KR20140006672A

KR20140006672A - 풍력 발전기의 하부 구조물

Info

Publication number: KR20140006672A
Application number: KR1020120074177A
Authority: KR
Inventors: 이재강
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-16
Also published as: KR101400151B1

Abstract

풍력 발전기의 하부 구조물이 개시된다. 개시된 풍력 발전기의 하부 구조물은 해상에 풍력 발전기를 설치하기 위한 것으로서, 베이스 구조체와, 베이스 구조체에 설치되며 전기 설비가 구비된 플랫폼이 장착될 수 있는 내부 공간을 지닌 플랫폼 장착부와, 베이스 구조체에 설치되며 해저에서 들어 올려진 그리드 케이블을 가이드 하는 케이블 가이드부와, 케이블 가이드부에 장착되며 그리드 케이블을 고정하는 케이블 고정부와, 베이스 구조체에 설치되며 케이블 고정부에 고정된 그리드 케이블의 끝 단부를 수직으로 세워지게 지지하는 케이블 지지유닛을 포함할 수 있다.

Description

풍력 발전기의 하부 구조물 {UNDER STRUCTURE FOR WIND POWER GENERATOR}

본 발명의 실시예는 풍력 발전기의 하부 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상에 풍력 발전기를 설치하기 위한 풍력 발전기의 하부 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 풍력 발전기(당 업계에서는 통상적으로 “풍력 터빈” 이라고도 한다)는 공기의 운동 에너지 즉, 바람 자원으로부터 얻어진 에너지를 회전 에너지로 변환한 후 전기 에너지로 변환하는 일종의 전력 변환 시스템이다.

이러한 풍력 발전기는 수직으로 세워지는 타워(tower)와, 타워의 상단부에 회전 가능하게 설치되는 너셀(nacelle)과, 너셀의 전방에 설치되는 블레이드 타입의 로터(rotor)로 구성된다.

여기서, 너셀의 내부에는 로터의 구동에 의해 작동되는 발전기와, 발전기에서 생산된 전력을 공급에 알맞은 형태로 변환하는 전력 변환기를 구비하고 있다. 이 경우, 전력 변환기에서 출력된 전력은 전력 케이블을 통해 타워 하부의 전기 설비를 거쳐 육상 발전소 등의 사용처로 송전된다.

한편, 해상 풍력 발전기의 경우는 그리드 케이블을 통해 해저에서 육상으로 전력을 송전하는데, 이러한 해상 풍력 발전기의 시공은 우선적으로 그리드 케이블 설치를 위한 해저 케이블링 공사를 한다.

그리고, 하부 구조물을 해저 면에 설치하며, 전기 설비가 설치된 플랫폼을 하부 구조물의 상부에 장착한 후, 타워를 조립하고 그 타워에 너셀과 로터를 조립한다.

여기서, 그리드 케이블은 플랫폼이 하부 구조물에 장착되기 전 해저에서 들어 올려져 하부 구조물에 고정되고, 그 하부 구조물에 플랫폼이 조립된 상태에서 플랫폼의 전기 설비와 전기적으로 연결될 수 있다.

그런데, 종래 기술에서는 하부 구조물에 그리드 케이블을 설치한 후, 전기 설비가 설치된 플랫폼을 하부 구조물에 조립하므로, 하부 구조물에 고정된 그리드 케이블과 플랫폼의 간섭으로 인해 전기 설비와 그리드 케이블의 연결 작업이 어려워질 수 있다.

즉, 종래 기술에서는 그리드 케이블을 하부 구조물의 상부로 들어 올려놓고 고정하는데, 플랫폼의 전기 설비와 연결될 여유 길이를 남겨두고 하부 구조물의 상부에 그리드 케이블을 고정하고 있다. 이에 하부 구조물의 플랫폼 장착 시, 그리드 케이블의 연결될 부분과 플랫폼의 간섭이 일어나게 나게 되는 것이다.

또한, 종래 기술에서는 그리드 케이블을 하부 구조물의 상부에 고정하며, 전기 설비와 연결될 여유 길이를 확보해야 하므로, 전체 그리드 케이블의 길이가 증가하게 되고, 케이블 길이의 증가에 따른 풍력 발전 설비의 전체 시공비가 증가하게 된다.

본 발명의 실시예들은 간단한 구성으로서 플랫폼의 조립 시 전기 설비와 그리드 케이블 간의 간섭을 회피할 수 있도록 한 풍력 발전기의 하부 구조물을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 플랫폼의 조립 전에 그리드 케이블을 전기 설비에 원활히 연결할 수 있는 조건을 만듦으로써 플랫폼의 해상 설치 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 그리드 케이블의 길이 마진을 줄일 수 있도록 한 풍력 발전기의 하부 구조물을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물은 해상에 풍력 발전기를 설치하기 위한 것으로서, ⅰ)베이스 구조체와, ⅱ)상기 베이스 구조체에 설치되며, 전기 설비가 구비된 플랫폼이 장착될 수 있는 내부 공간을 지닌 플랫폼 장착부와, ⅲ)상기 베이스 구조체에 설치되며, 해저에서 들어 올려진 그리드 케이블을 가이드 하는 케이블 가이드부와, ⅳ)상기 케이블 가이드부에 장착되며, 상기 그리드 케이블을 고정하는 케이블 고정부와, ⅴ)상기 베이스 구조체에 설치되며, 상기 케이블 고정부에 고정된 그리드 케이블의 끝 단부를 수직으로 세워지게 지지하는 케이블 지지유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 플랫폼 장착부는 상기 내부 공간이 구비된 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 플랫폼 장착부는 상기 플랫폼을 그리드 케이블의 끝 단부 측으로 가이드할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 그리드 케이블의 끝 단부는 상기 플랫폼 장착부의 내부에서 상기 전기 설비에 수직으로 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 케이블 가이드부는 상기 베이스 구조체를 관통하여 설치되는 가이드 파이프를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 케이블 고정부는 상기 케이블 가이드부의 내측에 고정되게 설치되며, 상기 그리드 케이블을 압박하는 케이블 시일을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 케이블 지지유닛은 상기 케이블 가이드부에 대응하여 상기 베이스 구조체에 수직 방향으로 고정되게 설치되는 케이블 지지로드와, 상기 케이블 지지로드와 상기 그리드 케이블의 끝 단부를 묶는 바인딩부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 케이블 지지로드는 원형의 바아 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 케이블 지지로드는 볼트를 통해 상기 베이스 구조체에 체결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서, 상기 바인딩부재는 케이블 타이 혹은 바인드 로프로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물은, 상기 베이스 지지체의 상부에 타워를 조립하고 그 타워에 풍력 발전기를 구성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물은, 그리드 케이블이 해저에 설치된 후 그 해저 면에 설치되며, 풍력 발전기의 각종 설비가 조립되는 것으로서, 해저에서 들어 올려진 그리드 케이블의 끝 단부가 수직 방향으로 세워지며 고정되고, 전기 설비가 구비된 플랫폼이 수직 방향으로 조립되며, 상기 그리드 케이블의 끝 단부가 상기 전기 설비에 수직으로 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예는 플랫폼 장착부에 플랫폼이 조립되기 전, 그리드 케이블의 끝 단부를 플랫폼 장착부의 내측에서 수직 방향으로 세워 놓을 수 있으므로, 플랫폼 장착부에 대한 플랫폼의 조립 시 그리드 케이블의 끝 단부가 플랫폼의 전기 설비에 자연스럽게 결합됨으로써 전기 설비와 그리드 케이블 간의 간섭을 회피할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 전기 설비와 그리드 케이블의 원활한 연결 작업을 도모할 수 있으며, 플랫폼의 해상 설치 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 그리드 케이블의 끝 단부를 플랫폼의 전기 설비에 연결될 수 있는 설정된 길이로 수직하게 세워 놓고, 그리드 케이블을 전기 설비에 원활하게 조립할 수 있는 조건을 만들어 줌으로써 그리드 케이블의 길이 마진을 줄일 수 있고, 이로 인해 풍력 발전기의 시공 원가를 절감할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물의 적용 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물을 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물을 도시한 단면 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

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. 그리고 명세서에 기재된 “... 부", "...부재”, “...유닛” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물의 적용 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하부 구조물(100)은 바람이 가진 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환시킨 뒤 이를 이용하여 전력을 생산하는 풍력 발전기(1)를 설치하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 하부 구조물(100)은 해상에 풍력 발전기(1)를 설치하기 위한 것으로, 해저에서 육상으로 전력을 전송하는 그리드 케이블(3)을 해저에 케이블링 공사한 후에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 하부 구조물(100)에는 크레인(도면에 도시되지 않음)을 통해 해저에서 들어 올려진 그리드 케이블(3)이 고정되며, 그리드 케이블(3)과 연결되는 전기 설비(5: 이하 도 2 참조) 등이 구비된 플랫폼(7: 이하 도 2 참조)이 조립될 수 있다.

상기에서 플랫폼(7)에 설치된 전기 설비(5)는 풍력 발전기(1)에서 생산된 전력을 육상 발전소 등의 사용처로 송전하기 위한 것으로, 그리드 케이블(3)을 연결하는 연결 장비로서의 스위치 기어 판넬이 구비될 수 있다.

이러한 전기 설비(5)를 지닌 플랫폼(7)은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 풍력 발전기용 플랫폼 구조물로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 풍력 발전기(1)는 내부 통로를 지니며 하부 구조물(100)에 수직으로 세워지는 타워(2)와, 타워(2)의 상단부에 회전 가능하게 설치되는 너셀(4)과, 너셀(4)에 회전 가능하게 설치되는 블레이드 타입의 로터(6)를 포함하고 있다.

상기 타워(2)의 내부 통로에는 너셀(4)과 연결되는 전력 케이블들(도면에 도시되지 않음)이 통과한다.

그리고, 상기 너셀(4)에는 로터(6)의 구동에 의해 작동되는 발전기(도면에 도시되지 않음)와, 발전기에서 생산된 전력을 공급에 알맞은 형태로 변환하는 전력 변환기(도면에 도시되지 않음)가 설치될 수 있다.

여기서, 상기 전력 케이블들은 타워(2)의 내부 통로를 통해 하방으로 연장되며, 하부 구조물(100)의 전기 설비(5)와 전기적으로 연결될 수 있다.

즉, 상기 너셀(4)의 전력 변환기에서 출력된 전력은 전력 케이블들을 통해 하부 구조물(100)의 전기 설비(5)에 공급되고, 그리드 케이블(3)을 통해서 육상으로 송전될 수 있다.

이러한 풍력 발전기(1)의 기본적인 구성은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 풍력 터빈 발전기의 기본적인 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기의 하부 구조물(100)은 플랫폼(7)의 조립 시, 전기 설비(5)와 그리드 케이블(3) 간의 간섭을 회피하여 전기 설비(5)와 그리드 케이블(3)의 원활한 연결 작업을 도모할 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 플랫폼(7)의 조립 전에 그리드 케이블(3)을 전기 설비(5)에 원활히 연결할 수 있는 조건을 만듦으로써 플랫폼(7)의 해상 설치 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 그리드 케이블(3)에 대한 길이의 마진을 줄여 원가 및 시공비를 절감할 수 있는 풍력 발전기의 하부 구조물(100)을 제공한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하부 구조물의 부분 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하부 구조물의 단면 구성도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 풍력 발전기용 하부 구조물(100)은 기본적으로, 베이스 구조체(10), 플랫폼 장착부(30), 케이블 가이드부(50), 케이블 고정부(70), 및 케이블 지지유닛(90)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서, 상기 베이스 구조체(10)는 하기에서 설명될 주요 구성 요소를 설치하기 위한 것으로, 이들 구성 요소들을 지지하는 각종 부속 설비들을 구비할 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 설비들을 베이스 구조체(10)로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

상기 베이스 구조체(10)는 해저의 기초 구조물에 설치되는 것으로, 소정 높이의 트러스 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 플랫폼 장착부(30)는 베이스 구조체(10)의 상부에 설치되는 바, 위에서 언급한 바 있듯이 전기 설비(5)가 구비된 플랫폼(7)을 베이스 구조체(10)의 상부에 조립하기 위한 것이다.

상기 플랫폼 장착부(30)는 플랫폼(7)을 뒤에서 더욱 설명될 그리드 케이블(3)의 끝 단부 측으로 가이드 하는 기능을 하게 된다. 이러한 플랫폼 장착부(30)는 상,하단이 개방된 원통 형상으로 이루어지며, 플랫폼(7)이 장착될 수 있는 내부 공간을 형성하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 케이블 가이드부(50)는 플랫폼(7)이 플랫폼 장착부(30)에 조립되기 전, 크레인을 통해 해저에서 들어 올려진 그리드 케이블(3)을 가이드 하기 위한 것이다.

상기 케이블 가이드부(50)는 베이스 구조체(10)에 설치되는 바, 예를 들면 베이스 구조체(10)의 상부면을 관통하여 설치되는 가이드 파이프(51)를 포함할 수 있다.

상기 가이드 파이프(51)는 베이스 구조체(10)를 관통한 상태로 그 상부면에 용접식으로 고정되게 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 케이블 고정부(70)는 케이블 가이드부(50)를 통해 베이스 구조체(10)를 통과하여 플랫폼 장착부(30)로 인입된 그리드 케이블(3)의 상부를 고정 및 실링하기 위한 것이다.

상기 케이블 고정부(70)는 케이블 가이드부(50)의 가이드 파이프(51) 내측에 장착된다. 상기 케이블 고정부(70)는 가이드 파이프(51)의 내측에 고정되게 설치되며 그리드 케이블(3)을 압박하는 케이블 시일(71)을 포함할 수 있다.

상기 케이블 시일(71)은 가이드 파이프(51)의 내측에서 그리드 케이블(3)의 외주면을 지지하며 웨지(wedge)와 같은 스테이(73)를 통해 그리드 케이블(3)을 압박할 수 있는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 케이블 고정부(70)에 고정된 그리드 케이블(3)의 끝 단부는 플랫폼(7)의 전기 설비(5)에 연결될 수 있는 정도의 설정된 길이로서 케이블 가이드부(50)로 인출될 수 있다.

이러한 케이블 시일(71)은 당 업계에서 통상적으로 “인서트” 라고도 하며, 록스텍(Roxtec)사에서 개시한 공지 기술의 케이블 실링유닛으로 이루어지는 바, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 케이블 지지유닛(90)은 플랫폼(7)이 플랫폼 장착부(30)에 조립되기 전, 케이블 고정부(70)에 고정된 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 수직으로 세워지게 지지할 수 있는 구성으로 이루어진다.

상기 케이블 지지유닛(90)은 베이스 구조체(10)에 설치되는 바, 케이블 지지로드(91)와 바인딩부재(95)를 포함할 수 있다.

상기 케이블 지지로드(91)는 케이블 가이드부(50)에 대응하여 베이스 구조체(10)의 상부면에 수직 방향으로 고정되게 설치된다. 상기 케이블 지지로드(91)는 원형의 바아(bar) 형태로 이루어지며, 하단부에 플랜지(93)를 형성하고 있다.

이러한 케이블 지지로드(91)는 볼트(B)를 통해 베이스 구조체(10)의 상부면에 체결되며, 그 상부면에 수직 방향으로 배치될 수 있다.

즉, 상기 케이블 지지로드(91)는 플랜지(93)에 볼트(B)가 결합되고, 그 볼트(B)가 베이스 구조체의 상부면에 체결되면서 고정되게 설치될 수 있다.

상기 바인딩부재(95)는 케이블 고정부(70)에 고정된 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 케이블 지지로드(91)를 따라 수직 방향으로 세우며 케이블 지지로드(91)에 고정시키기 위한 것이다.

상기 바인딩부재(95)는 케이블 지지로드(91)와 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 묶을 수 있는 케이블 타이 또는 바인드 로프를 포함할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 하부 구조물(100)을 이용한 풍력 발전기(1) 및 그리드 케이블(3)의 설치 방법을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 해저에서 육상으로 전력을 전송하는 그리드 케이블(3)을 해저에 설치한다.

그리고 나서, 베이스 구조체(10)를 해저의 기초 구조물에 설치한 후, 크레인으로 그리드 케이블(3)을 끌어 올리면, 그리드 케이블(3)의 상부는 케이블 가이드부(50)를 관통하여플랫폼 장착부(30)의 내측으로 인입된다.

이 때, 상기 그리드 케이블(3)의 상부는 후 공정에서 플랫폼(7)의 전기 설비(5)에 연결될 수 있는 정도의 설정된 길이로 케이블 가이드부(50)를 통해 플랫폼 장착부(30)의 내측으로 인출될 수 있다.

이 후, 본 발명의 실시예에서는 상기 플랫폼 장착부(30)로 인입된 그리드 케이블(3)의 상부를 케이블 고정부(70)의 케이블 시일(71)로서 케이블 가이드부(50)에 고정시킨다.

여기서, 상기 케이블 시일(71)은 가이드 파이프(51)의 내측에서 그리드 케이블(3)의 외주면을 지지하고, 스테이(73)를 통해 그리드 케이블(3)을 압박하며 그리드 케이블(3)을 가이드 파이프(51)에 고정시킬 수 있다.

이어서, 본 발명의 실시예에서는 케이블 지지유닛(90)의 케이블 지지로드(91)를 베이스 구조체(10)의 상부면에 볼트(B)로서 수직 방향으로 고정되게 설치한다.

즉, 상기 케이블 지지로드(91)는 플랜지(93)에 볼트(B)가 결합되고, 그 볼트(B)가 베이스 구조체(10)의 상부면에 체결되면서 수직 방향으로 고정되게 설치될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에서는 바인딩부재(95)를 이용하여 케이블 지지로드(91)와 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 묶어 준다.

그러면, 상기 그리드 케이블(3)은 바인딩부재(95)에 의해 케이블 지지로드(91)에 지지된 상태로, 그 케이블 지지로드(91)를 따라 수직 방향으로 세워지게 된다.

상기와 같이 베이스 구조체(10)의 상부면에 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 수직 방향으로 세운 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 후 공정으로서 전기 설비(5)가 구비된 플랫폼(7)을 플랫폼 장착부(30)에 조립한다.

여기서, 상기 플랫폼(7)은 플랫폼 장착부(30)의 내부 공간으로 가이드되면서 그리드 케이블(3)의 끝 단부 측으로 진입할 수 있다.

이러는 과정에, 상기 플랫폼 장착부(30)의 내부에서 수직 방향으로 세워진 그리드 케이블(3)의 끝 단부는 전기 설비(5)의 스위치 기어 판넬에 수직으로 결합될 수 있다.

이 후, 그리드 케이블(3)을 지지하고 있는 바인딩부재(95)와 케이블 지지로드(91)를 해체한 후, 전기 설비(5)와 그리드 케이블(3)의 전기적인 연결 작업을 수행하게 되면, 하부 구조물(100)에 대한 플랫폼(7)과 그리드 케이블(3)의 설치 작업이 완료된다.

한편, 상기한 바와 같이 하부 구조물(100)에 플랫폼(7)과 그리드 케이블(3)을 설치하고 난 후, 본 발명의 실시예에서는 플랫폼 장착부(30)의 상측으로 타워(2)를 조립하고, 타워(2)의 상부 측에 너셀(4)과 로터(6)를 조립하게 되면, 하부 구조물(100)에 대한 풍력 발전기(1)의 설치 작업이 완료된다.

여기서, 상기 너셀(4) 내부의 전력 변환기와 플랫폼(7)의 전기 설비(5)는 타워(2)의 내부 통로로 연장되는 전력 케이블을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 하부 구조물(100)에 의하면, 플랫폼 장착부(30)에 플랫폼(7)이 조립되기 전, 그리드 케이블(3)의 상부를 플랫폼 장착부(30)의 내측에 케이블 고정부(70)를 통해 케이블 가이드부(50)에 고정시킬 수 있고, 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 케이블 지지유닛(90)을 통해 수직 방향으로 세워 놓을 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 플랫폼 장착부(30)에 대한 플랫폼(7)의 조립 시, 그리드 케이블(3)의 끝 단부가 플랫폼(7)의 전기 설비(5)에 자연스럽게 결합됨으로써 전기 설비(5)와 그리드 케이블(3) 간의 간섭을 회피할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 플랫폼(7)의 조립 시 전기 설비(5)와 그리드 케이블(3) 간의 간섭을 회피할 수 있으므로, 전기 설비와 그리드 케이블(3)의 원활한 연결 작업을 도모할 수 있으며, 플랫폼(7)의 해상 설치 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 그리드 케이블(3)의 끝 단부를 플랫폼(7)의 전기 설비(5)에 연결될 수 있는 설정된 길이로서 수직하게 세워 놓고, 그리드 케이블(3)을 전기 설비(5)에 원활하게 조립할 수 있는 조건을 만들어 줌으로써 그리드 케이블(3)의 길이 마진을 줄일 수 있고, 이로 인해 풍력 발전기의 시공 원가를 절감할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 풍력 발전기 2... 타워
3... 그리드 케이블 4... 너셀
5... 전기 설비 6... 로터
7... 플랫폼 10... 베이스 구조체
30... 플랫폼 장착부 50... 케이블 가이드부
51... 가이드 파이프 70... 케이블 고정부
71... 케이블 시일 73... 스테이
90... 케이블 지지유닛 91... 케이블 지지로드
93... 플랜지 95... 바인딩부재
B... 볼트

Claims

해상에 풍력 발전기를 설치하기 위한 하부 구조물로서,
베이스 구조체;
상기 베이스 구조체에 설치되며, 전기 설비가 구비된 플랫폼이 장착될 수 있는 내부 공간을 지닌 플랫폼 장착부;
상기 베이스 구조체에 설치되며, 해저에서 들어 올려진 그리드 케이블을 가이드 하는 케이블 가이드부;
상기 케이블 가이드부에 장착되며, 상기 그리드 케이블을 고정하는 케이블 고정부; 및
상기 베이스 구조체에 설치되며, 상기 케이블 고정부에 고정된 그리드 케이블의 끝 단부를 수직으로 세워지게 지지하는 케이블 지지유닛
을 포함하는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제1 항에 있어서,
상기 플랫폼 장착부는 상기 내부 공간이 구비된 원통 형상으로 이루어지는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제1 항에 있어서,
상기 플랫폼 장착부는 상기 플랫폼을 그리드 케이블의 끝 단부 측으로 가이드하며,
상기 그리드 케이블의 끝 단부는 상기 플랫폼 장착부의 내부에서 상기 전기 설비에 수직으로 결합되는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제1 항에 있어서,
상기 케이블 가이드부는,
상기 베이스 구조체를 관통하여 설치되는 가이드 파이프를 포함하는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제1 항에 있어서,
상기 케이블 고정부는,
상기 케이블 가이드부의 내측에 고정되게 설치되며, 상기 그리드 케이블을 압박하는 케이블 시일을 포함하는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제1 항에 있어서,
상기 케이블 지지유닛은,
상기 케이블 가이드부에 대응하여 상기 베이스 구조체에 수직 방향으로 고정되게 설치되는 케이블 지지로드와,
상기 케이블 지지로드와 상기 그리드 케이블의 끝 단부를 묶는 바인딩부재를 포함하는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제6 항에 있어서,
상기 케이블 지지로드는 원형의 바아 형태로 이루어지며, 볼트를 통해 상기 베이스 구조체에 체결되는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제6 항에 있어서,
상기 바인딩부재는 케이블 타이 혹은 바인드 로프로 이루어지는 풍력 발전기의 하부 구조물.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 지지체의 상부에 타워를 조립하고 그 타워에 풍력 발전기를 구성하는 풍력 발전기의 하부 구조물.
그리드 케이블이 해저에 설치된 후 그 해저 면에 설치되며, 풍력 발전기의 각종 설비가 조립되는 풍력 발전기의 하부 구조물에 있어서,
해저에서 들어 올려진 그리드 케이블의 끝 단부가 수직 방향으로 세워지며 고정되고,
전기 설비가 구비된 플랫폼이 수직 방향으로 조립되며, 상기 그리드 케이블의 끝 단부가 상기 전기 설비에 수직으로 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 하부 구조물.