JP2005137097A - ケーブル設置装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気ケーブル設置装置及び方法を提供することである。
【解決手段】 本発明による構造体は、固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体であって、上端部が前記回転構造体に取り付けられ、下端部が前記固定構造体に取り付けられた支持ワイヤ手段と、該支持ワイヤ手段で回転自在に支持され、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブル保持部材とを有する、ことを特徴とする。
【選択図】 図4
【解決手段】 本発明による構造体は、固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体であって、上端部が前記回転構造体に取り付けられ、下端部が前記固定構造体に取り付けられた支持ワイヤ手段と、該支持ワイヤ手段で回転自在に支持され、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブル保持部材とを有する、ことを特徴とする。
【選択図】 図4
Description
本発明は、ケーブルの設置装置及び方法に関し、特に、風力発電装置におけるケーブルの設置装置及び方法に関するものである。
環境問題を考慮した発電システムとして風力発電装置が知られている。この風力発電装置は、一般に、タワーと、このタワー上部に、タワーに対して回転自在に取り付けられたナセルとを有し、風車はこのナセルに取り付けられている。
ナセルにはまた、風車により稼働される発電機を始めとして、ナセルを回転駆動させるためのモータや、油圧装置、その他の電気機器、並びに、これらの制御装置が設置されており、これらの電気的装置は、ナセルからタワー内部を通して、タワー下部に設置された制御装置等の各種装置と電気ケーブルによって電気的に接続されている。
ところで、ナセルは、風車(の翼)が受ける風向きに従って方向を変える、すなわち、タワーに対して回転することになるため、ナセル及びタワー内を延びる電気ケーブルは、このナセルの回転に伴って捻られることになる。
ナセルにはまた、風車により稼働される発電機を始めとして、ナセルを回転駆動させるためのモータや、油圧装置、その他の電気機器、並びに、これらの制御装置が設置されており、これらの電気的装置は、ナセルからタワー内部を通して、タワー下部に設置された制御装置等の各種装置と電気ケーブルによって電気的に接続されている。
ところで、ナセルは、風車(の翼)が受ける風向きに従って方向を変える、すなわち、タワーに対して回転することになるため、ナセル及びタワー内を延びる電気ケーブルは、このナセルの回転に伴って捻られることになる。
しかし、このような電気ケーブルの捩れは、電気ケーブルの全長を短くしてしまう。このことは、例えば、真っ直ぐの状態では1mに亘って延びていた電気ケーブルでも、極端には螺旋状になるまで捻られると、1mに満たない長さになってしまうことを想像するとき、容易に理解されるであろう。従って、ナセルの回転によって電気ケーブルが捻られると、電気ケーブルは引っ張り上げられることになり、また、捻りが解けるようにナセルが回転されたときには、ナセルの回転に応じて引き下げられることになる。
勿論、電気ケーブルのこのような捻りによる無理な引っ張り上げは電気ケーブルの損傷の原因となるため、これを回避するための手段を講じなければならない。特に、こんにちの風力発電装置の大型化に伴い、流される電圧も高圧になった電気ケーブルにおいて、その損傷回避は極めて重要な課題である。
勿論、電気ケーブルのこのような捻りによる無理な引っ張り上げは電気ケーブルの損傷の原因となるため、これを回避するための手段を講じなければならない。特に、こんにちの風力発電装置の大型化に伴い、流される電圧も高圧になった電気ケーブルにおいて、その損傷回避は極めて重要な課題である。
このようなナセルの回転に伴う電気ケーブルの損傷のみを回避するのであれば、単純に、電気ケーブルをナセルからタワー下部まで(途中、タワー内部で電気ケーブルを支持することなく)垂らせば良い。しかし、この場合には、電気ケーブルには、ナセルとタワーとの境界付近において、電気ケーブルの自重全ての荷重負荷が加わることになり、電気ケーブルが損傷してしまう恐れがあり、特に、先の風力発電装置の大型化に伴い、電気ケーブルの全長が50mを越すことが珍しくないこんにちにおいては、電気ケーブルが断裂しかねないので、このような方法を取ることは実際的ではない。
他方、ナセルの回転に伴う電気ケーブルの損傷回避の技術として、図1に示すような方法がまた知られている。
理解を容易にするため、最初に、図1に示されている風力発電装置の全体構造を簡単に説明すると、全体的に参照番号1で示された風力発電装置が、タワー2と、このタワー2の上部に、タワー2に対して回転自在に取り付けられたナセル3とを有し、風車4がこのナセル3に取り付けられている。
ナセル3の下部中央にはケーブル配線ラック5が取り付けられ、このケーブル配線ラック5はタワー2内に突出している。ナセル3には、既に説明した発電機等の電気機器(以下、説明の便宜上、「ナセル電気機器」という)6が設置され、ナセル電気機器6に接続された電機ケーブルECは、ナセル3からケーブル配線ラック5を通ってタワー2内部に導かれ、タワー2の下部に設置された制御装置等の各種電気機器(以下、説明の便宜上、「タワー電気機器」という)7まで延び、これに接続されている。
理解を容易にするため、最初に、図1に示されている風力発電装置の全体構造を簡単に説明すると、全体的に参照番号1で示された風力発電装置が、タワー2と、このタワー2の上部に、タワー2に対して回転自在に取り付けられたナセル3とを有し、風車4がこのナセル3に取り付けられている。
ナセル3の下部中央にはケーブル配線ラック5が取り付けられ、このケーブル配線ラック5はタワー2内に突出している。ナセル3には、既に説明した発電機等の電気機器(以下、説明の便宜上、「ナセル電気機器」という)6が設置され、ナセル電気機器6に接続された電機ケーブルECは、ナセル3からケーブル配線ラック5を通ってタワー2内部に導かれ、タワー2の下部に設置された制御装置等の各種電気機器(以下、説明の便宜上、「タワー電気機器」という)7まで延び、これに接続されている。
この風力発電装置1では、ナセル3の回転に伴う電気ケーブルECの損傷を回避するため、ケーブル配線ラック5からタワー2内に延びる電気ケーブルECを、或る長さL1、タワー内のいずれにも固定しないでフリーに垂れ下げ、続いて、或る長さL2、上方に引き上げ、タワーに固定された支持部材8で支持している。支持部材8で支持された電気ケーブルECは、その後、支持部材8の下方で、タワー2に沿って互いに間隔を隔ててタワー2に固定された複数のトレー9で保持されながら、タワー電気機器7まで延び、これに接続される。
この風力発電装置1の構造では、ナセル3がタワー2に対して回転され、電気ケーブルECが、例えば、上方に引っ張り上げられたときでも、引っ張り上げられた長さが、長さL2の範囲内であれば、支持部材8からタワー電気機器7まで延びる電気ケーブルECには引っ張り荷重は何らかからず、電気ケーブルECの損傷を回避することができる。
この風力発電装置1の構造では、ナセル3がタワー2に対して回転され、電気ケーブルECが、例えば、上方に引っ張り上げられたときでも、引っ張り上げられた長さが、長さL2の範囲内であれば、支持部材8からタワー電気機器7まで延びる電気ケーブルECには引っ張り荷重は何らかからず、電気ケーブルECの損傷を回避することができる。
従って、長さL2が長ければ長いほど電気ケーブルECの損傷回避の観点からは好ましいけれども、長さL2が長ければ長いほど、ケーブル配線ラック5から支持部材8までの電気ケーブルECの長さL1、L2の長さもまた長くなり、これに伴って、ケーブル配線ラック5で保持されている電気ケーブルECに加わる荷重は大きくなってしまうから、この長さL1、L2は電気ケーブルECの荷重限度内において決定されなければならないという欠点がある。
また、上記風力発電装置1における電気ケーブルECの設置の仕方では、電気ケーブルECを支持部材8からタワー電気機器7まで、タワー2に固定された複数のトレー9に取り付ける作業が必要となる。
また、上記風力発電装置1における電気ケーブルECの設置の仕方では、電気ケーブルECを支持部材8からタワー電気機器7まで、タワー2に固定された複数のトレー9に取り付ける作業が必要となる。
しかしながら、前述したようにタワーの全高が50mを越えるようなものもある、こんにちの風力発電装置において、このような取り付け作業は作業者の負担が大きいという問題がある。
従って、本発明は、上述した課題を解決するために発明されたものであって、電気ケーブルの捩れを軽減し、また、電気ケーブルの設置を容易、安全にすることができる、電気ケーブル設置装置及び方法、並びに、電気ケーブルの捩れを軽減することができる構造体を提供することを目的とする。
従って、本発明は、上述した課題を解決するために発明されたものであって、電気ケーブルの捩れを軽減し、また、電気ケーブルの設置を容易、安全にすることができる、電気ケーブル設置装置及び方法、並びに、電気ケーブルの捩れを軽減することができる構造体を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1発明は、固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体であって、上端部が前記回転構造体に取り付けられ、下端部が前記固定構造体に取り付けられた支持ワイヤ手段と、該支持ワイヤ手段で回転自在に支持され、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブル保持部材とを有する、ことを特徴とする。
本発明では、前記電気ケーブル保持部材は、前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持ワイヤ手段に係合する蓋部材を備え、前記案内スリーブから外方に延びる保持プレートと、該保持プレートに取り付けられ、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブルクランプ部材とを有する、のが好ましい。
本発明では、前記電気ケーブル保持部材は、前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持ワイヤ手段に係合する蓋部材を備え、前記案内スリーブから外方に延びる保持プレートと、該保持プレートに取り付けられ、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブルクランプ部材とを有する、のが好ましい。
また、第1発明では、前記電気ケーブル保持部材は、前記案内スリーブから直径方向外方に延びる少なくとも一対の前記保持プレートと、これらの保持プレートの外端部を連結する環状フレームとを有する、のが好ましい。
更に、第1発明では、前記固定構造体電気機器と前記回転構造体電気機器との間で前記構造体に、該構造体を垂直方向に区分するフロアが設けられ、該フロアには前記電気ケーブル及び前記支持ワイヤ手段が通って延びる挿通孔が形成され、前記電気ケーブル保持部材が、前記支持ワイヤ手段とほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができる案内ローラを前記環状フレームの外面に有し、前記案内ローラを備える前記電気ケーブル保持部材は、前記案内ローラが前記挿通孔を構成する前記フロアの内端面に面するように、前記挿通孔に配置される、のが好ましい。
更に、第1発明では、前記固定構造体電気機器と前記回転構造体電気機器との間で前記構造体に、該構造体を垂直方向に区分するフロアが設けられ、該フロアには前記電気ケーブル及び前記支持ワイヤ手段が通って延びる挿通孔が形成され、前記電気ケーブル保持部材が、前記支持ワイヤ手段とほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができる案内ローラを前記環状フレームの外面に有し、前記案内ローラを備える前記電気ケーブル保持部材は、前記案内ローラが前記挿通孔を構成する前記フロアの内端面に面するように、前記挿通孔に配置される、のが好ましい。
上記目的を達成するため、本発明の第2発明は、固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体に、前記電気ケーブルを設置するための電気ケーブル設置装置であって、前記回転構造体と前記固定構造体との間に延びる支持ワイヤ手段で回転自在に支持され、前記電気ケーブルを保持するための電気ケーブル保持部材を有し、該電気ケーブル保持部材は、前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持ワイヤ手段に係合する蓋部材を備え、前記案内スリーブから外方に延びる保持プレートと、該保持プレートに取り付けられ、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブルクランプ部材とを有する、ことを特徴とする。
この第2発明では、前記電気ケーブル保持部材は、前記案内スリーブから直径方向外方に延びる少なくとも一対の前記保持プレートと、これらの保持プレートの外端部を連結する環状フレームとを有する、のが好ましい。
また、第2発明では、前記電気ケーブル保持部材が、前記電気ケーブルとほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができる案内ローラを前記環状フレームの外面に有する、のが好ましい。
この第2発明では、前記電気ケーブル保持部材は、前記案内スリーブから直径方向外方に延びる少なくとも一対の前記保持プレートと、これらの保持プレートの外端部を連結する環状フレームとを有する、のが好ましい。
また、第2発明では、前記電気ケーブル保持部材が、前記電気ケーブルとほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができる案内ローラを前記環状フレームの外面に有する、のが好ましい。
上記目的を達成するため、本発明の第3発明は、固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体に、前記電気ケーブルを設置する電気ケーブル設置方法であって、支持ワイヤ手段に支持部材を設け、前記支持ワイヤ手段の支持部材に電気ケーブル保持部材を回転自在に取り付けることを含み、前記電気ケーブル保持部材は、前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持部材に係合する蓋部材を備え、前記案内スリーブからは外方に保持プレートが延び、該保持プレートに前記電気ケーブルを保持し、前記支持ワイヤ手段の上端部を前記回転構造体まで持ち上げて、該回転構造体に固定し、前記支持ワイヤ手段の下端部を固定構造体前記に取り付ける、ことを含むことを特徴とする。
本発明の第3発明では、前記保持プレートに前記電気ケーブルを保持した後、前記支持ワイヤ手段の前記支持部材と前記案内スリーブの前記蓋部材との間にスペーサを介在させることを含む、のが好ましい。
本発明の第3発明では、前記保持プレートに前記電気ケーブルを保持した後、前記支持ワイヤ手段の前記支持部材と前記案内スリーブの前記蓋部材との間にスペーサを介在させることを含む、のが好ましい。
上記構成による第1発明の構造体では、固定構造体に対して回転構造体が回転されたとき、この回転に従って電気ケーブル保持部材、かくして、これに保持された電気ケーブルが支持ワイヤ手段を中心に回転されるので、回転構造体の回転により電気ケーブルに加えられる捻りは、電気ケーブルの長さ全体に亘って分散されることになり、単位長さ当たりの電気ケーブルに加えられる捻りの度合いを低減させることができる。また、支持ワイヤ手段によって電気ケーブル保持部材を支持し、この電気ケーブル保持部材によって電気ケーブルを支持するので、電気ケーブルの自重により電気ケーブルに、その上方端部分付近で、加わる荷重負荷を軽減することができ、電気ケーブル保持部材を2つ以上設けたときには、更に、最上部に設けられた電気ケーブル保持部材で電気ケーブルに加わる荷重負荷を軽減することができる。
上記構成による第2発明の電気ケーブル設置装置では、固定構造体に対して回転構造体が回転されたとき、この回転に従って電気ケーブル保持部材、かくして、これに保持された電気ケーブルが支持ワイヤ手段を中心に回転されるので、回転構造体の回転により電気ケーブルに加えられる捻りは、電気ケーブルの長さ全体に亘って分散されることになり、単位長さ当たりの電気ケーブルに加えられる捻りの度合いを低減させることができる。また、支持ワイヤ手段によって電気ケーブル保持部材を支持し、この電気ケーブル保持部材によって電気ケーブルを支持するので、電気ケーブルの自重により電気ケーブルに、その上方端部分付近で、加わる荷重負荷を軽減することができ、電気ケーブル保持部材を2つ以上設けたときには、更に、最上部に設けられた電気ケーブル保持部材で電気ケーブルに加わる荷重負荷を軽減することができる。
上記構成による第3発明の電気ケーブル設置方法では、固定構造体に直接的に電気ケーブルを取り付ける作業なくすことができるので、電気ケーブル設置に関する作業者の負担を軽減することができ、回転構造体が高所に設置される場合にも、高所作業を減らすことができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。この実施形態は、本発明を風力発電装置に適用したものである。
図2を参照すると、本発明による風力発電装置が、全体的に参照番号10で示されている。この風力発電装置10は、タワー12と、タワー12の上部に、タワー12に対して回転自在に取り付けられたナセル13とを有し、風車14がナセル13に取り付けられている。
ナセル13の下部中央にはケーブル配線ラック15が取り付けられ、このケーブル配線ラック15はタワー12内に突出している。ナセル13には、ナセル電気機器16が設置され、ナセル電気機器16に接続された電機ケーブルECは、ナセル3からケーブル配線ラック15を通ってタワー12内部に導かれ、タワー12の下部に設置されたタワー電気機器17まで延び、これに接続されることになる。
尚、タワー12内には垂直方向に互いに間隔を隔てられた幾つかのフロアFが設けられ、これらのフロアFには挿通穴FHが形成され、先に述べた電機ケーブルECは挿通穴FHを通って延びる。
ナセル13の下部中央にはケーブル配線ラック15が取り付けられ、このケーブル配線ラック15はタワー12内に突出している。ナセル13には、ナセル電気機器16が設置され、ナセル電気機器16に接続された電機ケーブルECは、ナセル3からケーブル配線ラック15を通ってタワー12内部に導かれ、タワー12の下部に設置されたタワー電気機器17まで延び、これに接続されることになる。
尚、タワー12内には垂直方向に互いに間隔を隔てられた幾つかのフロアFが設けられ、これらのフロアFには挿通穴FHが形成され、先に述べた電機ケーブルECは挿通穴FHを通って延びる。
ナセル13の下部、この実施形態では、ケーブル配線ラック15の下部に、支持ワイヤ20の上端部が取り付けられ、支持ワイヤ20はフロアFの挿通穴FHを通って延び、支持ワイヤ20の下端部はタワー12の下部、この実施形態では、タワー12の下部内に設置されたタワー電気機器17に取り付けられる。支持ワイヤ20はナセル13の回転軸線上に位置決めされるのが好ましい。
この支持ワイヤ20の周囲には、図3に示される支持部材21が、支持ワイヤ20の長手方向に沿って互いに間隔を隔てて取り付けられ、この実施形態ではほぼ等間隔に取り付けられる。
この支持ワイヤ20の支持部材21によって、図3乃至図5に示す電気ケーブル保持部材30が支持される。
この支持ワイヤ20の周囲には、図3に示される支持部材21が、支持ワイヤ20の長手方向に沿って互いに間隔を隔てて取り付けられ、この実施形態ではほぼ等間隔に取り付けられる。
この支持ワイヤ20の支持部材21によって、図3乃至図5に示す電気ケーブル保持部材30が支持される。
図4で良くわかるように、電気ケーブル保持部材30は環状フレーム31を有し、この環状フレーム31の内側には電気ケーブル保持プレート32が延びている。この実施形態では、4つの保持プレート32が互いに直交するように環状フレーム31から等距離延び、これらの保持プレート32の内端部、すなわち、環状フレーム31の中心部には案内スリーブ33(図3参照)が設けられている。この案内スリーブ33の頂部には蓋部材34が設けられ、蓋部材34には、支持ワイヤ20の直径よりも大きく、支持部材21の直径よりは小さい直径の穴が設けられている。従って、支持ワイヤ20が電気ケーブル保持部材30の案内スリーブ33の蓋部材34に設けられた穴を通されたとき、蓋部材34は支持ワイヤ20の支持部材21で支持され、よって、電気ケーブル保持部材30は支持ワイヤ20の支持部材21によって支持されることになる。
保持プレート32には電気ケーブルクランプ部材40が取り付けられる。図4で良くわかるように、電気ケーブルクランプ部材40は、ボルト穴(図示せず)が形成されたベース部40Aと、ベース部40Aに一体形成された第1半部とを有する。第1半部には半円弧部40Bが形成され、半円弧部40Bの両外端部には、ボルト穴(図示せず)が形成されたフランジ40Cが設けられている。電気ケーブルクランプ部材40はまた、第2半部を有し、この第2半部にもまた半円弧部40Dが形成され、半円弧部40Dの両外端部には、ボルト穴(図示せず)が形成されたフランジ40Eが設けられている。
保持プレート32への電気ケーブルクランプ部材40の取り付けは、図3において一部を見ることができる、保持プレート32に形成された取付穴32Aに、電気ケーブルクランプ部材40のベース部40Aのボルト穴(図示せず)を整合させ、これらの穴にボルトB1を通し、これをナットN1で締めつけることによって行われる。
保持プレート32への電気ケーブルクランプ部材40の取り付けは、図3において一部を見ることができる、保持プレート32に形成された取付穴32Aに、電気ケーブルクランプ部材40のベース部40Aのボルト穴(図示せず)を整合させ、これらの穴にボルトB1を通し、これをナットN1で締めつけることによって行われる。
次いで、保持すべき電機ケーブルECを電気ケーブルクランプ部材40の半円弧部40Bに配置し、第2半部のフランジ40Eのボルト穴(図示せず)を第1半部のフランジ40Cのボルト穴(図示せず)と整合させ、半円弧部40Bと半円弧部40Dとで電機ケーブルECを取り囲み、整合されたフランジ40C、40Eのボルト穴(図示せず)にボルトB2を通し、これをナットN2で締めつけることによって、電機ケーブルECを各保持プレート32で保持する。
この実施形態では、電機ケーブルECを保持プレート32で保持するのに電気ケーブルクランプ部材40を用いているけれども、種々の仕方を採用することができ、例えば、一般にタイラップと称される部材を用いて、電機ケーブルECを保持プレート32に保持しても良い。タイラップは、樹脂製の帯状部材と、該部材の一方の端に形成された環状部材とからなる。帯状部材の表面には、長手方向に沿って連続的に、断面がほぼ直角三角形の突起が形成され、各突起の三角断面は環状部材から遠ざかる方向に傾斜されている。環状部材は、帯状部材の表面に設けられ、環状部材の上部から下方に延びる舌部を備える。このようなタイラップを用いる場合には、電機ケーブルECを保持プレート32に押し当てた状態で、環状部材が形成されていないタイラップの先端部を、取付穴32Aに通し、電機ケーブルECの周囲を回し、別の取付穴32Aを通した後、タイラップの環状部材に挿入する。帯状部材の先端部が環状部材を通って環状部材から離れれば離れるほど電機ケーブルECを保持プレート32に堅固に保持することができる。環状部材をいったん通過した、帯状部材に形成された断面三角形状の突起は環状部材の舌部によって後退できないようになっている。
この実施形態では、電機ケーブルECを保持プレート32で保持するのに電気ケーブルクランプ部材40を用いているけれども、種々の仕方を採用することができ、例えば、一般にタイラップと称される部材を用いて、電機ケーブルECを保持プレート32に保持しても良い。タイラップは、樹脂製の帯状部材と、該部材の一方の端に形成された環状部材とからなる。帯状部材の表面には、長手方向に沿って連続的に、断面がほぼ直角三角形の突起が形成され、各突起の三角断面は環状部材から遠ざかる方向に傾斜されている。環状部材は、帯状部材の表面に設けられ、環状部材の上部から下方に延びる舌部を備える。このようなタイラップを用いる場合には、電機ケーブルECを保持プレート32に押し当てた状態で、環状部材が形成されていないタイラップの先端部を、取付穴32Aに通し、電機ケーブルECの周囲を回し、別の取付穴32Aを通した後、タイラップの環状部材に挿入する。帯状部材の先端部が環状部材を通って環状部材から離れれば離れるほど電機ケーブルECを保持プレート32に堅固に保持することができる。環状部材をいったん通過した、帯状部材に形成された断面三角形状の突起は環状部材の舌部によって後退できないようになっている。
各電気ケーブル保持部材30はまた、環状フレーム31の外面に設けられた少なくとも1つの案内ローラ35、この実施形態では4つの案内ローラ35を有し、各案内ローラ35は、電気ケーブル保持部材30がタワー12内を延びる支持ワイヤ20に取り付けられたときに、支持ワイヤ20とほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができるようになっている。
上述した構造の電気ケーブル保持部材30は、図2で良くわかるように、ナセル13のケーブル配線ラック15に最も近いフロアFを除く全てのフロアFの挿通穴FHに配置されるように、支持ワイヤ20で支持される。
上述した構造の電気ケーブル保持部材30から案内ローラ35を取り除いた構造の電気ケーブル保持部材30Aがまた、電気ケーブル保持部材30におけるのと同じ仕方で、支持ワイヤ20で支持される。電気ケーブル保持部材30A及び電気ケーブル保持部材30は、互いに間隔を隔てて、この実施形態では、ほぼ等間隔に支持ワイヤ20に配置される。
上述した構造の電気ケーブル保持部材30は、図2で良くわかるように、ナセル13のケーブル配線ラック15に最も近いフロアFを除く全てのフロアFの挿通穴FHに配置されるように、支持ワイヤ20で支持される。
上述した構造の電気ケーブル保持部材30から案内ローラ35を取り除いた構造の電気ケーブル保持部材30Aがまた、電気ケーブル保持部材30におけるのと同じ仕方で、支持ワイヤ20で支持される。電気ケーブル保持部材30A及び電気ケーブル保持部材30は、互いに間隔を隔てて、この実施形態では、ほぼ等間隔に支持ワイヤ20に配置される。
上述した構造の風力発電装置10では、タワー12に対してナセル13が回転した場合であっても、ナセル13と共に、支持ワイヤ20、及び、これに電気ケーブル保持部材30を介して取り付けられた電気ケーブルECもまた、回転することになる。
電気ケーブルECの下部はワター12の下部で固定されているから、電気ケーブルEC全体、或いは、全長としてみれば、ナセル13の回転により捻りが加えられることになるけれども、他方、電気ケーブルEC全体で捻りを吸収することができるので、電気ケーブルECに加えられる捻りの度合いを、例えば、図1で説明した風力発電装置1の場合と比較したとき、極僅かなものにすることができる。すなわち、風力発電装置1では、ナセル3が回転したとき、ナセル電気機器6からトレー9までの長さにおいて電気ケーブルECに捻りが加えられることになるのに対して、風力発電装置10では、このナセル電気機器6からトレー9までの長さよりも圧倒的に長い、電気ケーブルECの全長において電気ケーブルECに捻りが加えられるに過ぎないから、単位長さ当たりの電気ケーブルECに加えられる捻りの度合いを大幅に低減させることができる。
電気ケーブルECの下部はワター12の下部で固定されているから、電気ケーブルEC全体、或いは、全長としてみれば、ナセル13の回転により捻りが加えられることになるけれども、他方、電気ケーブルEC全体で捻りを吸収することができるので、電気ケーブルECに加えられる捻りの度合いを、例えば、図1で説明した風力発電装置1の場合と比較したとき、極僅かなものにすることができる。すなわち、風力発電装置1では、ナセル3が回転したとき、ナセル電気機器6からトレー9までの長さにおいて電気ケーブルECに捻りが加えられることになるのに対して、風力発電装置10では、このナセル電気機器6からトレー9までの長さよりも圧倒的に長い、電気ケーブルECの全長において電気ケーブルECに捻りが加えられるに過ぎないから、単位長さ当たりの電気ケーブルECに加えられる捻りの度合いを大幅に低減させることができる。
次に、風力発電装置10に電気ケーブルECを設置する仕方を説明する。
先ず最初に、支持ワイヤ20に支持部材21を取り付ける。取り付けるべき支持部材21の数及び位置は、支持すべき電気ケーブル保持部材30の数及び位置に従って決定される。もっとも、風力発電装置10が建設される現場において支持ワイヤ20に支持部材21を取り付ける必要は必ずしもなく、工場などにおいて、予め、支持部材21を支持ワイヤ20に取り付けておいても良い。この場合、例えば等間隔に支持部材21を支持ワイヤ20に取り付けておいても良いし、予め決定されている設計に従って支持部材21を支持ワイヤ20に取り付けておいても良い。
次に、支持ワイヤ20の支持部材21(の全て、或いは、必要なもの幾つかのみ)に電気ケーブル保持部材30を取り付ける。
この取り付けは、電気ケーブル保持部材30を以下に説明する部品から構成するのが好ましい。
先ず最初に、支持ワイヤ20に支持部材21を取り付ける。取り付けるべき支持部材21の数及び位置は、支持すべき電気ケーブル保持部材30の数及び位置に従って決定される。もっとも、風力発電装置10が建設される現場において支持ワイヤ20に支持部材21を取り付ける必要は必ずしもなく、工場などにおいて、予め、支持部材21を支持ワイヤ20に取り付けておいても良い。この場合、例えば等間隔に支持部材21を支持ワイヤ20に取り付けておいても良いし、予め決定されている設計に従って支持部材21を支持ワイヤ20に取り付けておいても良い。
次に、支持ワイヤ20の支持部材21(の全て、或いは、必要なもの幾つかのみ)に電気ケーブル保持部材30を取り付ける。
この取り付けは、電気ケーブル保持部材30を以下に説明する部品から構成するのが好ましい。
すなわち、この実施形態では、電気ケーブル保持部材30は、図3及び図5に示すように、案内スリーブ33を垂直方向に2等分した第1スリーブ半部33Aと、第2スリーブ半部33Bとを有する。各スリーブ半部には、互いに直交して一対の保持プレート32A、32Bが延び、これら各保持プレート32A、32Bの先端には、環状フレーム31の一部を構成する案内ローラ支持フレーム31Aが取り付けられている。
第1スリーブ半部33Aにはまた、保持プレート32A、32Bの上方において直径方向外方に延びる一対の取付プレート33Cが形成され、頂部には蓋部材34を垂直方向に2等分した一方の第1蓋半部34Aが形成されている。第2スリーブ半部33Bにも、第1スリーブ半部33Aにおけるのと同一の取付プレート33C、第2蓋半部34Bが形成されている。取付プレート33Cの各端部分にはボルト取付穴が形成されている。
第1スリーブ半部33Aにはまた、保持プレート32A、32Bの上方において直径方向外方に延びる一対の取付プレート33Cが形成され、頂部には蓋部材34を垂直方向に2等分した一方の第1蓋半部34Aが形成されている。第2スリーブ半部33Bにも、第1スリーブ半部33Aにおけるのと同一の取付プレート33C、第2蓋半部34Bが形成されている。取付プレート33Cの各端部分にはボルト取付穴が形成されている。
ケーブル保持部材30を支持ワイヤ20の支持部材21に取り付けるには、先ず、支持部材21の上方で、支持ワイヤ20を取り囲むように第1スリーブ半部33A、第2スリーブ半部33Bを整合させ、これらの取付プレート33C同士をボルト、ナットを介して結合させる。かかる作業に先立って、或いは、その後に、各スリーブ半部の保持プレート32Aの案内ローラ支持フレーム31Aと、保持プレート32Bの案内ローラ支持フレーム31Aとを、環状フレーム31の一部を構成する連結フレーム31Bによってボルト、ナットを介して連結し、各案内ローラ支持フレーム31Aにボルト、ナットを介して案内ローラ35を取り付ける。
続いて、既に説明した仕方で、保持プレート32に電気ケーブルクランプ部材40を必要個数取り付け、電気ケーブルクランプ部材40に電機ケーブルECを取り付ける。かかる作業に先立って、或いは、その後に、第1スリーブ半部33Aに取り付けられている案内ローラ支持フレーム31Aと、これに隣接した、第2スリーブ半部33Bに取り付けられている案内ローラ支持フレーム31Aとを連結フレーム31Bによってボルト、ナットを介して連結する。
以降、同様な作業を繰り返して、支持ワイヤ20に必要な長さの電機ケーブルECを取り付ける。
その後、支持ワイヤ20の先端を、ナセル13又はケーブル配線ラック15に取り付けたウインチから延びる引っ張りワイヤに取り付け、ウインチを駆動させて支持ワイヤ20を引っ張り上げ、電機ケーブルECの先端部をナセル電気機器16に接続し、支持ワイヤ20の先端部、すなわち、上端部をウインチの引っ張りワイヤから取り外して、ナセル13に、或いは、この実施形態におけるように、ケーブル配線ラック15の下部に固定する。最後に、支持ワイヤ20の下端部を、既に述べたように、この実施形態ではタワー電気機器17に取り付ける。
以降、同様な作業を繰り返して、支持ワイヤ20に必要な長さの電機ケーブルECを取り付ける。
その後、支持ワイヤ20の先端を、ナセル13又はケーブル配線ラック15に取り付けたウインチから延びる引っ張りワイヤに取り付け、ウインチを駆動させて支持ワイヤ20を引っ張り上げ、電機ケーブルECの先端部をナセル電気機器16に接続し、支持ワイヤ20の先端部、すなわち、上端部をウインチの引っ張りワイヤから取り外して、ナセル13に、或いは、この実施形態におけるように、ケーブル配線ラック15の下部に固定する。最後に、支持ワイヤ20の下端部を、既に述べたように、この実施形態ではタワー電気機器17に取り付ける。
上述した、風力発電装置10への電気ケーブルECの設置方法によれば、従来技術で説明した風力発電装置1で要求される作業、特に、タワーに間隔を隔てて、電機ケーブルECを保持するためのトレー9を設置する作業や、これらのトレー9に電機ケーブルECを取り付ける作業というような、高所作業を不要とすることができる。
尚、電機ケーブルECを或る電気ケーブルクランプ部材40でクランプした後、その下方において次の電気ケーブルクランプ部材40でクランプする前に、図3に示すように、支持ワイヤ20の支持部材21と、ケーブル保持部材30又は30Aの蓋部材34との間にスペーサー50を介在させるのが好ましい。このスペーサー50を介在させることによって、電機ケーブルECは上方において既にクランプされた箇所との間で弛みを持つことになり、この弛みは、タワー10に対してナセル13が回転し、電機ケーブルECが捩れることによって電機ケーブルECに引っ張り上げ力が加えられた場合でも、電機ケーブルECが伸長し、損傷してしまうのを防ぐのに役立つ。
尚、電機ケーブルECを或る電気ケーブルクランプ部材40でクランプした後、その下方において次の電気ケーブルクランプ部材40でクランプする前に、図3に示すように、支持ワイヤ20の支持部材21と、ケーブル保持部材30又は30Aの蓋部材34との間にスペーサー50を介在させるのが好ましい。このスペーサー50を介在させることによって、電機ケーブルECは上方において既にクランプされた箇所との間で弛みを持つことになり、この弛みは、タワー10に対してナセル13が回転し、電機ケーブルECが捩れることによって電機ケーブルECに引っ張り上げ力が加えられた場合でも、電機ケーブルECが伸長し、損傷してしまうのを防ぐのに役立つ。
スペーサー50は、支持ワイヤ20に取り付けられたときには全体的に円筒体であり、支持ワイヤ20に支持部材21を取り付けた後においても支持ワイヤ20に取り付けることができるように、垂直方向に2等分された2つの円筒体半部50A、50Bと、これらの円筒体半部に形成された周溝(図示せず)に嵌められるCリング51とからなる。
スペーサー50の上記取付は、例えば次のような仕方で行うことができる。すなわち、電機ケーブルECを或る電気ケーブルクランプ部材40でクランプした後、支持ワイヤ20をウインチで引き上げ、次の支持部材21にケーブル保持部材30又は30Aを取り付け、電機ケーブルECを電気ケーブルクランプ部材40でクランプする。その後、支持ワイヤを少し下げ、スペーサー50を取り付けて、電機ケーブルECにたるみを持たせる。この作業は、支持ワイヤ20及び電機ケーブルECを下から上へ通すことができる穴を持った作業台をタワー12の下部に設置して行うのが好ましい。この場合、上述したように支持ワイヤ20を下げるとき、ケーブル保持部材30又は30Aを作業台上に置載置することによって支持ワイヤ20のみを下げ、作業台の穴から下方に出た支持ワイヤ20の支持部材21にスペーサー50を取付ける。その後、再度、支持ワイヤ20を引き上げて、スペーサー50、支持部材21をスリーブ33に引き入れ、更に支持ワイヤ20を引き上げてケーブル保持部材30又は30Aを作業台から上方に引き上げる。
スペーサー50の上記取付は、例えば次のような仕方で行うことができる。すなわち、電機ケーブルECを或る電気ケーブルクランプ部材40でクランプした後、支持ワイヤ20をウインチで引き上げ、次の支持部材21にケーブル保持部材30又は30Aを取り付け、電機ケーブルECを電気ケーブルクランプ部材40でクランプする。その後、支持ワイヤを少し下げ、スペーサー50を取り付けて、電機ケーブルECにたるみを持たせる。この作業は、支持ワイヤ20及び電機ケーブルECを下から上へ通すことができる穴を持った作業台をタワー12の下部に設置して行うのが好ましい。この場合、上述したように支持ワイヤ20を下げるとき、ケーブル保持部材30又は30Aを作業台上に置載置することによって支持ワイヤ20のみを下げ、作業台の穴から下方に出た支持ワイヤ20の支持部材21にスペーサー50を取付ける。その後、再度、支持ワイヤ20を引き上げて、スペーサー50、支持部材21をスリーブ33に引き入れ、更に支持ワイヤ20を引き上げてケーブル保持部材30又は30Aを作業台から上方に引き上げる。
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく以下のような種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、ケーブル保持部材30、30Aを支持ワイヤ20の支持部材21で支持していたけれども、この支持部材21を備えた支持ワイヤ20をチェーンと置換しても良い。この変形実施形態では、ケーブル保持部材30、30Aの蓋部材34に形成される穴はチェーンを構成する各コマの平面形状に対応した、例えば、扁平の楕円形状である。
例えば、上記実施形態では、ケーブル保持部材30、30Aを支持ワイヤ20の支持部材21で支持していたけれども、この支持部材21を備えた支持ワイヤ20をチェーンと置換しても良い。この変形実施形態では、ケーブル保持部材30、30Aの蓋部材34に形成される穴はチェーンを構成する各コマの平面形状に対応した、例えば、扁平の楕円形状である。
上述した実施形態では、本発明を風力発電装置に適用して説明したけれども、第1固定構造体と、この第1固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた第2回転構造体とを有し、第1固定構造体に設置された電気機器と第2回転構造体に設置された電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体一般に用いることができる。
10 風力発電装置(構造体)
12 タワー(固定構造体)
13 ナセル(回転構造体)
16 ナセル電気機器(回転構造体電気機器)
17 タワー電気機器(固定構造体電気機器)
EC 電機ケーブル
20 支持ワイヤ(支持ワイヤ手段)
30、30A 電気ケーブル保持部材
12 タワー(固定構造体)
13 ナセル(回転構造体)
16 ナセル電気機器(回転構造体電気機器)
17 タワー電気機器(固定構造体電気機器)
EC 電機ケーブル
20 支持ワイヤ(支持ワイヤ手段)
30、30A 電気ケーブル保持部材
Claims (9)
- 固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体であって、
上端部が前記回転構造体に取り付けられ、下端部が前記固定構造体に取り付けられた支持ワイヤ手段と、
該支持ワイヤ手段で回転自在に支持され、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブル保持部材とを有する、
前記構造体。 - 前記電気ケーブル保持部材は、
前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持ワイヤ手段に係合する蓋部材を備え、
前記案内スリーブから外方に延びる保持プレートと、
該保持プレートに取り付けられ、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブルクランプ部材と
を有する、請求項1記載の構造体。 - 前記電気ケーブル保持部材は、前記案内スリーブから直径方向外方に延びる少なくとも一対の前記保持プレートと、これらの保持プレートの外端部を連結する環状フレームとを有する、請求項2記載の構造体。
- 前記固定構造体電気機器と前記回転構造体電気機器との間で前記構造体に、該構造体を垂直方向に区分するフロアが設けられ、該フロアには前記電気ケーブル及び前記支持ワイヤ手段が通って延びる挿通孔が形成され、
前記電気ケーブル保持部材が、前記支持ワイヤ手段とほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができる案内ローラを前記環状フレームの外面に有し、前記案内ローラを備える前記電気ケーブル保持部材は、前記案内ローラが前記挿通孔を構成する前記フロアの内端面に面するように、前記挿通孔に配置される、請求項3記載の構造体。 - 固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体に、前記電気ケーブルを設置するための電気ケーブル設置装置であって、
前記回転構造体と前記固定構造体との間に延びる支持ワイヤ手段で回転自在に支持され、前記電気ケーブルを保持するための電気ケーブル保持部材を有し、
該電気ケーブル保持部材は、
前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持ワイヤ手段に係合する蓋部材を備え、
前記案内スリーブから外方に延びる保持プレートと、
該保持プレートに取り付けられ、前記電気ケーブルを保持する電気ケーブルクランプ部材と
を有する、前記電気ケーブル設置装置。 - 前記電気ケーブル保持部材は、前記案内スリーブから直径方向外方に延びる少なくとも一対の前記保持プレートと、これらの保持プレートの外端部を連結する環状フレームとを有する、請求項5記載の電気ケーブル設置装置。
- 前記電気ケーブル保持部材が、前記電気ケーブルとほぼ平行に延びる軸線を中心に回転することができる案内ローラを前記環状フレームの外面に有する、請求項6記載の電気ケーブル設置装置。
- 固定構造体と、該固定構造体の上部に回転自在に取り付けられた回転構造体とを有し、前記固定構造体に設置された固定構造体電気機器と前記回転構造体に設置された回転構造体電気機器とが電気ケーブルによって接続される構造体に、前記電気ケーブルを設置する電気ケーブル設置方法であって、
支持ワイヤ手段に支持部材を設け、
前記支持ワイヤ手段の支持部材に電気ケーブル保持部材を回転自在に取り付けることを含み、前記電気ケーブル保持部材は、前記支持ワイヤ手段が中を通る案内スリーブを有し、該案内スリーブは、該案内スリーブが前記支持ワイヤ手段で支持されるように、前記支持部材に係合する蓋部材を備え、前記案内スリーブからは外方に保持プレートが延び、
該保持プレートに前記電気ケーブルを保持し、
前記支持ワイヤ手段の上端部を前記回転構造体まで持ち上げて、該回転構造体に固定し、
前記支持ワイヤ手段の下端部を固定構造体前記に取り付ける、
ことを含む、電気ケーブル設置方法。 - 前記保持プレートに前記電気ケーブルを保持した後、前記支持ワイヤ手段の前記支持部材と前記案内スリーブの前記蓋部材との間にスペーサを介在させることを含む、請求項8記載の電気ケーブル設置方法。
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