КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БРОНИРОВАННЫЙ Российский патент 2000 года по МПК H01B7/18 

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано преимущественно для питания электродвигателей погружных электронасосов.

Известны кабели с пластмассовой изоляцией для погружных электронасосов плоской и круглой форм (ТУ 16-505, 129-82).

Токопроводящие жилы выполнены однопроволочными из медной проволоки. В качестве изоляции токопроводящих жил используется полиэтилен высокой плотности, сшитый полиэтилен, блок сополимера пропилена с этиленом или этиленпропиленовая резина, которые могут эксплуатироваться при температуре от -50^oC до +130^oC. На все три жилы намотана защитная подушка и броня.

Недостатком конструкции такого кабеля является большая вероятность деформации жил в процессе эксплуатации и преждевременного отказа кабеля.

При изготовлении кабеля боковая сжимающая нагрузка составляет P = 166600 кПа.

В скважине при T = 70-100^oC напряжение внутри бронешланга дополнительно возрастает за счет разницы коэффициентов температурного расширения меди, стали и полиэтилена.

При достижении предела текучести полиэтилена при сжатии σ_тек.сж= 19221 кПа в оболочках жил кабеля образуются трещины, чаще это происходит на средней жиле вдоль линии контакта с крайними.

В связи с уменьшением толщины изоляционного слоя жил и образованием трещин начинается утечка тока с последующим нагревом и расплавлением изоляции.

Наиболее близким по достигаемому результату к нашему техническому решению является кабель (а.с. SU 1543461, кл. H 01 B 7/00. Бюл. N 6, 1990 г.). Наружные оболочки жил данного кабеля выполнены контактирующими между собой по плоскостям, параллельным продольной оси кабеля.

В рассматриваемом кабеле повышение надежности достигается за счет усложнения конструкции, технологии изготовления и удорожания стоимости кабеля.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности кабеля при эксплуатации его в пластовой жидкости при повышенных температурах.

Поставленная задача достигается тем, что при изготовлении известного кабеля (ТУ 15-505.129-82) боковая сжимающая нагрузка при наложении брони уменьшена до P=127400 кПа.

За счет этого между жилами и броней образуется зазор обеспечивающий компенсацию напряжений возникающих при нагреве до 100-130^oC.

На чертеже изображено поперечное сечение кабеля.

На каждую из трех медных жил 1 наложен слой изоляции 2. Поверх жил с изоляцией намотана защитная подушка 3 и броня 4 из профилированной стальной ленты. Между броней 4 и защитной подушкой 3 по боковой поверхности жил 1 выполнен зазор S.

Пример конкретного выполнения. Был изготовлен плоский трехжильный бронированный кабель с сечением токопроводящих жил 9-10 мм².

При изготовлении образца N 1 боковая сжимающая нагрузка составляла P₁ = 166600 кПа. При изготовлении образца N 2 боковая сжимающая нагрузка составляла P₂ = 127400 кПа. Образцы кабеля в течениe суток выдерживались при Т = 120^oC.

Испытания показали явно выраженную сильную деформацию изоляции образца N 1 и отсутствие ее на образце N 2.

Заявленное техническое решение не требует никаких дополнительных затрат на изменение конструкции оборудования для изготовления кабеля, применения дополнительных материалов или изменения технологии изготовления, обеспечивающих защиту изоляции жил от сжатия при изготовлении и разрушения при эксплуатации в пластовой жидкости при повышенных температурах.

Использование: для питания электродвигателей погружных электронасосов. Повышение надежности эксплуатации при повышенных температурах достигается в изобретении тем, что броня наложена на защитную подушку с зазором по боковой поверхности жил кабеля. Техническим результатом изобретения является высокая надежность, удешевление стоимости кабеля. 1 ил.

Кабель электрический бронированный, состоящий из трех параллельно расположенных в одной плоскости изолированных жил, защитной подушки и брони, отличающийся тем, что броня наложена на защитную подушку с зазором по боковой поверхности изолированных жил кабеля.