CN116799738A - 一种海底电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海底电缆，涉及电缆技术领域；该海底电缆包括电缆本体，还包括设于电缆本体上的若干个防护机构；各防护机构沿电缆本体的长度方向依次设置，且各防护机构分别包括套设在电缆本体上的基体，基体的顶部设有凹槽，凹槽内插装有连接块，防护机构还包括两个防护板，两个防护板的顶端分别与连接块铰接，且分置在电缆本体的两相对侧；凹槽相对的两个侧壁上分别设有安装槽，连接块的两相对侧上分别固设有若干个第一断裂板，各第一断裂板能够对应的插装安装槽内，且各第一断裂板被配置为在受到的外力大于第一断裂板的承载力后断裂，使连接块脱离基体。本发明的海底电缆能够较好的避免受到锚害。

Description

一种海底电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体的，涉及一种海底电缆。

背景技术

海底电缆是铺设在海底，用于为海上风电场和海上油气开发平台提供电力、控制和监控以及通信的电缆，海底电缆也会用于岛屿与大陆之间，国家之间甚至大陆之间的电力或通信。

海底电缆不仅铺设难度高，而且损坏后的维修时间长且成本高昂；海底电缆的绝大多数故障都是由捕鱼和航运活动造成的，具体的来说是海底电缆易受到船锚的钩连拖曳而导致海底电缆受损断裂。

针对上述问题，申请号为202111162021.X的中国发明专利提供了一种带保防护板的海底电缆防锚害装置及其工作方法，其通过在裸露电缆上设置保护壳体，并在保护壳体的两侧设置保防护板，以通过保防护板弹起船锚，而使船锚越过电缆，避免钩连电缆。且缺陷在于：由于船锚通常较重，船锚可能会拖动整个防护壳体并带动电缆，仍然存在电缆受损的风险；为此，申请号为202111162021.X的中国发明专利提供了一种海底电缆固定装置，其通过加强保护壳体与海底泥沙之间的连接，以避免船锚拖动保护壳体并带动电缆。

然而，上述方案的缺陷在于：一方面，该固定装置需要在铺设电缆后才能进行安装，需要额外的船只，具有较高的安装成本；另一方面，船锚能够从保防护板上脱开是较为理想的情况，实际上，船锚很可能会钩住保防护板，在这种情况下，船锚仍能够将保护壳体拉出，然后拖动保护壳体并带动海底电缆而造成电缆损坏。

发明内容

为此，本发明提出一种海底电缆，以能够具有较好的防锚害的效果。

本发明的技术方案如下：

一种海底电缆，包括电缆本体，还包括设于所述电缆本体上的若干个防护机构；各所述防护机构沿所述电缆本体的长度方向依次设置，且各所述防护机构分别包括套设在所述电缆本体上的基体，所述基体的顶部设有凹槽，所述凹槽内插装有连接块，所述防护机构还包括两个防护板，两个所述防护板的顶端分别与所述连接块铰接，且分置在所述电缆本体的两相对侧；所述凹槽相对的两个侧壁上分别设有安装槽，所述连接块的两相对侧上分别固设有若干个第一断裂板，各所述第一断裂板能够对应的插装所述安装槽内，且各所述第一断裂板被配置为在受到的外力大于所述第一断裂板的承载力后断裂，使所述连接块脱离所述基体。

进一步的，各所述基体的底部分别设有固定管，所述固定管上设有稳固装置；所述稳固装置包括滑块、若干个第一承压板和若干个第二承压板；所述滑块可升降的设于所述固定管上，各所述第一承压板环所述固定管的周向间隔设置，且各所述第一承压板的顶端分别与所述滑块铰接，各所述第一承压板的底端对应的与各所述第二承压板的顶端铰接，各所述第二承压板的底端与所述固定管铰接；所述滑块向所述固定管的底端滑动时，各所述第二承压板和所述第一承压板相铰接的一端向远离所述固定管的方向移动。

进一步的，所述固定管内固设有电机，所述电机的电机轴上设有与所述电机轴同轴固连的螺杆，所述滑块与所述螺杆螺接，且所述固定管的侧壁上设有至少一个导向槽，所述滑块具有能够在所述导向槽内导向滑动的导向块；所述固定管内还设有为所述电机供电的蓄电池。

进一步的，所述第一承压板的长度小于所述第二承压板的长度，且所述固定管内设有挡置在滑块下滑路径上的限位块，所述限位块的高度被设置为：所述滑块下移至与所述限位块抵接时，各所述第一承压板和各所述第二承压板分别向上倾斜。

进一步的，所述基体的一端上设有球体，另一端上设有球形槽；且各所述基体上的球体能够与相邻所述基体上的所述球形槽球铰连接。

进一步的，所述基体的设有所述球体一端的侧壁上设有若干个限位杆，各所述限位杆分别挡置在相邻所述基体的、设有所述球形槽一端的端面的转动路径上，以限制相邻所述基体的转动角度。

进一步的，所述基体的底面上设有若干个筒体，各所述筒体的轴向与所述基体的长度方向垂直，且各所述筒体沿所述基体的长度方向间隔设置；各所述筒体内分别设有两个缓冲件，两个所述缓冲件分别包括基板及与所述基板同轴固连的杆体，两个所述缓冲件的杆体对应的自所述筒体的两端穿出所述筒体，且所述杆体上分别设有导向孔；所述防护板上分别铰接有导向杆，所述电缆本体两侧的所述防护板上的所述导向杆能够对应的穿设在所述筒体两端的所述杆体上的所述导向孔内。

进一步的，所述筒体的两端上分别设有挡环，所述杆体密封穿过所述挡环；两个所述基板之间设有第一弹簧，两个所述基板和对应的所述挡环之间分别设有第二弹簧。

进一步的，所述导向孔的内壁上设有相对的两个第二断裂板，所述导向杆的两相对侧上分别设有限位槽，两个所述第二断裂板对应的插装在两个所述限位槽内；且所述第二断裂板被配置为受到的外力大于所述第二断裂板的最大承载力后断裂，使所述导向杆能够自所述导向孔内脱出。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明提供的海底电缆，防护板与设置在电缆本体上的连接块铰接，且在连接块和基体之间设置若干个第一断裂板，使得在船锚通过时，能够通过使各第一断裂板断裂而使防护板和连接块脱离基体，从而避免船锚拖动电缆本体，避免电缆本体断裂损坏；因此，本发明的海底电缆能够对电缆本体具有较好的防护效果。而且，本发明的海底电缆的防护机构能够在电缆本体入水前安装在电缆本体上，无需在电缆本体铺设后单独安装，具有较低的安装成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的海底电缆的立体图；

图2为本发明实施例提供的防护机构的爆炸图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的基体与电缆本体配合的爆炸图；

图5为本发明实施例提供的相邻两个防护机构配合的俯视图；

图6为本发明实施例提供的固定管与稳固装置的立体图；

图7为本发明实施例提供的固定管与稳固装置的另一状态视图；

图8为本发明实施例提供的防护机构的主视图；

图9为本发明实施例提供的防护机构的仰视图；

图10为图9中B-B处的剖视图；

图11为图10中C处的局部放大图。

图中：100-电缆本体；

200-防护机构，210-基体，211-左壳体，212-右壳体，213-球体，214-球形槽，215-限位杆，216-块体，217-封堵板，220-连接块，230-第一断裂板，240-防护板，241-导向杆，201-凹槽，202-安装槽，203-限位槽；

300-固定管；

400-稳固装置，410-滑块，420-第一承压板，430-第二承压板；

500-筒体，510-挡环；

600-缓冲件，610-基板，620-杆体，630-第二断裂板，601-导向孔；

710-第一弹簧，720-第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

本实施例提供一种海底电缆，参考图1至图3所示，其包括电缆本体100，还包括设于电缆本体100上的若干个防护机构200；各防护机构200沿电缆本体100的长度方向依次设置，且各防护机构200分别包括套设在电缆本体100上的基体210，基体210的顶部设有凹槽201，凹槽201内插装有连接块220。

参考图2所示，本实施例的防护机构200还包括两个防护板240，两个防护板240的顶端分别与连接块220铰接，且两个防护板240分置在电缆本体100的两相对侧。

参考图3所示，在上述凹槽201相对的两个侧壁上分别设有安装槽202，连接块220的两相对侧上分别固设有若干个第一断裂板230，各第一断裂板230能够对应的插装安装槽202内，且各第一断裂板230被配置为在受到的外力大于第一断裂板230的承载力后断裂，使连接块220脱离基体210。

整体上来说，本实施例的海底电缆在现有的电缆本体100上增加了沿电缆本体100的长度方向依次布置的防护机构200。其中，防护机构200包括固定套设在电缆本体100上的基体210，在基体210上设有通过若干个第一断裂板230与基体210连接的连接块220，在连接块220上铰接有两个防护板240，两个防护板240分置在电缆本体100的两侧。

基于上述结构，本实施例的防护机构200能够在海底电缆入海前固定在电缆本体100上，并随电缆本体100入海，与现有技术中单独设置防护装置的方案相比，本实施例的海底电缆总体具有较低的安装成本。而且，本实施例的防护机构200的防护板240在被船锚的尖端钩住而受到拖拽时，能够通过第一断裂板230的断裂而使防护板240脱离基体210，进而避免船锚通过防护板240拖曳电缆本体100而导致的电缆本体100断裂损坏。

其中，电缆本体100可参考现有的海底电缆，在此对其结构不再赘述。

参考图2和图4所示，本实施例的基体210包括左壳体211和右壳体212，左壳体211和右壳体212扣合形成了供电缆本体100穿过的通道。

本实施例中，通过将基体210设置为上述机构，在电缆本体100从船体上的卷盘伸出变直后且入海前，可通过将左壳体211和右壳体212扣合在电缆本体100上并相连接，即可完成基体210在电缆本体100上的套设。因此，本实施例的基体210通过采用上述的结构，较为方便其在电缆本体100上的安装。

参考图2所示，本实施例中，在基体210的一端设置有球体213，并在基体210的另一端设置有球形槽214；且各基体210上的球体213能够与相邻所述基体210上的球形槽214球铰连接。

本实施例中，通过设置上述的球体213和球形槽214的球铰连接，能够在使电缆本体100可以弯曲的情况下，使各基体210连接于一起，以在船锚钩住其中一个基体210上的防护板240时，能够由各基体210上的固定管300及稳固装置400共同抵抗船锚的拉力，其中，固定管300及稳固装置400的具体结构详见下述。

本实施例中，参考图2和图5所示，在基体210的设有球体213一端的侧壁上设有若干个限位杆215，各限位杆215分别挡置在相邻基体210的、设有球形槽214一端的端面的转动路径上，以限制相邻基体210的转动角度。

本实施例中，通过设置上述的限位杆215，基体210设有球形槽214一端的端面转动至与相邻基体210上的限位杆215抵接时，会因受到限位杆215的阻挡而不能继续转动，以如图5中所示为例，图5中上方的基体210将不能继续向右转动。因此，通过设置上述限位杆215，能够限制相邻基体210相对于相邻基体210的转动角度，避免相邻两个基体210之间的夹角过小，从而能够降低电缆本体100因过度弯曲而损坏的风险。

参考图3所示，在基体210的顶部设有块体216，在块体216的顶端面上设有沉槽，上述的凹槽201设于沉槽的底面上，在凹槽201相对的两个侧壁上分别设有安装槽202；上述的沉槽、凹槽201及安装槽202均向一端贯穿块体216而敞口。连接块220能够从块体216的敞口端插入上述的沉槽及凹槽201内，第一断裂板230能够随之插入相应的安装槽202内。在块体216上还连接有能够封堵块体216的敞开端的封堵板217。

本实施例中，通过设置上述的块体216及连接块220，在将连接块220与块体216连接后，通过连接块220与沉槽的配合，以及封堵板217与块体216的配合，能够避免海水进入安装槽202内，以避免第一断裂板230受海水腐蚀。

参考图2所示，本实施例中，在各基体210的底部分别设有固定管300，固定管300上设有稳固装置400；稳固装置400包括滑块410、若干个第一承压板420和若干个第二承压板430；滑块410可升降的设于固定管300上，各第一承压板420环固定管300的周向间隔设置，且各第一承压板420的顶端分别与滑块410铰接，各第一承压板420的底端对应的与各第二承压板430的顶端铰接，各第二承压板430的底端与固定管300铰接。

本实施例中，通过设置上述结构的滑块410、各第一承压板420和各第二承压板430，如图6所示，滑块410未下滑前，各第一承压板420和各第二承压板430分别与固定管300平行；此时，固定管300具有较小的占地面积，较为方便运输。在滑块410下滑后，如图7所示，各第一承压板420和各第二承压板430向外张开，各第一承压板420和各第二承压板430能够承受更多海底泥沙的压力，从而能够更好的保持电缆本体100的稳定。

整体上来说，本实施例中，通过设置上述的固定管300及稳固装置400，其中，稳固装置400能够张开而受到海底泥沙的压力，使基体210能够对各第一断裂板230施加向下的作用力，以在船锚通过防护板240对各第一断裂板230施加向上的作用力时，各第一断裂板230能够断裂而使连接块220与基体210分离；若未设置固定管300及稳固装置400，仅通过电缆本体100的自重而对第一断裂板230施加向下的作用力，则在第一断裂板230断裂前，电缆本体100可能已经因为过度变形而损坏。

本实施例中，在固定管300内固设有电机，在电机的电机轴上设有与电机轴同轴且固连的螺杆，上述的滑块410与螺杆螺接，且在固定管300的侧壁上设有至少一个导向槽，滑块410具有能够在导向槽内导向滑动的导向块，固定管300内还设有为电机供电的蓄电池。

通过设置上述的蓄电池、电机和螺杆；在需要时，由蓄电池为电机供电，电机带动螺杆转动，螺杆的转动带动滑块410下移而使各第一承压板420和各第二承压板430张开。其中，具体是在由海底挖掘机挖掘出电缆沟，固定管300进入电缆沟后且埋土之前，电机进行上述工作。需要说明的是，上述的蓄电池和电机为一次性用品，完成一次螺杆的转动后即不再工作；由于不影响理解，本实施例的附图中为示出蓄电池电机和螺杆。

本实施例中，第一承压板420的长度小于所述第二承压板430的长度，且在固定管300内设有挡置在滑块410下滑路径上的限位块，且限位块的位置被设置为：当滑块410下移至与限位块抵接时，如图7所示，第一承压板420靠近基体210的一端与第二承压板430靠近基体210的一端上下间隔设置，且各第一承压板420和各第二承压板430分别向上倾斜，使固定管300与稳固装置400呈倒立的伞状。

其中，滑块410下移至与限位块抵接，即构成了滑块410的下极限位置，此时各第一承压板420和各第二承压板430的状态即为在海底保持的最终状态；通过将第一承压板420和第二承压板430保持为上述状态，能够使第一承压板420和第二承压板430为基体210提供更大的向上移动的阻力，即能够更好的保持基体210和电缆本体100位置的稳固。

本实施例中，参考图4和图8所示，在基体210的底面上设有两个筒体500，两个筒体500的轴向与基体210的长度方向垂直，且两个筒体500沿基体210的长度方向间隔设置。需要说明的是，筒体500的数量也不限于为两个，其也可以为三个、四个或者更多。

本实施例中，参考图9和图10所示，在各筒体500内分别设有两个缓冲件600，且两个缓冲件600分别包括基板610及与基板610同轴固连的杆体620，且两个杆体620的朝向相反，使得两个杆体620能够对应的自筒体500的两端穿出。

参考图10和图11所示，在防护板240上铰接有导向杆241，且在杆体620上设有导向孔601；导向杆241能够穿设穿设在对应的导向孔601内，并能够在导向孔601内滑动。

基于上述结构，如图8中实线所示，当防护板240向下转动时，能够带动缓冲件600整体向筒体500内收缩；如图8中虚线所示，当防护板240向上转动时，能够带动缓冲件600整体向筒体500外伸出。

本实施例中，参考图10所示，在筒体500的两端上分别设有挡环510，上述的杆体620密封穿过对应的挡环510，且在两个基板610之间设有第一弹簧710，在两个基板610和相对的挡环510之间分别设有第二弹簧720。

由于防护板240的转动能够带动缓冲件600向筒体500外伸出，或者缩回筒体500内；本实施例中，通过设置上述的第一弹簧710和第二弹簧720，能够为缓冲件600的滑动提供缓冲，即为防护板240的转动提供缓冲。在防护板240因海底水流冲刷而裸露在海底上后，通过对防护板240的转动提供缓冲，能够降低电缆本体100受到的来在于海底水流的冲击，能够延长电缆本体100的使用寿命。

本实施例中，通过设置上述导向杆241和缓冲件600，与直接在防护板240和基体210之间连接弹簧的方案相比，一方面，本实施例的第一弹簧710和第二弹簧720能够较长时间工作在无海水环境下，能够具有较长的使用寿命；另一方面，本实施例的第一弹簧710和第二弹簧720仅沿轴向受力，而直接连接在防护板240和基体210之间的弹簧还会受到使弹簧弯曲的力，在防护板240频繁的转动下，直接连接在防护板240和基体210之间的弹簧容易因疲劳而损坏。

本实施例中，参考图11所示，在导向孔601的内壁上设有相对的两个第二断裂板630；且在导向杆241的两相对侧上分别设有限位槽203，两个第二断裂板630对应的插装在两个限位槽203内；且第二断裂板630被配置为受到的外力大于第二断裂板630的最大承载力后断裂，使导向杆241能够自导向孔601内脱出。

具体的来说，在正常状况下，通过第二断裂板630在限位槽203内的滑动，能够将导向杆241保持在导向孔601内；而在船锚钩住防护板240并拉动防护板240时，第二断裂板630能够断裂，使导向杆241能够从导向孔601内脱出，以在第一断裂板230也断裂后 ，使防护板240与基体210分离。

本实施例的海底电缆的整体工作过程为：

在船锚经过该海底电缆时，船锚被防护板240阻挡后，船锚的牵引绳继续前移时，船锚将带动防护板240向上转动，直至第二断裂板630断裂，防护板240能够不受约束的向上翻转，如果船锚能够越过防护板240，则不会对电缆本体100造成损害；如果船锚钩住了防护板240，船锚对防护板240的拉力则会使各第一断裂板230断裂，使连接块220与基体210脱离，从而使防护板240脱离基体210，船锚继续拉动防护板240不会对电缆本体100造成损害。

需要说明的是，本实施例的海底电缆并不追求防护机构200的重复利用，因为船锚经过电缆本体100同一位置的概率是极低的，可以忽略不计。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海底电缆，包括电缆本体（100），其特征在于：还包括设于所述电缆本体（100）上的若干个防护机构（200）；各所述防护机构（200）沿所述电缆本体（100）的长度方向依次设置，且各所述防护机构（200）分别包括套设在所述电缆本体（100）上的基体（210），所述基体（210）的顶部设有凹槽（201），所述凹槽（201）内插装有连接块（220），所述防护机构（200）还包括两个防护板（240），两个所述防护板（240）的顶端分别与所述连接块（220）铰接，且分置在所述电缆本体（100）的两相对侧；所述凹槽（201）相对的两个侧壁上分别设有安装槽（202），所述连接块（220）的两相对侧上分别固设有若干个第一断裂板（230），各所述第一断裂板（230）能够对应的插装所述安装槽（202）内，且各所述第一断裂板（230）被配置为在受到的外力大于所述第一断裂板（230）的承载力后断裂，使所述连接块（220）脱离所述基体（210）。

2.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，各所述基体（210）的底部分别设有固定管（300），所述固定管（300）上设有稳固装置（400）；所述稳固装置（400）包括滑块（410）、若干个第一承压板（420）和若干个第二承压板（430）；所述滑块（410）可升降的设于所述固定管（300）上，各所述第一承压板（420）环所述固定管（300）的周向间隔设置，且各所述第一承压板（420）的顶端分别与所述滑块（410）铰接，各所述第一承压板（420）的底端对应的与各所述第二承压板（430）的顶端铰接，各所述第二承压板（430）的底端与所述固定管（300）铰接；所述滑块（410）向所述固定管（300）的底端滑动时，各所述第二承压板（430）和所述第一承压板（420）相铰接的一端向远离所述固定管（300）的方向移动。

3.根据权利要求2所述的海底电缆，其特征在于，所述固定管（300）内固设有电机，所述电机的电机轴上设有与所述电机轴同轴固连的螺杆，所述滑块（410）与所述螺杆螺接，且所述固定管（300）的侧壁上设有至少一个导向槽，所述滑块（410）具有能够在所述导向槽内导向滑动的导向块；所述固定管（300）内还设有为所述电机供电的蓄电池。

4.根据权利要求2所述的海底电缆，其特征在于，所述第一承压板（420）的长度小于所述第二承压板（430）的长度，且所述固定管（300）内设有挡置在滑块（410）下滑路径上的限位块，所述限位块的高度被设置为：所述滑块（410）下移至与所述限位块抵接时，各所述第一承压板（420）和各所述第二承压板（430）分别向上倾斜。

5.根据权利要求1所述的海底电缆，其特征在于，所述基体（210）的一端上设有球体（213），另一端上设有球形槽（214）；且各所述基体（210）上的球体（213）能够与相邻所述基体（210）上的所述球形槽（214）球铰连接。

6.根据权利要求5所述的海底电缆 ，其特征在于，所述基体（210）的设有所述球体（213）一端的侧壁上设有若干个限位杆（215），各所述限位杆（215）分别挡置在相邻所述基体（210）的、设有所述球形槽（214）一端的端面的转动路径上，以限制相邻所述基体（210）的转动角度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的海底电缆，其特征在于，所述基体（210）的底面上设有若干个筒体（500），各所述筒体（500）的轴向与所述基体（210）的长度方向垂直，且各所述筒体（500）沿所述基体（210）的长度方向间隔设置；各所述筒体（500）内分别设有两个缓冲件（600），两个所述缓冲件（600）分别包括基板（610）及与所述基板（610）同轴固连的杆体（620），两个所述缓冲件（600）的杆体（620）对应的自所述筒体（500）的两端穿出所述筒体（500），且所述杆体（620）上分别设有导向孔（601）；所述防护板（240）上分别铰接有导向杆（241），所述电缆本体（100）两侧的所述防护板（240）上的所述导向杆（241）能够对应的穿设在所述筒体（500）两端的所述杆体（620）上的所述导向孔（601）内。

8.根据权利要求7所述的海底电缆，其特征在于，所述筒体（500）的两端上分别设有挡环（510），所述杆体（620）密封穿过所述挡环（510）；两个所述基板（610）之间设有第一弹簧（710），两个所述基板（610）和对应的所述挡环（510）之间分别设有第二弹簧（720）。

9.根据权利要求8所述的海底电缆，其特征在于，所述导向孔（601）的内壁上设有相对的两个第二断裂板（630），所述导向杆（241）的两相对侧上分别设有限位槽（203），两个所述第二断裂板（630）对应的插装在两个所述限位槽（203）内；且所述第二断裂板（630）被配置为受到的外力大于所述第二断裂板（630）的最大承载力后断裂，使所述导向杆（241）能够自所述导向孔（601）内脱出。