CN111082259B - 一种供海底设备使用的远端接地电极结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供海底设备使用的远端接地电极结构，涉及海底通信及海底观测领域，包括与海底设备相连的海底光电复合缆、电极主体、接地电缆和一锁紧结构，电极主体套设于海底光电复合缆上，且电极主体具有一收容腔，电极主体上设有一盖板；接地电缆设于海底光电复合缆上，接地电缆延伸至收容腔内，接地电缆末端连接一接线端子，且接地电缆、盖板和收容腔形成一可供收容接线端子的密封腔；锁紧结构设于海底光电复合缆和电极主体之间，且锁紧结构锁紧海底光电复合缆和电极主体。本发明提供的供海底设备使用的远端接地电极结构，密封性和稳固性均较好，可有效降低接地电极的电化学腐蚀速率，增加电极的使用寿命。

Description

一种供海底设备使用的远端接地电极结构

技术领域

本发明涉及海底通信及海底观测领域，具体涉及一种供海底设备使用的远端接地电极结构。

背景技术

海洋蕴含资源丰富，在开发和利用海洋资源时，需要使用到海底观测网，因此，对海底探测网的研究显得尤为重要。

参见图1所示，传统的海底观测网为末端环回的海底观测网，该海底观测网系统仅有一个岸端接地电极，系统的末端必须与海水接触形成电流回路，利用海底光电复合缆中的馈电铜皮层和海水作为输电回路，海水导电过程中起主要作用的是接地电极。

现有技术中，对于远离岸滩且在海水中的接地电极称为远端接地电极，远端接地电极通常采用海缆连接，在从海底设备引出的海底光电复合缆上伸出一条海缆，在伸出的海缆末端安装连接端子，形成远端接地电极。该种方式形成的远端接地电极是悬挂在海底光电复合缆上，在海水中容易晃动，密封性和结构稳固性均会有所影响，将会直接影响倒接地电极的电化学腐蚀速率，进而导致接地电极的使用寿命短，而且该种安装方式也会使得在施工和保护等方面带来诸多不便。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种供海底设备使用的远端接地电极结构，密封性和稳固性均较好，可有效降低接地电极的电化学腐蚀速率，增加电极的使用寿命。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种供海底设备使用的远端接地电极结构，包括：

与海底设备相连的海底光电复合缆；

电极主体，其套设于所述海底光电复合缆上，且所述电极主体具有一收容腔，所述电极主体上设有一盖板；

接地电缆，其设于所述海底光电复合缆上，所述接地电缆延伸至所述收容腔内，所述接地电缆末端连接一接线端子，且所述接地电缆、盖板和收容腔形成一可供收容所述接线端子的密封腔；

一锁紧结构，其设于所述海底光电复合缆和电极主体之间，且所述锁紧结构锁紧所述海底光电复合缆和电极主体。

在上述技术方案的基础上，所述供海底设备使用的远端接地电极结构还包括：

两个缓冲套，其套设于所述海底光电复合缆上，且两个所述缓冲套分别连接所述电极主体的两侧。

在上述技术方案的基础上，所述缓冲套和电极主体螺纹连接。

在上述技术方案的基础上，所述缓冲套为空心圆锥状，所述缓冲套远离所述电极主体一侧的口径与所述海底光电复合缆的直径大致相同。

在上述技术方案的基础上，所述锁紧结构包括：

一环形的衬套，其套设在所述海底光电复合缆和电极主体之间；

至少一紧定螺钉，其穿设在所述电极主体上，且抵持在所述衬套上，以使所述电极主体和海底光电复合缆固定。

在上述技术方案的基础上，所述锁紧结构还包括：

一环形的抵持部，其套设在所述海底光电复合缆和电极主体之间，且所述抵持部和电极主体螺纹连接，所述抵持部的侧面抵持并固定所述衬套。

在上述技术方案的基础上，所述电极主体侧面开设有若干螺纹孔，所述锁紧结构包括与所述螺纹孔数量相同的紧定螺钉，所述紧定螺钉螺纹穿设于所述电极主体内。

在上述技术方案的基础上，所述衬套由两个对称的半圆环状的结构组合而成。

在上述技术方案的基础上，所述海底光电复合缆和接地电缆上均设有一层保护套。

在上述技术方案的基础上，所述的供海底设备使用的远端接地电极结构还包括用于连接所述电极主体和接线端子的压紧螺钉。

在上述技术方案的基础上，所述接地电缆螺旋缠绕在所述海底光电复合缆上。

在上述技术方案的基础上，所述电极主体、接线端子、盖板为相同材质的金属结构。

在上述技术方案的基础上，所述抵持部和衬套为非金属。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的供海底设备使用的远端接地电极结构，密封性和稳固性均较好，可有效降低接地电极的电化学腐蚀速率，增加电极的使用寿命。

附图说明

图1为背景技术中海底观测网的结构示意图；

图2为本发明实施例中供海底设备使用的远端接地电极结构的立体示意图；

图3为本发明实施例中供海底设备使用的远端接地电极结构的轴向剖视图；

图4为本发明实施例中供海底设备使用的远端接地电极结构的径向剖视图。

图中：1-海底光电复合缆，2-电极主体，22-盖板，3-接地电缆，4-接线端子，5-锁紧结构，51-衬套，52-紧定螺钉，53-抵持部，6-缓冲套，7-保护套，8-压紧螺钉。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，远端接地电极被固定在距离海底设备10米至20米的海底光电复合缆1，与海底设备引出的接地电缆3相互连接，由于远端接地电极与海底设备保持一定距离，从而可以有效避免腐蚀时产生的气体对海底设备性能造成影响，同时还需注意接地电缆3从海底设备引出处的穿舱结构应保证密封性。

参见图2至图4所示，本发明实施例提供一种供海底设备使用的远端接地电极结构，包括与海底设备相连的海底光电复合缆1、电极主体2、接地电缆3和锁紧结构5。

电极主体2套设于所述海底光电复合缆1上，且所述电极主体2具有一收容腔，所述电极主体2上设有一盖板22；接地电缆3设于所述海底光电复合缆1上，所述接地电缆3延伸至所述收容腔内，所述接地电缆3末端连接一接线端子4，且所述接地电缆3、盖板22和收容腔形成一可供收容所述接线端子4的密封腔；锁紧结构5设于所述海底光电复合缆1和电极主体2之间，且所述锁紧结构5锁紧所述海底光电复合缆1和电极主体2。

在本发明实施例中，优选地，电极主体2为空心圆柱状，其中部设有一贯穿孔，所述海底光电复合缆1穿过该贯穿孔，从而实现电极主体2套设于所述海底光电复合缆1上，该贯穿孔的孔径大小根据实际应用中海底光电复合缆1的直径尺寸而定。

更进一步地，在本发明实施例中，供海底设备使用的远端接地电极结构还包括：两个缓冲套6，其套设于所述海底光电复合缆1上，且两个所述缓冲套6分别连接所述电极主体2的两侧。

优选地，所述缓冲套6和电极主体2螺纹连接，便于组装和拆卸；且缓冲套6的材质为聚氨酯。

更为具体地，所述缓冲套6为空心圆锥状，所述缓冲套6远离所述电极主体2一侧的口径与所述海底光电复合缆1的直径大致相同，可以使得缓冲套6和电极主体2形成一个相对密封的腔体，减少海水进入，进而提高远端接地电极结构的稳固性。

参见图3所示，在本发明实施例中，所述锁紧结构5包括一环形的衬套51、至少一紧定螺钉52和一环形的抵持部53。

衬套51套设在所述海底光电复合缆1和电极主体2之间；紧定螺钉52穿设在所述电极主体2上，且抵持在所述衬套51上，以使所述电极主体2和海底光电复合缆1固定；抵持部53套设在所述海底光电复合缆1和电极主体2之间，且所述抵持部53的侧面抵持并固定所述衬套51。

更为具体地，在本发明实施例中，所述抵持部53和衬套51材料均为非金属，所述衬套51由两个对称的半圆环状的结构组合而成，在组装过程中更为方便，施工难度小，更加实用。并且，衬套51与海底光电复合缆1接触的内径表面上加工有齿形纹，可以增大衬套51与海底光电复合缆1的摩擦力，从而使得海底光电复合缆1和电极主体2通过衬套51固定的更为牢固。

优选地，所述电极主体2侧面开设有若干螺纹孔，所述锁紧结构5包括与所述螺纹孔数量相同的紧定螺钉52，所述紧定螺钉52螺纹穿设于所述电极主体2内。

在本发明实施例中，电极主体2、接线端子4、盖板22、压紧螺钉8、紧定螺钉52的材质相同，采用钛或钛合金，以防止海水中不同金属间产生电化学腐蚀。

优选地，抵持部53与电极主体2螺纹连接，且抵持部53在远离衬套51的端面上设有若干凹槽，该凹槽与工装匹配，通过该凹槽将抵持部53拧紧，并且通过抵持部53对衬套51的作用下，防止衬套51在海底光电复合缆1上滑移，从而使得电极主体2被牢固安装在海底光电复合缆1上。

在本发明实施例中，所述海底光电复合缆1和接地电缆3上均设有一层保护套7，所述保护套7的材质为LDPE。

所述接地电缆3螺旋缠绕在所述海底光电复合缆1上，此处为产品组装时的关键工艺，可使得整个远端接地电极结构更为牢固。

在本发明实施例中，供海底设备使用的远端接地电极结构还包括用于连接所述电极主体2和接线端子4的压紧螺钉8，当接线端子4安装在接地电缆3上之后，使用压紧螺钉8将接线端子4固定在电极主体2上，以免接线端子4晃动，从而使得结构稳固性更好。

优选地，所述盖板22和电极主体2螺钉连接，使用若干螺钉将盖板22固定在电极主体2上，操作简单。

在本发明实施例中，所述电极主体2、所述接线端子4和所述紧定螺钉52的基材均为TA2，且TA2表面进行MMO涂层处理，通过计算海底设备工作电流及电极主体2的表面积等参数，从理论上可保证电极主体2能承受超过25年的腐蚀消耗。而且，接线端子4与接地电缆3通过注塑工艺实现连接处的水密，该注塑工艺使用到的注塑材料为聚乙烯。

本发明实施例的，供海底设备使用的远端接地电极结构的安装步骤包括：

S1：电极主体2放置在海底光电复合缆1的合适位置后，安装衬套51，并使用紧定螺钉52固定衬套51；

S2：安装抵持部53，固定衬套51和海底光电复合缆1；

S3：将接地电缆3塞进所述电极主体2的收容腔内，在接地电缆3的末端安装接线端子4，并用压紧螺钉8将接线端子4固定在电极主体2上；

S4：盖上盖板22，使用若干螺钉将盖板22固定在电极主体2上；

S5：将两个缓冲套6套设于所述海底光电复合缆1上，两个缓冲套6分别设于电极主体2的两侧，并将缓冲套6和电极主体2螺纹连接。

本发明实施例的远端接地电极结构的工作原理为：在应用时，电极主体2为主要导电及耐腐蚀结构件，电极主体2穿套在海底光电复合缆1上，并通过锁紧结构5将电极主体2紧固在海底光电复合缆1上，以防止电极主体2窜动，所述接线端子4与接地电缆3连接固定，所述接地电缆3通过接线端子4与电极主体2连接以实现电导通。

在本发明实施例中，供海底设备使用的远端接地电极结构中，所述接地电缆3、盖板22和收容腔形成一可供收容所述接线端子4的密封腔，密封性较好，而且整个远端接地电极结构稳固性较好，从而对接线端子4起到密封作用，可有效降低接地电极的电化学腐蚀速率，增加电极的使用寿命。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (13)

1.一种供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，包括：

与海底设备相连的海底光电复合缆(1)；

电极主体(2)，其套设于所述海底光电复合缆(1)上，且所述电极主体(2)具有一收容腔，所述电极主体(2)上设有一盖板(22)；

接地电缆(3)，其设于所述海底光电复合缆(1)上，所述接地电缆(3)延伸至所述收容腔内，所述接地电缆(3)末端连接一接线端子(4)，且所述接地电缆(3)、盖板(22)和收容腔形成一可供收容所述接线端子(4)的密封腔；

一锁紧结构(5)，其设于所述海底光电复合缆(1)和电极主体(2)之间，且所述锁紧结构(5)锁紧所述海底光电复合缆(1)和电极主体(2)。

2.如权利要求1所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，还包括：

两个缓冲套(6)，其套设于所述海底光电复合缆(1)上，且两个所述缓冲套(6)分别连接所述电极主体(2)的两侧。

3.如权利要求2所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于：所述缓冲套(6)和电极主体(2)螺纹连接。

4.如权利要求2所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于：所述缓冲套(6)为空心圆锥状，所述缓冲套(6)远离所述电极主体(2)一侧的口径与所述海底光电复合缆(1)的直径大致相同。

5.如权利要求1所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，所述锁紧结构(5)包括：

一环形的衬套(51)，其套设在所述海底光电复合缆(1)和电极主体(2)之间；

至少一紧定螺钉(52)，其穿设在所述电极主体(2)上，且抵持在所述衬套(51)上，以使所述电极主体(2)和海底光电复合缆(1)固定。

6.如权利要求5所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，所述锁紧结构(5)还包括：

一环形的抵持部(53)，其套设在所述海底光电复合缆(1)和电极主体(2)之间，且所述抵持部(53)和电极主体(2)螺纹连接，所述抵持部(53)的侧面抵持并固定所述衬套(51)。

7.如权利要求5所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，所述电极主体(2)侧面开设有若干螺纹孔，所述锁紧结构(5)包括与所述螺纹孔数量相同的紧定螺钉(52)，所述紧定螺钉(52)螺纹穿设于所述电极主体(2)内。

8.如权利要求5所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于：所述衬套(51)由两个对称的半圆环状的结构组合而成。

9.如权利要求1所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，所述海底光电复合缆(1)和接地电缆(3)上均设有一层保护套(7)。

10.如权利要求1所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于，还包括用于连接所述电极主体(2)和接线端子(4)的压紧螺钉(8)。

11.如权利要求1所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于：所述接地电缆(3)螺旋缠绕在所述海底光电复合缆(1)上。

12.如权利要求1所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于：所述电极主体(2)、接线端子(4)、盖板(22)为相同材质的金属结构。

13.如权利要求6所述的供海底设备使用的远端接地电极结构，其特征在于：所述抵持部(53)和衬套(51)为非金属。

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