[发明专利]一种单芯电缆恒流供电系统的海底分支器及使用方法

说明书

本发明为一种单芯电缆恒流供电系统的海底分支器及使用方法，海底分支器控制器串联于海底主干缆的控制信号光纤，分别连接并联的数字电位器和程控开关，单芯电缆接分支缆，其供电插头有电源线和通断识别触头。水下设备配置有与供电插头相配合对应触点的输入插座，其通断识别触点的接触位置较低，且尾端连通。使用方法为接通时供电插头与输入插座的电源线触头触点先连通，再接通通断识别触头触点，供电插头的通断识别触头短路使控制器得知水下设备的接入，即断开程控开关，增加数字电位器阻值，完成水下设备的缓启动。断开时通断识别触头触点先分离使控制器得知水下设备的断开，逐渐减小数字电位器阻值，接通程控开关，完成水下设备的缓关闭。

技术领域

本发明涉及有中继海底光缆供电系统的负载热插拔技术，具体为一种单芯电缆恒流供电系统的海底分支器及使用方法，本发明在海底光缆供电系统带电工作时支持其负载水下设备热插拔时单芯电缆不断电，并支持水下设备接入时缓慢上电增加电流，水下设备拔出前缓慢降低电流，避免引起供电系统的瞬时电流冲击。

背景技术

有中继海底光缆供电系统中，给海底的水下用电设备供电的一种常用方式为高压恒流供电。海底主干缆包括多芯光纤，还有一根单芯电缆用于给水下设备供电。

高压恒流供电方式以岸基高压恒流电源作为海底主干缆两个登陆点的正负极，分别以海底主干缆的单芯电缆和接地形成电流回路。在高压恒流供电系统中，水下用电设备以串联形式连接在海底主干缆的单芯电缆上，通过电势降获得电功率，各水下设备的直流电压转换设备将高电压转换成适用低电压给本水下用电设备供电。

有中继海底光缆供电系统中的常用水下设备一般用于光纤中继通信和海底观测设备接入等领域；水下设备一般通过海底分支器和海底分支缆实现与海底主干缆连接，当水下设备需要拆除时，或者海底光缆传输系统需要扩展功能增加接入水下设备时，就需要在已经开通运行的海底光缆传输系统中进行水下设备的插拔操作。操作时，如果断电后完成水下设备的插拔，就意味着需要停止该系统已有的海底通信网络服务，此种断电的代价是不可接受的。而各个水下设备都是串联在海底光缆的电流回路上的负载，直接对水下设备进行插拔作业，就会造成海底光缆电流回路的瞬间断路。

为此设计了海底分支器，以实现水下设备的热插拔。

现有的海底分支器有内置开关设施，该开关设施在无水下设备接入时处于闭合状态使海底主干缆电流回路处于接通状态，水下设备接通后该开关再断开使电流经负载水下设备流过。当需要断开负载水下设备时，该开关首先闭合，使分支缆两端短路，然后再断开水下设备，从而实现水下设备的热插拔。但是，功率数千瓦的水下设备在插拔过程中瞬时的启动与关闭，会使岸基恒流电源瞬时增加或降低数千瓦的功率，造成海底主干缆电流回路较大的电流震荡，可能会给所有串连的海底主干缆上的水下设备造成电流冲击而被损坏；同时，海底分支器内的开关设施的启闭动作产生上千伏电压的接通或断开，也极易形成高压电火花而损坏水下设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种单芯电缆恒流供电系统的海底分支器，多个海底分支器串联在海底主干缆上，其包括控制器、数字电位器、程控开关和带有供电插头的分支缆，各控制器串联于主干缆的控制信号光纤，控制器分别连接控制本海底分支器的数字电位器和程控开关。数字电位器和程控开关并联，串接于恒流供电系统的单芯电缆；单芯电缆的正、负端分别接末端为供电插头的分支缆。供电插头的1对数据信号线与控制器连接。分支缆的供电插头有正、负电源线触头和通断识别触头。水下设备配置的恒流-恒压电源转换装置上有用于与海底分支器连接的输入插座，其与分支缆的供电插头相配合，有电源线触点和通断识别触点。通断识别触点的接触位置低于电源线触点的接触位置，同一对通断识别触点的2个尾端连通。当海底分支器接有水下设备时，程控开关为关断状态，数字电位器阻值为其最大值。当海底分支器空载时，程控开关为连通状态，数字电位器阻值为其最小值。