swing of the cable.

[구성 2] 구성 1에 있어서, 상기 플랫폼상에 상기 관통구를 중심으로 설치되어 내부를 관통하는 상기 케이블의 이탈을 방지하는 복수의 가이드 링을 포함하는 안전 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 2] The cable according to Configuration 1, further comprising: a safety guide part including a plurality of guide rings installed on the platform about the through hole and preventing separation of the cable penetrating therein. Protection device.

[구성 3] 구성 2에 있어서, 상기 케이블 보호 장치는, 원통의 외주연에 다수의 구멍을 형성하고, 케이블 밴드가 상기 구멍을 관통하여 소정 개수 단위로 상기 케이블을 묶어 고정하는 꼬임 방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 3] In Configuration 2, the cable protection device further includes a twist prevention portion that forms a plurality of holes in the outer periphery of the cylinder, and the cable band penetrates the holes to bundle and fix the cables in a predetermined number of units. Cable protection device characterized in that.

[구성 4] 구성 2 또는 구성 3에 있어서, 상기 케이블 보호부는, 베어링 구조로 형성되는 상기 케이블 보호부의 외륜으로서, 복수의 고정홀이 형성되고, 상기 플랫폼에 고정된 외부링; 상기 케이블의 요동에 따라 회전할 수 있는 내부링; 상기 내부링의 회전 시 상기 외부링과의 마찰을 줄이기 위해, 상기 내부링과 외부링 사이에 삽입되는 복수의 볼; 및 상기 케이블과 접촉되는 상기 내부링의 안쪽 면에 부착되는 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 4] The configuration of the configuration 2 or 3, wherein the cable protection unit is an outer ring of the cable protection unit formed in a bearing structure, the outer ring being formed with a plurality of fixing holes and fixed to the platform; An inner ring rotatable in accordance with the swing of the cable; A plurality of balls inserted between the inner ring and the outer ring to reduce friction with the outer ring when the inner ring rotates; And a pad attached to an inner surface of the inner ring in contact with the cable.

[구성 5] 구성 4에 있어서, 상기 고정홀은, 결합부재를 이용하여 상기 플랫폼에 형성되는 홀과 결합하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 5] The cable protection device according to Configuration 4, wherein the fixing hole is coupled to a hole formed in the platform using a coupling member.

[구성 6] 구성 4에 있어서, 상기 패드는, 실리콘 또는 고무 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 6] The cable protection device according to Configuration 4, wherein the pad is formed of any one material of silicone or rubber.

[구성 7] 구성 2에 있어서, 상기 안전 가이드부는, 상기 플랫폼에 상기 관통구를 중심으로 일정한 간격으로 수직하게 설치되는 지지기둥; 및 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 두고 부착되어 내부를 관통하는 상기 케이블이 외부로 이탈하는 것을 방지하는 복수의 가이드 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 7] The configuration 2, wherein the safety guide portion, the support pillar which is installed vertically at a predetermined interval about the through hole in the platform; And a plurality of guide rings attached at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar to prevent the cable from penetrating through the inside.

[구성 8] 구성 7에 있어서, 상기 지지기둥은, 절곡된 단부에 형성되는 결합구와 상기 플랫폼의 홀을 관통하는 결합부재를 통해 고정하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 8] The cable protection device according to Configuration 7, wherein the support pillar is fixed through a coupling member formed at the bent end and a coupling member penetrating the hole of the platform.

[구성 9] 구성 7에 있어서, 상기 가이드 링의 직경은 상기 케이블 보호부의 내부링의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 9] The cable protection device according to Configuration 7, wherein the diameter of the guide ring is larger than the diameter of the inner ring of the cable protection part.

[구성 10] 구성 1에 있어서, 상기 관통구를 중심으로 상기 플랫폼에 결합되는 복수의 지지기둥을 더 포함하고, 상기 케이블 보호부는 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 결합되도록 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 10] The configuration of 1, further comprising a plurality of support pillars coupled to the platform around the through hole, wherein the cable protection part is installed in plurality so as to be coupled at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar. Cable protection device characterized in that.

[구성 11] 구성 10에 있어서, 상기 케이블 보호부는, 베어링 구조의 외륜으로 상기 지지기둥과의 결합을 위한 복수의 고정홀을 형성하는 외부링; 상기 케이블의 요동에 따라 회전할 수 있는 내부링; 상기 내부링의 회전 시 상기 외부링과의 마찰을 줄이기 위해, 상기 내부링과 외부링 사이에 삽입되는 복수의 볼; 및 상기 케이블과 접촉되는 상기 내부링의 안쪽 면에 부착되는 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 11] The configuration of 10, wherein the cable protection unit, the outer ring to form a plurality of fixing holes for coupling with the support pillar by the outer ring of the bearing structure; An inner ring rotatable in accordance with the swing of the cable; A plurality of balls inserted between the inner ring and the outer ring to reduce friction with the outer ring when the inner ring rotates; And a pad attached to an inner surface of the inner ring in contact with the cable.

[구성 12] 구성 10에 있어서, 상기 지지기둥은, 상기 일정한 간격으로 분리 및 결합될 수 있으며, 각 마디의 단부에는 각 마디를 연결하는 나사산과 상기 케이블 보호부를 고정하는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 12] The configuration of 10, wherein the support pillar may be separated and coupled at the predetermined intervals, and ends of each node include a screw thread connecting each node and a fixing member for fixing the cable protection part. Cable protection device.

[구성 13] 구성 10에 있어서, 상기 지지기둥은, 상기 관통구를 중심으로 상기 플랫폼의 상부와 하부에 결합되고, 상기 케이블 보호부는 상기 플랫폼의 상부와 하부로 연장된 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 결합하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.[Configuration 13] The configuration of 10, wherein the support pillar is coupled to the upper and lower portions of the platform about the through hole, and the cable protection part extends the longitudinal direction of the support pillar extending to the upper and lower portions of the platform. Cable protection device characterized in that the coupling at regular intervals along.

본 발명의 실시 예에 따르면, 케이블이 나셀의 회전에 따라 제1 방향으로 요동하면, 케이블과 접촉되는 케이블 보호 장치의 내부링이 제1 방향으로 동일하게 회전함으로써 케이블의 손상을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the cable swings in the first direction as the nacelle rotates, the inner ring of the cable protection device contacting the cable rotates the same in the first direction, thereby preventing damage to the cable.

또한, 케이블의 길이방향을 따라 복수로 설치되는 케이블 보호 장치를 통해 케이블을 안정적으로 보호함과 동시에 이탈을 방지할 수 있다.In addition, the cable protection device installed in a plurality along the longitudinal direction of the cable can be stably protect the cable and at the same time prevent departure.

또한, 케이블들을 소정 단위로 원형의 틀에 묶어 고정함으로써 케이블들이 서로 꼬이거나 엉키는 것을 예방할 수 있다.In addition, by tying and fixing the cables in a circular frame in a predetermined unit, the cables can be prevented from being twisted or entangled with each other.

또한, 베어링 구조의 케이블 보호장치를 제공하여 일회의 급유 후 별도의 유지보수 없이 그 성능을 유지할 수 있다.In addition, by providing a cable protection device of the bearing structure can maintain its performance without a separate maintenance after a single lubrication.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 발전기의 케이블 연결 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 보호부 및 안전 가이드부의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 꼬임 방지부의 설치구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 보호장치가 케이블을 보호하는 방법을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 케이블 보호장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 케이블 보호장치의 설치구조를 나타낸 단면도이다.1 shows a cable connection structure of a wind generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the configuration of the cable protection and safety guide unit according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the installation structure of the twist prevention unit according to the first embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating a cable protecting apparatus protecting a cable according to a first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the configuration of a cable protection device according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing an installation structure of a cable protection device according to a third embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 보호 장치에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a cable protection device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 발전기의 케이블 연결 구조를 나타낸다.1 shows a cable connection structure of a wind generator according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 발전기는 타워(100), 나셀(200), 케이블(300) 및 케이블 보호장치(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the wind generator according to the embodiment of the present invention includes a tower 100, a nacelle 200, a cable 300, and a cable protection device 400.

타워(100)는 관형상의 몸체가 설치면으로부터 수직하게 연장 형성되어 상부에 결합되는 나셀(200)을 지지한다. The tower 100 supports the nacelle 200 which is formed in a tubular body extending vertically from the installation surface and coupled to the upper portion.

타워(100)의 내부에는 복수의 플랫폼(110)이 형성되고 상부의 제1 플랫폼(110-1)과 제2 플랫폼(110-2)에는 하부의 제3 플랫폼(110-3)으로 케이블(300)이 내려지는 관통구(120)가 형성된다. 그리고, 타워(100) 하부의 제3 플랫폼(110-3)에는 컨버터 및 중앙 제어 장치와 같이 안정된 전력 공급 및 풍력 발전기의 운용을 위한 전기장치가 설치된다.A plurality of platforms 110 are formed inside the tower 100, and the cable 300 is connected to the first platform 110-1 and the second platform 110-2 on the lower third platform 110-3. Through hole 120 is lowered is formed. The third platform 110-3 below the tower 100 is provided with an electric device for stable power supply and operation of a wind generator, such as a converter and a central control device.

나셀(200)은 바람 에너지를 이용하여 전력을 생산하기 위한 허브, 기어박스 및 발전기 등의 발전설비장비를 탑재하고, 타워(100)의 상부에 회전 가능하게 결합된다. 예컨대, 나셀(200)은 바람의 방향을 따라 타워(100)의 축을 중심으로 회전하는 요 데크(Yaw deck)상에 설치될 수 있다. The nacelle 200 is equipped with power generation equipment such as a hub, a gearbox and a generator for producing electric power using wind energy, and is rotatably coupled to the upper portion of the tower 100. For example, the nacelle 200 may be installed on a yaw deck that rotates about an axis of the tower 100 in the wind direction.

케이블(300)은 복수로 구성되어 일단이 나셀(200)의 내부에 탑재된 발전설비장비들과 각각 연결되고 타워(100)의 하부로 내려지는 타단이 제3 플랫폼(110-3)에 설치된 전기장치에 각각 연결된다. 여기서, 케이블(300)은 나셀(200)에 탑재된 발전기에서 생산되는 전력을 타워(100)의 하부에 설치된 컨버터로 전달하는 케이블뿐 아니라, 나셀(200)에 탑재된 발전설비장비에 전원 및 제어신호를 공급하는 다양한 케이블을 포함한다.Cable 300 is composed of a plurality of electrical devices, one end is connected to each of the power generation equipment mounted on the interior of the nacelle 200 and the other end is lowered to the bottom of the tower 100 is installed on the third platform (110-3) Is connected to each. Here, the cable 300 is not only a cable for transferring the power produced by the generator mounted on the nacelle 200 to the converter installed in the lower portion of the tower 100, but also power and control the power generation equipment equipment mounted on the nacelle 200 It includes a variety of cables to supply signals.

이러한 케이블(300)들은 타워(100)의 하부로 연장된 상태에서 나셀(200)이 회전하면 같이 회전하고, 케이블(300)간의 꼬임 모멘트가 발생되어 요동한다. 그리고, 요동하는 케이블(300)은 타워(100)내부의 구조물과 접촉되는 부분에 마찰을 일으키고, 반복적으로 마찰되는 부분의 케이블(300)이 손상되거나 심한 경우 단선이 되는 문제가 발생될 수 있다.These cables 300 are rotated together when the nacelle 200 rotates in a state extending to the lower part of the tower 100, and a twisting moment between the cables 300 is generated to swing. In addition, the rocking cable 300 may cause friction in a part contacting the structure inside the tower 100, and may cause a problem in which the cable 300 of the repeatedly rubbed portion is damaged or severely disconnected.

케이블 보호장치는 케이블(300)과의 접촉이 잦은 플랫폼(110)상의 관통구(120)를 중심으로 설치되어 케이블(300)의 요동에 의한 손상을 예방한다.The cable protector is installed around the through hole 120 on the platform 110 which is frequently in contact with the cable 300 to prevent damage due to the rocking of the cable 300.

한편, 도 2 및 도 3을 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 보호장치의 구성을 구체적으로 설명한다.Meanwhile, the configuration of the cable protection device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 보호부 및 안전 가이드부의 구성을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of the cable protection and safety guide unit according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 꼬임 방지부의 설치구조를 나타낸다.Figure 3 shows the installation structure of the twist prevention unit according to the first embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 보호장치(400)는 케이블 보호부(410), 안전 가이드부(420) 및 꼬임 방지부(430)(도 3 참조)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the cable protection device 400 according to the first embodiment of the present invention includes a cable protection part 410, a safety guide part 420, and a twist prevention part 430 (see FIG. 3). Include.

케이블 보호부(410)는 내부에 케이블(300)이 관통하는 원형의 베어링 구조로 나셀(200)의 회전에 의해 요동되는 케이블(300)과 접촉되는 내주연(안쪽면)이 케이블(300)의 요동 방향과 동일한 방향으로 회전한다.The cable protection part 410 has a circular bearing structure through which the cable 300 penetrates, and has an inner circumference (inside surface) of the cable 300 that is in contact with the cable 300 that is rocked by the rotation of the nacelle 200. Rotate in the same direction as the swinging direction.

이러한, 케이블 보호부(410)는 관통구(120)와 동일한 축에 위치한 플랫폼(110)에 결합되며, 외부링(411), 내부링(412), 볼(413) 및 패드(414)를 포함한다.The cable protection part 410 is coupled to the platform 110 located on the same axis as the through hole 120 and includes an outer ring 411, an inner ring 412, a ball 413, and a pad 414. do.

외부링(411)은 베어링 구조로 형성된 케이블 보호부(410)의 외륜에 해당하며 플랫폼(110)과의 결합을 위한 복수의 고정홀(hole)(411-1)을 형성한다. The outer ring 411 corresponds to the outer ring of the cable protection part 410 formed in a bearing structure and forms a plurality of fixing holes 411-1 for coupling with the platform 110.

예컨대, 외부링(411)은 축을 중심으로 45도 각도로 8개의 고정홀(411-1)을 형성한다. 그리고, 플랫폼(110)의 관통구(120)를 중심으로 고정홀(411-1)에 대응하는 8개의 홀(411-2)을 형성하고, 볼트 및 너트와 같은 결합부재(411-3)를 이용하여 외부링(411)을 플랫폼(110)에 결합한다.For example, the outer ring 411 forms eight fixing holes 411-1 at a 45 degree angle with respect to the axis. Then, eight holes 411-2 corresponding to the fixing holes 411-1 are formed around the through hole 120 of the platform 110, and coupling members 411-3 such as bolts and nuts are formed. The outer ring 411 is coupled to the platform 110 by using.

내부링(412)은 외부링(411)이 고정된 상태에서 접촉되는 케이블(300)의 요동 방향과 동일한 방향으로 회전하여 케이블(300)간의 마찰을 방지한다.The inner ring 412 is rotated in the same direction as the swinging direction of the cable 300 in contact with the outer ring 411 is fixed to prevent friction between the cable (300).

볼(413)은 내부링(412)의 회전 시 고정된 외부링(411)과의 마찰을 줄이기 위해 복수로 삽입된다.Ball 413 is inserted into a plurality of to reduce the friction with the fixed outer ring 411 when the inner ring 412 rotates.

패드(414)는 실리콘 또는 고무재질로 케이블(300)과 접촉되는 내부링(412)의 내주연에 부착된다. 이 때, 패드(414)의 상하부 가장자리는 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.The pad 414 is attached to the inner circumference of the inner ring 412 in contact with the cable 300 of silicon or rubber material. At this time, the upper and lower edges of the pad 414 is preferably formed to be inclined.

안전 가이드부(420)는 복수의 지지기둥(421) 및 가이드 링(422)을 포함한다. The safety guide part 420 includes a plurality of support pillars 421 and guide rings 422.

복수의 지지기둥(421)은 플랫폼(110)상의 관통부(120)를 중심으로 일정한 간격을 두고 수직으로 설치된다. The plurality of support pillars 421 are vertically installed at regular intervals with respect to the through part 120 on the platform 110.

각 지지기둥(421)은 'L'자로 절곡 혹은 결합된 단부에 형성되는 결합구(421-1)와 플랫폼(110)의 홀(421-2)을 관통하는 결합부재(421-3)를 통해 고정된다.Each support pillar 421 is connected to the coupling member 421-3 penetrating through the hole 421-2 of the platform 110 and the coupling sphere 421-1 formed at the end bent or coupled to the letter 'L'. It is fixed.

가이드 링(422)은 지지기둥(421)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 두고 부착되어 내부를 관통하는 케이블(300)이 외부로 이탈하는 것을 방지한다. The guide ring 422 is attached at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar 421 to prevent the cable 300 penetrating through the inside from leaving the outside.

이 때, 가이드 링(422)은 용접을 통해 지지기둥(421)에 부착될 수 있으며, 가이드 링(422)의 직경은 케이블 보호부(410)의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다. 그래서, 직경이 작은 케이블 보호부(410)에 의해 케이블(300)이 가이드 링(422)과 직접 접촉되는 것을 막아 손상을 예방할 수 있다. At this time, the guide ring 422 may be attached to the support pillar 421 through welding, the diameter of the guide ring 422 is characterized in that larger than the diameter of the cable protector 410. Therefore, the cable 300 may be prevented from coming into direct contact with the guide ring 422 by the small cable protection part 410, thereby preventing damage.

그리고, 첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 꼬임 방지부(430)는 원통의 외주연에 다수의 구멍(431)을 형성하고 케이블 밴드(432)로 구멍(431) 관통하여 소정 개수 단위로 나뉘어진 케이블(300)들을 묶어 고정한다. 이러한 꼬임 방지부(430)는 케이블(300)의 길이방향으로 복수로 설치될 수 있으며, 여러 단위로 나뉘어진 케이블(300)들의 위치를 고정함으로써 요동에 의해 케이블(300)의 배열이 바뀌어 꼬이거나 엉키는 것을 방지할 수 있다.3, the anti-twist portion 430 according to the embodiment of the present invention forms a plurality of holes 431 on the outer periphery of the cylinder and penetrates the holes 431 through the cable band 432. Bundling and fixing the cables 300 divided by a predetermined number unit. The twist prevention unit 430 may be installed in plural in the longitudinal direction of the cable 300, and the arrangement of the cable 300 is twisted by the shaking by fixing the positions of the cables 300 divided into several units. It can prevent tangling.

한편, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 보호장치가 케이블을 보호하는 방법을 나타낸 평면도이다.On the other hand, Figure 4 is a plan view showing a method of protecting a cable by a cable protection device according to a first embodiment of the present invention.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블(300)이 나셀(200)의 회전에 따라 제1 방향으로 요동하면, 케이블(300)과 함께 접촉되는 내부링(412)이 제1 방향으로 동일하게 회전함으로써 케이블(300)의 손상을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the cable 300 according to the first embodiment of the present invention oscillates in the first direction according to the rotation of the nacelle 200, the inner ring 412 that is in contact with the cable 300 is provided. By the same rotation in the first direction, damage to the cable 300 can be prevented.

또한, 꼬임 방지부(430)가 케이블(300)들을 원형으로 배열된 상태를 유지함으로써 케이블(300)들의 요동에도 서로 꼬이거나 엉키는 것을 방지할 수 있다.In addition, the twist prevention part 430 may prevent the cables 300 from being twisted or entangled with each other even when the cables 300 are arranged in a circular state.

한편, 풍력 발전기에 사용되는 케이블(300)은 나셀(200)로부터 수십 미터 아래로 연장되기 때문에 인장도가 강화된 특수 케이블을 사용하여 두께 및 무게가 많이 나갈 뿐 아니라 요동시에 가해지는 물리적인 에너지도 상당하다. 그래서, 나셀(200)의 회전 시 발생되는 케이블(300)의 요동 에너지를 하나의 케이블 보호부(410)에서 커버하는 것보다는 복수의 케이블 보호부(410)를 이용하여 요동 에너지를 분산시키는 것이 유지보수 면에서 안정적이다.On the other hand, since the cable 300 used in the wind generator extends down several tens of meters from the nacelle 200, not only the thickness and the weight are increased by using a special cable with increased tensile strength, but also the physical energy applied during the swinging. It is considerable. Thus, rather than covering the rocking energy of the cable 300 generated when the nacelle 200 rotates with one cable protector 410, it is maintained that the rocking energy is dispersed using the plurality of cable protectors 410. Stable in repair

따라서, 아래의 도 5를 통하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 복수의 케이블 보호부(410)를 이용한 케이블 보호장치(400)의 구성을 설명한다. Therefore, the configuration of the cable protection device 400 using the plurality of cable protection unit 410 according to the second embodiment of the present invention through FIG. 5 below.

한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 케이블 보호장치의 구성을 나타낸 단면도이다.On the other hand, Figure 5 is a cross-sectional view showing the configuration of a cable protection device according to a second embodiment of the present invention.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 케이블 보호장치(400)는 상기 제1 실시 예의 케이블 보호부(410)와 안전 가이드부(420)를 결합 구성한 것만 다르다.Referring to FIG. 5, the cable protection device 400 according to the second embodiment of the present invention differs only by combining the cable protection part 410 and the safety guide part 420 of the first embodiment.

즉, 케이블 보호부(410)의 구성은 앞서 설명한 제1 실시 예와 동일하며, 다만, 케이블 보호부(410)의 고정홀(411-1)이 지지기둥(421)에 끼워지는 상태로 설치되는 점이 다르다. 그러므로, 지지기둥(421)은 고정홀(411-1)의 개수에 맞게 구성되고, 가이드 링(422)이 아닌 케이블 보호부(410)를 지지한다.That is, the configuration of the cable protector 410 is the same as the first embodiment described above, except that the fixing hole 411-1 of the cable protector 410 is installed in a state in which the support pillar 421 is fitted. The point is different. Therefore, the support pillar 421 is configured to fit the number of fixing holes 411-1, and supports the cable protection part 410 instead of the guide ring 422.

또한, 케이블 보호부(410)를 복수로 구성하여 지지기둥(421)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 두고 설치한다. 이 때, 지지기둥(421)은 상기 일정한 간격으로 분리 및 결합될 수 있으며, 각각 분리되는 마디의 단부에는 각 마디를 연결하는 나사산(423)과 케이블 보호부(410)를 고정하는 고정부재(424)를 더 포함한다.In addition, a plurality of cable protection unit 410 is configured to be installed at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar 421. At this time, the support pillar 421 may be separated and coupled at the predetermined intervals, the fixing member 424 for fixing the thread 423 and the cable protector 410 for connecting each node to the end of each node to be separated More).

이로써, 지지기둥(421)에 복수로 결합되는 케이블 보호부(410)가 케이블(300)의 요동 에너지를 분산커버 함으로써 케이블(300)을 안정적으로 보호할 수 있다. As a result, the cable protection unit 410 coupled to the support pillars 421 may cover the rocking energy of the cable 300 in a dispersed manner to stably protect the cable 300.

또한, 복수의 케이블 보호부(410)가 케이블을 보호함과 동시에 케이블(300)의 이탈을 방지할 수 있으므로 가이드 링(422)의 구성을 생략할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the plurality of cable protection units 410 protects the cable and prevents the cable 300 from being separated, the configuration of the guide ring 422 may be omitted.

한편, 도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 케이블 보호장치의 설치구조를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating an installation structure of a cable protection device according to a third embodiment of the present invention.

첨부된 도 6을 참조하면, 앞서 설명한 본 발명의 실시 예에서는 플랫폼(110)의 상부에 케이블 보호장치(400)를 설치하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 플랫폼(110)의 상부와 하부에 듀얼로 설치할 수 있다.Referring to FIG. 6, in the above-described embodiments of the present disclosure, the cable protection device 400 is installed on the upper portion of the platform 110, but the present disclosure is not limited thereto. Can be installed as

이 때, 플랫폼(110)의 상하부에 설치되는 케이블 보호장치(400)들은 결합부재(421-3)를 공유하여 결합할 수 있다.At this time, the cable protection device 400 installed on the upper and lower portions of the platform 110 may be coupled to share the coupling member (421-3).

따라서, 케이블 보호장치(400)가 한쪽 길이방향으로만 늘어나서 지지력이 약해지는 것을 예방하고, 플랫폼(110)의 상하부로 다수의 케이블 보호부(410)를 설치할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the cable protection device 400 is extended only in one longitudinal direction to prevent the weakening of the supporting force, there is an advantage that can be installed a plurality of cable protection unit 410 in the upper and lower portions of the platform (110).

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 베어링 구조의 케이블 보호장치를 이용하여 케이블의 요동으로 접촉되는 내주연이 케이블의 요동방향과 회전하게 함으로써 구조물과의 마찰로 인한 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다. Thus, according to an embodiment of the present invention, by using the cable protection device of the bearing structure, the inner peripheral contact that is in contact with the swing of the cable rotates with the swinging direction of the cable to prevent damage due to friction with the structure have.

또한, 베어링 구조의 케이블 보호장치는 일회의 급유 후 별도의 유지보수 없이 그 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the cable protection device of the bearing structure has the advantage that can maintain its performance without a separate maintenance after a single lubrication.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 타워 110: 플랫폼
120: 관통구 200: 나셀
300: 케이블 400: 케이블 보호장치
410: 케이블 보호부 411: 외부링
412: 내부링 413: 볼
414: 패드 420: 안전 가이드부
421: 지지기둥 422: 가이드 링
423: 나사산 424: 고정부재
430: 꼬임 방지부 431: 구멍
432: 케이블 밴드 100: tower 110: platform
120: through hole 200: nacelle
300: cable 400: cable protector
410: cable protection 411: outer ring
412: inner ring 413: ball
414: pad 420: safety guide portion
421: support pillar 422: guide ring
423: thread 424: fixing member
430: anti-twist portion 431: hole
432: cable band

Claims (13)

나셀에 탑재된 발전설비장비들과 타워 하부에 구비된 전기장치들을 연결하는 복수의 케이블이 구비된 풍력 발전기의 케이블 보호 장치에 있어서,
상기 타워 내에 구비되어, 상기 케이블을 상기 타워 하부로 통과시키는 관통구가 형성된 복수의 플랫폼;
상기 플랫폼상에 상기 관통구를 중심으로 결합되어 상기 나셀의 회전에 의해 요동되는 상기 케이블과 접촉되는 내주연이 상기 케이블의 요동에 따라 회전할 수 있는 케이블 보호부; 및
원통의 외주연에 다수의 구멍을 형성하고, 케이블 밴드가 상기 구멍을 관통하여 소정 개수 단위로 상기 케이블을 묶어 고정하는 꼬임 방지부
를 포함하는 케이블 보호 장치. In the cable protection device of the wind power generator having a plurality of cables connecting the power plant equipment mounted on the nacelle and the electrical equipment provided in the lower part of the tower,
A plurality of platforms provided in the tower, the plurality of platforms having a through hole for passing the cable through the lower portion of the tower;
A cable protection unit coupled to the through hole on the platform and having an inner circumference contacting the cable that is swinged by the rotation of the nacelle to rotate according to the swing of the cable; And
A plurality of holes are formed in the outer periphery of the cylinder, and a cable band penetrates the holes, thereby preventing the twisting unit for tying and fixing the cables by a predetermined number unit.
Cable protection device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 플랫폼상에 상기 관통구를 중심으로 설치되어 내부를 관통하는 상기 케이블의 이탈을 방지하는 복수의 가이드 링을 포함하는 안전 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.The method of claim 1,
The cable protection device further comprises a safety guide portion provided on the platform with a plurality of guide rings to prevent the separation of the cable penetrating the inside through the center. 삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 케이블 보호부는,
베어링 구조로 형성되는 상기 케이블 보호부의 외륜으로서, 복수의 고정홀이 형성되고, 상기 플랫폼에 고정된 외부링;
상기 케이블의 요동에 따라 회전할 수 있는 내부링;
상기 내부링의 회전 시 상기 외부링과의 마찰을 줄이기 위해, 상기 내부링과 외부링 사이에 삽입되는 복수의 볼; 및
상기 케이블과 접촉되는 상기 내부링의 안쪽 면에 부착되는 패드
를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.3. The method of claim 2,
The cable protection unit,
An outer ring of the cable protection part formed in a bearing structure, the outer ring having a plurality of fixing holes formed therein and fixed to the platform;
An inner ring rotatable in accordance with the swing of the cable;
A plurality of balls inserted between the inner ring and the outer ring to reduce friction with the outer ring when the inner ring rotates; And
A pad attached to an inner surface of the inner ring in contact with the cable
Cable protection device comprising a. 제 4 항에 있어서,
상기 고정홀은,
결합부재를 이용하여 상기 플랫폼에 형성되는 홀과 결합하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.5. The method of claim 4,
Wherein,
Cable protection device, characterized in that for coupling with the hole formed in the platform using a coupling member. 제 4 항에 있어서,
상기 패드는,
실리콘 또는 고무 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.5. The method of claim 4,
The pad includes:
Cable protection device, characterized in that formed of any one of silicone or rubber. 제 2 항에 있어서,
상기 안전 가이드부는,
상기 플랫폼에 상기 관통구를 중심으로 일정한 간격으로 수직하게 설치되는 지지기둥; 및
상기 지지기둥의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 두고 부착되어 내부를 관통하는 상기 케이블이 외부로 이탈하는 것을 방지하는 복수의 가이드 링
을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.3. The method of claim 2,
The safety guide unit,
A support column vertically installed at regular intervals with respect to the through hole on the platform; And
A plurality of guide rings are attached at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar to prevent the cable penetrating through the inside to escape from the outside
Cable protection device comprising a. 제 7 항에 있어서,
상기 지지기둥은,
절곡된 단부에 형성되는 결합구와 상기 플랫폼의 홀을 관통하는 결합부재를 통해 고정하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.The method of claim 7, wherein
The support pillar,
Cable protection device characterized in that the fixing through the coupling member formed in the bent end and the hole through the platform. 제 7 항에 있어서,
상기 가이드 링의 직경은 상기 케이블 보호부의 내부링의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.The method of claim 7, wherein
Cable diameter of the guide ring is larger than the diameter of the inner ring of the cable protector. 제 1 항에 있어서,
상기 관통구를 중심으로 상기 플랫폼에 결합되는 복수의 지지기둥을 더 포함하고,
상기 케이블 보호부는 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 결합되도록 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.The method of claim 1,
Further comprising a plurality of support pillars coupled to the platform around the through hole,
The cable protection unit is a cable protection device, characterized in that a plurality is installed to be coupled at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar. 제 10 항에 있어서,
상기 케이블 보호부는,
베어링 구조의 외륜으로 상기 지지기둥과의 결합을 위한 복수의 고정홀을 형성하는 외부링;
상기 케이블의 요동에 따라 회전할 수 있는 내부링;
상기 내부링의 회전 시 상기 외부링과의 마찰을 줄이기 위해, 상기 내부링과 외부링 사이에 삽입되는 복수의 볼; 및
상기 케이블과 접촉되는 상기 내부링의 안쪽 면에 부착되는 패드
를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.11. The method of claim 10,
The cable protection unit,
An outer ring forming a plurality of fixing holes for coupling with the support pillar by outer rings of a bearing structure;
An inner ring rotatable in accordance with the swing of the cable;
A plurality of balls inserted between the inner ring and the outer ring to reduce friction with the outer ring when the inner ring rotates; And
A pad attached to an inner surface of the inner ring in contact with the cable
Cable protection device comprising a. 제 10 항에 있어서,
상기 지지기둥은,
상기 일정한 간격으로 분리 및 결합될 수 있으며, 각 마디의 단부에는 각 마디를 연결하는 나사산과 상기 케이블 보호부를 고정하는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.11. The method of claim 10,
The support pillar,
The cable protection device, which can be separated and coupled at regular intervals, the end of each node includes a screw thread connecting each node and a fixing member for fixing the cable protector. 제 10 항에 있어서,
상기 지지기둥은,
상기 관통구를 중심으로 상기 플랫폼의 상부와 하부에 결합되고, 상기 케이블 보호부는 상기 플랫폼의 상부와 하부로 연장된 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 결합하는 것을 특징으로 하는 케이블 보호 장치.11. The method of claim 10,
The support pillar,
The cable protection device is coupled to the upper and lower portions of the platform around the through hole, the cable protection unit is coupled at regular intervals along the longitudinal direction of the support pillar extending to the upper and lower portions of the platform. .
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