[发明专利]一种利用潮汐能给海底电缆登陆段循环降温的系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于提高海底电缆登陆段载流量的技术，尤其是一种利用潮汐能自动提供冷却海水给海底电缆登陆段循环降温的系统。

背景技术

海底电缆(简称海缆)的登陆段由于海洋与陆地的分界，使得海缆运行环境改变，是海缆载流量限制的瓶颈。以往电力工程常用沿海缆登陆段附近敷设冷却水管、采用特殊回填土置换原有土壤、剥除海缆登陆段铠装等方式来提高海底电缆登陆段载流量。

沿海缆登陆段附近敷设冷却水管即采用在海缆登陆段周围或附近埋设冷却水管的方法，以帮助降低登陆段埋设处的环境温度，来提高登陆段的载流量。该方法存在的主要问题为：由于海缆登陆段往往较偏僻，敷设冷却水管需另建独立水源，并要实时监测冷却水水位水量，冷却水管运行维护困难，对冷却水泵电源及设备要求高。

采用特殊回填土置换原有土壤，即将登陆段处土壤置换为用水泥和砂以1:24比例混合配制的材料，使得该段土壤热阻系数降低，但由于回填土由人工混合配制，材料成本较高。实际使用时仅用于电缆周围局部区域，对载流量提高效果仅限于理论分析，所以单纯的置换回填土方案难以满足对海缆传输电流的要求。

为了使海底电缆能承受各种机械应力的作用并抵抗外力损坏，一般采用钢丝铠装结构。由于钢丝铠装会产生很大的磁损耗，故可在登陆段把钢丝铠装剥去，以提高载流量。但是铠装剥除后海缆防护能力有所下降，倘若登陆段的环境复杂，将对海缆运维造成一定的影响，且如果采用两端终端有效接地的方法，登陆段的环流损耗将随着金属护层截面积减小(因铠装已去除)而增大，故载流量增加有限，此时若采用在登陆段抱箍装备处接地，又对接地装置安装有较高的要求，实施复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用潮汐能给海底电缆登陆段循环降温的系统，其借助潮汐自然周期形成的规律，利用潮汐能实现海缆登陆段冷却用水的自动置换与循环，使海缆登陆段在一个自然半日潮周期内，在系统设置的冷却水管内，通过控制海水流速，达到海缆降温目的，以提高海缆登陆段载流量。

为此，本发明采用以下的技术方案：一种利用潮汐能给海底电缆登陆段循环降温的系统，其特征在于，它包括设置在海中低潮位段的防淤锚固井和设置在陆上用于冷却海缆的海水蓄水井，所述的防淤锚固井和海水蓄水井通过冷却水管相连，海缆通过防淤锚固井后，置于冷却水管中并到达海水蓄水井；

在一个自然半日潮周期内，利用潮差将海水引入海水蓄水井中，退潮时通过计算海缆降温所需海水的流速流量，利用防淤锚固井内设置的单向阀，控制海水流速对海缆进行降温，海水蓄水井内的海水借助涨落潮实现自动置换与循环。

所述的冷却水管具有通过海缆与承载海缆降温用水的作用。

进一步，所述防淤锚固井的入水口设置在年最低潮位以下，确保在全年最低潮位时仍能涌入海水；防淤锚固井的出水口高度与最低潮位日时的最高潮水线以及海水蓄水井最低最高位置的关系取决于海缆冷却水通流体积需要，使得一个潮差周期内能提供大于经过计算的冷却用海水体积。

进一步，所述防淤锚固井的底部设置锚固桩，考虑自然排流需要，锚固井底部高程低于海水蓄水井底部的高程，使海水蓄水井中的海水利用落差通流；防淤锚固井靠大海侧设置出水口，出水口内有防淤盖板和所述的单向阀，涨潮时防淤盖板盖住出水口，防止出水口淤积；退潮时单向阀流出冷却用后的海水。锚固井兼顾锚固电缆作用，故底部设置锚固桩。

进一步，所述的防淤锚固井包括井体和位于井体底部的海缆锚固夹，井体的顶部设有一冷却海水进水口，井体内形成一冷却海水池和一位于冷却海水进水口正下方的沉淀池，所述的沉淀池与冷却海水池在井体的上部相通，沉淀池的底部设有一与外界相通的排砂口，所述的海缆锚固夹位于冷却海水池的池底；

位于海缆入口侧的井体上设有一与外界相通的浮筒进水口和与浮筒进水口相通的浮筒升降腔，该浮筒升降腔内置一可升降的浮筒；

一可上下摆动的排砂挡板的内端部轴接在沉淀池的内侧壁上，排砂挡板的外端部通过排砂口置于井体外且与浮筒配合使用，实现排砂口的关闭或开启。

防淤锚固井使用时，海水对浮筒的浮力推动排砂挡板向上转动，直至排砂挡板的中部抵触在排砂口的顶壁上，此时排砂口处于被关闭状态(即涨潮时)；当沉淀池内的海水、泥砂重力及排砂挡板自重大于浮筒的浮力时(即退潮时，此时随着海水的下降，浮筒的浮力减小)，排砂挡板向下转动，排砂挡板的中部与排砂口的顶壁脱离，排砂口处于被打开状态，泥砂从排砂口处排出。