本發(fā)明屬于海底電力技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海底中壓直流配電裝置，具體說是一種將海底變電站輸出的中壓直流電能分配給各個海底用電負荷的裝置。

背景技術(shù)：
當前在海洋科學研究、災(zāi)害預(yù)警和資源開發(fā)等領(lǐng)域中，海底設(shè)備數(shù)量越來越多、覆蓋范圍越來越廣、運行功耗越來越大以及連續(xù)運行時間越來越長。因此，傳統(tǒng)的船基海洋探測方式已難以滿足需求，只有通過特殊的海底電網(wǎng)才能解決大量海底設(shè)備的持續(xù)電能供給難題。在此類海底電網(wǎng)中，海底高壓直流變電裝置為第一級降壓裝置，負責將輸送至海底的數(shù)千伏的高壓直流電先原位變換為400V左右的中壓直流電后，再提供給海底中壓直流配電裝置，由海底中壓直流配電裝置將該中壓直流電能按需分配給各個海底用電負荷?，F(xiàn)有裝置對用電負荷電能分配的可控性低，且對自身運行狀態(tài)監(jiān)控的能力弱。此外，現(xiàn)有裝置普遍采用了傳統(tǒng)的端蓋散熱、自然貼緊散熱、彈性貼緊散熱和充油散熱四種方式：由于海底耐壓密封腔體通常為中空長圓柱體結(jié)構(gòu)，端蓋上通常安裝水密連接器，因此可利用的端蓋面積極為有限，端蓋散熱方式的應(yīng)用面窄，腔體內(nèi)部的安裝空間利用率低；自然貼緊散熱方式的效果依賴內(nèi)部散熱支架和腔體內(nèi)壁之間的有效接觸，兩者配合越緊，散熱效果越好，但會造成裝配極為困難，且加工工藝通常難以滿足要求；彈性貼緊散熱方式依賴彈性結(jié)構(gòu)使內(nèi)部散熱支架和腔體內(nèi)壁之間的接觸良好，由于大型裝置的內(nèi)部支架自重大，對彈性結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求高，且因彈性系數(shù)大導致安裝困難；充油散熱方式是在腔體內(nèi)充滿對流散熱用的絕緣油，散熱效果較好，但施加在腔體內(nèi)功能電路及密封結(jié)構(gòu)上的壓力會隨著油溫上升而增大，因此必須設(shè)置較大的油壓補償器，大大降低了腔體內(nèi)部的安裝空間利用率，且某些元器件長期浸油后會加速老化。由于現(xiàn)有裝置的散熱結(jié)構(gòu)不佳，因此能提供給海底用電負荷的功率較為有限，且大大降低了可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種能靈活控制電能分配和監(jiān)控自身運行狀態(tài)的海底中壓直流配電裝置，所述的海底中壓直流配電裝置結(jié)構(gòu)簡單且散熱性能優(yōu)良，能適用于大體積、大功率等各種應(yīng)用場合，提高長期運行的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明涉及一種海底中壓直流配電裝置，包括內(nèi)部功能單元和耐壓密封腔體，所述內(nèi)部功能單元安裝在耐壓密封腔體內(nèi)，所述耐壓密封腔體由前端蓋105、筒體112和后端蓋114依次連接組成，所述前端蓋上安裝有第一水密連接器101和第二水密連接器102，所述的內(nèi)部功能單元包含散熱支架110以及所述的散熱支架110上安裝的外部接口供電控制模塊201、外部接口狀態(tài)檢測模塊202、第一中低壓直流變換模塊203、中壓總線監(jiān)控模塊204、第二中低壓直流變換模塊205、內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測模塊206、內(nèi)部負載監(jiān)控模塊207、以太網(wǎng)交換機208和PC/104主控制器209，其中：所述的中壓總線監(jiān)控模塊204的輸入端連接第一水密連接器101，輸出端分別連接第一中低壓直流變換模塊203、第二中低壓直流變換模塊205和外部接口供電控制模塊201的輸入端，第一中低壓直流變換模塊203的輸出端連接外部接口狀態(tài)檢測模塊202的輸入端，外部接口狀態(tài)檢測模塊202的輸出端連接第一水密連接器101的輸入端，第一水密連接器101的輸出端連接海底用電負荷；第二中低壓直流變換模塊205的輸出端分別連接內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測模塊206和內(nèi)部負載監(jiān)控模塊207的輸入端，內(nèi)部負載監(jiān)控模塊207的輸出端分別連接以太網(wǎng)交換機208和PC/104主控制器209；中壓總線監(jiān)控模塊204負責監(jiān)控輸入海底高壓直流變電裝置的400V中壓直流電的電壓值和電流值，并將該中壓直流電輸送至第一中低壓直流變換模塊203和第二中低壓直流變換模塊205，此外還輸送至各個外部接口供電監(jiān)控模塊201，所述的第一中低壓直流變換模塊203將該中壓直流電變換為48V低壓直流電，并將該低壓直流電也輸送至相應(yīng)的外部接口供電監(jiān)控模塊201，所述的外部接口供電監(jiān)控模塊201負責在PC/104主控制器的指令控制下完成中壓和低壓直流電的供電通斷，并將中壓和低壓輸出至相應(yīng)的外部接口狀態(tài)檢測模塊202，所述的外部接口狀態(tài)檢測模塊202負責檢測對應(yīng)的外部接口上的電壓值和電流值，從而檢測所連接海底用電負荷所消耗的功率，所述的第二中低壓直流變換模塊205將該中壓直流電變換為12V低壓直流電，輸送至內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測模塊206和內(nèi)部負載監(jiān)控模塊207，所述的內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測模塊206負責監(jiān)測耐壓密封腔體內(nèi)部溫度、濕度和壓力等環(huán)境參數(shù)，所述的內(nèi)部負載監(jiān)控模塊207連接至兩臺冗余備份的以太網(wǎng)交換機208和兩臺冗余備份的PC/104主控制器209，負責切換以太網(wǎng)交換機208和PC/104主控制器209，并監(jiān)測以太網(wǎng)交換機208和PC/104主控制器209這些內(nèi)部負載的運行情況。本發(fā)明中，所述前端蓋與第一水密連接器101和第二水密連接器102連接處各設(shè)有一道Ｏ型密封圈103，以實現(xiàn)第一水密連接器101和第二水密連接器102與前端蓋105之間的密封。本發(fā)明中，所述前端蓋105與筒體112連接處設(shè)有兩道第二Ｏ型密封圈106，以實現(xiàn)前端蓋105與筒體112之間的密封；所述后端蓋114與筒體112連接處設(shè)有兩道Ｏ型密封圈113，以實現(xiàn)后端蓋114與筒體112之間的密封。本發(fā)明中，所述散熱支架110的縱向截面形狀為倒T型結(jié)構(gòu)，下端面為能與筒體112內(nèi)部貼合的圓弧，所述散熱支架110一端通過滑塊107和滑塊底座108連接至前端蓋105內(nèi)側(cè)，所述滑塊107通過第三螺栓111連接至散熱支架110上；所述滑塊底座108通過第二螺栓109連接至前端蓋105上，所述滑塊107和滑塊底座108之間相互咬合；所述滑塊107在外力下能在滑塊底座108上來回直線運動，所述的散熱支架110下部圓弧質(zhì)量較大，在重力作用下散熱支架110通過滑塊107在滑塊底座108上向下自然貼緊筒體112內(nèi)壁。本發(fā)明中，所述的散熱支架110上端面上開有若干個等間距排列、有同樣深度的圓柱形內(nèi)螺紋孔，所述的圓柱形內(nèi)螺紋孔內(nèi)各安裝有同樣尺寸的彈性結(jié)構(gòu)，所述彈性結(jié)構(gòu)包括彈珠蓋116、球形彈珠117、彈簧118和彈簧底座119，彈簧底座119、彈簧118和球形彈珠117自下而上依次放入散熱支架110上端面的圓柱形內(nèi)螺紋孔中，所述球形彈珠117、彈簧118和彈簧底座119的直徑均略小于散熱支架110上端面所述的圓柱形內(nèi)螺紋孔的內(nèi)直徑，所述彈簧118的直徑略小于所述的球形彈珠117的直徑，所述彈珠蓋116為內(nèi)直徑略小于球形彈珠117直徑的中空圓柱體結(jié)構(gòu)，所述彈珠蓋116具有外螺紋，彈珠蓋116的外螺紋安裝于散熱支架110上端面的內(nèi)螺紋孔內(nèi)，當壓縮彈簧118時可使球形彈珠117部分露出彈珠蓋116；當散熱支架110安裝于耐壓密封腔體內(nèi)時，所述球形彈珠117會頂住筒體112內(nèi)壁，同時使彈簧118壓縮,從而使得散熱支架110更為貼緊筒體112內(nèi)壁，并吸收運輸和布放過程中的機械振動。本發(fā)明中，所述第一中低壓直流變換模塊203、外部接口供電控制模塊201、外部接口狀態(tài)...