CN109787157B - 海上结构和用于将管子或线缆附接到海上结构的设备的方法 - Google Patents
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Abstract
海上结构(尤其是海上风力涡轮机)包括平台(2)和设备(11),所述平台(2)尤其经由承载所述平台(2)的基座(4)连接到海床(3),其中,所述海上结构包括引导装置(17,34),所述引导装置(17,34)用于沿着引导路径将至少一个管子或线缆(12)从相应入口点(15)引导到相应连接点(16),所述管子或线缆(12)在所述相应入口点(15)处进入所述平台(2),所述管子或线缆(12)在所述相应连接点(16)处连接或可连接到所述设备(11)。
Description
技术领域
本发明涉及一种海上结构,尤其是海上风力涡轮机,其包括平台以及设备,所述平台尤其经由承载所述平台的基座连接到海床。另外,本发明涉及一种用于将管子或线缆附接到海上结构的设备的方法。
背景技术
安装在海上支撑结构上的海上设施(例如风力涡轮机)往往需要连接到其它海上结构和/或陆上设施,例如用于将所产生的功率传送到陆上设施。从海上结构输送流体或气体或者将流体或气体输送到海上结构也可能是有利的。可以使用海底线缆和/或管子来从这样的海上结构输送电力、气体和/或流体或者将电力、气体和/或流体输送到这样的海上结构。出于这些目的,可以使用沿着海床延伸或者通过刨挖海床或通过使用水平钻孔安装在海床内的海底线缆或管子。
从文献EP 3 086 424 A1已知线缆或管子直接安装到海床中的替代方案。空管子可以安装在海床中,并且可以推动或拉动线缆通过那些空管子,以便将多个海上结构和/或一海上结构连接到陆上结构。此方法的优点在于可以使用非铠装(un-armoured)陆上线缆,其比通常用于海上安装的铠装线缆更便宜并且在一定程度上更柔性。
当拉入用于海上安装的线缆时,正常程序是将所述线缆竖直拉动到平台上。为了提供额外长度的线缆以连接到装置,需要将所述线缆拉动到比平台自身更高的位置。这通过在海上平台上构建脚手架并将线缆拉动到脚手架的最高点来实现。然而,此过程相当耗时并且可能由于在开放水域经常遇到的苛刻条件而有问题。
发明内容
因此,本发明的目的是改进海底线缆或管子在海上结构上的安装。
此问题由最初描述的海上结构解决,其中所述海上结构包括用于沿着引导路径将至少一个管子或线缆从相应入口点引导到相应连接点的引导装置,在所述相应入口点处管子或线缆进入平台,在所述相应连接点处管子或线缆连接或可连接到设备。
此解决方案基于以下构思:使用引导装置来至少部分限定线缆或管子可以沿着其被拉动或推动到连接点的引导路径。此方法允许沿着弯曲路径直接馈送线缆或管子,同时仍例如通过确保线缆或管子的弯折半径不小于给定最小值来确保线缆或管子上的应力保持低于可能导致线缆或管子的损坏的临界点。引导装置可以安装到平台和/或用于覆盖平台的至少若干部分的壁和/或顶板。其尤其可以可拆卸地安装,例如如果引导装置仅在海上结构的安装期间使用。在此情况下,其可以在将线缆或管子拉动到海上结构上之后被拆开并重新使用。稍后将详细讨论引导装置的结构。
可以以如下方式选择引导路径:线缆或管子基本上沿竖直方向经由平台中的开口进入平台。因此,其在入口点处通过平台的地板。例如,这允许从海床或靠近海床的点到平台沿着线性路径拉动管子或线缆。因此,由于线缆或管子的大部分路径是线性的,所以在管子或线缆上仅引起低弯折应力。
到设备的连接可以是电气的(在线缆的情况下)或流体的(在管子的情况下)(例如,通过空气或流体密封连接)。可以使用引导装置来引导多个管子或线缆。如果功率线缆由引导装置引导,则当使用直流功率传输时,单个线缆可足以将功率输送到不同海上结构或输送到陆上电站。当使用三相交流电时,通常使用三个功率线缆,因为每一相使用单独的功率线缆。该单独的功率线缆可由单独的引导装置引导,然而,当其连接点彼此靠近时,将相同引导装置用于多个线缆或管子通常是有利的。
引导装置可以仅从一侧引导管子或线缆和/或在至少一侧上打开以允许服务人员接近线缆或管子。替代性地,将可能由引导装置完全封闭引导路径和/或仅允许服务人员在引导路径的限定区段中接近引导路径。
引导装置可以以如下方式引导管子或线缆:管子或线缆基本上正交于平台和/或在入口点处基本上竖直地进入平台,并且管子或线缆基本上平行于平台和/或在连接点处基本上水平地延伸。这允许线缆或管子的水平拉动,并且因此允许线缆或管子在安装期间需要达到的最高点的高度降低。这在平台或至少平台的包括入口点的区域被顶板覆盖时特别有利,因为在此情况下,仅有限高度可用于拉动或推入线缆或管子。引导线缆使得水平拉入或推入是可能的,还允许在不使用脚手架或其它技术的情况下的拉入或推入,以将线缆或管子拉动或推动到平台上方的更大高度。
平台可以基本上是水平的。当平台与管子或线缆之间的角度为至少70°、80°或85°时,线缆或管子可以被视为基本上正交于平台。当线缆或管子与平台之间的角度小于5°、10°或20°时,相应取向可以被视为基本上平行。当该取向与水平或竖直方向之间的角度小于5°、10°或20°时,所述取向可以被视为基本上水平或竖直。
海上结构可以包括用于沿着引导路径拉动或推动管子或线缆的装置。此装置可以安装到平台。其可以永久安装到平台,或者在安装管子或线缆之后移除。所述装置可以(例如)是绞车,其朝向连接到管子或线缆的绞车拉动电线。电线可以由引导装置沿着引导路径引导。绞车可以(例如)由马达驱动。电线可以由可释放的夹持机构(例如由中国指套)连接到线缆或管子。
替代性地,可以例如通过将滑板(sled)附接到在外管内驱动的线缆或管子来沿着引导路径推动管子或线缆,管子或线缆在外管(例如可以用于馈送电线或管子通过海床的最初讨论的管子)中移动,其中所述滑板由(例如)水压推动。
设备可以是连接到线缆的电气设备。其可以例如是风力涡轮机的切换齿轮或变压器。还可以使用线缆进行通信,例如功率线缆或用于光通信的线缆可以连接到通信设备。
引导装置可以以如下方式引导管子或线缆:管子或线缆的最小弯折半径由引导装置增加。如果将不使用引导装置并且管子或线缆将在入口点与连接点之间改变其取向,则弯折半径将由管子或线缆的性质和管子或线缆的自由悬垂区段的重量确定。线缆将通常在入口点与水面或海床之间自由悬垂。这可导致小的弯折半径,并且因此导致管子或线缆上可导致管子或线缆的缺陷的大应力或应变。通过沿着预先确定的路径引导管子或线缆,可以增加最小弯折半径。
引导装置可以将管子或线缆引导到距平台距离更大和/或比连接点竖直高度更大的引导点。入口点可以更靠***台和/或具有比连接点更低的竖直高度。换句话说,引导路径可以首先爬升到相对高的引导点,并且然后再次下降到连接点。当平台上或平台与顶板之间的空间有限时,此种形状的引导路径增加可以被拉动到平台上的电线的长度。其还可以用于增加将管子或线缆从入口点引导到连接点所需的最小弯折半径。
引导路径可以在水平平面中和/或在平行于平台的平面中弯曲。如果平台是水平的,则两种情况显然相同。当平台上或平台的包封件内的空间受限、但不过度减小弯折半径时,水平或平行平面内的弯折允许将较大长度的管子或线缆拉动到平台上。
引导装置可以包括沿着引导路径间隔开的多个辊子或辊子组。如先前所讨论的,在管子或线缆的安装期间、尤其是在沿着引导路径推动或拉动管子或线缆的同时,优选地使用引导装置。沿着引导路径间隔开的多个辊子或辊子组的使用允许明确限定的引导路径,其中线缆或管子几乎不偏离给定引导路径,同时保持引导装置与线缆或管子之间的摩擦较低。因此,其允许以相对低的阻力推动或拉动线缆或管子。
辊子可以仅布置在引导路径的一侧上,尤其是沿着引导路径的底部。然而,还可以通过在引导路径的侧面上和/或顶部上添加辊子来进一步限制引导路径。
各个辊子可以具有基本上圆柱形形状。辊子的面向引导路径的侧面可以具有凹形形状,这可以帮助将由引导装置引导的一个或多个线缆或管子居中在引导路径的中心。然而,在其它情况下,使用具有平坦表面或凹形的圆柱可能是有利的。
所述辊子或辊子组可以经由至少一个杆附接到平台。所述杆可以直接连接到平台或者连接到连接到平台的壁和/或顶板。杆的使用允许用于定位辊子或辊子组或相对于平台承载辊子或辊子组的部件的简单装置。引导装置、并且尤其是杆可以可拆卸地附接到平台或附接到连接到平台的另外的部件,以允许在安装管子或线缆之后移除引导***。
辊子或辊子组可以附接到至少部分沿着引导路径延伸的刚性或柔性框架。所述框架可以(例如)经由先前讨论的杆附接到平台和/或壁和/或顶板。可以例如通过使用承载辊子的金属框架来实现刚性框架。可以通过使用例如由弹性体制成的柔性框架或者通过在框架的刚性节段之间添加接头来提供柔性框架。
引导装置可以包括锁定装置,以便将管子或线缆锁定在适当位置。锁定装置可以例如是夹持件。优选地,使用沿着引导路径的多个锁定装置来将线缆或管子附接在数个位置。可以使用管子或线缆到引导装置的附接来存储线缆或管子的备用长度。如果线缆或管子受损,则可以释放一些锁定装置来提供线缆的备用长度。然后可以缩短线缆以移除缺陷并重新连接到设备。可以使用此方法来避免当线缆或管子受损时更换整个线缆或管子。
可以使用包括锁定装置的引导装置来将线缆或管子拉动或推动到平台上并且拉动或推动到连接点,如先前所讨论的。在此情况下,可以首先将线缆或管子拉入所述结构中并且拉动到连接点,并且可以然后锁定锁定装置以将线缆或管子固定在适当位置。
替代性地,可以使用第一引导装置来将线缆拉动或推动到平台上,并且优选地拉动或推动到连接点。可以然后将线缆或管子的被拉动到平台上的区段传送到包括所述锁定装置的第二引导装置并且锁定在这些引导装置上的适当位置。
海上结构可以包括风力涡轮机。在风力涡轮机的构造期间,需要将相对长的、硬的和重的线缆拉动或推动到承载风力涡轮机的海上结构上,以便将功率传送到其它风力涡轮机或者传送到陆上功率分配电站。
可以使用引导装置来将单个线缆或管子引导到连接点。然而,还可以将在相同入口点处或尤其是紧密间隔开的不同入口点处进入海上结构的多个管子或线缆引导到相同连接点或引导到尤其是紧密间隔开的不同连接点。例如,可以由公共的引导装置引导三相交流电的三个功率线缆。
本发明还涉及一种用于将管子或线缆附接到海上结构的设备的方法,所述方法包括以下步骤:
-在入口点处将管子或线缆推动或拉动到海上结构的平台上,
-使用引导装置沿着引导路径将管子或线缆引导到连接点,管子或线缆在所述连接点处可连接到设备,以及
-将管子或线缆连接到设备。
本发明方法可以优选地使用根据本发明的海上结构来实施。所述方法还可以由关于本发明海上结构所讨论的特征扩展,并且反之亦然。本发明方法允许容易地将管子或线缆安装在海上结构上,尤其是当平台上或平台的一部分的包封件内的空间受限时。
引导装置可以以如下方式引导管子或线缆:管子或线缆基本上正交于平台和/或在入口点处基本上竖直地进入平台,并且管子或线缆基本上平行于平台和/或在连接点处基本上水平地延伸。
管子或线缆可以连接到沿着引导路径延伸的电线,其中电线由拉动装置沿着引导路径拉动,以沿着引导路径拉动管子或线缆。换句话说,电线可以预先放置到引导装置上或引导装置中,并且因此放置到引导路径上。因此,可以沿着该引导路径拉动管子或线缆。电线优选地由引导装置引导。
管子或线缆可以经由锁定装置附接到引导装置,以便在沿着引导路径引导管子或线缆之后将管子或线缆锁定在适当位置。替代性地,管子或线缆可以被传送到在沿着引导路径引导管子或线缆之后沿着另外的引导路径从入口点到连接点引导管子或线缆的另外的引导装置并且由所述另外的引导装置的锁定装置锁定在适当位置。
如先前所讨论的,使用锁定装置在数个位置将线缆或管子锁定到引导装置上或锁定到另外的引导装置上可被用来提供管子或线缆的备用长度。
管子或线缆的此额外长度可以在用于修复管子或线缆的缺陷的方法中使用。可以从连接点断开管子或线缆,可以释放锁定装置中的至少一者以提供管子或线缆的备用长度,可以缩短管子或线缆以移除管子或线缆的包括缺陷的区段,并且可以将管子或线缆重新连接到连接点。
附图说明
下文将参考附图详细描述本发明的具体实施例,其中所述附图示意性地示出:
图1到图4是可以用于实施根据本发明的方法的根据本发明的海上结构的实施例的各种视图和细节,
图5和图6是用于将管子或线缆推动或拉动到先前图的海上结构上的方法,以及
图7是一旦线缆或管子被拉动到海上结构上时可以用于存储线缆或管子的备用长度的另外的引导装置。
具体实施方式
图1示出海上结构1,其在本示例中是海上风力涡轮机。海上结构1包括平台2,其经由承载平台2的基座4连接到海床3。平台2的表面区域由壁6和顶板7覆盖。在所示示例中,平台2完全由壁6和顶板7覆盖,然而,将可以仅覆盖平台2的若干部分或使用完全开放的平台2。
平台2还承载塔8,塔8继而承载容纳风力涡轮机10的机舱9。基座4具有足够的高度以将平台2保持在水平面5上方。
使用海上结构1的设备11(例如变压器或切换齿轮(switching gear))来调节由风力涡轮机10产生的功率。此功率然后应被传送到陆上电站13。替代性地,将可以首先将功率传送到其它海上结构,例如以便收集由多个风力涡轮机产生的功率。使用线缆12来将功率从设备11传送到陆上电站13。在本示例中,仅示出一个线缆12。当在设备11与陆上电站13之间使用DC功率传输时,这可能是足够的。在其它情况下,可以使用多个线缆12,例如用于AC功率传送器的三相的三个单独的线缆。
本示例关注于海上结构1经由线缆12到另一设施的连接。然而,当连接应由管子提供时(例如当流体或气体应从陆上电站13传送到设备11或反之亦然时),也可以使用将被讨论的相同方法。
由于线缆12在水平面5下方延伸,因此如果线缆12将安装在海床3的顶部上,则通常将需要线缆12的铠装。在图1中,示出替代方法,其中首先将中空管子14安装在海床3下方,并且然后推动或拉动线缆12通过此中空管子14。稍后将参考图5和图6讨论用于推动或拉动线缆12通过中空管子14的方法。
为了使线缆12落在平台2上,首先将线缆12竖直向上拉动到平台2的入口点15,例如平台2中的孔。通常,将使延长长度的线缆12被拉动到平台2上以允许连接到设备11或允许可以在缺陷的情况下使用的备用线缆的存储。如果线缆12将从入口点15被直接拉动到线缆12在该处将与设备11连接的连接点16,则线缆12的重量将导致线缆12在入口点15的区域中和/或连接点16的区域中的强烈弯折。此强烈弯折可能损坏线缆12。当使管子落在平台2上时,同样的问题会适用。
此问题通常通过以下方法来解决:在平台2上方竖直拉动线缆12达到一定距离,然后将线缆12夹持或以其它方式固定到平台2,并且然后仅处理延伸超出平台2的较短长度的线缆12。为了通过竖直拉动而允许足够长度的线缆12被拉动到平台2上,通常需要在平台2的顶部上构建脚手架。这是耗时的任务。当顶板7已经安装在入口点15上方时,还可以限制可以竖直拉动到平台2上的额外长度。
为了避免这些问题,示出用于将线缆12拉动到平台2上的不同方法。海上结构1包括引导装置17,其可以永久固定到海上结构1或者可以仅在线缆12的安装期间被使用。到平台2的连接可以由杆18提供,杆18要么直接连接到平台(如图1中所示),要么可以连接到壁6和/或顶板7。引导装置17限定线缆12从入口点15到连接点16的引导路径。引导装置17以如下方式引导线缆12:线缆12基本上正交于平台2并且因此在入口点15处基本上竖直地进入平台2,并且线缆12基本上平行于平台2并且因此在连接点16处水平地延伸。引导装置17以如下方式引导线缆12:由引导装置17确保符合线缆12的弯折半径的给定最小值。因此,与不使用引导装置17的情况相比,最小弯折半径增加。因此,线缆12中的应力和应变减小。
用于允许大弯折半径的一种方法是首先将线缆12引导到引导点19,所述引导点19定位在距平台2较大距离处、并且因此定位在比连接点16和入口点15更大的竖直高度处。当平台2上的空间受限并且应确保一定最小弯折半径时,此方法还允许较大量的线缆被拉动到平台2上。
图2示出平台2的更详细的顶视图。为清楚起见,壁6和顶板7未示出在图2中。平台2具有可以充当线缆12或者不同线缆或管子的入口点15的数个开口21。如图2中清楚所见,由引导装置17限定的引导路径在水平平面中、并且因此在平行于平台2的平面中弯曲。水平平面中的此曲率可以在线缆12或管子的引导期间进一步增加最小弯折半径,并且当平台2上的空间受限时,还允许将较大量的线缆12或管子拉动到平台2上,而不减小所产生的弯折半径。
海上结构1包括用于沿着由引导装置17限定的引导路径拉动线缆12或管子的装置20。其例如可以是马达驱动型绞车。装置20可以在连接点16附近拉动线缆12。线缆12可以然后固定在适当位置,例如夹持到引导装置17,从装置20断开并且连接到连接点16。替代性地,线缆12可以首先从引导装置17传送到另外的引导装置,如稍后将参考图7详细讨论的。
现在将参考图3和图4详细解释引导装置17的结构。图3和图4示出引导装置17的短区段的不同视图。在本示例中,三个线缆12(例如用于AC功率传送器的不同相)由引导装置17引导。显然,将可以修改引导装置17以引导多于三个线缆12或少于三个线缆12,例如仅一个线缆12。引导装置17包括刚性框架22,其承载沿着引导路径间隔开的水平辊子23和竖直辊子24。
在图3和图4中,示出辊子23, 24的外圆周的凸形轮廓。这样的轮廓可以帮助线缆12的引导和居中。替代性地,将可以使圆柱形形状用于具有笔直外部轮廓的辊子23, 24或甚至具有凸形轮廓的辊子23, 24。还将可以使全部或一些辊子23, 24缩短到较短长度25。当仅一个线缆12或一个管子应由引导装置17引导时,这尤其是可能的。引导装置17的所示结构允许引导路径的准确限定,仍允许服务人员接近线缆12,因为引导装置在顶部处打开。这在线缆12的安装过程期间可能是有利的。
当沿着引导装置17引导线缆12时,水平辊子23和竖直辊子24的使用减小摩擦。然而,还可以不使用任何辊子23, 24,并且例如仅使用平坦表面作为引导装置(具有或不具有润滑剂)来减小摩擦,或者仅使用竖直辊子23。框架22可以通过图1中所示的杆18附接到平台2、壁6和/或顶板7。
如果应使用引导装置17来沿着不同引导路径将数个线缆12和/或管子引导到平台2上和/或如果应在不同海上结构1中重复使用引导装置17,则如果引导装置17至少部分是柔性的将是有利的。允许此柔性的一种方法是例如在引导装置17的刚性区段之间在由图4中的线26所示的位置处引入接头。替代性地,例如将可以使弹性材料用于框架22。
图5示出用于将线缆12拉动到平台2上并且沿着引导路径17的可能方法。电线27可以沿着引导路径拖动并且在入口点15处离开平台2。套筒28可以设置在电线27的端部处,其可以放置在线缆12的端部周围。通过套筒28的适当设计,当通过拉动电线27而沿箭头30的方向施加力时,套筒28的直径可以如由箭头29所示的那样减小。这种套筒在本领域中称为“中国指套(Chinese finger trap)”。可以然后使用装置20(例如绞车)来拉入电线27、并且因此将线缆12或管子从海床3或漂浮在水面上的船向上拉动到平台2,并且然后拉动其通过开口21中的一个并沿着引导路径在所期望连接点16附近拉动其。甚至可以扩展此方法,并且可以使用电线来拉动线缆12或管子通过图1中所示的中空管子14。
替代性地,可以推动线缆12或管子通过中空管子14,并且一旦线缆12或管子接触引导装置17,便还可以沿着引导路径被推动。在图6中示出用于推动线缆12的可能方法。线缆12连接到滑板33或数个滑板33,其中一些滑板33可以沿着电线更远地放置,以便即使电线的端部已经离开中空管子14也允许推动电线。通过中空管子14中的开口36,例如空气或水可以在高压下被引入中空管子14中,如由箭头31所示。此高压向右推动滑板33,如由箭头32所示。
如先前所讨论的,线缆12或管子可以在被拉动到平台2上之后被传送到图7中所示的另外的引导装置34。被拉动到平台2上的线缆12的长度可以例如由工人手动地从引导装置17提升到另外的引导装置34。可以然后由另外的引导装置34的锁定装置35(例如夹持件)将线缆12锁定在适当位置。另外的引导装置34尤其可以用于在平台2上存储一定额外长度的线缆,同时确保线缆12的弯折半径不减小到最小半径之下。代替使用另外的引导装置34来固定线缆12,还将可以使用设置在引导装置17上的锁定装置。
如果附接到引导装置17, 34的一个线缆12或管子受损,则可以打开或移除一个或数个锁定装置35,以便为线缆12或管子提供备用长度。线缆12或管子可以然后被缩短并被重新附接到设备。在许多情况下,这可以避免将全新的线缆或管子拉动到平台2上的必要性。
虽然已经参考优选实施例详细描述了本发明,但是本发明并不限于所公开的示例,所属领域的技术人员能够在不背离本发明的范围的情况下根据所公开的示例得到其它变型。
Claims (11)
1.一种海上结构,其包括平台(2)和设备(11),所述平台(2)经由承载所述平台(2)的基座(4)连接到海床(3),其特征在于:所述海上结构包括引导装置(17, 34),所述引导装置(17, 34)用于沿着引导路径将至少一个管子或线缆(12)从相应入口点(15)引导到相应连接点(16),所述管子或线缆(12)在所述相应入口点(15)处进入所述平台(2),所述管子或线缆(12)在所述相应连接点(16)处连接到所述设备(11),
其中,所述引导装置(17, 34)以如下方式引导所述管子或线缆(12):所述管子或线缆(12)基本上正交于所述平台(2)和/或在所述入口点(15)处基本上竖直地进入所述平台(2),并且所述管子或线缆(12)基本上平行于所述平台(2)和/或在所述连接点(16)处基本上水平地延伸,
其中,所述引导装置(17, 34)以如下方式引导所述管子或线缆(12):所述管子或线缆(12)的最小弯折半径由所述引导装置(17, 34)增加,
其中,所述引导路径在所述水平平面和/或平行于所述平台(2)的平面中弯曲。
2.根据权利要求1所述的海上结构,其特征在于:所述海上结构包括用于沿着所述引导路径拉动或推动所述管子或线缆(12)的装置(20)。
3.根据权利要求1或2所述的海上结构,其特征在于:所述引导装置(17, 34)将所述管子或线缆(12)引导到距所述平台(2)距离更大和/或比所述连接点(16)竖直高度更大的引导点(19)。
4.根据权利要求1或2所述的海上结构,其特征在于:所述引导装置(17, 34)包括沿着所述引导路径间隔开的多个辊子或辊子组(23, 24)。
5.根据权利要求4所述的海上结构,其中,所述辊子或辊子组(23, 24)经由至少一个杆附接到所述平台(2)。
6.根据权利要求4所述的海上结构,其中,所述辊子或辊子组(23, 24)附接到至少部分地沿着所述引导路径延伸的刚性或柔性框架(22)。
7.根据权利要求1或2所述的海上结构,其中,所述引导装置(17, 34)包括锁定装置(35),以便将所述管子或线缆(12)锁定在适当位置。
8.根据权利要求1或2所述的海上结构,其特征在于:所述海上结构(1)包括风力涡轮机(10)。
9.一种用于将管子或线缆(12)附接到海上结构(1)的设备(11)的方法,所述方法包括以下步骤:
-在入口点(15)处将所述管子或线缆(12)推动或拉动到所述海上结构(1)的平台(2)上,
-使用引导装置(17, 34)沿着引导路径将所述管子或线缆(12)引导到连接点(16),所述管子或线缆(12)在所述连接点(16)处连接到所述设备(11),以及
-将所述管子或线缆(12)连接到所述设备(11),
其中,所述引导装置(17, 34)以如下方式引导所述管子或线缆(12):所述管子或线缆(12)基本上正交于所述平台(2)和/或在所述入口点(15)处基本上竖直地进入所述平台(2),并且所述管子或线缆(12)基本上平行于所述平台(2)和/或在所述连接点(16)处基本上水平地延伸,
其中,所述引导装置(17, 34)以如下方式引导所述管子或线缆(12):所述管子或线缆(12)的最小弯折半径由所述引导装置(17, 34)增加,
其中,所述引导路径在所述水平平面和/或平行于所述平台(2)的平面中弯曲。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述管子或线缆(12)连接到沿着所述引导路径延伸的电线(27),其中,所述电线(27)由拉动装置(20)沿着所述引导路径拉动,以便沿着所述引导路径拉动所述管子或线缆(12)。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,所述管子或线缆(12)经由锁定装置(35)附接到所述引导装置(17, 34),以便在沿着所述引导路径引导所述管子或线缆(12)之后将所述管子或线缆(12)锁定在适当位置,或者其特征在于:所述管子或线缆(12)被传送到另外的引导装置(17, 34)并且由所述另外的引导装置(17, 34)的锁定装置(35)锁定在适当位置,在沿着所述引导路径引导所述管子或线缆(12)之后,所述另外的引导装置(17, 34)沿着另外的引导路径将所述管子或线缆(12)从所述入口点(15)引导到所述连接点(16)。
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
CN110582910A (zh) * | 2017-03-09 | 2019-12-17 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | 线缆悬挂装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5902072A (en) * | 1995-09-13 | 1999-05-11 | Regional Fabricators, Inc. | Modular seismic cable handling system with knockdown container |
US6082710A (en) * | 1996-11-12 | 2000-07-04 | Odim Holding A/S | Device for the retrieval of ocean bottom seismic cable |
WO2000039903A1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Aerodyn Engineering Gmbh | Verfahren zum verlegen von elektrischen kabeln von einer ersten offshore-windenergieanlage zu einer zweiten offshore-windenergieanlage |
DE102008028476A1 (de) * | 2008-06-14 | 2009-12-17 | Joachim Falkenhagen | Offshore-Umspannwerk mit Kabelbogen |
WO2013050755A2 (en) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Offshore electrical plant installation method and system |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4914960A (en) | 1988-12-20 | 1990-04-10 | American Telephone And Telegraph Company | Multi-roller dynamometer and test method |
US6030145A (en) * | 1997-12-10 | 2000-02-29 | Lucent Technologies Inc. | Articulated underwater cable riser system |
DE102009013728A1 (de) * | 2009-03-20 | 2010-09-30 | Repower Systems Ag | Windenergieanlage mit verdrillbarer Gondel-Kabelführung |
EP2372143B1 (en) | 2010-03-29 | 2018-06-20 | GeoSea NV | Device and method for erecting at sea a large slender body, such as the monopile of a wind turbine |
NO20110989A1 (no) | 2010-09-30 | 2012-04-02 | Kongsberg Oil & Gas Technologies As | Anordning og fremgangsmate for legging av et langstrakt element fra et fartoy |
US20110074155A1 (en) * | 2010-12-03 | 2011-03-31 | Scholte-Wassink Harmut | Floating offshore wind farm, a floating offshore wind turbine and a method for positioning a floating offshore wind turbine |
EP2597738A1 (en) | 2011-11-22 | 2013-05-29 | Seven Eighty X Limited | Method for mounting electrical cable and cable protection apparatus to support |
US8366396B2 (en) * | 2011-11-28 | 2013-02-05 | General Electric Company | Unit for cable management and wind turbine |
DK2604570T3 (da) * | 2011-12-13 | 2014-10-06 | Siemens Ag | Kabelføring i et vindmølletårn |
WO2013113407A2 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Cable assembly holding apparatus |
EP2696123A1 (en) | 2012-08-06 | 2014-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Cable hang-off arrangement |
DK2863053T3 (en) * | 2013-10-17 | 2016-05-17 | Siemens Ag | One-piece electrical device for connecting an offshore wind turbine with an electric submarine cable and method for mounting it |
DK2918828T3 (da) | 2014-03-11 | 2023-09-04 | Siemens Gamesa Renewable Energy As | Kabelunderstøtningskonstruktion |
JP2016063594A (ja) | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 株式会社ビスキャス | 海底ケーブル積替え用シーブ |
NL1041049B1 (en) | 2014-11-17 | 2016-09-05 | Kci The Eng B V | Quadrant handling system. |
EP3086424B1 (en) | 2015-04-20 | 2018-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for offshore installing of power cables for wind turbine installations and seabed vehicle |
CN105305329B (zh) | 2015-10-22 | 2018-01-23 | 湖北海洋工程装备研究院有限公司 | 光电缆导引装置 |
GB2561260B (en) * | 2017-06-21 | 2019-05-08 | C Ling Ltd | Pull-in head assembly |
-
2017
- 2017-11-15 EP EP17201918.4A patent/EP3487018A1/en active Pending
-
2018
- 2018-11-13 US US16/188,500 patent/US11415114B2/en active Active
- 2018-11-15 CN CN201811361052.6A patent/CN109787157B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5902072A (en) * | 1995-09-13 | 1999-05-11 | Regional Fabricators, Inc. | Modular seismic cable handling system with knockdown container |
US6082710A (en) * | 1996-11-12 | 2000-07-04 | Odim Holding A/S | Device for the retrieval of ocean bottom seismic cable |
WO2000039903A1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Aerodyn Engineering Gmbh | Verfahren zum verlegen von elektrischen kabeln von einer ersten offshore-windenergieanlage zu einer zweiten offshore-windenergieanlage |
DE102008028476A1 (de) * | 2008-06-14 | 2009-12-17 | Joachim Falkenhagen | Offshore-Umspannwerk mit Kabelbogen |
WO2013050755A2 (en) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Offshore electrical plant installation method and system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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