一種海底電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于提高海底電纜輸電線路登陸段載流量的技術(shù)，尤其是一種給海底 電纜登陸段降溫的蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 海底電纜（簡稱海纜）的登陸段由于海洋與陸地的分界，使得海纜運(yùn)行環(huán)境改變， 是海纜工程載流量限制的瓶頸。以往工程常用沿海纜登陸段附近敷設(shè)冷卻水管、采用特殊 回填土置換原有土壤、剝除海纜登陸段鎧裝等方式來提高海底電纜登陸段載流量。
[0003] 沿海纜登陸段附近敷設(shè)冷卻水管即采用在海纜登陸段周圍或附近埋設(shè)冷卻水管 的方法，以幫助降低登陸段埋設(shè)處的環(huán)境溫度，來提高登陸段的載流量。該方法存在的主要 問題為：由于海纜登陸段往往較偏僻，敷設(shè)冷卻水管需另建獨(dú)立水源，并要實(shí)時監(jiān)測冷卻水 水位水量，冷卻水管運(yùn)行維護(hù)困難，對冷卻水泵電源及設(shè)備要求高。
[0004] 采用特殊回填土置換原有土壤，即將登陸段處土壤置換為用水泥和砂以1:24比 例混合配制的材料，使得該段土壤熱阻系數(shù)降低，但由于回填土由人工混合配制，材料成本 較高。實(shí)際使用時僅用于電纜周圍局部區(qū)域，對載流量提高效果僅限于理論分析，所以單純 的置換回填土方案難以滿足對海纜傳輸電流的要求。
[0005] 為了使海底電纜能承受各種機(jī)械應(yīng)力的作用并抵抗外力損壞，一般采用鋼絲鎧裝 結(jié)構(gòu)。由于鋼絲鎧裝會產(chǎn)生很大的磁損耗，故可在登陸段把鋼絲鎧裝剝?nèi)ィ蕴岣咻d流量。 但是鎧裝剝除后海纜防護(hù)能力有所下降，倘若登陸段的環(huán)境復(fù)雜，將對海纜運(yùn)維造成一定 的影響，且如果采用兩端終端有效接地的方法，登陸段的環(huán)流損耗將隨著金屬護(hù)層截面積 減小（因鎧裝已去除）而增大，故載流量增加有限，此時若采用在登陸段抱箍裝備處接地， 又對接地裝置安裝有較高的要求，實(shí)施復(fù)雜。
[0006] 以上幾種方法，均可有效降低海纜登陸段的運(yùn)行環(huán)境溫度，增加登陸段載流量，但 是又有一定的缺陷存在。而對于敷設(shè)冷卻水管及更換海纜登陸段處土壤兩種方案而言，不 可避免地遇到海纜離開冷卻環(huán)境后，空氣中敷設(shè)時載流量與海中運(yùn)行不匹配的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有海纜在空氣中運(yùn)行載流量小于海水或其 它人工降溫環(huán)境中載流量的問題，提供一種海底電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)，借助蒸發(fā)降溫降 低位于空氣中海纜的運(yùn)行環(huán)境溫度，以達(dá)到海纜降溫目的，提高海纜登陸段載流量。
[0008] 為此，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：一種海底電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)，其特征在 于，在海纜登陸段的空氣敷設(shè)段設(shè)置一雨水蓄水池，該雨水蓄水池通過定位在其上的毛細(xì) 降溫墊與海纜相連，海纜經(jīng)毛細(xì)降溫墊包裹后通過雨水蓄水池，雨水通過毛細(xì)降溫墊，利用 毛細(xì)吸附的方式均勻地吸附在毛細(xì)降溫墊上，然后通過蒸發(fā)對流降溫方式對海纜散熱；
[0009] 所述雨水蓄水池的頂部設(shè)有一集水裝置，該集水裝置的集水面上設(shè)有一集水孔， 雨水通過集水面匯聚到集水孔中，集水孔內(nèi)設(shè)置一過濾裝置，將過濾后的清潔雨水流入雨 水蓄水池中；
[0010] 所述的雨水蓄水池設(shè)置在海纜登陸段的脫離海水段處，由于海水會吸附鹽晶堵塞 毛細(xì)降溫墊，在海水與毛細(xì)降溫墊分離的海纜段，利用高度差及毛細(xì)降溫墊滲出的雨水形 成重力降膜，呈均勻水膜狀自上而下的流動，對海纜表面進(jìn)行降溫。
[0011] 本發(fā)明通過雨水蒸發(fā)帶走海纜發(fā)熱量，對海纜進(jìn)行降溫。雨水蓄水池內(nèi)的雨水通 過年降雨匯聚及蒸發(fā)降溫消耗形成自動置換與儲存。雨水蓄水池設(shè)置在海纜登陸段的脫離 海水段處，確保在全年自然降雨周期內(nèi)，提供海纜降溫所需的蒸發(fā)用雨水。
[0012] 進(jìn)一步，所述雨水蓄水池的正下方設(shè)有一海水蓄水井，在海水與毛細(xì)降溫墊分離 的海纜段位于雨水蓄水池與海水蓄水井之間。
[0013] 進(jìn)一步，所述雨水蓄水池的頂部還開有一電纜陸上接入口。用于海纜與陸上電纜 的連接，或者海纜與陸上電氣設(shè)備的連接。
[0014] 本發(fā)明具有的有益效果如下：將利用電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)實(shí)施在海底電纜登陸 段上，解決了該段海纜由于海水與陸地的分離，造成海纜登陸段運(yùn)行環(huán)境變化而導(dǎo)致載流 量降低的難題。采用本發(fā)明后，海纜登陸段載流量的瓶頸被打開，實(shí)現(xiàn)了海纜登陸段與海水 中載流量相同的目標(biāo)。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖中，1-雨水蓄水池，2-毛細(xì)降溫墊，3-空氣敷設(shè)段，4-集水裝置，5-集水孔， 6_過濾裝置，7-海水蓄水井，8-電纜陸上接入口，9-海水與毛細(xì)降溫墊分離的海纜段。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018] 如圖1所示的電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)，在海纜登陸段的空氣敷設(shè)段3設(shè)置雨水蓄 水池1，雨水蓄水池1通過定位在其上的毛細(xì)降溫墊2與海纜相連，海纜經(jīng)毛細(xì)降溫墊2包 裹通過雨水蓄水池1，雨水通過毛細(xì)降溫墊2,利用毛細(xì)吸附的方式均勻地吸附在毛細(xì)降溫 墊2上，然后通過蒸發(fā)對流降溫方式對海纜散熱。
[0019] 雨水蓄水池1的頂部設(shè)有集水裝置4,該集水裝置4的集水面上設(shè)有集水孔5,雨 水通過集水面匯聚到集水孔5中，集水孔5內(nèi)設(shè)置過濾裝置6,過濾后的清潔雨水流入雨水 蓄水池1中。
[0020] 所述的雨水蓄水池1設(shè)置在登陸段海纜的脫離海水段處，在海水與毛細(xì)降溫墊分 離的海纜段9,利用高度差及毛細(xì)降溫墊滲出的雨水形成重力降膜，呈均勻水膜狀自上而下 的流動，對海纜表面進(jìn)行降溫。
[0021] 雨水蓄水池1的正下方設(shè)有海水蓄水井7,在海水與毛細(xì)降溫墊分離的海纜段9位 于雨水蓄水池1與海水蓄水井7之間。雨水蓄水池1的頂部還開有電纜陸上接入口 8。
[0022] 通過以上方案，建立海纜登陸段的良性運(yùn)行環(huán)境，減少由于采用水泵引水帶來的 能源損耗和管理復(fù)雜，消除海纜運(yùn)行的瓶頸，提高海纜線路載流量。
[0023] 本發(fā)明以三芯海纜登陸段蒸發(fā)降溫為實(shí)施方案，理論計算過程為：
[0024] 1?電纜的型號規(guī)格及參數(shù)
[0025]HYJQF41+0FC-64/110 3X630+48B1，海纜外徑 0? 218m。
[0026] 90°C導(dǎo)體交流電阻：R= 0? 0000365Q/m
[0027] 金屬套損耗系數(shù)：人I= 0? 327
[0028] 鎧裝層損耗系數(shù)：人2 = 0? 476
[0029]海水熱容系數(shù)：6 = 4. 2X106J/m3.k
[0030] 海水導(dǎo)熱系數(shù)：0? 6W/m. k
[0031] 最熱月海水溫度：27. 8°C
[0032] 2.確定單位時間海纜的發(fā)熱量（Ql)
[0033] 按集膚效應(yīng)系數(shù)和鄰近效應(yīng)系數(shù)計算
[0034] Q = I2R(^Vk1) (1)
[0035] Q發(fā)熱量，kj/h
[0036]Kf集膚系數(shù)
[0037]K1鄰近系數(shù)
[0038] 根據(jù)計算得到的直流電阻，查表得集膚系數(shù)為
[0039]Kf=0.IT1K1=0. 01
[0040] 則總發(fā)熱量見表1
[0041] 表1理論總發(fā)熱量計算
[0042]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種海底電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)，其特征在于，在海纜登陸段的空氣敷設(shè)段（3)設(shè) 置一雨水蓄水池（1)，雨水蓄水池（1)通過定位在其上的毛細(xì)降溫墊（2)與海纜相連，海纜 經(jīng)毛細(xì)降溫墊（2)包裹通過雨水蓄水池（1)，雨水通過毛細(xì)降溫墊（2)，利用毛細(xì)吸附的方 式均勻地吸附在毛細(xì)降溫墊（2)上，然后通過蒸發(fā)對流降溫方式對海纜散熱； 所述雨水蓄水池（1)的頂部設(shè)有一集水裝置（4)，該集水裝置（4)的集水面上設(shè)有一集 水孔（5)，雨水通過集水面匯聚到集水孔（5)中，集水孔（5)內(nèi)設(shè)置一過濾裝置（6)，過濾后 的清潔雨水流入雨水蓄水池（1)中； 所述的雨水蓄水池（1)設(shè)置在登陸段海纜的脫離海水段處，在海水與毛細(xì)降溫墊分離 的海纜段（9)，利用高度差及毛細(xì)降溫墊滲出的雨水形成重力降膜，呈均勻水膜狀自上而下 的流動，對海纜表面進(jìn)行降溫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水蓄水池 (1)的正下方設(shè)有一海水蓄水井（7)，在海水與毛細(xì)降溫墊分離的海纜段（9)位于雨水蓄水 池⑴與海水蓄水井（7)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海底電纜蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水蓄水 池（1)的頂部還開有一電纜陸上接入口（8)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種給海底電纜登陸段降溫的蒸發(fā)對流降溫系統(tǒng)。對于目前敷設(shè)冷卻水管及更換海纜登陸段處土壤兩種方案而言，不可避免地遇到海纜離開冷卻環(huán)境后，空氣中敷設(shè)時載流量與海中運(yùn)行不匹配的問題。本發(fā)明的特征在于，在海纜登陸段的空氣敷設(shè)段設(shè)置一雨水蓄水池，該雨水蓄水池通過定位在其上的毛細(xì)降溫墊與海纜相連，海纜經(jīng)毛細(xì)降溫墊包裹后通過雨水蓄水池；在海水與毛細(xì)降溫墊分離的海纜段，利用高度差及毛細(xì)降溫墊滲出的雨水形成重力降膜，呈均勻水膜狀自上而下的流動，對海纜表面進(jìn)行降溫。采用本發(fā)明后，海纜登陸段載流量的瓶頸被打開，實(shí)現(xiàn)了海纜登陸段與海水中載流量相同的目標(biāo)。
【IPC分類】H01B7-42
【公開號】CN104851504
【申請?zhí)枴緾N201510185771
【發(fā)明人】陳飛, 卞榮, 徐世澤, 杜振東, 周文俊, 梁超, 丁小蔚, 王淑紅
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 浙江浙電經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 國網(wǎng)浙江省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月20日