[发明专利]一种压力平衡式海底主基站光电分离装置

说明书

本发明涉及海底观测设备技术领域，具体为一种压力平衡式海底主基站光电分离装置，包括：海缆、铠装钢丝固定机构、缆芯密封保护机构和充油舱体机构；海缆包括：铠装钢丝(1)和海缆缆芯(12)；海缆缆芯(12)外包裹着PE绝缘层，且海缆缆芯(12)的内部设有铜导体(13)和光纤单元(16)；铠装钢丝固定机构与缆芯密封保护机构对接，缆芯密封保护机构与充油舱体机构对接；海缆插入铠装钢丝固定机构，并穿过缆芯密封保护机构，至充油舱体机构内部；铜导体(13)通过电引接与设置在充油舱体机构端部的电缆穿舱件(15)连接，光纤单元(16)直接与光缆穿舱件(18)熔接，解决海缆缆芯在深水压力下向光电分离舱内部蠕动的问题。

技术领域

本发明属于海底观测设备、海底观测网技术领域，具体涉及一种压力平衡式海底主基站光电分离装置。

背景技术

海底观测网是由岸基设备、光电复合缆与海底主基站等设备连接而成的海洋观测网络。海底主基站是实现电能转换、数据汇聚传输与控制的重要设备，其中用于连接海缆的光电分离装置是海底主基站的重要组成部件，主要进行高压电铜导体与信号光纤的分离，然后分别连接电能变换单元和数据汇聚传输与控制单元。光电分离装置一般固定于海底主基站底座，要求可靠性与海缆一致，需在海底长期可靠工作25年。

目前，现有的海缆光电分离结构通常为：海缆进入光电分离结构前去掉外护套或外铠钢丝，缆芯是以O型或V型圈组合密封的方式。该结构中海缆进入光电分离舱仅仅对外部铠装进行了固定；但是，缆芯与舱体处相对自由状态，在深海高水压环境下，光电分离舱体的内、外压差大，深水静压力将使缆芯向光电分离舱内蠕动，最终造成O型或V型密封圈发生位移或变形，导致光电分离舱体缆芯穿舱处的密封失效，进而发生绝缘故障，其密封的可靠性不能满足光电分离装置在深水工况下长期工作的要求。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种压力平衡式海底主基站光电分离装置，该装置采用了舱体充油平衡和缆芯注塑限位技术，通过内外压平衡和注塑结构限位技术的双重保障，解决了海缆缆芯在深水压力下向光电分离舱内部蠕动的问题，避免了缆芯向舱体内部蠕动而造成光电分离舱缆芯穿舱处密封失效的缺陷，极大提高了光电分离装置在深水长期工作的可靠性，进而确保海底主基站可以长期稳定工作，从而降低了打捞维护海底主基站的成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种压力平衡式海底主基站光电分离装置，其包括：海缆、铠装钢丝固定机构、缆芯密封保护机构和充油舱体机构；其中，海缆包括：铠装钢丝和海缆缆芯；海缆缆芯的外部包裹着PE绝缘层，并在海缆缆芯的内部，即PE绝缘层内设有铜导体和光纤单元，且被铠装钢丝包裹在其内；

铠装钢丝固定机构与缆芯密封保护机构对接，缆芯密封保护机构与充油舱体机构对接；海缆插入铠装钢丝固定机构，并穿过缆芯密封保护机构，至充油舱体机构内部；铜导体通过电引接与设置在充油舱体机构端部的电缆穿舱件连接，光纤单元直接与光缆穿舱件熔接。

作为上述技术方案的改进之一，所述铠装钢丝固定机构包括：固定法兰和铠装钢丝固定装置；铠装钢丝固定装置的内部呈锥形结构，且套设在铠装钢丝上，用于压紧和固定铠装钢丝和海缆缆芯；固定法兰安装在铠装钢丝固定装置的端部，用于固定铠装钢丝固定装置和海底主基站底座，防止其移动，起到固定限位作用；由于固定法兰与海底主基站底座连接，将海缆在海底受到的力传递至海底主基站，保证了海缆缆芯处于无拉力状态，利于海缆缆芯顺利、安全地进入充油舱体机构内部。

作为上述技术方案的改进之一，所述缆芯密封保护机构包括：连接法兰和注塑体；连接法兰位于铠装钢丝固定装置与充油舱体机构之间，用于连接二者；注塑体呈圆柱形结构，且其注塑在海缆缆芯上，并位于充油舱体机构的外部，因此可以固定海缆缆芯，从结构上阻止了海缆缆芯在深水静压力下向充油舱体机构内部蠕动。

作为上述技术方案的改进之一，所述注塑体为采用注塑工艺制成的固定限位装置，用于阻止海缆缆芯向充油舱体机构内部蠕动。