[发明专利]基于温差发电的海底电力电缆故障诊断用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于温差发电的海底电力电缆故障诊断用电源装置。

背景技术

海底电缆（海缆）分海底电力电缆和海底通信电缆。随着海洋经济的日益升温，作为重要的电力传输载体，电力电缆的应用面将会日益拓广。海缆线路长，所处海底环境复杂，易受拖网渔船船锚、海洋生物乃至海底地壳活动破坏，一旦发生故障处理修复难度大，易造成电力传输中断，产生巨大的安全问题和经济损失。如何实现载流运行电力电缆故障的预诊断和故障类型的预报告及故障发生后故障位置的及时准确地判定至今仍是一个亟待解决的难题，目前常用技术是待故障发生后，依靠测量终端到短路点间电阻值估算故障距离。该传统方法存在故障报告时滞、故障定位误差大等问题。若要解决长距离海缆故障预诊断及故障准确定位必需采用多类型传感器测试技术，而各类传感器工作都离不开工作电源，但是目前一般电源难以胜任海底运行的工况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于温差发电的海底电力电缆故障诊断用电源装置。该电源可满足分布于电力电缆上的多节点、多类型传感器及其他相关检测诊断设备的用电，为长距离电力电缆运行状态做实时监控、故障诊断及时预警弱电系统提供永久的电能支持。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于温差发电的海底电力电缆故障诊断用的电源装置，它包括：传热层、隔热层、五块温差发电片、固定环、散热层和稳压电源封装电路；其中，所述传热层是中心为圆孔的正六面体金属件，五块温差发电片与加封装稳压电源电路板的一面分别贴在正六面体的一个侧面上，它们的另一面均贴有散热层，相邻温差发电片之间以及温差发电片与稳压电源封装电路之间嵌入隔热层，隔热层、温差发电片、散热层和稳压电源封装电路均由固定环固定；五块温差发电片依次串联，两端接入稳压电源封装电路。

进一步地，所述稳压电源封装电路由稳压管U1、三级管Q1、两个电容C1、C2和三个电阻R1、R2、R3组成，由五个温差发电片3串联组成的电路的正极分别连接电容C1的一端、电阻R1的一端和三极管Q1的集电极、电阻R1的另一端接分别连接电容C2的一端、三极管Q1的基极和稳压管U1的阴极，电阻C2的另一端分别接稳压管U1的控制极、电阻R2和电阻R3，电阻R2的另一端接三极管Q1的发射极，并作为电源装置的正极，电阻R3的另一端、稳压管U1的阳极、电容C1的另一端均连接由五个温差发电片3串联组成的电路的负极，并作为电源装置的负极。

本发明的有益效果在于：本发明利用海底载流电力电缆与周边海水的温差产生的电能，经过适当处理获取可用于故障检测装置工作的稳定电压，解决了常规思路下故障检测设备缺电源，而不能工作的难题。进而使得复杂情况下分布系统故障预测及告警得以实现。该装置体积小、安装、维护工作简单，成本低，装置工作可靠性好等特点。

附图说明

图1是基于温差发电的海底电力电缆电源获取装置的左侧视图；

图2是基于温差发电的海底电力电缆电源获取装置的右侧视图；

图3是基于温差发电的海底电力电缆电源获取装置的俯视图；

图4是基于温差发电的海底电力电缆电源获取装置的剖面视图；

图5是温差发电片串联电路示意图；

图6是稳压电路及封装构成示意图；

图中，传热层1、隔热层2、温差发电片3、固定环4、散热层5、稳压电源封装电路6。

具体实施方式

本发明基于温差发电的海底电力电缆故障诊断用的电源装置，包括：传热层1、隔热层2、五块温差发电片3、固定环4、散热层5和稳压电源封装电路6。其中，传热层1是中心为圆孔的正六面体金属件，五块温差发电片3与加封装稳压电源电路板6的一面分别贴在正六面体的一个侧面上，它们的另一面均贴有散热层5，相邻温差发电片3之间以及温差发电片3与稳压电源封装电路6之间嵌入隔热层2，隔热层2、温差发电片3、散热层5和稳压电源封装电路6均由固定环4固定；五块温差发电片3依次串联，两端接入稳压电源封装电路6。

传热层1和散热层5均可选用具有良好导热散热性能的金属材料（如铝合金、铜）来制备。