[发明专利]电气故障位置确定

说明书

技术领域

本发明涉及确定水下流体抽取设施处的电缆中的故障的位置的方法以及水下流体抽取设施。

背景技术

例如引起导体和地短路的电缆的绝缘击穿在任何环境中都会有问题。只是识别已经发生这种故障往往是不够的，还要确定故障的位置。存在可用于完成这个任务的各种技术和装置。但是，当电缆用于可能不容易实行这类技术或装置的使用的远程位置或难以接近的位置时，问题被加剧。水下流体抽取设施、例如海底烃类抽取设施是这类远程位置的示例。

当前，测量海底电缆的线路隔离以寻找绝缘的击穿，从而确定是否已经发生故障。通过这种信息，能够观测到长期趋势。但是，这种技术没有提供关于电缆上的故障的位置的信息。如上所述，在设施的顶层/表面部分，这不是大问题，因为能够使用市场上“现货供应”的电缆故障检测器。但是，对于例如包括通信电子模块(CEM)或者电力和通信分配模块(PCDM)等等的分布式系统，没有了解海底电缆上的故障位置的简易方式。

发明内容

本发明的一个目标是克服这些问题，并且简单健壮地提供水下电缆上的绝缘击穿故障的位置。

这个目标通过使用时域反射计来定位电缆上的故障位置来实现。

本发明特别适用于连接到水下流体抽取设施的分布式系统的脐带电缆。

本发明提供各种优点，例如它使石油公司能够准确查找电缆故障所在位置，使得他们能够然后作出关于如何继续进行的精明判断，例如，他们可决定调查引起故障的原因，诸如捕鱼设备、腐蚀等等。

按照本发明的第一方面，提供一种确定水下流体抽取设施处的电缆中的故障的位置的方法，包括下列步骤：

a)在该设施处提供时域反射计单元，该单元被连接到电缆内的至少一根电线；

b)使该单元向该电线发送电流脉冲；

c)检测在该单元接收的反射脉冲；

d)确定脉冲发送与反射脉冲接收之间的持续时间，并且使用该持续时间来计算故障与单元之间的距离；以及

e)使用所计算的距离来确定电线上的故障的位置。

按照本发明的第二方面，提供一种水下流体抽取设施，其中包括用于确定设施处的电缆中的故障的位置的部件，故障位置确定部件包括时域反射计单元，该单元被连接到电缆内的至少一根电线。

附图说明

现在将参照附图来描述本发明，其中：

图1示意示出按照本发明的用于海底流体抽取设施的分配系统；以及

图2示意示出图1的时域反射计模块的更详细视图。

具体实施方式

图1中示意示出本发明的第一实施例。主脐带电缆1将顶层/表面位置2与包括位于海底的多个井树5的水下装置连接。在海底，脐带1进入电力和通信分配模块(PCDM)3，在其中它被分为多个附属脐带电缆4，每个附属脐带电缆4端接于相应的井树5，因而提供分布式系统。在最简单的情况下，各脐带4携带一对电线，以便向树5发送电力或通信。在更典型的实施例中，脐带可携带多个电线对，这些电线对承载电力和通信信号并且对电力和通信信号提供备份。时域反射计模块(TDRM)6连接到分布式系统的电线，以便检测线对地绝缘故障的位置，如图2更详细示出。

图2示出连接到脐带4内的电线7的TDRM 6。TDRM 6包括微处理器8，从(对地)隔离的电源9向微处理器8供给电力。微处理器8连接成与隔离的以太网链路13进行通信，以太网链路13设置成与外部组件进行通信。通常，链路13将设置成经由海底电子模块(SEM-未示出)与顶层/表面位置2进行通信。微处理器8连接到驱动(或“发送”)放大器10，并且适合向其传递电流。微处理器8还连接到其栅极由微处理器8控制的选通接收放大器11，并且适合从选通接收放大器11接收信号。提供由微处理器8独立控制的多个隔离开关12、14，其中各开关连接在放大器10、11与不同的相应电线之间(图2中为清晰起见，仅示出两个这种开关)。