KR20110135915A

KR20110135915A - 풍력 발전 장치

Info

Publication number: KR20110135915A
Application number: KR1020117012010A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 우에노; 요시아키 츠츠미
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-12-20
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: AU2010226903A1; KR101277856B1; WO2011121781A1; CA2717132A1; AU2010226903B2; EP2554838A4; BRPI1005501A2; JP5285708B2; EP2554838A1; CN102272445B; US20110162865A1; US8227695B2; JPWO2011121781A1; CN102272445A

Abstract

풍력 발전 장치가, 타워와, 타워 위에 탑재되는 나셀과, 타워의 내부에 있어서 나셀로부터 하방으로 매달린 적어도 1 개의 케이블과, 케이블을 둘러싸도록 케이블에 장착된 보호관과, 타워에 장착되고, 보호관에 대향하는 위치에 보호관을 둘러싸도록 형성된 케이블 흔들림 방지 서포트를 구비한다. 보호관은 케이블 흔들림 방지 서포트에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.

Description

풍력 발전 장치 {WIND TURBINE GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전 장치에 관한 것으로서, 특히, 풍력 발전 장치의 나셀로부터 매달린 케이블을 유지하기 위한 케이블 유지 구조에 관한 것이다.

풍력 발전 장치의 구조에 있어서의 하나의 특색은, 발전기, 피치 제어 시스템, 요 제어 시스템 등, 풍력 발전 장치를 구성하는 주요한 기기가 지상으로부터 떨어져 형성되는 것에 있다. 구체적으로는 타워 위에 방위각 방향으로 선회할 수 있는 나셀이 형성되고, 그 나셀에 발전기, 증속기, 피치 제어 시스템, 요 제어 시스템이 탑재된다.

나셀에 탑재된 기기와 지상에 형성되는 설비 (예를 들어, 구내 (構內) 송전선, SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) 등) 를 접속하기 위해서, 타워의 내부에는 케이블이 매달린다. 매달린 케이블에는 발전기에 접속되는 전력 케이블과, 나셀에 탑재되는 기기를 제어하기 위해서 사용되는 제어 케이블이 있다. 이들 케이블을 매달아 유지하는 케이블 유지 구조의 설계를 적절히 실시하는 것은, 풍력 발전 장치의 신뢰성의 향상에 있어서 중요하다.

케이블 유지 구조의 곤란성 중 하나는 나셀의 선회에 대한 대응이다. 나셀이 선회하면 케이블에 비틀림이 부여되기 때문에, 케이블 유지 구조는 이 케이블의 비틀림을 구조적으로 흡수하도록 설계하는 것이 바람직하다. 미국 특허 제 6,713,891 B2 는 상방으로 만곡된 플레이트를 갖는 고정 장치를 사용하여 케이블에 하방으로의 만곡 (downwards curve) 을 부여하여, 이 하방으로의 만곡에 의해 케이블의 비틀림을 흡수하는 케이블 유지 구조를 개시하고 있다. 미국 특허 제 6,713,891 B2 는, 또한 인접하는 케이블의 간격을 일정하게 유지하기 위한 케이블 유지 구조에 대해서도 개시하고 있다.

케이블 유지 구조의 곤란성 중 다른 하나는, 풍력 발전 장치를 운전하면 타워가 크게 흔들리고, 따라서 케이블이 크게 흔들리는 것이다. 케이블이 크게 흔들리면, 타워 내의 구조 부재 (예, 래더) 와 케이블이 접촉하여, 케이블이 손상될 우려가 있다. 미국 특허 출원 공개 제2009/0206610 A1 은, 타워 내에 래더를 덮는 제 1 케이블 가이드와, 케이블의 움직임을 제한하기 위한 통 형상의 제 2 케이블 가이드를 구비하는 풍력 발전 장치를 개시하고 있다.

그러나, 이들 공지된 케이블 유지 구조에는, 케이블의 손상 방지의 관점에서는 개량의 여지가 있다.

미국 특허 제6,713,891 B2 미국 특허 출원 공개 제2009/0206610 A1 미국 특허 제6,609,867

따라서, 본 발명의 목적은, 케이블의 손상을 보다 유효하게 방지할 수 있는 케이블 유지 구조를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 하나의 관점에서는, 풍력 발전 장치가, 타워와, 타워 위에 탑재되는 나셀과, 타워의 내부에 있어서 나셀로부터 하방으로 매달린 적어도 1 개의 케이블과, 케이블을 둘러싸도록 케이블에 장착된 보호관과, 타워에 장착되고, 보호관에 대향하는 위치에 보호관을 둘러싸도록 형성된 케이블 흔들림 방지 서포트를 구비한다. 보호관은 케이블 흔들림 방지 서포트에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.

적어도 1 개의 케이블이, 제 1 케이블과 제 2 케이블을 포함하는 경우, 당해 풍력 발전 장치가, 추가로, 제 1 케이블과 제 2 케이블의 간격을 유지하는 스페이서를 포함하는 케이블 간격 유지 구조를 구비하는 것이 바람직하다. 이 케이블 간격 유지 구조는, 타워에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 것이 바람직하다.

보호관에 의해 제 1 케이블과 제 2 케이블 사이에 유지되는 간격과, 스페이서관에 의해 제 1 케이블과 제 2 케이블 사이에 유지되는 간격이 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

일 실시형태에서는 당해 풍력 발전 장치가, 추가로, 나셀의 하부 프레임에 장착된 케이블 가이드와, 케이블 가이드에 장착된, 케이블을 지지하는 케이블 고정 클리트를 구비한다. 케이블 고정 클리트는, 케이블을 포위하도록 케이블에 장착된 탄성체 스페이서와, 탄성체 스페이서를 사이에 두고 유지하는 제 1 부재 및 제 2 부재를 구비하고 있고, 제 1 부재 및 제 2 부재가, 케이블 가이드에 장착된다.

일 실시형태에서는 케이블 고정 클리트가, 추가로, 코일 스프링과, 볼트와, 볼트에 나사 결합하는 너트를 구비하고 있다. 제 1 부재는 통 형상의 슬리브부를 구비하고 있다. 슬리브부는 코일 스프링이 삽입됨과 함께, 바닥부에 제 1 개구를 갖는다. 한편, 제 2 부재는 제 2 개구를 갖는다. 볼트가 코일 스프링과 제 1 개구와 제 2 개구로 통과된 상태에서, 볼트와 너트가 단단히 조여짐으로써, 제 1 부재와 제 2 부재가 결합된다.

당해 풍력 발전 장치가, 추가로, 케이블에 하방으로의 굽힘을 형성시키는 케이블 드럼을 구비하는 경우, 보호관과 케이블 흔들림 방지 서포트는, 하방으로의 굽힘과 나셀 사이에 위치하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 케이블의 손상을 보다 유효하게 방지할 수 있는 케이블 유지 구조가 제공된다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 풍력 발전 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2 는 일 실시형태에 있어서의 타워의 내부 구조를 나타내는 조감도이다.
도 3A 는 일 실시형태에 있어서의, 케이블 흔들림 방지 구조의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 3B 는 도 3A 의 케이블 흔들림 방지 구조의 구조를 나타내는 상면도이다.
도 4A 는 일 실시형태에 있어서의, 케이블을 보호관에 고정시키는 구조를 나타내는 상면도이다.
도 4B 는 케이블을 보호관에 고정시키는 구조를 나타내는 측면도이다.
도 5A 는 일 실시형태에 있어서의 케이블 간격 유지 구조의 구조를 나타내는 단면도이고,
도 5B 는 도 5A 의 케이블 간격 유지 구조의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 6A 는 도 2 의 A 부의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 6B 는 도 6A 의 a-a 면으로부터 하방을 본 도면이다.
도 7A 는 일 실시형태에 있어서의 케이블 고정 클리트의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 7B 는 도 7A 의 케이블 고정 클리트의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7C 는 도 7A 의 케이블 고정 클리트의 구조를 나타내는 상면도이다.
도 7D 는 도 7A 의 케이블 고정 클리트의 탄성체 스페이서의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 7E 는 도 7A 의 케이블 고정 클리트의 탄성체 스페이서의 구조를 나타내는 상면도이다.
도 8A 는 일 실시형태에 있어서의 케이블 고정 클리트의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 8B 는 도 8A 의 스페이서 본체의 상면도이다.
도 8C 는 도 8A 의 스페이서 본체의 측면도이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 풍력 발전 장치 (1) 의 구성을 나타내는 측면도이다. 풍력 발전 장치 (1) 는 기초 (6) 에 세워 설치되는 타워 (2) 와, 타워 (2) 의 상단에 설치되는 나셀 (3) 과, 나셀 (3) 에 대해 회전할 수 있게 장착된 로터 헤드 (4) 와, 로터 헤드 (4) 에 장착된 풍차 날개 (5) 를 구비하고 있다. 로터 헤드 (4) 와 풍차 날개 (5) 에 의해 풍차 로터가 구성되어 있다. 풍력에 의해 풍차 로터가 회전하면 풍력 발전 장치 (1) 는 전력을 발생시켜, 풍력 발전 장치 (1) 에 접속된 전력 계통에 전력을 공급한다.

도 2 는, 타워 (2) 의 내부 구조를 나타내는 조감도이다. 본 실시형태에서는 2 다발의 케이블 (7, 8) 이 나셀 (3) 로부터 매달려 있다. 케이블 (7) 은 나셀 (3) 의 내부에 형성된 기기 (예를 들어, 나셀 제어반, 발전기 등) 에 제어 신호를 공급하거나, 또는, 당해 기기로부터의 제어 신호를 외부의 제어 장치 (예를 들어, SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)) 로 보내기 위해서 사용되는 제어 계통의 케이블이다. 한편, 케이블 (8) 은 나셀 (3) 에 형성된 발전기와 전력 계통을 접속하기 위한 동력 계통의 케이블이다. 단, 케이블의 다발의 수는 2 개에 한정되지 않는다. 이하에서는 타워 (2) 의 내부에 형성되는 구조체와, 케이블 (7, 8) 을 유지하는 구조에 대해 상세하게 설명한다.

타워 (2) 의 내벽에는 래더 (11) 가 수직 방향으로 장착되어 있고, 또한, 상방 층계참 (12) 과 하방 층계참 (13) 이 형성되어 있다. 상방 층계참 (12) 과 하방 층계참 (13) 에는 개구가 형성되어 있고, 래더 (11) 는 그들의 개구를 통과하고 있다. 작업원은 래더 (11) 를 올라가 상방 층계참 (12) 에 도달할 수 있다.

나셀 (3) 의 하부 프레임 (14) 에는 작업원이 출입하기 위한 개구 (14a) 가 형성되어 있고, 그 개구에 근접하여 케이블 가이드 (15) 가 하부 프레임 (14) 의 하면에 장착되어 있다. 그 케이블 가이드 (15) 에 액세스 래더 (16) 가 장착되어 있다. 작업원은 상방 층계참 (12) 으로부터 액세스 래더 (16) 를 올라감으로써, 나셀 (3) 의 내부에 들어갈 수 있다. 케이블 가이드 (15) 는 나셀 (3) 의 선회축이 그 내부로 통과되도록, 또한, 수직으로 연신하도록 장착되어 있다. 케이블 (7, 8) 은 케이블 가이드 (15) 의 내부를 통과함과 함께, 케이블 가이드 (15) 에 장착되어 매달려 있다. 케이블 (7, 8) 을 케이블 가이드 (15) 에 장착하는 구조에 대해서는 이후에 상세하게 설명한다. 케이블 (7, 8) 은 케이블 가이드 (15) 로부터 하방으로 연신하여 상방 층계참 (12) 에 형성된 개구를 통과한다.

타워 (2) 의 내벽의 상방 층계참 (12) 과 하방 층계참 (13) 사이의 위치에, 케이블 드럼 (17) 이 장착되어 있다. 케이블 가이드 (15) 로부터 매달린 케이블 (7, 8) 은, 케이블 드럼 (17) 의 상면을 따라 배선되고, 또한, 케이블 드럼 (17) 의 하방으로 유도된다. 케이블 드럼 (17) 은, 케이블 가이드 (15) 로부터 매달린 케이블 (7, 8) 에 하방으로의 굽힘 (18 ; downward curve) 을 부여하는 기능을 갖고 있다. 하방으로의 굽힘 (18) 의 존재는, 나셀 (3) 의 선회시의 케이블 (7, 8) 의 비틀림을 흡수하기 위해 유용하다. 나셀 (3) 이 선회하여 케이블 (7, 8) 에 비틀림이 부여되어도, 그 비틀림은 하방으로의 굽힘 (18) 에 의해 흡수되어, 케이블 드럼 (17) 의 하방에서는, 나셀 (3) 이 선회해도 케이블 (7, 8) 은 변위되지 않는다. 이것은, 지상에 형성된 시설에 대한 케이블 (7, 8) 의 접속을 용이하게 하기 위해 유효하다.

케이블 (7, 8) 의 흔들림을 제한하기 위해서, 케이블 가이드 (15) 와 케이블 드럼 (17) 사이에, 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 가 형성되어 있다. 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 는 래더 (11) 에 장착되어 있다. 추가로, 케이블 (7, 8) 의 간격을 적정하게 유지하기 위해서, 케이블 간격 유지 구조 (30) 가 케이블 (7, 8) 에 장착되어 있다. 본 실시형태에서는 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 와 케이블 간격 유지 구조 (30) 가 케이블 (7, 8) 의 손상을 방지하기 위한 주요한 기능을 하고 있다. 또한, 도 2 에는 1 개의 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 와 1 개의 케이블 간격 유지 구조 (30) 가 도시되어 있지만, 2 개 이상의 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 와 2 개 이상의 케이블 간격 유지 구조 (30) 가 케이블 (7, 8) 에 장착되어 있어도 된다. 이하, 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 와 케이블 간격 유지 구조 (30) 에 대해 상세하게 설명한다.

도 3A 는 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 의 구조를 나타내는 측면도이고, 도 3B 는 상면도이다. 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 는, 래더 (11) 에 고정된 1 쌍의 아암 (21) 과, 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 를 구비하고 있다. 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 는 링 형상을 갖고 있고, 케이블 (7, 8) 은 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 를 통과하도록 매달린다. 아암 (21) 과 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 는 금속 재료, 예를 들어, 강철로 형성된다. 케이블 (7, 8) 에는 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 에 대향하는 위치에, 원통형의 보호관 (23) 이 장착되어 있다. 보호관 (23) 은 수지 (전형적으로는 염화비닐) 로 형성되어 있고, 케이블 (7, 8) 은 보호관 (23) 의 내측에 결속 밴드 (24, 25) 에 의해 동여 매어 고정되어 있다.

도 4A 는 케이블 (7, 8) 을 보호관 (23) 에 고정시키는 구조를 나타내는 상면도이고, 도 4B 는 측면도이다. 도 4A 를 참조하여, 보호관 (23) 은 반원 통 형상의 2 개의 부재 (23a, 23b) 로 구성되어 있다. 부재 (23a, 23b) 각각에는 개구가 형성되고, 부재 (23a, 23b) 는 그 개구로 통과된 결속 밴드 (23c) 에 의해 연결되어 있다. 보호관 (23) 이 2 개의 부재로 분할할 수 있는 것은, 보호관 (23) 을 케이블 (7, 8) 에 장착하는 것을 용이하게 한다. 케이블 (7) 에는 탄성 재료로 구성된 띠, 구체적으로는, 러버 밴드 (26) 가 감겨져 있고, 러버 밴드 (26) 에 의해 케이블 (7) 이 묶여 있다. 또한, 보호관 (23) 에는 케이블 (7) 이 고정되는 위치의 근방에 개구가 형성되어 있고, 결속 밴드 (24) 는 보호관 (23) 의 외측으로부터 당해 개구로 통과되고 있다. 케이블 (7) 은 결속 밴드 (24) 에 의해 러버 밴드 (26) 위로부터 보호관 (23) 의 내측면으로 동여 매어져 있다. 마찬가지로, 케이블 (8) 에는 러버 밴드 (27) 가 감겨져 있고, 러버 밴드 (27) 에 의해 케이블 (8) 이 묶여져 있다. 또한, 보호관 (23) 에는 케이블 (8) 이 고정되는 위치의 근방에 개구가 형성되어 있고, 결속 밴드 (25) 는 보호관 (23) 의 외측으로부터 당해 개구로 통과되고 있다. 케이블 (8) 은 결속 밴드 (25) 에 의해 러버 밴드 (27) 위로부터 보호관 (23) 의 내측면으로 동여 매어져 있다.

케이블 흔들림 방지 구조 (20) 는 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 에 의해 케이블 (7, 8) 의 움직임을 제약하여, 케이블 (7, 8) 의 흔들림을 저감시킨다. 이것은 케이블 (7, 8) 이 케이블 가이드 (15) 에 장착되어 있는 위치에 있어서의 케이블 (7, 8) 의 손상을 저감시키기 위해서 유효하다. 단, 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 는 케이블 (7, 8) 의 흔들림을 어느 정도 허용하는 것으로서, 고정적으로 유지하는 것은 아닌 것에 유의해 주었으면 한다. 이것은 나셀 (3) 이 선회한 경우의 케이블 (7, 8) 의 비틀림을 허용하기 위해서이다. 나셀 (3) 이 선회하면, 케이블 (7, 8) 이 비틀린다. 이 때, 케이블 (7, 8) 이 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 로부터 기계적으로 분리되어 있기 때문에, 케이블 (7, 8) 의 비틀림이 허용된다. 상기 서술한 바와 같이 케이블 (7, 8) 의 비틀림은, 케이블 드럼 (17) 에 의해 형성된 하방으로의 굽힘 (18) 에 의해 흡수된다.

여기에서 보호관 (23) 은 케이블 (7, 8) 이 흔들렸을 때에 케이블 (7, 8) 의 손상을 방지하는 역할을 한다. 본 실시형태에서는, 케이블 (7, 8) 이 흔들린 경우에 보호관 (23) 이 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 에 접촉되고, 케이블 (7, 8) 은 케이블 흔들림 방지 서포트 (22) 에는 접촉되지 않는다. 이 때문에, 케이블 (7, 8) 이 유효하게 보호된다.

한편, 도 5A 는 케이블 간격 유지 구조 (30) 의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 5B 는 측면도이다. 도 5A 에 도시되어 있는 바와 같이, 케이블 (7) 에는 탄성 재료로 구성된 띠, 구체적으로는 러버 밴드 (31) 가 감겨져 있고, 러버 밴드 (31) 에 의해 케이블 (7) 이 묶여져 있다. 마찬가지로, 케이블 (8) 에는 러버 밴드 (32) 가 감겨져 있고, 러버 밴드 (32) 에 의해 케이블 (8) 이 묶여져 있다.

케이블 간격 유지 구조 (30) 는 스페이서관 (33) 을 구비하고 있다. 스페이서관 (33) 은 케이블 (7, 8) 사이에 일정한 간격을 유지하는 역할을 한다. 스페이서관 (33) 에는 케이블 (7) 다발이 꽉 눌리는 부위의 근방에 개구가 형성되어 있고, 당해 개구로 통과된 결속 밴드 (34) 에 의해 케이블 (7) 다발이 스페이서관 (33) 의 외측면에 동여 매어져 있다. 마찬가지로, 스페이서관 (33) 에는 케이블 (8) 다발이 꽉 눌리는 부위의 근방에도 개구가 형성되어 있고, 당해 개구로 통과된 결속 밴드 (35) 에 의해 케이블 (8) 다발이 스페이서관 (33) 의 외측면에 동여 매어져 있다.

케이블 흔들림 방지 구조 (20) 와 케이블 간격 유지 구조 (30) 는, 케이블 (7, 8) 을 기계적으로 결합하는 한편, 케이블 (7, 8) 의 간격을 일정하게 유지하여 케이블 (7, 8) 상호의 접촉을 방지한다. 케이블 간격 유지 구조 (30) 가 사용되고 있음으로써, 나셀 (3) 이 선회하여 케이블 (7, 8) 에 비틀림이 부여되어도, 케이블 (7, 8) 의 접촉이 잘 일어나지 않는다. 이것은 나셀 (3) 이 선회했을 때에 케이블 (7, 8) 의 손상을 방지하기 위해 유효하다. 이와 같은 기능을 위해서는, 케이블 흔들림 방지 구조 (20) 의 보호관 (23) 에 의해 케이블 (7, 8) 사이에 유지되는 간격과, 케이블 간격 유지 구조 (30) 의 스페이서관 (33) 에 의해 케이블 (7, 8) 의 사이에 유지되는 간격이 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

케이블 (7, 8) 을 케이블 가이드 (15) 에 장착하는 구조에 대해서는, 여러가지 구조가 사용될 수 있다. 케이블 (7, 8) 을 확실하게 고정시키는 한편으로, 케이블 (7, 8) 의 피복에 과도한 힘이 가해지지 않는 것이 중요하다. 이하에서는 케이블 (7, 8) 을 케이블 가이드 (15) 에 장착하는 바람직한 구조에 대해 상세하게 설명한다.

도 6A 는 도 2 의 A 부의 구조, 특히, 케이블 (7, 8) 을 케이블 가이드 (15) 에 장착하는 구조의 측면도이고, 도 6B 는 a-a 면으로부터 하방을 본 도면이다. 도 6B 에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는 케이블 (7, 8) 이 각각 케이블 고정 클리트 (40, 50) 에 의해 케이블 가이드 (15) 에 고정되어 있다.

도 7A 내지 도 7E 는 케이블 (7) 을 지지하는 케이블 고정 클리트 (40) 의 구조를 나타내는 도면이다. 도 7A 를 참조하여 케이블 고정 클리트 (40) 는 탄성체 스페이서 (41) 와, 보조판 (42) 과, U 자형의 클리트 본체 (43) 와, 볼트 (44) 와, 너트 (45) 를 구비하고 있다. 탄성체 스페이서 (41) 는 고무 그 밖의 탄성체로 형성되어 있다. 탄성체 스페이서 (41) 에는 케이블 (7) 다발에 대응하는 형상의 개구 (41b) 가 형성되어 있다. 추가로, 탄성체 스페이서 (41) 에는 슬릿 (41c) 이 형성되어 있고, 슬릿 (41c) 을 벌림으로써, 케이블 (7) 다발을 개구 (41b) 로 통과시킬 수 있다. 도 7D, 도 7E 에 도시되어 있는 바와 같이, 탄성체 스페이서 (41) 는 스페이서 본체 (41a) 와, 그 양 측면에 형성된 측판부 (41d, 41e) 를 구비하고 있다. 측판부 (41d, 41e) 는 스페이서 본체 (41a) 로부터 외측 방향으로 돌출되어 있고, 클리트 본체 (43) 는 측판부 (41d, 41e) 사이에 있어서 스페이서 본체 (41a) 에 맞닿는다. 이들 측판부 (41d, 41e) 는 탄성체 스페이서 (41) 가 케이블 (7) 의 축 방향으로 변위되는 것을 방지하는 역할을 갖고 있다.

도 7B, 도 7C 에 도시되어 있는 바와 같이, 보조판 (42) 과 클리트 본체 (43) 에는 볼트 (44) 를 통과시키는 개구가 형성되어 있다. 케이블 (7) 다발을 개구 (41b) 로 통과시킨 상태에서 클리트 본체 (43) 와 보조판 (42) 사이에 탄성체 스페이서 (41) 를 두고 (도 7B 참조), 추가로, 클리트 본체 (43) 와 보조판 (42) 과 케이블 가이드 (15) 가 볼트 (44) 와 너트 (45) 로 단단히 조임으로서, 케이블 고정 클리트 (40) 가 케이블 가이드 (15) 에 장착된다.

너트 (45) 로는 소위 "하드 록 너트" 가 사용되는 것이 바람직하다. 하드 록 너트란, 오목부 (recess) 를 갖는 상 너트와, 그 오목부에 끼워넣어지는 돌기 (protrusion) 를 갖는 하 너트를 구비한 너트 어셈블리이다. 하드 록 너트는 예를 들어, 미국 특허 제6,609,867 에 개시되어 있다.

도 7A 내지 도 7E 에 도시되어 있는 케이블 고정 클리트 (40) 는 탄성체 스페이서 (41) 로 케이블 (7) 을 포위하고, 추가로, 그 탄성체 스페이서 (41) 를 클리트 본체 (43) 와 보조판 (42) 사이에 둠으로써 케이블 (7) 을 지지한다. 이러한 구조의 케이블 고정 클리트 (40) 는 케이블 (7) 의 피복 손상을 억제하면서 최적인 강도로 케이블 (7) 을 지지할 수 있다.

한편, 도 8A 내지 도 8C 는 케이블 (8) 을 지지하는 케이블 고정 클리트 (50) 의 구조를 나타내는 도면이다. 케이블 고정 클리트 (50) 는, 이하에 서술하는 바와 같이, 상기 서술한 케이블 고정 클리트 (40) 와는 상이한 구조를 갖고 있다. 도 8A 를 참조하여, 케이블 고정 클리트 (50) 는 탄성체 스페이서 (51) 와, 본체 하부 (52) 와, 본체 상부 (53) 와, 볼트 (54) 와, 너트 (55) 와, 코일 스프링 (56) 과, 볼트 (57) 와, 너트 (58) 와, 와셔 (59) 를 구비하고 있다. 또한, 도 8A 에는 볼트 (54), 너트 (55), 코일 스프링 (56), 볼트 (57), 너트 (58), 및 와셔 (59) 가 각각 1 개씩만 도시되어 있지만, 이들은 모두 탄성체 스페이서 (51) 를 사이에 두고 위치하는 1 쌍으로서 형성되는 것으로 이해되어야 한다.

탄성체 스페이서 (51) 에는 케이블 (8) 다발에 대응하는 형상의 개구 (51b) 가 형성되어 있다. 추가로, 탄성체 스페이서 (51) 에는 슬릿 (51c) 이 형성되어 있고, 슬릿 (51c) 을 벌림으로써, 케이블 (8) 다발을 개구 (51b) 로 통과시킬 수 있다. 도 8B, 도 8C 에 도시되어 있는 바와 같이, 탄성체 스페이서 (51) 는 스페이서 본체 (51a) 와, 그 양 측면에 형성된 측판부 (51d, 51e) 를 구비하고 있다. 측판부 (51d, 51e) 는 스페이서 본체 (51a) 로부터 외측 방향으로 돌출되어 있고, 본체 하부 (52) 와 본체 상부 (53) 는 측판부 (51d, 51e) 사이에 있어서 스페이서 본체 (51a) 에 맞닿는다. 이들 측판부 (51d, 51e) 는 탄성체 스페이서 (51) 가 케이블 (8) 의 축 방향으로 변위되는 것을 방지하는 역할을 갖고 있다.

도 8A 를 다시 참조하여, 본체 하부 (52) 와 본체 상부 (53) 는, 코일 스프링 (56) 과 볼트 (57) 와 너트 (58) 에 의해 단단히 조여져 있다. 상세하게는 본체 상부 (53) 에는 원통형의 슬리브부 (53a) 가 형성되어 있고, 슬리브부 (53a) 의 바닥부에 개구 (53b) 가 형성되어 있다. 추가로, 본체 하부 (52) 에는 개구 (53b) 에 대향하는 개구 (52b) 가 형성되어 있다. 본체 상부 (53) 의 슬리브부 (53a) 에는 코일 스프링 (56) 이 삽입되어 있고, 볼트 (57) 는 코일 스프링 (56), 개구 (53b, 52b) 를 통과하도록 삽입된다. 와셔 (59) 는 볼트 (57) 와 코일 스프링 (56) 사이에 형성된다. 탄성체 스페이서 (51) 로 케이블 (8) 을 포위한 상태에서, 볼트 (57) 와 너트 (58) 를 단단히 조임으로써, 케이블 (8) 이 케이블 고정 클리트 (50) 에 고정된다. 이 때, 코일 스프링 (56) 의 스프링 상수와 볼트 (57) 의 조임 토크에 의해 본체 하부 (52) 와 본체 상부 (53) 가 탄성체 스페이서 (51) 를 사이에 두는 힘이 조절된다.

또한, 본체 하부 (52) 에는 볼트 (54) 를 통과시키는 개구 (52a) 가 형성되어 있다. 본체 하부 (52) 와 케이블 가이드 (15) 를 볼트 (54) 와 너트 (55) 로 단단히 조임으로써, 케이블 고정 클리트 (50) 가 케이블 가이드 (15) 에 장착된다. 너트 (55) 로는 상기 서술한 하드 록 너트가 사용되는 것이 바람직하다.

도 8A 내지 도 8C 에 도시되어 있는 케이블 고정 클리트 (50) 는 탄성체 스페이서 (51) 로 케이블 (8) 을 포위하고, 또한, 그 탄성체 스페이서 (51) 를 본체 하부 (52) 와 본체 상부 (53) 사이에 둠으로써 케이블 (8) 을 지지한다. 이 때, 코일 스프링 (56) 의 스프링 상수와 볼트 (57) 의 조임 토크에 의해 본체 하부 (52) 와 본체 상부 (53) 가 탄성체 스페이서 (51) 를 사이에 두는 힘이 조절된다. 이와 같은 구조의 케이블 고정 클리트 (50) 는 케이블 (8) 다발이 굵은 경우에도, 케이블 (8) 의 피복의 손상을 억제하면서 최적의 강도로 케이블 (8) 을 지지할 수 있다.

도 6A 를 다시 참조하여, 케이블 (7, 8) 의 상방 층계참 (12) 에 대향하는 위치에는 케이블 보호 구조 (60) 가 형성되어 있다. 이 케이블 보호 구조 (60) 는 상방 층계참 (12) 과 케이블 (7, 8) 이 접촉하는 것을 방지하여 케이블을 보호하는 역할을 하고 있다. 구체적으로는 상방 층계참 (12) 의 케이블 (7, 8) 을 통과시키는 개구 가장자리에는 원통형의 케이블 흔들림 방지통 (61) 이 고정되어 있다. 케이블 (7, 8) 은 케이블 흔들림 방지통 (61) 의 내부를 통과하고 있고, 케이블 흔들림 방지통 (61) 은 케이블 (7, 8) 의 움직임을 제약하여 케이블 (7, 8) 의 흔들림을 저감시키는 역할도 한다. 한편, 케이블 (7, 8) 에는 케이블 흔들림 방지통 (61) 에 대향하는 위치에 보호관 (62) 이 장착되어 있다. 케이블 (7, 8) 을 보호관 (62) 에 장착하는 구조는, 도 4A, 도 4B 에 도시되어 있는 구조와 동일하다. 케이블 (7, 8) 이 흔들린 경우에는, 보호관 (62) 이 케이블 흔들림 방지 (61) 에 접촉하고, 케이블 (7, 8) 은 흔들림 방지 (61) 에 직접적으로는 접촉하지 않는다. 이로써, 케이블 (7, 8) 의 흔들림이 제한됨과 동시에, 케이블 (7, 8) 의 손상이 방지되고 있다.

이상에는 본 발명의 실시형태가 구체적으로 진술되고 있지만, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되지 않는다. 본 발명이 여러가지 변경이 이루어져 실시될 수 있는 것은 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims

타워와,
상기 타워 위에 탑재되는 나셀과,
상기 타워의 내부에 있어서 상기 나셀로부터 하방으로 매달린 적어도 1 개의 케이블과,
상기 케이블을 둘러싸도록 상기 케이블에 장착된 보호관과,
상기 타워에 장착되고, 상기 보호관에 대향하는 위치에 상기 보호관을 둘러싸도록 형성된 케이블 흔들림 방지 서포트를 구비하고,
상기 보호관은, 상기 케이블 흔들림 방지 서포트에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 풍력 발전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 1 개의 케이블은, 제 1 케이블과 제 2 케이블을 포함하고,
당해 풍력 발전 장치가, 추가로, 상기 제 1 케이블과 상기 제 2 케이블의 간격을 유지하는 스페이서를 포함하는 케이블 간격 유지 구조를 구비한 풍력 발전 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 케이블 간격 유지 구조는, 상기 타워에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 풍력 발전 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 보호관에 의해 상기 제 1 케이블과 상기 제 2 케이블 사이에 유지되는 간격과, 상기 스페이서관에 의해 상기 제 1 케이블과 상기 제 2 케이블 사이에 유지되는 간격이 실질적으로 동일한 풍력 발전 장치.
제 1 항에 있어서,
추가로,
상기 나셀의 하부 프레임에 장착된 케이블 가이드와,
상기 케이블 가이드에 장착된, 상기 케이블을 지지하는 케이블 고정 클리트를 구비하고,
상기 케이블 고정 클리트는,
상기 케이블을 포위하도록 상기 케이블에 장착된 탄성체 스페이서와,
상기 탄성체 스페이서를 사이에 두고 유지하는 제 1 부재 및 제 2 부재를 구비하고,
상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재가, 상기 케이블 가이드에 장착된 풍력 발전 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 케이블 고정 클리트는, 추가로,
코일 스프링과,
볼트와,
상기 볼트에 나사 결합하는 너트를 구비하고,
상기 제 1 부재는, 통 형상의 슬리브부를 구비하고,
상기 슬리브부는, 상기 코일 스프링이 삽입됨과 함께, 바닥부에 제 1 개구를 갖고,
상기 제 2 부재는, 제 2 개구를 갖고,
상기 볼트가 상기 코일 스프링과 상기 제 1 개구와 상기 제 2 개구로 통과된 상태에서, 상기 볼트와 상기 너트가 단단히 조여짐으로써, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 결합되는 풍력 발전 장치.
제 1 항에 있어서,
추가로,
상기 케이블에, 하방으로의 굽힘을 형성시키는 케이블 드럼을 구비하고,
상기 보호관과 상기 케이블 흔들림 방지 서포트는, 상기 하방으로의 굽힘과 상기 나셀 사이에 위치하고 있는 풍력 발전 장치.