一種多功能海洋輸電系統的製作方法

2023-12-07 01:01:01 3

本發明屬於電力傳輸技術領域，涉及一種多功能海洋輸電系統。

背景技術：

現有的海底光電複合纜主要用於陸地和海島之間，用於橫越江河、港灣以及陸上與鑽井平臺的相互連接或鑽井平臺之間的相互連接等。由於海底環境複雜多變，受各類環境因素影響大，因此，電纜的使用安全性一直是業內的重點課題。

中國專利CN 102737787 B公開了一種超大截面分割導體海底光電複合纜的製造方法，其製造步驟如下：拉絲-絞合-分割股塊-分割導體-三層共擠-繞包阻水帶-去氣處理-鉛護套擠出-半導電護層擠出-光單元絞合-鋼絲鎧裝-外護套擠出-成品收線。

採用上述方法製造出來的海底光電複合纜的導體截面積最大能夠達到2500平方毫米，在海底運行時最高能承受220KV的電壓，鋪設的深度能夠達到8KM，連接兩個目標的距離能夠達到40KM，產品傳輸電能的容量大，安全性較高。

但是，並不是所有的海底都適合鋪設電纜，有的海底海流較大，海底機構複雜，很容易損壞電纜，特別是地震高發地，極易損壞電纜，從而影響正常的電力傳輸。

技術實現要素：

本發明是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種多功能海洋輸電系統，本發明所要解決的技術問題是：如何通過降低電纜被損壞的可能性，從而保證海洋輸電系統的運行穩定性。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種多功能海洋輸電系統，包括電纜以及若干根支撐柱，各支撐柱沿電纜的長度方向間隔分布，所述支撐柱的下端能夠立於海底，所述支撐柱上設置有浮子，所述浮子能夠沿支撐柱上下移動並浮於海面上，所述電纜的一端連接發電端，另一端依次穿過各支撐柱上的浮子，並與用電端相連接。

其工作原理如下：本海洋輸電系統在使用時，可將各支撐柱立於海底上，並將電纜依次穿過各支撐柱上的浮子，發電端發出來的電能即可通過電纜傳輸至用電端。將電纜穿過各浮子，則可保證電纜在海洋中是懸空設置的，即使在複雜的海底結構、甚至是地震多發地，其對電纜所造成的影響也會降至最小；各支撐柱間隔分布，使相鄰兩根支撐柱之間的電纜具有一定的餘量，即使海底結構發生變化導致部分支撐柱倒下，由於各支撐柱之間具有餘量，電纜也可在浮子的作用下發生一定量的位置變化，而不會因支撐柱的倒伏而造成斷裂。綜上所述，本輸電系統可有效地降低電纜被破壞的可能性，保證電力傳輸的穩定性。

在上述的一種多功能海洋輸電系統中，所述輸電系統還包括儲氣罐、總管路以及若干個氣缸，所述儲氣罐與總管路相連接，所述氣缸位於相鄰的兩根支撐柱之間，所述氣缸的缸體能夠立於海底且與所述總管路相連接，所述氣缸的活塞杆的端部均設置有連接環，所述電纜依次穿過各個連接環。設計有氣缸後，可對懸掛於兩根支撐柱之間的電纜進行支撐限位，降低電纜受海流的影響，並且配合浮子對電纜進行收放，從而進一步降低電纜被破壞的可能性，提高輸電系統的穩定性。

在上述的一種多功能海洋輸電系統中，所述總管路中轉動設置有渦輪，所述渦輪連接有渦輪發電機。當海面下降後，由於海水壓力減小，氣缸的活塞杆會伸出，儲氣罐中的氣體會通過總管路流至氣缸內，而在氣流通過的過程中，會吹動渦輪轉動，從而帶動渦輪發電機進行發電。

在上述的一種多功能海洋輸電系統中，所述浮子上開設有螺紋通孔，所述支撐柱的上端穿過該螺紋通孔，所述支撐柱的側壁上開設有與所述螺紋通孔相配合的外螺紋。浮子與支撐柱螺紋連接，當海面升降，帶動浮子升降的同時，會使浮子繞支撐柱轉動，進而使電纜纏繞於支撐柱上，降低電纜受海流的影響。

在上述的一種多功能海洋輸電系統中，所述支撐柱上還滑動設置有上滑塊和下滑塊，所述上滑塊的兩側均鉸接有上連杆，所述下滑塊的兩側均鉸接有下連杆，所述電纜依次穿過上連杆與下連杆的端部。設計有上滑塊與下滑塊後，其可隨著海面的升降，上滑塊與下滑塊相對靠近或分離，對電纜進行收攏，減少其受海流的影響，上滑塊與下滑塊的移動，可避免海藻生物纏繞於支撐柱上，從而保證本輸電系統的電力傳輸穩定性。

在上述的一種多功能海洋輸電系統中，所述浮子上設置有接線端，所述接線端與電纜可拆卸連接。接線端與電纜可拆卸連接，可方便電纜的安裝以及支撐柱的維修更換，具體的連接方式，可設計能夠卡接於浮子上的卡環，將電纜卡接於卡環內，既保證電纜能相對卡環移動，又可對其限位。

在上述的一種多功能海洋輸電系統中，所述支撐柱的上端設置有風力發電機。設計有風力發電機後，可同時利用風能進行同電，增加本系統的功能。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、由於本輸電系統中，電纜在海洋中是懸空設置的，即使在複雜的海底結構、甚至是地震多發地，其對電纜所造成的影響也會降至最小；

2、設計有氣缸後，可對懸掛於兩根支撐柱之間的電纜進行支撐限位，降低電纜受海流的影響，並且配合浮子對電纜進行收放，從而進一步降低電纜被破壞的可能性，提高輸電系統的穩定性；

3、當海面下降後，由於海水壓力減小，氣缸的活塞杆會伸出，儲氣罐中的氣體會通過總管路流至氣缸內，而在氣流通過的過程中，會吹動渦輪轉動，從而帶動渦輪發電機進行發電；

4、上滑塊與下滑塊的移動，可避免海藻生物纏繞於支撐柱上，從而保證本輸電系統的電力傳輸穩定性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是海面下降時本發明的結構示意圖。

圖中，1、電纜；2、支撐柱；3、浮子；4、儲氣罐；5、總管路；6、氣缸；7、缸體；8、活塞杆；8a、連接環；9、渦輪；10、外螺紋；11、上滑塊；12、下滑塊；13、上連杆；14、下連杆；15、接線端；16、風力發電機。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。

如圖1、圖2所示，一種多功能海洋輸電系統包括電纜1以及若干根支撐柱2，各支撐柱2沿電纜1的長度方向間隔分布，支撐柱2的下端能夠立於海底，支撐柱2上設置有浮子3，浮子3能夠沿支撐柱2上下移動並浮於海面上，電纜1的一端連接發電端，另一端依次穿過各支撐柱2上的浮子3，並與用電端相連接。具體來講，支撐柱2的上端設置有風力發電機16，浮子3上設置有接線端15，接線端15與電纜1可拆卸連接，具體的連接方式，可設計能夠卡接於浮子3上的卡環，將電纜1卡接於卡環內，既保證電纜1能相對卡環移動，又可對其限位。

如圖1、圖2所示，所述輸電系統還包括儲氣罐4、總管路5以及若干個氣缸6，所述儲氣罐4與總管路5相連接，所述氣缸6位於相鄰的兩根支撐柱2之間，所述氣缸6的缸體7能夠立於海底且與所述總管路5相連接，所述氣缸6的活塞杆8的端部均設置有連接環8a，所述電纜(1)依次穿過各個連接環8a。

總管路5中轉動設置有渦輪9，渦輪9連接有渦輪發電機。

當海面下降後，由於海水壓力減小，氣缸6的活塞杆8會伸出，儲氣罐4中的氣體會通過總管路5流至氣缸6內，而在氣流通過的過程中，會吹動渦輪9轉動，從而帶動渦輪發電機進行發電。

如圖1、圖2所示，浮子3上開設有螺紋通孔，支撐柱2的上端穿過該螺紋通孔，支撐柱2的側壁上開設有與螺紋通孔相配合的外螺紋10。

支撐柱2上還滑動設置有上滑塊11和下滑塊12，上滑塊11的兩側均鉸接有上連杆13，下滑塊12的兩側均鉸接有下連杆14，電纜1依次穿過上連杆13與下連杆14的端部。

設計有上滑塊11與下滑塊12後，其可隨著海面的升降，上滑塊11與下滑塊12相對靠近或分離，對電纜1進行收攏，減少其受海流的影響，上滑塊11與下滑塊12的移動，可避免海藻生物纏繞於支撐柱2上，從而保證本輸電系統的電力傳輸穩定性。

本發明的工作原理如下：本海洋輸電系統在使用時，可將各支撐柱立於海底上，並將電纜依次穿過各支撐柱上的浮子，發電端發出來的電能即可通過電纜傳輸至用電端，將電纜通過接線端穿過各浮子，保證電纜在海洋中是懸空設置，而懸空部分的底部，又穿過氣缸的活塞杆，進一步避免電纜受海流的影響而造成破壞，即使在複雜的海底結構、甚至是地震多發地，其對電纜所造成的影響也會降至最小，保證本輸電系統的穩定性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。