KR20230113338A - 스위치기어 조립체 - Google Patents

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KR20230113338A
KR20230113338A KR1020237020991A KR20237020991A KR20230113338A KR 20230113338 A KR20230113338 A KR 20230113338A KR 1020237020991 A KR1020237020991 A KR 1020237020991A KR 20237020991 A KR20237020991 A KR 20237020991A KR 20230113338 A KR20230113338 A KR 20230113338A
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KR
South Korea
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switchgear
damping device
wind turbine
switchgear assembly
support structure
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KR1020237020991A
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Inventor
체탄 레다사니
로베르토 밍자르디
사라 로마니
엔니오 에리코
Original Assignee
히타치 에너지 스위처랜드 아게
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Publication date
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Abstract

윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체 (1) 는 전기 스위치기어 (5) 및 상기 전기 스위치기어 (5) 를 지지하는 지지 구조체 (6) 를 포함하고, 상기 지지 구조체 (6) 는 상기 윈드 터빈의 기계적 파트들의 작동 동안 진동들로 인한 기계적 임팩트를 댐핑하기 위한 댐핑 디바이스 (12) 를 포함한다. 스위치기어 조립체 (1) 는 해상 윈드 터빈에 사용될 수 있다.

Description

스위치기어 조립체
본 발명은 전기 스위치기어 및 지지 구조체를 포함하는 스위치기어 조립체에 관한 것이다. 전기 스위치기어는 가스 충전된 스위치기어일 수 있고, 예를 들어 해상 윈드 터빈에 사용될 수 있다.
특허문헌 US 9,297,362 B2 및 US 5,578,805 A 는 각각 가스 충전된 전기 스위치기어를 개시하고 있다.
조립 사이트로부터 작동 사이트로 도로 및 해상을 통해 전기 스위치기어를 운송하는 동안, 진동 및 쇼크 임펄스와 같은 기계적 임팩트가 모든 방향으로 발생할 수 있다. 윈드 터빈에서 전기 스위치기어를 사용할 때, 전기 스위치기어는 일반적으로 터빈의 그 최종 위치에서 터빈의 섹션의 플로어에 이미 고정된다. 큰 기계적 임팩트들은 전류 전달 파트들의 변형 및 유전체 클리어런스의 감소와 같은, 스위치기어의 파트들의 기계적 손상을 초래할 수 있다. 또한, 작동 동안, 해양 웨이브 또는 강한 바람으로 인한 큰 기계적 임팩트는 또한 기계적 손상 또는 전기 스위치기어의 잘못된 트립핑 (false tripping) 을 초래할 수 있다. 그 외에도, 작동 동안 전기 모터 또는 스위치기어의 다른 파트의 기계적 진동에 기인하여 잘못된 트립핑이 발생할 수도 있다.
본 발명의 목적은 해상 윈드 터빈과 같은 윈드 터빈을 위한 개선된 스위치기어 조립체 및 전기 스위치기어를 위한 댐핑 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 스위치기어 조립체는 전기 스위치기어 및 전기 스위치기어를 지지하는 지지 구조체를 포함한다. 지지 구조체는 기계적 임팩트들을 댐핑시키기 위한 댐핑 디바이스를 포함한다.
전기 스위치기어는 고전압 스위치기어, 즉 52 kV 초과의 정격 전압 (rating voltage) 을 갖는 스위치기어일 수 있다. 전기 스위치기어는 가스 충전된 스위치기어일 수 있다. 스위치기어는 예를 들어 해상 윈드 터빈과 같은 윈드 터빈을 위해 구성될 수 있다.
댐핑 디바이스는 작동 동안 윈드 터빈의 기계적 파트의 간헐적 또는 일정한 진동으로 인한 기계적 임팩트를 댐핑하도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 이러한 기계 파트들은 회로 차단기의 작동에 사용될 수 있는 모터들일 수 있다. 추가의 예로서, 이러한 기계적 파트들은 윈드 터빈의 회전자일 수 있으며, 이는 그 회전 동안 일정한 진동을 초래할 수 있다.
윈드 터빈의 정상 작동 동안 야기된 진동은 하나 이상의 특정 진동수 및/또는 진폭을 특징으로 한다. 일 예로서, 특정 진동수는 1 내지 200 Hz 의 범위일 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 진동수는 40 Hz 내지 200 Hz 의 범위 또는 40 Hz 내지 80 Hz 의 범위일 수 있다. 일반적으로, 정상 작동 동안의 진동들의 진동수들은 디바이스의 운송 또는 설치 동안 지진 또는 예기치못한 쇼크들과 같은, 예기치못한 및/또는 극단적인 외부 임팩트들에 의해 야기되는 진동수들보다 클 수 있다. 정상 작동 동안 야기되는 진동들의 진폭들은 일반적으로 디바이스의 운송 또는 설치 동안 지진 또는 예기치못한 쇼크들에 의해 야기되는 진폭들보다 작을 수 있다.
댐핑 디바이스는 디바이스의 정상 작동 동안 간헐적 또는 일정한 진동의 진동수 및/또는 진폭을 댐핑하도록 구성될 수 있다. 따라서, 댐핑 디바이스는 지진 또는 다른 극단적인 외부 임팩트에서 발생하는 쇼크를 댐핑하기에 덜 적절할 수 있다.
일 실시예에서, 스위치기어 조립체는 댐핑 디바이스 및 추가의 댐핑 디바이스를 포함할 수 있다. 예로서, 댐핑 디바이스는 디바이스의 정상 작동 동안 간헐적 또는 일정한 진동들의 진동수들 및/또는 진폭들을 댐핑하도록 구성될 수 있다. 추가의 댐핑 디바이스는 지진 동안 발생하는 쇼크 또는 디바이스의 운송 또는 설치 동안의 쇼크와 같은 다른 원치않는 예기치않은 외부 임팩트를 댐핑하도록 구성될 수 있다. 예로서, 추가의 댐핑 디바이스는 40 Hz 미만의 진동수를 댐핑하고 더 높은 진폭의 진동을 댐핑하도록 구성될 수 있다.
댐핑 디바이스는 하나의 특정 방향, 예를 들어 설치 측면의 플로어로부터 진동을 댐핑하도록 구성될 수 있다. 다른 댐핑 디바이스는 다중 방향으로부터의 진동을 댐핑하도록 구성될 수 있다.
추가의 댐핑 디바이스는 스위치기어의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예로서, 추가의 댐핑 디바이스는 스위치기어 지지 구조체 또는 하우징의 바닥, 측면 또는 상단에 설치될 수 있다. 복수개의 추가의 댐핑 디바이스들이 여러 위치들에 설치될 수 있다. 추가의 댐핑 디바이스는 예를 들어 쇼크 흡수기 (shock absorber) 로서 구성될 수 있다. 상기 쇼크 흡수기는 기계식 쇼크 흡수기일 수 있다.
지지 구조체는 스위치기어의 전체 중량을 캐리할 수 있다. 지지 구조체에 의해 지지되는 스위치기어 조립체의 전기 스위치기어 및 추가의 구성요소들은 수 톤의 중량을 가질 수 있다.
지지 구조체는 스위치기어가 직접 고정될 수 있는 강성 지지체를 포함할 수 있다. 지지 구조체는 그 설치 사이트의 플로어에 스위치기어 조립체를 장착하기 위한 장착 표면을 포함할 수 있다. 플로어는 예를 들어 윈드 터빈 타워의 플로어일 수 있다. 지지 구조체는 또한 스위치기어 조립체를 플로어에 견고하게 고정하는 역할을 할 수 있다. 일 예로, 지지 구조체는 볼트에 의해 플로어에 고정될 수 있다. 댐핑 디바이스는 강성 지지부의 아래에 위치될 수 있고, 장착 표면을 제공할 수 있다.
댐핑 디바이스는 적어도 하나의 나선형 코일을 포함할 수 있다. 나선형 코일은 탄성적으로 변형가능하고 기계적 임팩트를 댐핑시킨다. 나선형 코일은 수직, 횡방향 및 종방향 모두로부터의 기계적 임팩트를 댐핑시키도록 설계될 수 있다. 따라서, 나선형 코일은 3방향 모두에서 충분히 탄성 변형 가능하다. 나선형 코일은, 예를 들어, 스테인리스 강으로부터 제조될 수 있다.
댐핑 디바이스는 지지 구조체의 상이한 포지션에 위치된 여러 개의 나선형 코일을 포함할 수 있다. 나선형 코일들은 지지 구조체의 코너들에 위치될 수 있다. 예로서, 댐핑 디바이스는 지지 구조체의 4개의 코너에 위치된 4개의 나선형 코일을 포함한다.
나선형 코일은 종방향 축이 지지 구조체의 장착 표면에 평행하게 연장되도록 위치설정될 수 있다. 나선형 코일의 이러한 배향은 스위치기어의 중량을 흡수할 수 있도록 보장하고 3개의 방향 모두로의 충분한 댐핑을 보장한다. 외부 치수 및 피치와 같은 코일의 기하학적 형상은 스위치기어의 중량 및 질량 분포 및 공간 방향에서 요구되는 댐핑에 따라 최적화될 수 있다.
일 실시예에서, 댐핑 디바이스는 적어도 하나의 안정화기를 포함하고, 나선형 코일은 안정화기를 통해 안내된다. 상기 안정화기는 바 (bar) 형상을 가질 수 있다. 안정화기는 코일의 규정된 각도 섹션을 둘러쌀 수 있다.
안정화기는 코일의 인접하는 턴을 직접 연결함으로써 코일의 안정성을 강화할 수 있다. 또한 안정화기는 나선형 코일 상에 스위치기어의 중량을 균질하게 분배하기 위한 평면 표면을 제공할 수 있다. 안정화기는 또한 스위치기어에 대한 나선형 코일의 견고한 고정을 보장할 수 있다.
댐핑 디바이스는 여러 개의 안정화기를 가질 수 있으며, 여기서 나선형 코일은 여러 개의 안정화기를 통해 안내된다. 예로서, 코일은 나선형 코일의 대향하는 각도 섹션들에 위치된 2개의 안정화기들을 통해 안내될 수 있다. 예로서, 나선형 코일은 지지 구조체의 강성 지지부를 향하는 제 1 안정화기를 통해 안내될 수 있다. 나선형 코일은 스위치기어 조립체의 장착 표면을 향하는 코일의 섹션에 위치된 제 2 안정화기를 통해 안내될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 윈드 터빈은 스위치기어 조립체를 포함한다. 스위치기어 조립체는 전기 스위치기어 및 전기 스위치기어를 지지하는 지지 구조체를 포함하고, 지지 구조체는 기계적 임팩트를 댐핑시키기 위한 댐핑 디바이스를 포함한다. 스위치기어 조립체는 전술된 스위치기어 조립체의 임의의 구조적 및 기능적 특성을 가질 수 있다.
일 예로서, 스위치기어 조립체는 윈드 터빈의 타워의 플로어에 고정될 수 있다. 상기 윈드 터빈은 해상 윈드 터빈일 수 있다.
본 발명의 추가 양태에 따르면, 전기 스위치기어를 지지하고 기계적 임팩트를 댐핑시키기 위한 댐핑 디바이스가 개시된다. 댐핑 디바이스는 적어도 하나의 나선형 코일을 포함하고, 나선형 코일의 종방향 축은 댐핑 디바이스의 장착 표면에 평행하게 연장된다. 댐핑 디바이스는 전술한 바와 같은 임의의 구조적 및 기능적 특성을 가질 수 있다.
일 예로서, 댐핑 디바이스는 지지 구조체의 일부일 수 있다. 지지 구조체는 스위치기어가 고정되는 강성 지지부를 포함할 수 있고, 강성 지지부는 댐핑 디바이스 상에 위치설정된다.
본 발명의 추가의 양상에 따르면, 전기 스위치기어를 지지하고 기계적 임팩트를 댐핑시키기 위한 댐핑 디바이스의 사용이 개시된다. 댐핑 디바이스 및 스위치기어는 전술한 바와 같은 임의의 구조적 및 기능적 특성을 가질 수 있다.
일 예로서, 댐핑 디바이스는 해상 윈드 터빈의 스위치기어 조립체에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 윈드 터빈용 스위치기어 조립체를 제조하는 방법은 전기 스위치기어를 제공하는 단계 및 윈드 터빈의 정상 작동 동안 발생하는 하나 이상의 진동수 및/또는 진폭을 결정하는 단계를 포함한다. 그후, 전기 스위치기어를 지지하기 위한 지지 구조체가 제공되며, 지지 구조체는 결정된 진동수 및/또는 진폭의 기계적 임팩트를 댐핑시키도록 구성된 댐핑 디바이스를 포함한다. 댐핑 디바이스는 결정된 진동수들 및/또는 진폭들을 댐핑하기 위해 최적화될 수 있고, 다른 진동수들 및/또는 진폭들에 대해 작은 댐핑 기능을 가질 수 있다.
스위치기어 조립체의 모든 구성요소는 전술한 바와 같은 구조적 및 기능적 특징을 가질 수 있다. 예로서, 작동 동안의 특정 진동수는 1 내지 200 Hz의 범위에서 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 진동수는 40 Hz 내지 200 Hz 의 범위 또는 40 Hz 내지 80 Hz 의 범위일 수 있다.
본 개시는 본 발명의 여러 양태들을 포함한다. 모든 특징은 특정 양태의 맥락에서 명시적으로 언급되지 않더라도, 양태들 중 하나에 대해 설명된 모든 특징은 또한 다른 양태에 대해 본 명세서에 개시된다.
추가적인 특징들, 개량들 및 편의성들은 도면들과 관련된 예시적인 실시예들의 다음의 설명으로부터 명백해진다.
도 1 은 수직 배향의 윈드 터빈 타워의 일부의 개략적인 부분 단면도이다.
도 2 는 수평 배향의 윈드 터빈 타워의 일부의 개략적인 부분 단면도이다.
도 3a 는 스위치기어 조립체의 사시도이다.
도 3b 는 도 3a 의 스위치기어 조립체의 댐핑 디바이스의 사시도이다.
도 4a 는 댐핑 디바이스의 개략적인 측면도이다.
도 4b 는 평면도에서 도 4a 의 댐핑 디바이스이다.
도 4c 는 도 4a 의 댐핑 디바이스의 단면도이다.
도면들에서, 동일한 구조 및/또는 기능의 요소들은 동일한 참조 번호들에 의해 참조될 수 있다. 도면들에 도시된 실시예들은 예시적인 표현들이며, 반드시 축척으로 도시된 것은 아님을 이해해야 한다.
도 1 은 윈드 터빈 타워 (3) 의 섹션 (2) 에서의 스위치기어 조립체 (1) 를 개략적으로 도시한다. 섹션 (2) 은 타워 (3) 의 바닥 섹션일 수 있다. 스위치기어 조립체 (1) 는 타워 (3) 내측의 플로어 (4) 에 위치설정되어 고정된다.
해상 윈드 터빈 타워 (3) 의 공칭 높이는 150 m 초과일 수 있다. 이러한 윈드 터빈은 예를 들어 적어도 5 MW 의 용량을 가질 수 있다. 따라서, 타워 (3) 는 단일 피스 (single piece) 로 운송될 수 없고 여러 섹션으로 운송될 수 있다. 개별 섹션은 스위치기어, 제어 패널, 변압기 및 다른 장비와 같은 보조 장비로 사전 조립된다. 그후, 섹션들은 해상 및/또는 도로 운송에 의해 최종 사이트로 운송된다.
도 1 에 도시된 도면은 특히 심해 내의 해상 사이트에서 작동 중인 타워 (3) 의 부분 도면일 수 있다. 도면은 대안적으로 운송 동안의 섹션 (2) 을 도시할 수 있다. 예로서, 섹션 (2) 은 해상 운송 중에 도시된 수직 배향으로 운송될 수 있다.
도 2 는 수평 운송 동안 윈드 터빈 타워 (3) 의 섹션 (2) 에서 스위치기어 조립체 (1) 의 포지션을 개략적으로 도시한다. 예로서, 섹션 (2) 은 도로 운송 동안 도시된 수직 배향으로 운송될 수 있다.
도로와 바다를 통한 운송 시, 종방향 l, 횡방향 t 및 수직 v 방향 모두에서 다양한 진동 및 쇼크 임펄스 값이 고려될 필요가 있다. 결과들은 도 1 에 도시된다. 섹션 (2) 및 따라서 스위치기어 조립체 (1) 의 상이한 가능한 배향으로 인해, 운송 동안, 임의의 방향으로의 진동이 발생할 수 있고 고려되어야 한다.
도 3a 는 도 1 및 도 2 의 윈드 터빈 타워 (3) 에 사용될 수 있는 스위치기어 조립체 (1) 를 도시한다. 스위치기어 조립체 (1) 는 지지 구조체 (6) 에 고정된 전기 스위치기어 (5) 를 포함한다.
일반적으로, 전기 스위치기어 (5) 는 전기 유동에 이상이 있을 때 전기 회로의 스위칭 온 및 오프를 위해 사용된다. 스위치기어 (5) 는 예를 들어, 윈드 터빈의 변압기와 전송 라인들 사이에 배열될 수 있다. 스위치기어 (5) 는 고전압 스위치기어, 즉 52 kV 초과의 정격 전압 (rating voltage) 을 갖는 스위치기어일 수 있다. 스위치기어 (5) 는 예를 들어 SF6 와 같은 절연 매체로서 가스를 이용할 수 있다.
스위치기어 (5) 는 스위치기어 조립체 (1) 의 바닥에서 전기 케이블 (8) 에 연결된 3개의 극 (7) 을 갖는다. 각각의 극 (7) 은 회로 차단기 (9) 에 의해 분리될 수 있다. 정상 작동 조건 동안, 회로 차단기 (9) 들은 예를 들어 6 bar 의 압력에서 가압된 가스로 충전된다. 가스는 각각의 회로 차단기 (9) 의 접지된 파트들로부터 전류 전달 파트들을 격리시킨다.
가스 압력은 밀도 모니터 (10) 에 의해 지속적으로 모니터링된다. 밀도 모니터 (10) 가 가스 압력의 이상을 검출하면, 회로 차단기 (9) 는 잘못된 가스 압력에서 전류 유동을 회피하기 위해 동시에 활성화된다. 특히, 모터 드라이브 (11) 는 각각의 극 (7) 에서 전기 접촉부들을 분리한다.
그러나, 해상 윈드 터빈에서는 가스의 압력 저하가 가스 누출과 같은 잘못된 조건에 의해 초래될 뿐만 아니라, 터빈 기계 파트의 작동 동안 해양수 웨이브, 강한 바람 또는 진동으로 인한 큰 진동 (heavy vibration) 에 의해 초래될 수 있다. 예로서, 회로 차단기들 (9) 의 모터 드라이브 (11) 의 작동은 진동들이 잘못된 트리핑 (false tripping) 을 발생시키는 것을 야기할 수 있다.
이러한 작동 조건들은 스위치기어 (5) 에 의해 트리거되는 많은 수의 중단들을 야기하거나, 스위치기어 (5) 의 일정한 마모를 또한 야기할 수 있다.
또한, 심한 쇼크와 진동은 스위치기어 (5) 의 일부를 시프트시키거나 변형시킬 수 있다. 예로서, 전류 전달 파트들 및 접지된 파트들은 동심으로 배열되고 파트들의 적절한 상대 포지션은 요구되는 유전체 클리어런스를 유지하는 데 중요할 수 있다. 일 예로서, 전류 전달 파트는 회로 차단기 (9) 의 접지된 파트에 동심으로 배치될 수 있다. 심한 진동들 및 쇼크들에 의해 동심도가 파괴될 수 있고 요구되는 유전체 클리어런스가 손실될 수 있다. 또한, 낮은 또는 중간 진폭의 일정한 진동은 더 긴 시간에 걸쳐 디바이스의 변형 또는 파괴를 초래할 수 있다.
또한, 운송 중에 심각한 진동 및 쇼크가 발생할 수 있으며, 이는 스위치기어 (5) 에 영구적인 변형을 초래할 수 있다.
잘못된 트립핑의 횟수를 감소시키고 진동 및 쇼크 임펄스에 의해 야기되는 기계적 손상으로부터 스위치기어 (5) 를 보호하기 위해, 지지 구조체 (6) 는 댐핑 디바이스 (13) 를 포함한다. 댐핑 디바이스 (12) 는 강성 지지부 (13) 의 4개의 코너에 고정되는 4개의 파트를 포함한다.
댐핑 디바이스 (12) 는 윈드 터빈과 같은 플랜트의 정상 작동 동안 발생하는 일정한 및/또는 간헐적 진동을 댐핑하도록 구성될 수 있다. 예로서, 댐핑 디바이스 (12) 는 정상 작동 동안 발생하는 하나 이상의 특정 진동수를 댐핑하기 위해 최적화될 수 있다. 예로서, 이러한 진동수들은 40 Hz 내지 200 Hz 의 범위 또는 40 Hz 내지 80 Hz 의 범위일 수 있다.
도 3b 는 도 3a 의 댐핑 디바이스 (12) 의 일부의 상세도를 도시한다. 댐핑 디바이스 (12) 의 각각의 파트는 나선형 코일 (14) 의 종방향 축 (A) 이 지지 구조체 (6) 의 장착 표면 (15) 에 평행하게 연장되도록 배열된 나선형 코일 (14) 을 포함한다. 장착 표면 (15) 은 스위치기어 조립체 (1) 가 고정되는 플로어 (4) 또는 다른 위치에 대한 연결을 확립한다.
나선형 코일 (14) 은 예를 들어 스테인리스 강일 수 있다. 나선형 코일 (14) 은 2개의 안정화기 (16, 17) 를 통해 안내된다. 각각의 안정화기들 (16, 17) 은 바 (bar) 형상을 갖는다. 각각의 안정화기 (16, 17) 는 나선형 코일 (14) 이 배열되는 2개의 파트 (18, 19) 를 가질 수 있다. 파트들 (18, 19), 및 이에 의해 또한 코일 (14) 은 예를 들어 나사 조인트에 의해 서로 고정될 수 있다. 파트들 (18, 19) 은 코일 (14) 을 수용하기 위한 내부 만입부들을 가질 수 있다.
제 1 안정화기 (16) 는 지지 구조체 (6) 의 강성 지지부 (13) 를 향하는 나선형 코일 (14) 의 측면에 배치된다. 제 2 안정화기 (17) 는 플로어 (4) 와 같은 장착 표면 (15) 을 향하는 나선형 코일 (14) 의 측면에 위치된다. 안정화기 (16, 17) 는 댐핑 디바이스 (12) 의 안정성을 증가시킨다. 또한, 안정화기들 (16, 17) 은 강성 지지부 (13) 및 플로어 (4) 모두에 댐핑 디바이스 (12) 의 견고한 고정을 가능하게 하기 위한 평평한 표면들을 제공한다. 또한, 안정화기 (16, 17) 는 나선형 코일 (14) 상에 균일한 압력 분포를 가능하게 한다.
안정화기 (16, 17) 는 커넥터 (20, 21) 를 통해 강성 지지부 (13) 및 플로어 (4) 에 각각 고정될 수 있다. 커넥터 (20, 21) 는 플레이트의 형태이다. 안정화기 (16, 17) 는 예를 들어 커넥터 (20, 21) 에 나사 고정될 수 있다. 안정화기 (16, 17) 및 커넥터 (20, 21) 는 예를 들어 스테인리스 강일 수 있다.
스위치기어 조립체 (1) 는 댐핑 디바이스 (12) 를 통해서만 장착 사이트에 고정될 수 있다. 따라서, 댐핑 디바이스 (12) 는 스위치기어 (5), 강성 지지부 (13) 및 강성 지지부 (13) 에 의해 지지되는 추가의 구성 요소들의 전체 중량을 캐리한다. 도시된 스위치기어 조립체 (1) 는 수 톤의 중량을 가질 수 있다.
도 4a 는 댐핑 디바이스 (12) 의 일부를 측면도로 도시하고, 도 4b 는 댐핑 디바이스 (12) 의 일부를 평면도로 도시하고, 도 4c 는 댐핑 디바이스 (12) 의 일부를 단면도로 도시한다. 도 3a 및 도 3b 에 도시된 댐핑 디바이스 (12) 는 4개의 이러한 파트를 포함한다. 댐핑 디바이스 (12) 는 또한 단일 파트로 구성될 수 있다.
도 4a 에서 볼 수 있는 바와 같이, 나선형 코일 (14) 은 제 1 안정화기 (16) 및 제 2 안정화기 (17) 를 통해 안내된다. 제 1 안정화기 (16) 는 댐핑 디바이스 (12) 를 위한 평면 상부 표면 (22) 을 제공하고, 제 2 안정화기 (17) 는 댐핑 디바이스 (12) 를 위한 평면 하부 표면 (23) 을 제공한다. 또한, 안정화기들 (16, 17) 은 나선형 코일 (14) 의 인접한 와인딩들 사이에 강한 연결을 형성한다.
나선형 코일 (14) 의 도시된 형상 및 배향은 3개의 공간 방향 모두에서 기계적 임팩트의 댐핑을 가능하게 한다. 쇼크 또는 진동의 발생시에, 나선형 코일 (14) 은 탄성 변형하고 임팩트를 댐핑시킨다.
도 4b 에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 안정화기 (16, 17) 의 폭 (v) 은 코일 (14) 의 폭 (W) 보다 작다. 이는 코일 (14) 의 충분한 변형성을 유지하는 것을 가능하게 한다.
안정화기 (16) 는 커넥터 (20) 에 대한 고정 지점에 고정되거나 강성 지지부 (13) 에 직접 고정된다.
도 4c 에서 알 수 있는 바와 같이, 나선형 코일 (14) 은 나선형 코일 (14) 의 각각의 각도 섹션이 코일 (14) 의 상부 파트 및 하부 파트 각각에서 안정화기 (16, 17) 에 의해 완전히 둘러싸이도록 각각의 안정화기 (16, 17) 를 통해 안내된다.
나선형 코일 (14) 및 안정화기들 (16, 17) 의 높이 (H) 및 폭 (W) 은 스위치기어 (5) 의 중량 및 질량 분포 및 공간 방향들 각각에서 요구되는 댐핑에 따라 최적화될 수 있다. 또한, 나선형 코일 (14) 의 피치는 그에 따라 최적화될 수 있다.
1 스위치기어 조립체
2 섹션
3 타워
4 플로어
5 전기 스위치기어
6 지지 구조체
7 극
8 케이블
9 회로 차단기
10 밀도 모니터
11 모터 드라이브
12 댐핑 디바이스
13 강성 지지부
14 나선형 코일
15 장착 표면
16 안정화기
17 안정화기
18 파트
19 파트
20 커넥터
21 커넥터
22 상부 표면
23 하부 표면
24 고정 지검
A 종방향 축
l 종방향
v 수직 방향
t 횡방향
v 폭 안정화기
W 폭 코일
H 높이

Claims (15)

  1. 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체로서,
    전기 스위치기어 (5) 및 상기 전기 스위치기어 (5) 를 지지하는 지지 구조체 (6) 를 포함하고,
    상기 지지 구조체 (6) 는 상기 윈드 터빈의 기계적 파트들의 작동 동안 진동들로 인한 기계적 임팩트들을 댐핑하기 위한 댐핑 디바이스 (12) 를 포함하는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐핑 디바이스 (12) 는 40Hz 내지 200Hz 의 진동수 범위의 진동들을 댐핑하도록 구성되는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스위치기어 조립체는 해상 윈드 터빈을 위해 구성되는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 댐핑 디바이스 (12) 는 적어도 하나의 나선형 코일 (14) 을 포함하는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 나선형 코일 (14) 의 종방향 축 (A) 은 상기 지지 구조체 (6) 의 장착 표면 (15) 에 평행하게 연장되는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 댐핑 디바이스 (12) 는 상기 나선형 코일 (14) 이 안내되는 적어도 하나의 안정화기 (16, 17) 를 포함하는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체 (6) 의 4개의 코너들에 위치된 4개의 나선형 코일들 (14) 을 포함하는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 안정화기 (16, 17) 는 상기 나선형 코일 (14) 상에 상기 스위치기어의 중량을 균질하게 분배하기 위한 평면 표면 (22, 23) 을 제공하는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 댐핑 디바이스 (12) 는 상기 나선형 코일 (14) 이 안내되는 적어도 2개의 안정화기들 (16, 17) 을 포함하고,
    상기 안정화기들 (16, 17) 은 상기 나선형 코일 (14) 의 대향하는 각도 섹션들에 위치되는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치기어 조립체는 외부 임팩트들로 인해 발생하는 쇼크들을 댐핑하기 위한 추가의 댐핑 디바이스를 포함하고,
    상기 댐핑 디바이스 (12) 및 상기 추가의 댐핑 디바이스는 상이한 댐핑 특성을 갖는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 추가의 댐핑 디바이스는 상기 댐핑 디바이스 (12) 보다 낮은 진동수의 진동들을 댐핑하도록 구성되는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 추가의 댐핑 디바이스는 상기 댐핑 디바이스 (12) 보다 큰 진폭의 진동들을 댐핑하도록 구성되는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 스위치기어 조립체 (1) 를 포함하는 윈드 터빈.
  14. 윈드 터빈에서 전기 스위치기어 (5) 를 지지하고 상기 윈드 터빈의 기계적 파트들의 작동 동안 진동들로 인한 기계적 임팩트들을 댐핑시키기 위한 댐핑 디바이스의 용도.
  15. 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체 (1) 를 제조하는 방법으로서,
    전기 스위치기어 (5) 를 제공하는 단계,
    상기 윈드 터빈의 정상 작동 동안 진동들의 하나 이상의 진동수들 및/또는 진폭들을 결정하는 단계, 및
    상기 전기 스위치기어 (5) 를 지지하기 위한 지지 구조체 (6) 를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 지지 구조체 (6) 는 결정된 진동수들 및/또는 진폭들의 기계적 임팩트들을 댐핑하도록 구성된 댐핑 디바이스 (12) 를 포함하는, 윈드 터빈을 위한 스위치기어 조립체를 제조하는 방법.
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