海上風電場集電海纜出i/j型管后的保護結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋工程領域，尤其涉及近海、潮間帶海上風電場集電海纜出I/J型管后的保護結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]海上風電是一種重要的清潔能源，由于其具有風速較高、風頻穩(wěn)定、切變小、資源豐富、不占土地、適宜大規(guī)模開發(fā)等特點，且海上風電靠近經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，距離電力負荷中心近，電力消納能力強，不存在接入和限電問題等優(yōu)點，近年來不斷的規(guī)?；l(fā)展。
[0003]海底海纜是海上風電場風機與風機之間聯(lián)網(wǎng)送電以及風場向大陸電網(wǎng)輸電的重要設備。風場內(nèi)集電海纜出I/J型管后，通過沖埋方式埋入海床面以下，在J型管出口與埋入海床下這一段海纜往往是懸空的，并且隨著海水長期的沖刷作用，海纜懸空段會越來越長，在洋流、涌、浪作用下懸空段的海纜長期處于擺動狀態(tài)。除了風場內(nèi)集電海纜出I/J型管處海纜懸空問題外，風電場中的主海纜或者集電海纜由于路徑地質(zhì)原因、局部水流原因、拖錨原因以及其他原因，也會導致海纜在長期運行后發(fā)生局部段的懸空造成海纜長期處于擺動問題。懸空段的海纜長期處于擺動狀態(tài)會對海底海纜的使用壽命會產(chǎn)生很大的影響，嚴重的會造成J型管固定端連接點疲勞斷裂，海纜與J型管出口處鋼結(jié)構(gòu)的長期摩擦也造成海纜磨損最終導致海纜斷裂。目前在國內(nèi)外海上風電場工程故障70%與海纜破壞有著直接或間接的關系。
[0004]傳統(tǒng)技術中，主要提出了三種解決以上問題的方案:(I)將I/J型管出口位置設置于海床面以下一定深度(埋深根據(jù)具體條件計算分析確定)，使海纜不漏出原始海床面，即提前考慮了海床的沖刷預留深度，但是采用這種深埋法施工十分不便；(2)或者在海纜出I/J形管后，采用拋水泥沙袋或者拋石的方案進行防沖刷，但此方案由于環(huán)保要求往往很難實施；(3)或者采用專用的柔性多節(jié)保護管裝置對海纜進行保護，但此套裝置成本非常高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]基于此，針對上述的問題，本實用新型提出一種海上風電場集電海纜出基礎I/J型管的保護結(jié)構(gòu)，解決了海纜懸空無防護的問題，同時還解決了傳統(tǒng)技術中采用深埋法施工不便以及二次掏刷問題，沙袋壓載固定不牢固以及二次掏刷問題，柔性保護管方案價格昂貴冋題。
[0006]其技術方案如下:
[0007]—種海上風電場集電海纜出I/J型管后的保護結(jié)構(gòu)，包括設置于懸空段海纜下方的混凝土密封膜袋，所述混凝土密封膜袋中灌設有混凝土 ；設置于所述混凝土密封膜袋側(cè)面的灌漿孔，以及多個并排設置于所述混凝土密封膜袋頂部的海纜固定扣。
[0008]通過將混凝土密封膜袋設置在懸空段海纜下方，并在混凝土密封膜袋側(cè)面設置灌漿孔，可通過該灌漿孔往混凝土密封膜袋中灌設混凝土漿料，將懸空段海纜支撐起來，使懸空段海纜不再懸空。另外，通過在混凝土密封膜袋上設置海纜固定扣，可將海纜固定于混凝土密封膜袋上。從而實現(xiàn)對懸空段海纜的支撐和固定，避免海纜懸空而發(fā)生擺動。
[0009]下面對其進一步技術方案進行說明:
[0010]進一步地，所述混凝土密封膜袋設置為單層或多層，且所述混凝土密封膜袋采用致密耐磨有彈性的材質(zhì)制作。根據(jù)需要，可在懸空段海纜下設置單層或多次的混凝土密封膜袋，可更好地實現(xiàn)對懸空段海纜的支撐和固定。另外，選用采用致密耐磨有彈性的材質(zhì)制作混凝土密封膜袋，可使混凝土密封膜袋防水性能擴張性能好，而且耐磨不易破損，使灌漿順利可靠。
[0011]進一步地，所述灌漿孔設置于所述混凝土密封膜袋側(cè)面中心位置處，且所述灌漿孔具有自密封性。將灌漿孔設置在中心位置，可使?jié){料在混凝土密封膜袋中均勻流動成型。另外，灌漿孔具有自密封性，需要一段灌漿壓力才能灌注，不會使海水進入，影響混凝土灌漿成型過程。
[0012]進一步地，所述海纜固定扣設置為環(huán)形扣狀，且所述海纜固定扣采用高強度尼龍帶制作。將海纜固定扣設置為環(huán)形扣狀，可將海纜穿設在環(huán)形海纜固定扣中心，能在兩個方向上對海纜進行約束，使海纜固定可靠。
[0013]本實用新型具有如下突出的優(yōu)點:
[0014]1、可以實現(xiàn)懸空段海纜的保護和受力傳遞作用，從根本上解決了該段海纜懸空無防護的問題，同時還解決了傳統(tǒng)技術中采用深埋法施工不便以及二次掏刷問題，沙袋壓載固定不牢固以及二次掏刷問題，以及柔性保護管方案價格昂貴問題。
[0015]2、另外，還從根本上解決了海底電纜與J形管喇叭口邊緣磨損問題以及后續(xù)二次沖刷再修復問題，使海纜的使用壽命得到了很大的提升，確保了海上風電場運行的可靠性與安全性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例中所述海上風電場集電海纜出基礎I/J型管處的海纜沖刷懸空的示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例中對所述海上風電場集電海纜出基礎I/J型管處懸空段海纜進行支撐固定的示意圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例中所述海上風電場集電海纜受沖刷后懸空的示意圖；
[0019]圖4是本實用新型實施例中對所述海上風電場集電海纜的懸空段海纜進行支撐固定的不意圖；
[0020]圖5是本實用新型實施例中所述混凝土密封膜袋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是本實用新型實施例中所述混凝土密封膜袋固定懸空段海纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]10-基礎粧基，20-1/J型管，22-1/J型管管口，30-沖刷坑，100-混凝土密封膜袋，110-灌漿孔，120-海纜固定扣，130-混凝土，200-海纜，210-懸空段海纜。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。
[0025]如圖1所示，對于正在建設的海上風電場新工程或者已經(jīng)建好的海上風電場工程，設置在基礎粧基10上的海纜200穿設在I/J型管20中，海纜200從I/J型管管口 22引出并埋入到海床中，在靠近基礎粧基10處因為海流沖刷形成沖刷坑30，會導致從I/J型管管口 22到埋入海床之間的一段海纜200發(fā)生懸空，即產(chǎn)生一段懸空段海纜210。如圖2所示，本實用新型提供一種海上風電場集電海纜出I/J型管后的保護結(jié)構(gòu)，可對懸空段海纜210進行支撐和固定，避免該懸空段海纜210發(fā)生擺動而引發(fā)海纜200破壞導致海上風電場故障。另外，也能使海纜200不與喇叭狀的I/J型管管口 22接觸，避免海纜200與I/J型管管口 22的摩擦磨損。
[0026]另外，如圖3所示，對于埋設在海床中的海纜200，由于海流的沖刷作用，也會形成沖刷坑30，從而使一段海纜200懸空漏出于該沖刷坑30形成懸空段海纜210，在海流的持續(xù)沖擊下該懸空段海纜210也會發(fā)生擺動。如圖4所示，本實用新型也提供一種海上風電場集電海纜出I/J型管后的保護結(jié)構(gòu)，可對懸空段海纜210進行支撐和固定，從而避免該懸空段海纜210發(fā)生擺動。
[0027]如圖5至圖6所示，上述的海上風電場集電海纜出I/J型管后的保護結(jié)構(gòu)包括設置于懸空段海纜210下方的混凝土密封膜袋100，混凝土密封膜袋100中灌注混凝土 130。而且，根據(jù)需要可將混凝土密封膜袋100設置為單層或多層，且混凝土密封膜袋100采用致密耐磨有彈性的材質(zhì)制作，如耐磨塑料或耐磨橡膠。根據(jù)需要，可在懸空段海纜210下設置單層或多次的混凝土密封膜袋100，可更好地實現(xiàn)對懸空段海纜210的支撐和固定。另外，選用采用致密耐磨有彈性的材質(zhì)制作混凝土密封膜袋100，可使混凝土密封膜袋100防水性能擴張性能好，而且耐磨不易破損，使灌漿順利可靠。
[0028]另外，在混凝土密封膜袋100側(cè)面設置有灌漿孔110，并將該灌漿孔110設置于混凝土密封膜袋100側(cè)面中心位置處，且該灌漿孔110具有自密封性。