KR20210154149A - 전송 케이블 및 보호 요소를 구비하는 해양 구조물의 기초 - Google Patents

전송 케이블 및 보호 요소를 구비하는 해양 구조물의 기초 Download PDF

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KR20210154149A
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크리스챤 야안
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알더블유이 리뉴어블스 게엠베하
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Abstract

부유식 기초(4)를 구비하는 해양 구조물(1) 특히 풍력 터빈(2)의 기초 구조물(3)로, 상기 기초 구조물은 해양 표면(MO) 위에 부유시키기 위한 적어도 하나의 부체(5), 상기 적어도 하나의 부체(5)를 해저(MB)에 고정시키기 위한 적어도 하나의 앵커(6) 및 상기 적어도 하나의 부체(5)를 상기 적어도 하나의 앵커(6)에 고정시키기 위한 적어도 하나의 유지 요소(7)를 포함하고, 적어도 하나의 전송 케이블(9)이 적어도 하나의 앵커(6)로부터 적어도 하나의 유지 요소(7)를 따라 적어도 하나의 부체(5) 및/또는 백(back)으로 연장하는 기초 구조물이 개시되어 있다. 해양 구조물의 앵커링을 신뢰성 있게 모니터링 할 수 있도록 하기 위해, 상기 전송 케이블(9)은, 유지 요소(7)와 적어도 하나의 앵커(6) 및/또는 적어도 하나의 부체(5) 사이에 제공된 적어도 하나의 보호 요소(10)를 통해 부분적으로 안내된다.

Description

전송 케이블 및 보호 요소를 구비하는 해양 구조물의 기초
본 발명은 해수면에 부유하기 위한 적어도 하나의 부체, 하나 이상의 부체를 해저에 고정하기 위한 적어도 하나의 앵커 및 적어도 하나의 부체를 적어도 하나의 앵커에 고정시키기 위한 적어도 하나의 유지 요소를 포함하는 부유식 기초를 구비하는, 해양 구조물, 특히 풍력 터빈의 기초 구조물에 관한 것으로, 적어도 하나의 전송 케이블이 적어도 하나의 앵커로부터 적어도 하나의 유지 요소를 따라 적어도 하나의 부체 및/또는 백에 연장하고 있다. 본 발명은 또한 이러한 기초 구조물을 갖는 해양 구조물, 특히 해양 풍력 터빈에 관한 것이다.
해양 구조물의 다양한 기초 구조물, 특히 또한 해양 풍력 터빈의 기초 구조물은 이미 알려져 있으며, 이들로부터 해양 구조물의 위치에 따라 적절한 기초 구조물을 선택할 수 있다. 이러한 기초 구조물의 대부분, 특히 모노파일, 트리포드, 트리플 또는 재킷 기초 구조물의 경우, 해양 구조물은 해저에 놓이거나 해저 내에 박혀 있는 적어도 하나의 기둥에 고정 연결된다. 이러한 기초 구조물은 특히 수심이 낮거나 중간 정도인 위치에 놓여진다. 그러나 해양 구조물이 설치될 수 있는 많은 잠재적 위치의 수심이 30m를 넘거나, 심지어 50m를 넘는 경우도 있다. 수심이 약 30m에서 300m를 넘는 경우, 부유식 기초가 있는 기초 구조물이 점점 더 적합하다.
부유식 기초(floating foundation)는 일반적으로 실제 해양 구조물을 지지하고, 2개 이상의 앵커를 통해 해저에 고정되는 부체를 포함한다. 이 경우 앵커는 앵커 로프 또는 앵커 체인을 통해 부체에 고정적으로 연결되며, 일반적으로 부체가 측면으로 약간 앞뒤로 움직일 수 있다. 또한, 개별 앵커는 또한 복수의 앵커 로프 또는 앵커 체인을 통해 서로 다른 해양 구조물의 복수의 부체에 연결될 수 있다.
적어도 하나의 부체로부터 앵커 로프 또는 앵커 체인을 통해 앵커로 인장력이 전달되어 앵커가 느슨해질 수 있다. 특정 상황에서는 앵커 로프 또는 앵커 체인이 찢어질 수 있다. 두 경우 모두 해양 구조물의 정확한 위치 지정이 더 이상 가능하지 않거나 원하는 방식으로 더 이상 이루어질 수 없다. 이러한 배경에서, 연결부 또는 앵커가 느슨해지거나 느슨해질 위험이 있는지 여부를 감지할 수 있는 수단으로 해양 구조물의 앵커링을 모니터링 할 필요가 있다. 이를 위해 전력 또는 신호를 전도할 수 있는 전송 케이블이 부체와 적어도 하나의 앵커 사이에 설치될 수 있으며, 이를 기초로 하여 앵커링의 상태를 유추할 수 있다.
그러나 이 경우 부체와 해저 사이의 연결이 약해지거나 느슨해지기 전에 적어도 하나의 전송 케이블이 손상되지 않도록 해야 한다. 이 경우, 해양 구조물의 앵커링 상태를 만족스럽게 모니터링 할 수 없다.
따라서, 본 발명의 기초가 되는 목적은 해양 구조물의 고정(anchoring)에 대한 신뢰할 수 있는 모니터링이 가능한 방식으로 서두에 언급되고 위에서 더 자세히 설명된 각 유형의 기초 구조물 및 해양 구조물을 설계 및 추가로 개발하는 것이다.
이 목적은 전송 케이블이 유지 요소와 적어도 하나의 앵커 및/또는 적어도 하나의 부체 사이에 제공된 적어도 하나의 보호 요소를 통해 부분적으로 안내되는 청구항 1의 전제부에 따른 기초 구조물로 달성된다.
또한, 언급된 목적은 기초 구조물이 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따라 형성되는 청구항 10의 전제부에 따른 해양 구조물에 의해 달성된다.
전송 케이블은 적어도 하나의 유지 요소를 따라 적어도 하나의 앵커로부터 적어도 하나의 부체로 및/또는 다른 방향으로 부분적으로 연장되지만, 전송 케이블은 대응하는 유지 요소와 함께 부체에 또는 앵커에 고정되지는 않는다. 실제로, 적어도 하나의 유지 요소와 부체 및/또는 앵커 사이에 보호 요소가 제공되며, 이를 통해 전송 케이블이 안내된다. 따라서, 적어도 하나의 유지 요소와 부체 및/또는 앵커로부터 통과할 때 전송 케이블의 보호는 보호 요소에 기인한다. 전송 케이블의 이 영역은 즉 해양 구조물의 작동 중에 손상될 위험이 있는 특정 부분이다. 따라서 유지 요소와 전송 케이블을 부체 또는 앵커에 함께 정확하게 연결하는 것이 불리한 것으로 인식되었기 때문에, 보호 요소는 적어도 하나의 유지 요소의 일부가 아니다. 추가적으로, 전송 케이블을 부체에 연결하기 위해, 유지 요소와 부체 사이에 보호 요소가 제공될 수 있다. 그러나 대안적으로 또는 추가적으로, 보호 요소가 유지 요소와 앵커 사이에 제공될 수도 있다. 두 연결 모두에서 전송 케이블은 해양 구조물의 작동 중에 외부 영향으로 인한 전송 케이블의 손상 위험이 크게 감소될 수 있도록 보호 요소에 의해 보호된다.
이 경우, 보호 요소의 높은 보호 효과는 유지 요소와 부체 사이 및/또는 유지 요소와 앵커 사이에 제공되는 보호 요소에 의해서만 달성되는 것이 아니다. 보호 효과는 특히 보호 요소를 통해 안내되는 전송 케이블에 의해 달성된다. 이 경우에, 보호 요소는 한편으로는 유지 요소로부터 다른 한편으로는 부체 또는 앵커로 연장될 수 있다. 그러나 이것이 필수적인 것은 아니다. 그럼에도 불구하고, 보호 요소가 한편으로는 유지 요소와 다른 한편으로는 부체 또는 앵커 사이에서 적어도 대부분, 특히 적어도 실질적으로 전체 거리에 걸쳐 연장된다면 높은 보호 효과를 달성하는 데 유리하다.
기초 구조물의 제1의 특히 바람직한 구성의 경우에, 적어도 하나의 유지 요소는 앵커 체인 또는 앵커 로프로 형성된다. 이러한 방식으로, 부체를 대응 앵커에 유지하기 위한 높은 유지력이 쉽고 신뢰성 있게 흡수(absorb)되고 소멸(dissipate)될 수 있다. 이 경우, 앵커 로프가 플라스틱 섬유 또는 금속 와이어, 특히 강선으로 형성되면 앵커에 부체를 특히 내구성 있고 신뢰성 있게 고정할 수 있다. 이 경우 앵커 로프는 특히 기계적 특성으로 인해 폐쇄 로프로 알려진 것일 수 있으며, 이 경우 와이어 또는 섬유가 꼬여 있다. 즉, 와이어 섬유가 브레이드로 폐쇄되고 그런 다음 앵커 로프로 된다. 앵커 로프는 닫거나 비틀어서 얻을 수 있으며, 그렇게 할 때 끊어지지 않고 여러 번 구부릴 수 있다. 금속 와이어 또는 플라스틱 섬유로 만들어진 폐쇄형 로프의 제조는 그 자체로 알려져 있다.
전송 케이블이 부체 및/또는 앵커에 연결된 관련 유지 요소의 연결 영역 외부에서도 외부 영향으로부터 안정적으로 보호되도록 하기 위해, 적어도 주로 유지 요소 내부에 특히 앵커 로프 내부에 적어도 하나의 전송 케이블이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 종종 앵커 로프와 부체 또는 앵커 사이의 연결 영역의 길이가 수 미터에 불과하지만, 앵커 로프의 길이는 예를 들어 30m를 상회, 50m 또는 심지어는 100m를 상회할 수 있다는 것이 특히 중요하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 보호 요소는 앵커 로프와 부체 또는 앵커 사이의 길이가 불과 몇 미터에 불과하고, 이에
따라 유지 로프 및 전송 케이블보다 훨씬 짧게 제공될 수 있다. 앵커 로프에 전송 케이블을 통합하는 것은 매우 쉽게 이루어질 수 있으며, 적어도 하나의 전송 케이블이 적어도 주로 브레이드(braid) 또는 앵커 로프 내부의 앵커 로프 인서트로 배열되는 경우 포괄적인 보호를 제공할 수 있다. 이 경우에, 앵커 로프의 인서트는 적어도 실질적으로 포괄적이고 적어도 실질적으로 앵커 로프의 브레이드에 의해 둘러싸인 앵커와 부체 사이의 전송 케이블의 전체 길이에 걸쳐 있다.
적어도 하나의 보호 요소가 적어도 부분적으로 특히 적어도 실질적으로 완전히 코일 스프링 방식으로 형성된 튜브에 의해 형성되면, 해양 구조물이 작동하는 중에, 적어도 부체 및/또는 앵커에 대한 연결 영역에서 외부 영향으로부터 전송 케이블이 특히 잘 보호된다. 튜브 파손을 방지하기 위해, 이 경우 튜브 내에서 전송 케이블을 외부에서 작용하는 힘으로부터 멀리 유지시키고, 튜브가 변형되도록 하기 위해, 튜브가 코일 스프링처럼 탄성적으로 변형될 수 있다. 이는 전송 케이블이 상응하는 형상의 튜브를 통해 적어도 실질적으로 안내되는 경우에도 특히 성공적이다. 이 경우, 튜브라는 용어는 여기에서 반드시 매우 좁게 이해되어서는 안 되며, 따라서 예를 들어 튜브는 원주 주위에서 완전히 폐쇄될 필요가 없으며, 튜브의 탄성 변형과 전송 케이블의 보호를 위해 튜브의 단면이 원형이나 타원형인 것이 실질적으로 바람직하기는 하지만, 그 단면이 반드시 원형이나 타원형이지 않아도 된다.
튜브 내부 또는 단부에서 전송 케이블의 손상을 추가로 줄이기 위해, 튜브의 내경이 전송 케이블의 외경보다 적어도 5%, 바람직하게는 적어도 10%, 특히 적어도 20% 큰 튜브를 통해 적어도 하나의 전송 케이블이 안내되는 것이 편리할 수 있다. 이러한 방식으로, 튜브의 단부 및/또는 튜브 안에서 전송 케이블의 마찰(rubbing)이 특히 방지된다.
적어도 하나의 보호 요소가 한편으로는 적어도 하나의 유지 요소에 고정 연결되고, 및/또는 다른 한편으로는 적어도 하나의 부체 또는 적어도 하나의 앵커에 고정 연결되는 경우, 부체 및/또는 앵커에 대한 연결 영역에서 전송 케이블의 추가 보호에 유용할 수 있다. 유지 요소, 부체 및/또는 앵커로부터 보호 요소 내로 힘들이 특히 직접적으로 도입된다. 거기로부터, 힘은 전달되지 않거나 전송 케이블에 매우 제한된 정도로만 전달된다. 실제로, 대응하는 힘은 대응하는 보호 요소로 전달되고 거기에서 소산된다. 이를 구조적으로 간단하고 매우 안정적으로 달성할 수 있도록, 보호 요소의 적어도 한쪽 끝이 유지 요소에 삽입되고 및/또는 보호 요소의 배열에 따라서는 부체 내로 또는 앵커 내로 삽입되게 할 수 있다.
대응 부체에 대한 전송 케이블의 연결에 관계없이 유지력(holding force)이 유지 요소와 부체 사이에서 전달될 수 있도록, 적어도 하나의 유지 요소가 적어도 하나의 전송 케이블 및/또는 적어도 하나의 보호 요소를 우회하여 적어도 하나의 부체에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 전송 케이블은 유지력이 적어도 대부분 완화된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 유지 요소는 또한 적어도 하나의 전송 케이블 및/또는 적어도 하나의 보호 요소를 우회함으로써 적어도 하나의 앵커에 연결될 수 있다. 앵커에 대한 연결 영역에서, 전송 케이블은 그에 따라 그리고 유지 요소와 대응하는 앵커 사이의 유지력이 적어도 대부분 완화된다. 결과적으로 전송 케이블이 더욱 보전된다.
적어도 하나의 보호 요소가 내구성이 있고 안정적이며 필요한 경우 충분히 탄성이 있도록, 적어도 하나의 보호 요소가 적어도 부분적으로 금속, 특히 강, 플라스틱 및/또는 섬유-강화 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이 경우, 서로 다른 재료는 각각의 재료 특성으로 인해 각각의 다른 재료보다 특정한 선호도를 가지므로 서로 다른 요구 사항으로 인해 서로 다른 재료 선택이 선호될 수 있다.
적어도 하나의 전송 케이블은 데이터 전송 또는 데이터 교환을 위한 통신 케이블 또는 전기 소비물에 전압을 공급하기 위한 전압 케이블일 수 있다. 이것은 예를 들어 앵커링의 모니터링, 앵커와 부체 사이의 통신 또는 데이터 전송 또는 센서 및/또는 측정 시스템에 대한 전압 공급을 용이하게 한다. 이와 관련하여, 전송 케이블이 적어도 하나의 금속 라인 및/또는 적어도 하나의 광 도파관, 특히 광섬유 케이블을 포함하는 경우 특히 적합하다. 이러한 방식으로 전력 및/또는 신호를 쉽고 안정적으로 전송할 수 있다.
해양 구조물의 고정을 모니터링하기 위해, 특히 하나 이상의 전송 케이블이 센서에 연결되는 것이 적합하다. 센서는 해양 구조물의 고정 상태를 나타내는 파라미터를 기록할 수 있다. 이 경우, 모션 센서 및/또는 진동 센서가 특히 고려된다. 또한, 적어도 하나의 전송 케이블이 측정 시스템에 연결되어 있는 경우, 예를 들어 적어도 하나의 센서로부터 오는 적어도 하나의 데이터를 통해 앵커링 상태를 측정 및/또는 앵커링 상태를 결정할 수 있다. 적어도 하나의 전송 케이블이 광원 및/또는 전압원에 연결되면, 광학적 또는 전기적 신호가 전송될 수 있다. 이러한 맥락에서, 센서 및/또는 측정 시스템 및/또는 광원 및/또는 전압원이 앵커 및/또는 부체의 일부로서 형성되는 것이 본질적으로 바람직하다. 이것은 기능적으로나 구조적으로나 앵커링의 모니터링을 단순화한다.
이하에서 예시적인 실시형태를 나타내는 도면에 기초하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
도 1은 부유식 기초를 구비하는 해양 구조물의 개략도이다.
도 2는 도 1의 해양 구조물의 유지 요소의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 해양 구조물의 관련 전송 케이블과 함께 보호 요소를 개략적인 단면 사시도 및 개략적인 상세도로 도시한 도면이다.
4a 및 도 4b는 두 개의 다른 거리에서 도 1의 해양 구조물의 유지 요소와 부체 사이의 연결을 보여주는 도면이다.
해상 풍력 터빈(2)인 해양 구조물(1)이 도 1에 도시되어 있다. 해양 구조물(1)은 부체(5)와 복수의 앵커(6)를 포함하는 부유식 기초(4)를 구비하는 기초 구조물(3)을 갖는다. 부체(5)는 본 경우에서 풍력 터빈(2)인 실제 구조물을 지지하고 있으며, 해양 표면(MO) 또는 그보다 약간 아래에 떠 있다. 부체(5)가 떠내려가지 않도록 하기 위해, 부체(5)는 유지 요소(7)를 통해 앵커(6)에 연결되는데, 앵커(6)는 그 부분이 해저(MB) 내에 또는 적어도 해저(MB) 위에 고정되어 있다. 일반적으로, 이러한 부유식 기초(4)는 바다에서 상당한 수심이 있는 지점에 설치되도록 의도된 해양 구조물(1)에 대해 고려된다. 따라서 더 나은 이해를 위해, 해양 구조물(1)의 높이가 수심과 관련하여 비례적으로 작을 것이기 때문에 도 1은 축척에 맞춰 도시되지 않았다. 따라서 부유식 기초(4)가 없는 기초 구조물(3)도 고려되는 도면에서 수심이 표현되었다. 사실, 유지 요소(7)는 일반적으로 해양 구조물(1)의 높이보다는 훨씬 더 길다.
부체(5)가 떠내려가지 않도록, 유지 요소(7)가 부체(5)를 예를 들어 2~4개의 앵커(6)에 단단히 고정하고, 앵커(6)도 해저(MB) 안이나 해저(MB) 위에 단단히 고정되도록 해야 한다. 그러나 이것은 해저(MB) 깊숙이 박힌 앵커(6)와 강력한 유지 요소(7)에 의해 제한된 정도로만 달성될 수 있는데, 이는 폭풍이 치는 동안에 그리고 예측 및 계산이 어려울 수 있는 다른 이유로, 각 기초 위에 매우 높은 하중 피크가 발생할 수 있기 때문이다. 이는, 해양 구조물(1)이 작동하는 중에 앵커링(8)의 상태 또는 상황에 대해 항상 알리고, 해양 구조물(1)이 느슨해지거나 표류하기 전에 개입할 수 있도록 앵커링(8)을 모니터링 하는 것이 바람직하는 이유다.
이러한 이유로, 이와 관련하여 대표되고 선호되는 해양 구조물(1)의 경우에 각각의 유지 요소(7)에 전송 케이블(9)이 할당된다. 본질적으로, 전송 케이블(9)이 없는 개별 유지 요소(7)도 충분할 수 있다. 그러나 이것은 본질적으로 덜 선호된다. 전송 케이블(9)은 관련 앵커(6)와 부체(5) 사이의 유지 요소(7)의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 연장된다. 유지 요소(7)의 두 단부에만 전송 케이블(9)이 유지 요소(7)에 직접 부착되어 있지 않다. 이러한 영역에서 전송 케이블(9)은 보호 요소(10)를 통해 각각의 앵커(6) 또는 부체(5)로 안내된다. 보호 요소(10)는 부체(5)와 앵커(6) 사이의 상대 이동으로 인한 전송 케이블(9)의 손상으로부터 전송 케이블(9)을 보호한다. 이러한 부체(5)와 앵커(6) 사이의 상대 이동은 궁극적으로 한편으로는 유지 요소(7)와 다른 한편으로는 부체(5) 또는 앵커(6) 사이의 상대적인 이동을 발생시킨다. 전송 케이블(9)을 보호하기 위해, 전송 케이블(9)은 한편으로는 유지 요소(7)와 다른 한편으로는 부체(5) 또는 앵커(6) 사이의 대응하는 보호 요소(10)를 통해 적어도 부분적으로 안내된다. 이러한 방식으로 보호 요소(10)는, 전송 케이블이 보호 요소(10)에 의해 외부적으로 보호되는 일종의 전송 케이블용 보호 슬리브를 형성한다.
이 경우에, 전송 케이블(9)을 통해 발생해야 하는 전송 유형에 따라 전송 케이블(9)은 통신, 데이터 전송 또는 전압 케이블로 구성될 수 있다. 신호는 전송을 위해 특히 고려된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전압은 또한 센서(11) 또는 측정 시스템(12)의 작동을 위해 전송될 수 있다. 이 경우, 각각의 전송 케이블(9)은 연관된 앵커(9)에 통합되어 있는 센서(11)에 연결된다. 센서(11) 예를 들어 모션 센서 및/또는 진동 센서이다. 센서(11)는 전송 케이블(9)을 통해 전송되는 신호를 생성한다. 따라서 전송 케이블(9)은 부체(5)에 통합된 측정 시스템(12)에 각각 연결된다. 측정 시스템(12)은 센서(11)의 신호를 평가하고 이에 따라 신호에 의해 앵커링(8)의 상태가 결정된다. 앵커링(8)의 임계 상태가 결정되면, 측정 시스템(12)은 예를 들어 알람 또는 대응 신호를 출력할 수 있다. 필요한 경우, 측정 시스템(12)은 이 경우 앵커링(8)의 현재 상태로 인해 적절해 보이는 경우 대응 조치가 적시에 구현될 수 있도록 해당 신호를 육지로 보낼 수 있도록 하는 송신 장치(13)가 제공될 수 있다. 많은 경우에, 전송 케이블(9)이 금속 라인 및/또는 적어도 하나의 광 도파관(14), 특히 광섬유 케이블을 갖는 경우에도 편리하다. 그러나 예를 들어 다양한 라인을 통해 전압 공급과 신호 전송을 수행하기 위해, 다양한 와이어를 결합할 수도 있다.
도 1의 기초 구조물(3)의 예시적인 유지 요소(7)는 도 2의 단면에서 앵커 로프의 형태로 표현되어 있으며, 그 안에는 특히 인서트의 형태로 전송 케이블(9)이 통합되어 있다. 전송 케이블(9)은 여기에서 광 도파관(14)을 포함하고, 광 도파관의 보호를 위해 유지 요소(7)의 중간에 광 도파관이 수용된다. 예를 들어 강 또는 플라스틱 섬유로 만들어진 복수의 유지 로프(15)가 전송 케이블(9)의 주위에 제공되어, 유지 요소(7)의 유지력을 전달한다, 이들 유지 로프(15)를 보호하기 위해, 예를 들어 플라스틱 재료로 제작된 외부 커버(16)가 유지 로프를 둘러싼다. 유지 로프(15)가 해지는 것(fraying)으로부터 보호하기 위해, 외부 커버링(16)과 유지 로프(15) 사이에 모래 보호 층(17)이 또한 제공된다. 이와 관련하여 대표되고 바람직한 유지 요소(7)는 또한 유지 로프(15) 사이의 중공 공간을 채우고 있는 충전재(18)를 가진다. 따라서, 유지 요소(7)의 실질적으로 원형 단면 형상도 제공된다.
이 경우에, 광 도파관(14)은 복수의 광섬유(19)를 갖는다. 광섬유(19)는 튜브 요소(20)에 의해 둘러싸여 있다. 튜브 요소(20)는 금속 및/또는 적어도 하나의 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 튜브 요소(20)는 특히 튜브 요소(20) 내부에 배열된 광섬유(19)를 보호하는 역할을 한다. 보호를 더욱 향상시키기 위해, 보강 층(21)이 제공되며, 이 경우에서 보강 층은 각각이 다수의 보강 로프로 제작된 2개의 서브-보강 층으로 형성된다. 보강 층(21)은 특히 튜브 요소(20)를 직접적으로 둘러싼다. 바람직하게는, 예를 들어 제1 서브-보강 층은 예를 들어 강으로 제작된 보강 로프로 형성될 수 있고, 추가 서브-보강 층은 섬유 복합 재료로 제작된 보강 로프로 형성될 수 있다. 그러나 단 하나의 서브-층, 셋 이상의 서브-층 및/또는 다른 재료로 제작된 보강 로프도 제공될 수 있다. 또한, 튜브 요소(20)는 점탄성 유체(22), 예를 들어 실리콘 겔로 채워진다. 또한, 본 경우에서, 광 도파관(14)은 내부에 위치된 구성요소들을 함께 유지하기 위해 외부 층으로서 특히 압출 플라스틱으로 만들어진 플라스틱 층(23)을 갖는다.
전송 케이블(9)은 도 3에 도시된 바와 같이 유지 요소(7)의 단부 영역에서 유지 요소(7) 밖으로 안내되고, 보호 요소(10)에서 적어도 부분적으로 연장된다. 이와 관련하여 표시되고 선호되는 보호 요소(10)는 튜브로 형성되고, 이를 통해 전송 케이블(9)이 안내된다. 이 경우, 보호 요소(10)의 내경(DI)은 전송 케이블(9)의 외경(DA)보다 약간 크다. 유지 요소(7)와 부체(5) 및 앵커(6) 사이의 상대 이동을 고려하기 위해, 보호 요소(10)는 코일 스프링 방식으로 구부러져 있다. 따라서, 유지 요소(7)와 부체(5) 또는 앵커(6) 사이의 보호 요소(10)의 길이방향 연장은 보호 요소(10) 또는 전송 케이블(9)이 손상되는 일 없이 반복적으로 감소 및 증가할 수 있다.
도 4a 내지 도 4b에서, 유지 요소(7)와 부체(5) 사이의 연결 및 전송 케이블(9)과 부체(5) 사이의 연결이 도시되어 있다. 앵커(6)에 대한 유지 요소(7) 및 전송 케이블(9)의 대응하는 연결은 이와 관련하여 대표되고 바람직한 기초 구조물(3)의 경우에 유사하게 수행된다. 도 4a 내지 도 4b는 동일한 연결을 도시하지만, 부체(5)와 유지 요소(7) 사이의 거리는 도 4b에서의 거리(A2)보다 도 4a에서 거리(A1)가 더 짧다. 보호 요소(10)는 일단이 유지 요소(7) 내로 안내되어 전송 케이블(9)이 이미 유지 요소(7)에 있는 보호 요소(10) 내로 도입되도록 한다. 그러나 이것이 절대적으로 필요한 것은 아니다. 클램프 요소(24)는 또한 유지 요소(7)에 할당되며, 상기 클램프 요소는 보호 요소(10)를 유지 요소(7) 위에 안정적으로 유지하고 및 위치를 설정한다. 또한, 보호 요소(10)의 대향 단부는 본 경우에 특히 연결 플레이트로서 형성되는 연결 장치(25)를 통해 부체(5)에 고정 연결되어 있다. 연결 장치(25)는 유지 요소(7)를 부체(5) 상에 확실하게 유지 및 위치 설정한다. 도 4a 내지 도 4b에서 유지 요소(7)와 부체(5) 사이의 거리 A1과 A2 사이의 변동은, 임계 크기의 힘이 전송 케이블(9)에 작용하지 않는 상태로, 코일 스프링 방식으로 형성된 보호 요소(10)의 압축 또는 신장을 유도한다. 또한, 힘이 직접 그리고 보호 요소(10)를 통해 부체(5)로부터 유지 요소(7)로 전송 케이블(9)을 우회하여 전달될 수 있다. 그리고 그 반대로 보호 요소(10)의 부체(5) 및 유지 요소(7)에의 고정 연결을 통해 힘이 전달될 수 있다. 보호 요소(10)에 충분한 유연성과 함께 충분한 강도 및 견고성을 제공하기 위해, 보호 요소(10)는 강, 플라스틱 및/또는 섬유-강화 플라스틱으로 형성될 수 있다.
부체(5)에 대한 유지 요소(7)의 연결은 도 4a 및 도 4b에 상세히 도시되어 있지 않다. 이러한 연결은 부체(5)와 전송 케이블(9)의 연결과 이격되어 있으며, 예를 들어 부체(5)에 고정된 작은 아일릿을 통해 통상적인 방식으로 이루어질 수 있다. 따라서 적어도 하나의 전송 케이블(9)과 적어도 하나의 보호 요소(10)를 우회하여 대응하는 유지 요소(7)가 부체(5)에 고정 연결된다.
1　　　　　　해양 구조물(offshore structure)
2　　　　　　풍력 터빈(wind turbine)
3　　　　　　기초 구조물(foundation structure)
4　　　　　　기초(foundation)
5　　　　　　부체(floating body)
6　　　　　　앵커(anchor)
7　　　　　　유지 요소(holding element)
8　　　　　　앵커링(anchoring)
9　　　　　　전송 케이블(transmission cable)
10　　　　　보호 요소(protection element)
11　　　　　센서(sensor)
12　　　　　측정 시스템(measuring system)
13　　　　　송신 장치(transmitting apparatus)
14　　　　　광 도파관(optical waveguide)
15　　　　　유지 로프(holding rope)
16　　　　　외부 커버(outer covering)
17　　　　　모래 보호 층(sand protective layer)
18　　　　　충전재(filler material)
19　　　　　광섬유(optical fiber)
20　　　　　튜브 요소(tube element)
21　　　　　보강 층(reinforcement layer)
22　　　　　점탄성 유체(viscoelastic fluid)
23　　　　　플라스틱 층(plastic layer)
24　　　　　클램프 요소(clamp element)
25　　　　　연결 장치(connection apparatus)
MB　　　　　해저(seafloor)
MO　　　　　해양 표면(surface of sea)

Claims (10)

  1. 부유식 기초(4)를 구비하는 해양 구조물(1) 특히 풍력 터빈(2)의 기초 구조물(3)로, 상기 기초 구조물은 해양 표면(MO) 위에 부유시키기 위한 적어도 하나의 부체(5), 상기 적어도 하나의 부체(5)를 해저(MB)에 고정시키기 위한 적어도 하나의 앵커(6) 및 상기 적어도 하나의 부체(5)를 상기 적어도 하나의 앵커(6)에 고정시키기 위한 적어도 하나의 유지 요소(7)를 포함하고, 적어도 하나의 전송 케이블(9)이 적어도 하나의 앵커(6)로부터 적어도 하나의 유지 요소(7)를 따라 적어도 하나의 부체(5) 및/또는 백(back)으로 연장하는 기초 구조물에 있어서,
    상기 전송 케이블(9)은, 유지 요소(7)와 적어도 하나의 앵커(6) 및/또는 적어도 하나의 부체(5) 사이에 제공된 적어도 하나의 보호 요소(10)를 통해 부분적으로 안내되는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 유지 요소(7)는 앵커 체인 또는 앵커 로프이고, 바람직하게는 상기 앵커 로프는 플라스틱 섬유 또는 금속 와이어 특히 강 와이어로 형성되는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 전송 케이블(9)은 적어도 주로 유지 요소(7) 내부에 특히 앵커 로프 내부에 배치되고, 바람직하게는 적어도 하나의 전송 케이블(9)은 적어도 주로 앵커 로프 내부에서 앵커 로프 내의 브레이드 또는 인서트로 배치되는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 보호 요소(10)는 코일 스프링 방식으로 형성된 튜브에 의해 적어도 부분적으로, 특히 적어도 실질적으로 완전히 형성되고, 적어도 하나의 전송 케이블(9)은 보호 요소(10)를 통해 안내되고, 바람직하게는 보호 요소(10)의 내경은 전송 케이블(9)의 외경보다 적어도 5%, 바람직하게는 적어도 10% 특히 적어도 20% 큰 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 보호 요소(10)는 적어도 하나의 유지 요소(7) 및/또는 적어도 하나의 부체(5) 또는 적어도 하나의 앵커(6)에 고정 연결되고, 바람직하게는 보호 요소(10)의 적어도 일 단부는 유지 요소(7) 및/또는 부체(5) 또는 앵커(6) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 유지 요소(7)는 적어도 하나의 전송 케이블(9) 및/또는 적어도 하나의 보호 요소(10)를 우회하여 적어도 하나의 부체(5)에 연결되고, 및/또는 적어도 하나의 유지 요소(7)는 적어도 하나의 전송 케이블(9) 및/또는 적어도 하나의 보호 요소(10)를 우회하여 적어도 하나의 앵커(6)에 연결되는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 보호 요소(10)는 적어도 부분적으로 금속 특히 강으로, 플라스틱으로 및/또는 섬유-강화 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 전송 케이블(9)은 데이터 송신을 위하거나 데이터 교환을 위한 통신 케이블 또는 전기 소비물로 전압을 공급하기 위한 전압 케이블이고, 바람직하게는 전송 케이블은 적어도 하나의 금속 라인 및/또는 적어도 하나의 광 도파관(14) 특히 광섬유 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 전송 케이블(9)은 센서 특히 모션 센서 및/또는 진동 센서에, 측정 시스템(12)에 및/또는 광원에 및/또는 전압원에 연결되어 있고, 바람직하게는 센서(11) 및/또는 측정 시스템(12) 및/또는 광원 및/또는 전압원은 앵커(6) 및/또는 부체(5)의 일부인 것을 특징으로 하는 기초 구조물.
  10. 기초 구조물을 구비하는 해양 구조물 특히 해양 풍력 터빈으로, 상기 기초 구조물은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 형성된 것을 특징으로 하는 해양 구조물.
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