CN114747098A - 单相联接器 - Google Patents

Abstract

一种用于海底连接器的海底单相联接器，包括具有内侧端(30)和外侧端(33)的壳体(10)。壳体的内侧端包括刚性安装件(22)以接收第一湿式配合连接器部分(12)。壳体的外侧端包括支架(21)以接收第二湿式配合连接器部分(14)。壳体(10)还包括位于支架(21)中的第一定位元件(25)，以接收第二湿式配合连接器部分(14)上的第二定位元件(24)，从而在第一湿式配合连接器部分和第二湿式配合连接器部分连接之后将第二连接器部分定位在壳体中。联接器壳体(10)包括一段标准型材梁。

Description

单相联接器

技术领域

本发明涉及一种用于海底或水下电力连接器的单相联接器以及相关的联接方法。

背景技术

海底电网包括多个元件，所有元件通常通过湿式配合连接器互连。这些元件可以包括一个或多个海底变压器、海底开关设备、海底变速驱动器以及低压配电和通信系统，所有这些都通过连接器互连。变压器接收来自电源的相对高电压的三相AC，并将其变换为更适合的电压以供应海底设备。通常，海底变压器使用三相联接头。这样的联接头是大的，重的和复杂的，难以集成到现有的设计中，并且难以操纵，并且需要改进。

发明内容

根据本发明的第一方面，用于海底连接器的海底单相联接器包括具有内侧端和外侧端的壳体；其中该壳体的内侧端包括刚性安装件，以便接收第一湿式配合连接器部分；并且其中该壳体的外侧端包括支架，该支架用于接收第二湿式配合连接器部分；其中该壳体进一步包括位于该支架中的第一定位元件，以接收该第二连接器部分上的第二定位元件，从而在该第一湿式配合连接器部分和第二湿式配合连接器部分的连接之后将该第二连接器部分定位在该壳体中；并且，其中该联接器壳体包括一段标准型材梁。

标准型材梁通常具有简单的轮廓，例如沿其长度的正方形或矩形横截面，该标准型材梁可容易地切割或机加工成所需的形状，以形成壳体的支架，并在位于海床上时通过其旗形表面为联接器提供稳定性，以及满足连接有效的公差。与典型的圆形缆线和连接器轮廓相比，这改善了在连接期间水平对准的容易性，并且实现连接器的所需对准所需的公差可以通过较不关键的机加工来实现。

标准型材梁可以包括至少一个直侧面或表面。

标准型材梁可以包括不多于四个侧面，特别地，型材横截面是三角形、矩形或正方形截面之一。

这些形状制造起来相对便宜，并且设计和机器表面对于连接器的对准和配合是很重要的。S是提供的se设计

第一湿式配合连接器部分可以固定地安装在刚性安装件中。

第二湿式配合连接器部分可以可移除地安装在支架中。

壳体的内侧端和外侧端可以包括可分离部分。

每个可分离部分可以包括引导构件，当引导构件就位时，引导构件适于协作以对准第一湿式配合连接器部分和第二湿式配合连接器部分。

联接器壳体的支架可包括开放框架。

第二湿式配合连接器部分可以包括连接器主体；套筒，所述套筒安装在所述连接器主体的至少一部分长度的径向外侧并且与其接触；以及可移动地固定在连接器主体上以将套筒定位在连接器主体上。

套筒可以包括塑料、热塑性塑料或金属套筒。

套筒可以包括一体式预载弹簧元件。

第一定位元件可以包括位于该壳体中的狭槽并且该第二定位元件可以包括位于该第二连接器部分的套筒中的区段上的突片。

狭槽的后边缘可以包括非方形的面向内的斜面。

支架还可以包括锁定机构，以在连接第一连接器部分和第二连接器部分之后将第二定位元件锁定就位。

该突片可与可旋转区段成一体，并为ROV提升工具提供提升点。

套筒可以包括凹部以容纳具有一体式突片的可旋转区段，例如围绕套筒的圆柱形区段。圆柱形区段可以自由旋转，但是通过将该区段定位在套筒的凹部中，该部分不会从套筒滑落。

ROV冲击工具包括框架和安装到框架的可滑动托架。

联接器可以相对于模块的水平轴线成0度到相对于模块的水平轴线成45度范围内的角度安装到海底模块。

该模块可以是电网部件或连接的消耗装置，例如变压器、变速驱动器、泵、压缩机或分离器之一。

第二连接器部分可以连接跳线、脐带式或海底缆线，或者为第一连接器部分提供保护帽。

第一连接器部分和第二连接器部分中的一个可以包括插头连接器，而另一个可以包括插座连接器。

根据本发明的第二方面，一种将连接器的海底连接器部分连接到海底模块的方法，所述连接器包括第一湿式配合连接器部分和第二湿式配合连接器部分；并且该海底模块包括根据该第一方面的海底单相联接器，该海底模块包括使用远程操作运载工具的冲击工具和/或操纵器臂/手柄将该第二连接器部分放置到该联接器的支架中；启动冲击工具和/或操纵器臂/手柄的滑动托架以将第二连接器部分朝向联接器中的第一连接器部分移动并且结合第一连接器部分和第二连接器部分。

该方法可包括在移除冲击工具和/或操纵器臂/手柄之前使第一定位元件与第二定位元件接合。

接合可以包括将该第二连接器部分的套筒上的突片旋转到该支架的定位器狭槽中；以及移除所述冲击工具。

将该第二连接器部分的套筒上的突片旋转到该支架的定位器狭槽中；以及移除所述冲击工具。

当在第一连接器部分和第二连接器部分之间形成电接触时，第二连接器部分的套筒的一体式预载弹簧元件可以吸收由冲击工具施加的力。

该模块可以是电网部件或连接的消耗装置，例如海底变压器、海底压缩机、海底变速驱动器或海底分离器之一。

滑动托架可由来自ROY的力启动，例如ROV工具的滑动托架的启动可以通过经由液压流体端口向工具施加液压压力来实现。

附图说明

现在将参照附图描述根据本发明的海底单相联接器和相关联接方法的示例，其中：

图1是其中可以使用根据本发明的联接器的典型海底电网的框图；

图2a是根据本发明的海底变压器和用于单相联接器的多个选项的示例的透视图；

图2b是来自图1a上方的视图；

图3示出了根据本发明的单相联接器的更多细节；

图4示出了连接根据本发明的海底单相联接器的实例的过程中的阶段；

图5示出了图3的部分的更多细节；

图6是根据本发明的一个方面的连接海底单相联接器的方法的流程图；以及，

图7a、7b、8a、8b、9a、9b、10a和10b示出了连接根据本发明的海底单相联接器的另一示例的过程中的阶段。

具体实施方式

海底电网的海底模块之间的电中压连接或高压连接通常是三相的，每相具有一定重量和刚度的缆线，以及需要仔细配合的联接器。在海底电网中，电网可以包括多个海底模块，例如安装在海床上的位置处的变速驱动器(VSD)和用于从变压器向每个驱动器分配电力的开关设备。或者，变压器可以聚集来自本地源的电力并准备将该电力发送到海岸，或者将本地产生的电力提供给海底模块。在第一种情况下，提供变压器以将来自电源的电力转换为工作电压，并经由开关设备向驱动器供电。电力可以从舷侧设备传输到海底设备，例如通过来自石油平台或运输工具的脐带装置，或者通过来自岸上地点的海底缆线，或者可以存在海底产生的附带的本地电力，适合于低功率应用。较高的电压通常用于将电能从顶侧设施传输到海底设施，因为这有助于限制损耗。然而，对于一些海上发电，例如来自风力涡轮机，电压可能需要逐步升高，因此根据电源提供合适的变压器。

变压器是相当大的设备，其宽度和长度为几米量级，例如4m×4m×8m。来自电源或某种类型的发电机(例如顶侧风力涡轮机)的海底电力缆线将电力供应到变压器中。电力缆线可以在相对高的电压下提供几兆瓦的功率，典型地大约30到40MW的功率，典型地大约几百kV，例如130kV。典型地，在该电压下的功率被向下转换以使得6MW的功率被提供给每个VSD。通常，缆线是三相缆线，并且在开关设备上的单个连接头中有三个电联接器。

然而，在某些功率水平之上，海底配合的MV和HV三相功率联接头在传统ROV的重量处理能力之外，因此起重机用于在三个电功率相的单个三部分联接头中提供同时配合和连接。该联接头包括端接三根编织的、夹紧的或捆扎的单根缆线的机械组件。这种联接头的操作涉及通过起重机钢丝从表面进行海底提升，其中ROV提供引导，但是具有附接缆线的联接头的重量和刚性意味着需要起重机操作。一种替代方案是将联接头组件放置在海底绞车操作的枢转吊杆的顶端上或垂直或水平滑动布置中，但这需要模块之间的狭窄位置公差。

对于海底湿式配合高压电源连接，如上所述，三相联接头的尺寸和重量是相当大的，重量达到几吨，这意味着连接只能使用支撑联接头的运输工具上的起重机来进行，ROV布置成帮助引导联接头就位。这不仅增加了安装成本，因为所使用的一个或多个运输工具可能需要在工作台上停留更长的时间，而且增加了需要断开电力缆线的任何修理或维护动作的成本，因为具有起重机的运输工具必须针对该特定工作进行调度。每个连接器可以重约150Kg，缆线通常重约20Kg每米，并且三相联接器的每个主头部可以重约3吨，这仅可以由运输工具上的起重机处理以用于配合和拆解。即使使用起重机，三相联接器头也难以配合，模块必须相对于连接模块精确定位，并且难以操纵，因为需要将各相的缆线扭绞在一起以防止由于它们的接近而导致的电磁兼容性问题。总之，必须被操纵到位的连接器、缆线和连接器的重量可以多达6吨。操作者优选能够使用ROV用于此目的，但是ROV在没有起重机将重型外侧联接器组件带到适当位置并且提升外侧联接器并将外侧联接器与内侧联接器连接的情况下不能处理那种重量和体积。

本发明通过将三相缆线中的每一个分成单相连接来解决这个问题。虽然在第一场地，这可能看起来像是落后步骤，引入了附加的部件并且增加了单独操作的数量，但是这种设计的改变对于操作者而言存在益处。本发明使用三个单独的单相联接器和用于每个三相连接的三个单独的缆线，而不是单元中的三相联接器头和相关缆线。与传统的三相联接器相比，每个单独的联接器的尺寸和重量的减小允许通过ROV进行连接，而不必在运输工具上使用起重机。

该设计的另一特征在于，连接安装装置足够小且足够灵活，以使得ROV能够处理单相联接器头和缆线并进行连接。实现了这一点是部分地由于分开后一次仅连接一个相会放宽相之间所需的公差。在通过内侧联接器将外侧联接器放下之后，ROV使用可移除工具来将单相外侧联接器头部与内侧联接器配合。将各相分离成单独的连接意味着可以管理三个独立相的电线以避免循环接地电流或电磁效应。联接设计可以针对每个相位标准化，并且使用基于简单型材的支撑或支架，例如标准箱形截面金属梁。

图1是典型的海底电网的框图。来自电源1的功率经由脐带2馈送到变压器3。变压器通过跳线4连接到一个或多个变速驱动器5或负载6、7。变速驱动器也可以连接到负载8、9。如果变压器3从比VSD5或负载6至9的操作所需的电压更高的电压获得电力，则变压器3可以是降压变压器，或者如果变压器3聚集本地产生的电力，则变压器3可以是升压变压器。在一些海底电网中，可以提供升压和降压变压器。连接到变压器3的负载6、7和连接到变速驱动器的负载8、9例如可以是由电动机驱动的泵或压缩机，或者可以是分离器。提供合适的湿式配合连接器以将缆线、脐带或跳线连接到网格的每个元件。可替换地，一些部件可以在安装在海底之前通过干式配对连接，例如，缆线可以具有在变压器或VSD端的干式配对连接器和到负载的湿式配合连接器。该第二连接器部分可以采取保护帽的形式，该保护帽被放置在舷侧的适当位置处并且被移除并且在海底用功能性的第二连接器部分替换。

图2a和2b示出了根据本发明的海底变压器和单相联接器的各种布置的示例。可以根据需要修改三个单相联接器组的具体布置，但是该图示出了一些非限制性示例。图2a是透视图。如先前关于图1所解释的，变压器1可以经由VSD5间接地连接到多个海底模块或电负载6至9，例如泵、分离器或压缩机，经由开关设备连接到模块8、9，模块8、9可以集成到变压器3中，或者直接连接到海底模块6、7。通常，直接驱动来自用于单个负载的专用变压器，例如用于压缩机的变压器或用于泵的变压器。对于多个负载，使用开关设备。开关设备还用作每个电气用户电路的保险丝，如果发生故障，能够切断用户的电源。单相联接器包括具有内侧端30(图4)和外侧端33的外壳10。壳体的内侧端30包括刚性安装件22以接收第一湿式配合连接器部分12，壳体的外侧端33包括支架21以接收第二湿式配合连接器部分14。如下面更详细地描述的，支架形成在标准梁区段中，其中开口区段从标准梁区段外侧形成以接收第二湿式配合连接器部分14，并且标准梁区段在内侧端保持完整以接收第一湿式配合连接器部分12。具有其完整梁区段的内侧端提供刚性。该区段的一部分被切割或机加工掉的外侧端仍然具有用于稳定性的至少一个平坦表面，并且已经相应地成形为允许插入第二湿式配合连接件部分。壳体还包括支架21中的第一定位元件25，以接收第二连接器部分14上的第二定位元件24，从而在第一湿式配合连接器部分12和第二湿式配合连接器部分14连接之后将第二连接器部分14定位在壳体10中。联接器可以以不同的方式布置在海底模块上。联接器的内侧部分30和外侧部分33可以是单件，安装件22在内侧端处焊接到该单件上，然后在焊接之后根据需要对联接器10进行机加工以成形，例如以提供狭槽25、32。然后可以将该单件经螺栓连接到海底模块，并且此后将内侧连接器部分12刚性地固定到联接器。

在第一示例性布置中，三个单相联接器10安装到变压器3，其中每个联接器的纵向轴线11相对于水平方向成一角度，通常高达45°。在每个联接器10中，相对于变压器，在联接器的内端30处安装第一连接器部分12(也参见图4)。第一连接器部分12可以是插头连接器或插座连接器。海底电网通常安装在海底上的框架中，使得连接到海底模块的缆线朝海底下落。将联接器设置成与水平方向成一定角度，减小了缆线在朝向海床下降时的弯曲，并且减小了ROV抵抗缆线在海床上的摩擦而移动所需的力，或者减小到联接器中较小的程度，以在ROV使可移动的外侧第二连接器部分14与内侧连接器部分12接触时进行连接。外侧连接器部分可以是与内侧端处的插头连接器或插座连接器相对应的插座连接器或插头连接器。

在第二示例配置中，参见图2a和2b的左侧，一系列的三个联接器10a、10b、10c被逐步安装，彼此并置，其中来自变压器3的最外面的联接器10a在最低点，而最里面的联接器10c在最高点。在该示例中，每个联接器基本上是水平的。如上所述，弯曲限制器可以在连接器的外侧端应用于缆线，以防止在下降到海床的缆线中引入过度弯曲。缆线15a、15b、15c将第一连接器部分12联接到变压器3。在第三示例配置中，所有三个联接器都相对于变压器3安装在相同的垂直水平上，并且基本上是水平的。位于每个联接器的内侧端的缆线16将每个联接器中的第一连接器部分12联接到变压器3。在一个联接器10中，可以看到第二连接器部分14及其缆线13。同样，弯曲限制器可用于外侧缆索。

图3示出了联接器和连接器以及ROV工具的更多细节。联接器10的内侧端30将第一连接器部分12牢固地保持在刚性安装件22中的适当位置，以允许第二连接器部分14与第一连接器部分配合。第二电连接器部分14设置有外部套筒27，该外部套筒27径向地安装在连接器部分14的连接器主体的至少一部分长度的外部并且与其接触。套筒由合适的材料制成，例如塑料或热塑性塑料，其可以是例如合成聚酰胺，例如尼龙，或金属，例如耐海水钢。在任一情况下，材料通常由管或片加工成所需尺寸。为了大量制造，可以制造模具并且用金属或热塑性塑料模制该形状，然后通过机加工完成，但是对于相对小的数量，这不是成本有效的。

外部套筒27可以在套筒的凹部36中设置可旋转圆柱形区段37，该区段37能够围绕套筒凹部36自由旋转，并且设置提升点24，以使得ROV提升工具(未示出)能够提升连接器。提升接口或突片24允许ROV提升第二湿式配合连接器部分14，该第二湿式配合连接器部分14包括完整的配合头部以及头部后面的缆线。ROV提升工具可以是简单的工具，例如钩子。提升点可包括形成在套筒27上的第二定位元件或突片24中的孔眼或其它合适形状，以使ROV容易连接和提升组合件。外侧连接器部分14中的连接器主体38可形成为单件，其中外套筒27收缩或压在其上。外套筒27的一部分可包括一体式弹簧区段26以预加载连接器。连接器部分34在配合时连接到内侧连接器部分12。套筒27可以通过开口环28连接到该区段34。套筒27的另一部分可包括其中安装有可旋转区段37的凹部36。当在第一连接器部分和第二连接器部分之间形成电接触时，第二连接器部分14的套筒的一体式预载弹簧元件26吸收由冲击工具20施加的力。在连接器内部进行电连接的精细对准。可选地，连接器部分14可以具有附加的内部浮力，以帮助ROV在水下处理连接器和缆线。可提供机加工金属开口环28以将套筒定位在连接器主体上，从而将外部套筒纵向地固定在连接器部分14上的适当位置。

联接器壳体本身可以由简单的金属型材制成，通常是碳钢梁，在外侧端切割成适合支架区段21的形状，并在内侧端30保持标准型材。标准型材梁包括至少一个直侧面或表面，并且典型地，标准型材梁包括不多于四个侧面。合适的横截面形状包括三角形、矩形或正方形横截面。这些形状制造起来相对便宜，具有很少的侧面并提供稳定性，即使在支架的外侧端已经被切割或机加工成形之后，仍保留至少一个平的侧面，这有助于在连接器连接到海底时成功地对准连接器。如果需要，可以将阳极安装到外壳上以防止腐蚀。

在支架21中可以提供一个或多个定位狭槽25。在远离海底模块3的狭槽25的端部处的非方形向内朝向的后边缘斜面31防止第二连接器部分的套筒突片24意外地从狭槽中脱离，如图5所示。可以添加附加的锁定装置以阻止连接器在支架中脱离，例如为此使用狭槽32。尽管联接器壳体10的内侧端30被示出为箱形截面，但这不是必须的，并且支架区段21的延伸部可以用于支撑内侧连接器部分12，其中刚性安装框架22例如通过焊接附接在最内端处。

如在图2a和2b的示例中所示，联接器可以水平地安装，或以朝向海床的略微向下倾斜的方式安装，但通常与水平方向成不大于45°的角度安装。连接器10的内侧端30处的连接器部分(相对于海底模块)固定地安装到刚性安装件22。连接器通过孔39经螺栓连接到海底模块，而没有任何严格的公差要求。第二连接器部分最初由ROV下降到支架21中，然后提升附件从ROV提升工具分离。ROV冲击工具20包括主体或框架和安装到主体或框架的可滑动托架，该ROV冲击工具20在外侧连接器部分14位于托架21中时连接到外侧连接器部分14。然后，套筒27中的圆柱形区段37在凹部36中旋转，使得突片24静置在支架21的边缘上，但不接合在狭槽25中。只有在第二步骤之后，用冲击工具沿着支架冲击连接器部分14以与连接器部分12接触，才使突片24移动到定位器狭槽中，这可以在图5中更详细地看到。这提供了是否已经进行连接的良好视觉指示。一体式弹簧区段26提供了外侧连接器14和内侧连接器12之间精细对准所需的柔性。ROV工具20可以长约1m，重约100Kg，但这在ROV处理的能力范围内。流体入口端口23提供附件，通过该附件，ROV液压管线连接到工具20以操作滑动托架35。

针对三相变压器给出了该示例，但是可以将三组联接器安装到需要提供或接收三相电力的任何海底模块。

从图4可以更好地理解连接内侧连接器12和外侧连接器14所涉及的步骤。ROV冲击工具20拾取外侧连接器14并将外侧连接器及其缆线移动到联接器10的开放支架区段21中的适当位置。内侧连接器12固定地安装在刚性安装件22中。在所示的示例中，外侧连接器14是插座部分，并且内侧连接器12是插头部分。ROV工具20可通过将液压管线连接到入口端口23而被液压驱动。连接器14的主体保持在ROV工具的可滑动托架35中，并且一旦定位在托架21上的适当位置，可滑动托架35沿着托架21滑动插座部件14，直到插座部件在其刚性安装件中与插头部件12连接。插头部分被固定在刚性安装件22中的适当位置，但是一体式弹簧区段26允许在插头和插座之间的初始接触点处的较小的未对准，而不会对任一部分造成损坏。因此，初始连接步骤是将外侧连接器14轻轻地放进托架21中，下一个连接步骤是使用ROV工具20的可滑动托架35将外侧连接器行进到与内侧连接器12的完全连接中。此后，突片24移动到定位器狭槽25中，以将外侧连接器14锁定在其朝向内侧连接器12的配合位置。

一次连接一个电相，即每个相以单独的操作连接，并且必须执行三个操作以连接所有三个相。在内侧连接器12和外侧连接器14已经完全连接并且外侧连接器被锁定之后，ROV工具20可以被断开和移除。如果需要，可以应用另外的锁定装置，但是狭槽被设计成通过位于狭槽的外侧端处的成角度的表面31提供足够的锁定，从而形成反手(overhand)，并且一体式弹簧区段26在该反手表面上提供预载荷，从而防止解锁。

图6的流程图更详细地示出了使用本发明的海底管接头装置进行连接所需的步骤。在制造期间，例如在制造车间中，在海底安装之前，连接器10经螺栓连接或以其它方式固定40在海底模块3、6、7上的适当位置，并且内侧电连接器部分12被固定41，例如经螺栓连接到连接器的安装框架22的内侧端30。提升接口被装配42到外侧电连接器部分14。这可以是具有提升接口的拉入头的形式。

在适当的时间，模块在海底操作中被安装43在海底，典型地给定重量和部件数量以组成海底电网，该操作可以从具有起重机的运输工具只进行。此后，可以使用ROV实现模块的电连接。ROV提升44和/或引导外侧连接器部分拉入头部进入支架21中，其缆线从支架21延伸。在将连接器部分14安装在支架21中之后，例如使用冲程工具20来操作ROV以将连接器部分14朝向连接器部分12行进45，以将外侧电连接器14与内侧电连接器12电连接。操作46提升或操作接口24，以通过将突片24带入定位器狭槽25而将拉入头或连接器主体定位在其连接位置。现在移除ROV工具20。如果使用槽32中的可选锁定机构，则应用46。

本发明的实施例的另一示例在图7a至10b中示出。在该示例中，代替壳体的外侧支架部分在第二湿式配合连接器部分被ROV带到适当位置之前与壳体的内侧刚性安装部分一起定位，壳体50的外侧支架部分在模块海底安装之前在车间中安装到第二湿式配合连接器部分53、54、55。然后ROV拾取组合的外侧连接器部分并使它们在内侧端与另一壳体部分接触。图7a和7b示出了外侧端的分离部分。支架50包括引导件51和ROV提升点52，引导件51适于配合到内侧端上的相应引导件59。外侧连接件的另一部分包括装配有ROV手柄54和终止于连接器的软管或缆线55的连接器部分53。图8a和8b示出了内侧端的组成部件。这些包括连接到缆线57的连接器部分56以及包括形成在内侧固定安装件60上的引导销59的内侧壳体58。

在该示例中示出的外侧框架引导件在框架的一端处包括中空圆柱体51，并且内侧引导件包括对应的圆柱形销59，但是可以使用其他布置，包括将销和框架引导件的横截面改变为例如正方形、矩形或六边形截面。

图9a和9b示出了引导部分51、59如何协作以将外侧连接器部分53与内侧连接器部分56对齐。内侧连接器和缆线56、57装配到固定安装件60。ROV在其框架壳体支架50中拾取连接器53，并将引导件51定位在销59上。一旦定位，ROV就降低壳体、连接器和缆线，直到支架50遇到固定安装件60上的端部止动件。

最后，如图10a和10b所示，ROV手柄54与ROV接合，并用于使外侧连接器部分53完全滑动成与内侧连接器部分56电接触。

将外侧连接器部分和内侧连接器部分结合在一起的方法与前述示例大致相同，因为ROV将外侧连接器部分保持在其框架壳体中，并将其操纵到在其固定壳体中联接到内侧连接器部分的位置。通过将外侧框架部分的内侧端处的开口定位在内侧固定部分的外侧端处的销上而将两个壳体部分连接在一起。然后，连接器和框架在重力作用下的重量将框架保持在适当位置，其中外侧连接器部分与内侧连接器部分对齐并且部分地进行接触，仅仅是触碰。下一步骤是使ROV使用ROV手柄完成连接器部分的连接，由此迫使外侧连接器部分进入内侧连接器部分。定位器可以在该过程中夹在适当位置，以将连接器部分固定在它们的完全连接状态，例如弹簧夹，并且可选的锁定机构可以由ROV操作，以防止意外分离。

传统上，使用ROV的单个大功率联接器的海底配合尚未完成，因为没有合适的布置。本发明提供了一种容易操作的方法，其中与三相头相比，标准材料可以用于部件，并且设备可以以宽松的公差制造。该设计是模块化的，因此可以适应每个操作者的具体要求，并且比常规的三相头更容易在模块中布置和安装或组装。支架可由简单的型材形成，具有作为凸缘的焊接板，并加工成宽松的公差，因此可通过非专门的车间进行加工。外侧连接器部分或拉入式头部可以简单地制造而不需要使用专门的车间，因为这些部件具有相对简单的形状并且不需要许多部件来将联接器10与连接器部分12、14配合。

应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。可以组合结合不同实施例描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。

尽管通过优选实施例详细地说明和描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以从中得出其他变型。

Claims (26)

1.一种用于海底连接器的海底单相联接器，所述联接器包括具有内侧端和外侧端的壳体；其中该壳体的内侧端包括刚性安装件，以接收第一湿式配合连接器部分；并且其中所述壳体的外侧端包括支架，以接收第二湿式配合连接器部分；其中所述壳体进一步包括位于所述支架中的第一定位元件，以接收所述第二湿式配合连接器部分上的第二定位元件，从而在所述第一湿式配合连接器部分和第二湿式配合连接器部分连接之后将所述第二连接器部分定位在所述壳体中；并且，其中所述联接器壳体包括一段标准型材梁。

2.根据权利要求1所述的联接器，其中，所述标准型材梁包括至少一个直侧面或表面。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的联接器，其中，所述标准型材梁包括不多于四个侧面，特别地，型材横截面是三角形、矩形或正方形横截面中的一种。

4.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述第一湿式配合连接器部分固定地安装在所述刚性安装件中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述第二湿式配合连接器部分可移除地安装在所述支架中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述壳体的所述内侧端和所述外侧端包括可分离部分。

7.根据权利要求6所述的联接器，其中，所述可分离部分中的每一个包括引导构件，所述引导构件适于在所述引导构件就位时协作以对准所述第一湿式配合连接器部分和所述第二湿式配合连接器部分。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的联接器，其中，所述联接器壳体的支架包括开放框架。

9.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述第二湿式配合连接器部分包括连接器主体；套筒，所述套筒安装在所述连接器主体的至少一部分长度的径向外侧并且与其接触；以及位于所述连接器主体上以将所述套筒定位在连接器主体上的可动固定件。

10.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述套筒包括塑料、热塑性塑料或金属套筒。

11.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述套筒包括一体式预载弹簧元件。

12.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述第一定位元件包括位于所述壳体中的狭槽，并且所述第二定位元件包括位于所述第二连接器部分的套筒中的一个区段上的突片。

13.根据权利要求12所述的联接器，其中，所述狭槽的后边缘包括非方形的面向内的斜坡。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的联接器，其中，所述突片与可旋转区段成一体，并为ROV提升工具提供提升点。

15.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述支架还包括锁定机构，以在连接所述第一连接器部分和第二连接器部分之后将所述第二定位元件锁定就位。

16.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，ROV冲击工具包括框架和安装到所述框架的可滑动托架。

17.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述联接器以相对于海底模块的水平轴线零度至相对于海底模块的水平轴线45度范围内的角度安装到所述模块。

18.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述海底模块是变压器、变速驱动器、泵、压缩机或分离器中的一种。

19.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述第二连接器部分连接跳线、脐带式缆线或海底缆线，或为所述第一连接器部分提供保护帽。

20.根据前述权利要求中任一项所述的联接器，其中，所述第一连接器部分和第二连接器部分中的一个包括插头连接器，而另一个包括插座连接器。

21.一种将连接器的海底连接器部分连接到海底模块的方法，所述连接器包括第一湿式配合连接器部分和第二湿式配合连接器部分；并且所述海底模块包括根据前述权利要求任一项所述的海底单相联接器；所述方法包括使用远程操作运载工具的冲击工具和/或操纵器臂/手柄将所述第二连接器部分放置到所述联接器的支架中；启动所述冲击工具和/或操纵器臂/手柄的滑动托架以将所述第二连接器部分朝向所述联接器中的所述第一连接器部分移动并且接合所述第一连接器部分和第二连接器部分。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述方法包括使第一定位元件与第二定位元件接合，以及移除所述冲击工具和/或操纵器臂/手柄。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，接合包括将所述第二连接器部分的所述套筒上的突片旋转到所述支架的定位器狭槽中。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，当在所述第一连接器部分和第二连接器部分之间形成电接触时，所述第二连接器部分的所述套筒的一体式预载弹簧元件吸收由所述冲击工具施加的力。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，其中，所述模块包括海底变压器、海底压缩机、海底变速驱动器或海底分离器中的一种。

26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，所述ROV工具的滑动托架的启动是通过液压流体端口向所述工具施加液压压力来实现的。

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