[实用新型]海底保险丝装置和包括该海底保险丝装置的海底装置

说明书

本实用新型涉及一种海底保险丝装置(100、200)，在部署时暴露于高环境压力。该保险丝装置包括包围低压中空空间(110、210)的金属保险丝壳体(107、207)和布置在所述低压中空空间中的保险丝(105、205)，所述保险丝具有两个电连接器，其中，所述保险丝的电连接器(151、152)之一电气地和导热地联接到所述金属保险丝壳体，以便在所述保险丝连接器和壳体之间提供电连接并从所述保险丝散热。

技术领域

本实用新型涉及一种海底保险丝装置，其可用于海底设备中的电气和电子电路。此外，本实用新型涉及一种包括含有这种海底保险丝装置的电路的海底装置。

背景技术

在海底应用中，例如海底石油生产，海底装置可包括电气和电子电路。可以包括例如所谓的海底罐的海底装置可以布置在几百甚至几千米的深度处，例如在3000米的深度处。可以对海底装置进行压力补偿，使得内部压力基本上对应于环境压力，该环境压力可以在几百巴的范围内，例如在3000 米处为300巴。这种压力补偿海底装置可以填充有流体，例如油，其可以在环境压力下加压。因此，非常高的环境压力也作用在布置于海底装置内的电气或电子电路上。

在电子和电气电路中，保险丝用于保护部件或(子)电路免于过载和短路。通常使用的一次性保险丝装置包括导电元件，如果(例如在故障的情况下)导电元件中的电流超过预定值，该导电元件将熔化或蒸发。通过熔化或蒸发导电元件，保险丝变得不导电并将部件或(子)电路与电路或系统的其余部分隔离。

由于至少两个原因，在压力补偿海底装置中使用现成的保险丝是禁止的。首先，试验表明，当在高环境压力下浸入油中时，保险丝不能可靠地熔化或蒸发。其次，油通常用作隔离流体并且将被保险丝的导电元件的熔化或蒸发的残余物污染并变得导电。

因此，需要一种在高压下在充油的海底装置中可靠地运行的保险丝。

共同未决的国际申请WO2017/153097公开了一种用于压力补偿海底装置的保险丝装置，其中保险丝装置包括壳体，该壳体允许保险丝的导电元件以比在压力补偿装置中存在的压力(例如300巴)低得多的压力(例如0-2 巴)布置在壳体内。WO2017/153097中公开的设计适用于玻璃壳体，在这种情况下，海底保险丝装置可以如下制造。保险丝线可以穿过玻璃管的相对端部，使得中心区段布置在玻璃管内，并且保险丝线的第一端部区段和第二端区段布置在玻璃管的相对端部。将玻璃管的端部加热至熔点，以分别在第一和第二端部区段周围形成密封。

已经发现，该加热过程可能损坏保险丝的导电元件或改变其特性，使得导电元件可以在比预定最大电流更低或更高的电流下熔化或蒸发。

共同未决的国际申请PCT/EP2017/080187提出了一种保险丝设计，其中保险丝壳体包括包围低压中空空间的由隔离材料制成的耐压外壳、第一金属化馈通和第二金属化馈通，其通过外壳与第一馈通电隔离。

因此，WO2017/153097和PCT/EP2017/080187都公开了专门为海底环境设计的保险丝，其制造成本比现成的保险丝更昂贵。此外，这种定制保险丝需要进行设计成在地面操作的标准现成保险丝已经经过的广泛可靠性测试。

因此，本实用新型的目的是提供一种海底保险丝装置，其有助于在高压海底环境中使用标准的市售保险丝。

实用新型内容

根据本实用新型，提供了一种海底保险丝装置，在部署时暴露于高环境压力，其包括包围低压中空空间的金属保险丝壳体和布置在低压中空空间中的保险丝，保险丝具有两个电连接器，其中保险丝的电连接器之一电气地和导热地联接到金属保险丝壳体，以便在保险丝连接器和壳体之间提供电连接并从保险丝散热。