电缆和/或光缆用湿式耦合连接组装件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于海底应用的湿式耦合连接组装件。
[0002]具体地，本发明特别涉及电缆和/或光缆用湿式耦合连接组装件。
[0003]具体地，本发明特别涉及中高压电缆用湿式耦合连接组装件。一般，中压电缆意味适合于大于IkV到约30KV的电缆，高压电缆意味适合于在约30kV以上工作的电缆。
【背景技术】
[0004]海洋/海底能源生产正在快速增长，在这个领域，用于生产能源的技术主要是“风力机”，不过，波浪和潮汐发电机展示一些有前途的结果。
[0005]风力机通常建有固定的底部结构，阵列间电缆用于从一个涡轮机到下一个涡轮机。
[0006]为了把风力机或类似设备连接到电网，可以使用电缆，其中电缆连接是“干式耦合的”，即，来自风力机的电缆的端部和电网或中间站的电缆的端部在干燥环境中被连接在一起(即，借助适当的连接器耦合或者解耦合)，以避免在连接器界面存在水(在存在电场的情况下，水的存在会产生局部放电，从而导致电缆故障)，随后敷设在海底。
[0007]电缆集线器和/或电缆子站可用于连接电网的两根或更多水下电缆。在这些情况下，尤其是在水深超过40m的地方，干式耦合更加麻烦，因为这意味把重量相当大的沉没集线器或子站从海底取回到例如船上。
[0008]干式耦合通常不实现，并且一般在经济上是不利的。
[0009]在离岸风力机和其它海底应用中，湿式耦合连接组装件已为人们所知。
[0010]湿式耦合连接组装件被配置成允许在海底直接实现电缆连接。
[0011]已知的湿式耦合连接组装件在阳连接器元件和阴连接器元件之间，利用诸如油之类的绝缘液体和密封装置，以从连接器界面排除海水。如US 6，736，545公开的那样，这种连接器通常包含插头单元和插座单元，所述插头单元包含一个或多个接触式探针，所述插座单元包含相同数目的用于接合接触式探针的触点或接点，当相互连接插头单元和插座单元时，接触式探针伸入插座单元中。一般，触点或接点包含在含有绝缘流体的密封室中，探针经一个或多个开孔进入该容器中，当各个单元被分离时，所述开孔被密封。
[0012]设计这样的单元时的一个主要问题是即使在重复的耦合和解耦合之后，仍然从相连接器充分排除海水，并且另外防止绝缘流体漏出密封室的密封件的提供。
[0013]WO 96/22554涉及水下耦合连接器，所述水下耦合连接器适合于高压应用，并且具备用于开关通过连接器单元的通道的连接器密封机构。
[0014]这种机构包含活动的门体。所述门体可在连接器内横向移动。
[0015]按照WO 96/22554的连接器还具备两个或一双弹性密封件，还具备居间的绝缘流体室。在各个单元中，待连接的元件封闭在所述室中，所述室是密封的充满流体的空腔，压力与外部环境平衡。
[0016]US 4，203，640涉及一种改进的电缆耦合器，所述耦合器在各个耦合器部分上加入可旋转的保护盖，以便在耦合器部分被分离时，保护电触点和防止污染，和当耦合器部分被连接在一起时，允许触点电接合。各个保护盖包括数目和位置与在其耦合器部分上的电触点对应的一个或多个开孔。各个圆盘可在保护位置和工作位置之间旋转，在所述保护位置，圆盘的开孔不对准相应触点，以防止污染，在所述工作位置，所述开孔对准相应触点，从而露出触点，以便电接合。
【发明内容】
[0017]申请人认识到需要一种改进的湿式耦合连接组装件，它具有不太复杂的结构，并且提供可靠的连接和分离，尤其是在苛刻的海底环境中。
[0018]特别地，申请人发现绝缘流体的存在需要复杂的装置来存放和管理绝缘流体，并且在多次耦合和解耦合的情况下，这种绝缘流体的使用不像需要的那样有效。
[0019]申请人发现通过提供一种组装件，能够产生确保海底电缆的无水电连接，并且允许重复的耦合和解耦合动作的湿式耦合连接组装件，在所述组装件中，附接到可潜水电缆的电连接器被置于防水的可潜水箱中，所述可潜水箱具有第一封闭门，附接到潜水电缆的电连接器被置于防水的潜水箱中，所述潜水箱具有第二封闭门，其中第一封闭门和第二封闭门被布置在互补的耦接界面中，以致当箱体被相互耦接时，在它们之间只残存数量可忽略不计的水，其中第一封闭门可在潜水箱内移动，以打开可潜水箱和潜水箱之间的连通。
[0020]最好，潜水箱是主动的(即，具有由外部电源启动的自我操作设备)，可潜水箱是被动的(即，其组件不具有操作装置)，置于各个箱体中的电连接器的连接由布置在潜水箱中的设备启动。这有助于减小可潜水箱的重量，从而简化安装操作。
[0021]在本说明书内，潜水箱意味与相关电缆连接，用来敷设在海床上或者一般而言敷设在没入水中的位置的箱体，在它所附接到的设备和相关网络的寿命期间，它可留在所述位置；相反，可潜水箱意味与被沉没，以便耦合的相关电缆，或者当使相关电缆从没入水中的固定网络分离时，在解耦合之后从水下取回的相关电缆连接的箱体。
[0022]在一个方面，本发明涉及一种湿式耦合连接组装件，包括:
[0023]-可防水地相互耦合的第一和第二防水箱体，第一和第二箱体在相应的第一和第二耦接端，具有相应的第一门和第二门；
[0024]-布置在第一箱体内的至少一个第一相连接器；
[0025]-布置在第二箱体内的至少一个第二相连接器；
[0026]其中第一门可向第二箱体内移动。
[0027]最好，第一封闭门可绕大体垂直于纵向连接轴的旋转轴移动。
[0028]在本说明书和权利要求书中，“纵向连接轴”意味沿其发生第一相连接器和相关的第二相连接器之间的连接的轴线。
[0029]最好，第一相连接器面向第一耦接端，固定在第一箱体内，而第二相连接器可从第二相连接器与第二耦接端隔开的远端位置，移动到第二相连接器贯穿第二耦接端延伸，从而到达第一相连接器，并与之连接的连接位置。
[0030]第一箱体和第二箱体最好是圆柱形的。
[0031]最好，各个耦接端包含轴线与相应箱体的轴线并行，并且环绕孔的法兰。
[0032]最好，在本发明的湿式耦合连接组装件中，所述箱体的两个耦接端分别具备布置在第一耦接端的第一门，和布置在第二耦接端的第二门，所述两个门都可绕大体垂直于纵向连接轴的旋转轴旋转。
[0033]本发明的湿式耦合连接组装件的各个箱体的连接界面由相关的门和法兰形成。一个箱体的门和法兰被互补地布置，以便提供大体与另一个箱体的连接界面互补的连接界面。
[0034]有利的是，第一门邻接第一法兰，并被成形成封闭第一耦接端的孔。
[0035]有利的是，第一门被布置在相对于第一箱体的轴向外部位置。
[0036]有利的是，第二门被布置在相对于第二箱体的轴向内部位置。
[0037]由于第一门和第二门的以上有利的定位，当箱体被相互紧紧固定时，在箱体的耦接端之间留下较窄的空腔。结果，数量可忽略不计的水残存在其中。
[0038]当门打开时，在固定步骤期间，残存在空腔中的水落到插座箱底板上，使耦合通道和相连接器保持干燥。
[0039]在优选实施例中，两个所述门都可绕垂直于所述纵向连接轴的旋转轴旋转。当两个门都可旋转时，有利的是，它们沿垂直于连接轴的相同轴向方向旋转。
[0040]通过沿垂直于连接轴的方向移动，第二门可被打开和/或关闭。
[0041]各个门可具备适合于使门保持防水关闭状态，和可以使门打开的固定件。
[0042]有利的是，在第二箱体内布置推动机构。所述机构可从非工作位置移动到推挤第一门的固定件，从而使其脱离第一门的工作位置。
[0043]最好，第二相连接器被安装在第二防水箱体内的支承结构上。
[0044]每个相连接器与电缆或光缆或混合线缆机电连接。
[0045]最好，电缆是3相电缆。有利的是，按三叶形结构布置相连接器和相关电缆相位。
[0046]有利的是，第一和第二相连接器由相关的保持架支承。
[0047]有利的是，在第一防水箱体中，第一相连接器被浸入可固化材料，比如环氧树脂中。这种材料有助于防止渗水，当相连接器不止一个时，为相连接器的相互配置提供进一步的稳定性。
[0048]最好，第一箱体在与其耦接端相反的端部，具备弯曲加强件。弯曲加强件使安装和工作期间，对电缆的弯曲应力降至最小。
[0049]最好，第一箱体包含大体垂直于连接轴伸出的引导柄。引导柄可具有适合于沿着绳索，引导悬浮中的箱体，以便安装的U形或V形或者任何其它形状。最优选的是V形，因为它能够使第一箱体在逼近第二箱体时的振荡降至最小，从而有助于箱体的对准和连接。
[0050]最好，第二耦接端包含支座。所述支座适合与第一箱体的引导柄关联，以实现第一箱体和第二箱体之间的旋转点。
[0051]有利的是，第二法兰具有外表面，所述外表面具备垂直于所述外表面突出的至少两个定心螺柱(stud)。定心螺柱最好是圆锥形的。
[0052]有利的是，第一法兰具有具备至少两个螺柱座的外表面。
[0053]第二耦接端的各个定心螺柱接合到第一耦接端的螺柱座中，从而帮助对准第一和第二防水箱体。
[0054]有利的是，湿式耦合连接组装件包