1.一种单芯电缆恒流供电系统的海底分支器,所述单芯电缆是海底光缆传输系统的海底主干缆中为水下设备供电的电力电缆,多个海底分支器串联在海底主干缆上,海底分支器经双芯的分支缆与单芯电缆串接,即分支缆的双芯分别连接单芯电缆的正负端;各水下设备作为负载与海底分支器连接,各水下设备分别配置恒流-恒压电源转换装置,各恒流-恒压电源转换装置经海底分支器连接到单芯电缆获得电功率,即得到供电;其特征在于:所述海底分支器包括控制器、数字电位器、程控开关和带有供电插头的分支缆,海底主干缆中的一对信号光纤作为海底分支器的控制信号光纤与控制水下设备的上位机连接,多个海底分支器的控制器串联于该控制信号光纤,各海底分支器的控制器由该控制信号光纤接受上位机指令并向上位机传送本海底分支器工作状态的信号,各海底分支器的控制器的信号输出端经数据信号线连接控制本海底分支器的数字电位器和程控开关;所述海底分支器的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、负端分别接分支缆,分支缆末端为供电插头;供电插头的1对数据信号线与控制器连接;分支缆的供电插头至少有正、负电源线触头(2)各1个,至少有1对与数据信号线连接的通断识别触头(1);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;所述输入插座与分支缆的供电插头相配合,至少有1对电源线触点(3)和1对通断识别触点(4);所述通断识别触点(4)的接触位置低于电源线触点(3)的接触位置,同一对通断识别触点(4)的2个尾端连通;当海底分支器空载时,其分支缆的供电插头与水下设备恒流-恒压电源转换装置的输入插座不连通;当空载的海底分支器连接水下设备时,其分支缆的供电插头与水下设备的输入插座连接;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。
2.根据权利要求1所述的单芯电缆恒流供电系统的海底分支器,其特征在于:所述数字电位器的最大工作电流等于恒流供电系统额定工作电流,最大阻值大于水下设备阻抗的10倍;阻值最小为零。
3.根据权利要求1所述的单芯电缆恒流供电系统的海底分支器,其特征在于:所述程控开关的额定工作电流大于或等于恒流供电系统的工作电流。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的单芯电缆恒流供电系统的海底分支器的使用方法,其特征在于:分为空载的分支器上接入负载的缓启动和分支器上所接负载断开的缓关闭两种情况,具体步骤如下:Ⅰ、空载的海底分支器接入水下设备Ⅰ-1、处于运行状态的中的某个海底分支器空载,该海底分支器的控制器使其程控开关处于连通状态,数字电位器处于阻值最小状态,此时单芯电缆的电流经该海底分支器的程控开关和数字电位器流通,分支缆的供电插座与水下设备的输入插座未连接;Ⅰ-2、空载的海底分支器分支缆的供电插头与水下设备的恒流-恒压电源转换装置的输入插座连接的过程为:该海底分支器分支缆的供电插头先接通输入插座的电源线触点(3),然后接通输入插座的通断识别触点(4);供电插头的通断识别触头(1)连通输入插座的通断识别触点(4)后,与供电插头的通断识别触头(1)连接的1对数据信号线即被短路连接,海底分支器的控制器立即识别供电插头成功连通了水下设备的输入插座,该海底分支器与水下设备完全连接;控制器将水下设备接入信号上传至上位机;Ⅰ-3、上位机向该海底分支器的控制器下达指令,控制器首先将程控开关断开,单芯电缆的电流只通过数字电位器流通;控制器逐渐增加数字电位器阻值,随着数字电位器阻值的增加,流经数字电位器的电流逐渐转移到并联的水下设备上,该海底分支器所连接的水下设备与分支缆连接得到供电;当数字电位器的阻值达到最大时,电流主要经水下设备流通,从而完成水下设备的缓启动;Ⅱ、海底分支器上所接的水下设备断开Ⅱ-1、处于运行状态的单芯电缆恒流供电系统中的某个海底分支器上的水下设备准备断开,断开过程为:海底分支器分支缆的供电插头的通断识别触头(1)与水下设备输入插座的通断识别触点(4)先分离,而分支缆供电插头的电源线触头(2)仍与输入插座的电源线触点(3)连接,此时与供电插头的通断识别触头(1)连接的1对数据信号线被断开,控制器立即识别分支缆供电插头正在与水下设备输入插座分离,即水下设备正在断开,控制器将水下设备正在断开的信号上传到上位机;Ⅱ-2上位机发送命令给该海底分支器的控制器,控制器首先逐渐降低数字电位器阻值,使流经水下设备的电流逐渐转移到并联的数字电位器上;Ⅱ-3、当数字电位器的阻值达到最小时,分支缆的电流主要经数字电位器流通,与此同时分支缆的供电插头进一步与水下设备的输入插座的电源线触点(3)分离,即该海底分支器的分支缆供电插头与水下设备完全断开,水下设备与恒流供电系统的单芯电缆断开;此时控制器闭合程控开关,单芯电缆的电流经该海底分支器的程控开关和数字电位器流通,完成水下设备的缓关闭。
5.根据权利要求4所述的单芯电缆恒流供电系统的海底分支器的使用方法,其特征在于:接入单芯电缆恒流供电系统或由此供电系统断开的功率变化率小于或等于100瓦/分钟,由此计算数字电位器由0至最大阻值的调整时间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的单芯电缆恒流供电系统的海底分支器的使用方法,其特征在于:海底分支器的控制器独立完成空载的海底分支器接入水下设备的缓启动和海底分支器上所接水下设备断开的缓关闭,具体步骤如下:Ⅰ、空载的海底分支器接入水下设备Ⅰ-1、处于运行状态的单芯电缆恒流供电系统中的某个海底分支器空载,该海底分支器的控制器使其程控开关处于连通状态,数字电位器处于阻值最小状态,此时单芯电缆的电流经该海底分支器的程控开关和数字电位器流通,分支缆的供电插头与水下设备的输入插座未连接;Ⅰ-2、空载的海底分支器的分支缆供电插头与水下设备的恒流-恒压电源转换装置的输入插座的连接过程为:该海底分支器分支缆的供电插头先接通水下设备输入插座的电源线触点(3),然后接通输入插座的通断识别触点(4),分支缆供电插头的通断识别触头(1)连通输入插座的通断识别触点(4)后,与供电插头的通断识别触头(1)连接的1对数据信号线即被短路连接,控制器立即识别分支缆供电插头成功连通了水下设备的输入插座,该海底分支器与水下设备完全连接;Ⅰ-3、控制器首先将程控开关断开,单芯电缆的电流只通过数字电位器流通;控制器逐渐增加数字电位器阻值,随着数字电位器阻值的增加,流经数字电位器的电流逐渐转移到并联的水下设备上,该海底分支器所连接的水下设备与分支缆连通得到供电;当数字电位器的阻值达到最大时,电流主要经水下设备流通,从而完成水下设备的缓启动;Ⅱ、海底分支器上所接的水下设备断开Ⅱ-1、处于运行状态的单芯电缆恒流供电系统中的某个海底分支器上的水下设备准备断开,断开过程为:分支缆的供电插头的通断识别触头(1)与水下设备的输入插座的通断识别触点(4)先分离,而分支缆供电插头的电源线触头(2)仍与水下设备输入插座的电源线触点(3)连接,此时与供电插头的通断识别触头(1)连接的1对数据信号线被断开,控制器立即识别分支缆供电插头正在与水下设备的输入插座分离,即水下设备正在断开;Ⅱ-2控制器首先逐渐降低数字电位器阻值,使流经水下设备的电流逐渐转移到并联的数字电位器上;Ⅱ-3、当数字电位器的阻值达到最小时,分支缆的电流主要经数字电位器流通,与此同时分支缆的供电插头的电源线触头进一步与水下设备输入插座的电源线触点(3)分离,即该海底分支器的分支缆供电插头与水下设备输入插座完全断开,水下设备与恒流供电系统的单芯电缆断开;此时控制器闭合程控开关,单芯电缆的电流经该海底分支器的程控开关和数字电位器流通,完成水下设备的缓关闭。