一种切换器、海缆供电系统及接地切换方法与流程

本技术涉及海缆通信系统，尤其涉及一种切换器、海缆供电系统及接地切换方法。

背景技术：

1、在承载着通信业务的海缆通信系统中，需要通过海缆供电系统高压的供电设备(power feeding equipment，pfe)供应稳定的电能，以向海缆线路中的水下设备供应恒定电流。海缆线路会受到许多外界因素的干扰，影响通信，比如断缆、雷击、浪涌、工频干扰、腐蚀等复杂的环境因素。因此，海缆供电系统不仅要保持可靠的电能供应，还要应对海缆线路中各种复杂的外界因素。

2、海缆供电系统包括高压供电设备与接地设备。高压供电设备可以为整个海缆通信系统提供电能；接地设备包括连接海洋地（og, ocean ground）和连接陆地站点地（bg,building ground）的线路，用于为高压供电设备提供电流回路。在默认场景下，通过海洋地形成供电回路；在海洋地受外界因素发生故障时，再转换为通过陆地站点地形成供电回路，以保证供电的可靠性。

3、为此，通过可拨动的机械开关实现海洋地与陆地站点地之间的切换。在海洋地的线路发生故障时，通过拨动机械开关将海缆线路与海洋地连接变更为将海缆线路与陆地站点地连接。但是，通过机械开关的方式需要工作人员在现场手动拨动机械开关，无法远程切换高压供电设备的接地方式，降低海缆供电系统的可靠性，影响通信质量。

技术实现思路

1、本技术提供一种切换器、海缆供电系统及接地切换方法，所述切换器可以通过远程控制自动或手动实现接地方式的平滑切换，以解决海缆供电系统的可靠性低，影响通信质量的问题。

2、第一方面，本技术提供一种切换器，应用于海缆供电系统，包括：切换装置、检测装置以及接地装置。其中，所述接地装置包括第一接地装置与第二接地装置；所述第一接地装置与海洋地连接，所述第二接地装置与陆地站点地连接。所述检测装置与所述第一接地装置、所述第二接地装置连接；所述检测装置被配置为检测所述第一接地装置及所述第二接地装置的电运行信号，以获得所述第一接地装置及所述第二接地装置的运行状态。所述切换装置与所述第一接地装置、所述第二接地装置连接；所述切换装置被配置为在所述海缆供电系统上电后，将海缆线路与所述第一接地装置连通；在所述第一接地装置处于异常状态时，将所述海缆线路与所述第二接地装置连通。

3、这样，可以通过检测装置对第一接地装置的运行状态进行判断，实现对第一接地装置运行状态的监测。在第一接地装置发生故障时，可以通过切换装置更改切换装置的连接关系，将海缆线路与第二接地装置连通，确保海缆线路的正常运行，提高海缆供电系统的可靠性，保障通信质量。

4、在一种实现方式中，所述切换装置包括至少两个切换继电器；所述切换继电器包括第一触点和第二触点，所述第一接地装置的一端连接所述第一触点，所述第一接地装置的另一端连接海洋地；所述第二接地装置的一端连接所述第二触点，所述第二接地装置的另一端连接陆地站点地。

5、这样，可以通过继电器元件更改海缆线路的连通关系。且设置两个或两个以上数量的切换继电器，可以缓解继电器切换接地装置时出现的异常断电事件，使切换过程更加平滑，提高切换效率以及海缆供电系统的可靠性。

6、在一种实现方式中，所述切换装置还包括至少一个备用继电器，所述备用继电器包括第三触点和第四触点，所述第三触点连接所述第一接地装置，所述第四触点连接所述第二接地装置。

7、这样，通过备用继电器与切换继电器构成备份。当切换继电器发生损坏、切换失败时，可以通过备用继电器更改海缆线路的连通关系，进而减少切换失败的故障事件，增加海缆供电系统的可靠性。

8、在一种实现方式中，所述切换继电器和所述备用继电器均为非保持型继电器。

9、这样，可以在海缆供电系统未上电时，自动断开与第一接地装置、第二接地装置的连接，增加所述切换器的便利性以及海缆供电系统的安全性。

10、在一种实现方式中，所述切换继电器包括第一切换继电器和第二切换继电器，所述切换装置还被配置为：在所述海缆供电系统上电前，将所述第一切换继电器的第一触点闭合，以使所述第一接地装置与所述海缆线路连通；以及将所述第二切换继电器的第二触点闭合，以使所述第二接地装置与所述海缆线路连通。

11、这样，可以海缆供电系统在未上电时，保持海缆线路与第一接地装置、第二接地装置的预连通关系，以便于对海缆供电系统进行测试及上电运行。

12、在一种实现方式中，所述切换装置执行将海缆线路与所述第一接地装置连通，还被配置为：保持所述第一切换继电器的第一触点闭合，以及将所述第二切换继电器的第一触点闭合，以使所述第一接地装置与所述海缆线路连通。

13、这样，可以通过两个切换继电器使海缆线路与第一接地装置的连通，以通过第一接地装置与供电设备连通，实现通过第一接地装置辅助供电设备供电。

14、在一种实现方式中，所述切换装置执行将所述海缆线路与所述第二接地装置连通，还被配置为：保持所述第一切换继电器的第一触点闭合，以及将所述第二切换继电器的第二触点闭合，以使所述第一接地装置被短接以及使所述第二接地装置与所述海缆线路连通。

15、这样，可以在第一接地装置出现故障时，通过第二切换继电器将海缆线路与第二接地装置连通。此时，由于第一接地装置出现了故障，第一接地装置则被短接，海缆供电系统处于保护状态，进而可以提高海缆供电系统的可靠性。

16、在一种实现方式中，所述切换装置还被配置为：在所述第一接地装置处于维修状态时，将所述第一切换继电器的第二触点闭合，以及将所述第二切换继电器的第二触点闭合，以使所述第二接地装置与所述海缆线路连通。

17、这样，可以在第一接地装置维修时，将海缆线路完全与第二接地装置连通，以通过第二接地装置辅助供电设备供电。在第一接地装置维修时，可以不对海缆供电系统的正常供电产生影响。

18、在一种实现方式中，所述切换器还包括控制器；所述控制器连接所述切换装置以及与站点设备通信连接；所述控制器被配置为接收站点设备的切换命令，以及根据所述切换命令控制所述切换装置执行切换动作。

19、这样，可以通过控制器在第一接地装置出现故障或进行维修时，远程自动实现切换，缩短故障的维修时间。并且，还可以通过控制器手动切换供电设备的接地方式，提高便利性。

20、在一种实现方式中，所述第一接地装置包括至少一个第一接地电极，所述第一接地电极与海洋地和/或海水接触；所述第二接地装置包括至少一个第二接地电极，所述第二接地电极与所述陆地站点地接触。

21、这样，通过与电极与海洋地、海水以及陆地站点地中的一个或多个的组合接触，即可以实现海缆供电系统的接地效果。

22、第二方面，本技术还提供一种海缆供电系统，包括海缆线路，以及与所述海缆线路连接的站点设备；所述站点设备中设有供电设备，用于向所述海缆线路供电；所述供电设备中设有上述第一方面提供的切换器，用于切换所述供电设备的接地方式。

23、这样，所述海缆供电系统即可以通过切换器实现接地装置的平滑切换，以更改供电设备的接地方式。

24、第三方面，本技术还提供一种接地切换方法，应用于海缆供电系统，所述海缆供电系统包括上述第一方面提供的切换器，所述接地切换方法包括：

25、响应于切换命令，驱动所述切换装置执行切换动作，所述切换动作包括在所述海缆供电系统上电后，将海缆线路与所述第一接地装置连通；在所述第一接地装置处于异常状态时，将所述海缆线路与所述第二接地装置连通；

26、通过所述切换器的检测装置检测所述接地装置的电运行信号；

27、如果所述切换装置动作后所述第二接地装置处于异常状态，通过所述检测装置发送故障提示信号。

28、这样，通过所述接地切换方法可以结合接地装置的运行状态执行切换动作，减少误切换、切换失败等问题，以提高海缆供电系统的可靠性。并且，所述接地切换方法还可以在切换装置切换失败时发出故障提示信号，以提示维护人员进行维修。

29、在一种实现方式中，驱动所述切换装置执行切换动作时，还包括：驱动第一切换继电器动作；如果所述第一切换继电器动作后所述第二接地装置处于正常状态，驱动第二切换继电器执行切换所述切换动作；如果所述第一切换继电器动作后所述第二接地装置处于异常状态，复原所述第一切换继电器的切换动作，以及依次驱动所述第二切换继电器及备用继电器执行所述切换动作。

30、这样，可以通过第一切换继电器、第二切换继电器以及备用继电器进行逐个切换，以及在切换后进行实时检测的方式，形成切换动作与检测过程交替进行的切换流程，以减少切换失败、切换后异常的问题，进而保障切换的准确性。

31、在一种实现方式中，在依次驱动第二切换继电器及备用继电器执行切换动作时，所述方法还包括：驱动第二切换继电器执行所述切换动作；如果所述第二切换继电器动作后所述第二接地装置处于异常状态，则复原所述第二切换继电器的动作，以及驱动所述备用继电器执行所述切换动作；在所述备用继电器动作后所述第二接地装置处于异常状态时，通过所述检测装置发送故障提示信号。

32、这样，可以在全部的继电器切换完成但第二接地装置仍处于异常状态时，及时发出故障报警提示信号，以便于维护人员及时进行排查，缩短故障的维修时间。

33、在一种实现方式中，所述方法还包括：通过所述检测装置监测所述接地装置的电运行信号，以及在所述接地装置的电运行信号对应的电流值和/或电压值不在预设范围内时，向所述切换器发送切换命令；或者，响应于站点设备中手动输入的切换操控事件，向所述切换器发送切换命令。

34、这样，可以通过手动切换及自动切换两种方式控制切换供电设备的接地方式，增加海缆供电系统的便利性。

35、在一种实现方式中，所述方法还包括：通过所述检测装置解析电运行信号的信号特征；根据所述信号特征识别故障事件，以及向站点设备上报所述故障事件。

36、这样，可以通过信号特征自动识别故障事件，并及时上报故障事件，减少误切换的可能性。

37、由上述技术方案可知，本技术提供的切换器、海缆供电系统及接地切换方法，可以结合接地装置的运行状态，在第一接地装置出现异常时，通过切换装置将海缆线路与第二接地装置连通，以保证海缆供电系统的正常运行。所述方法在驱动切换装置执行切换动作时，还与检测装置的检测动作交替进行，实现一步一确认的效果，可以有效提高切换接地方式的准确性。