ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БРОНИРОВАННЫЙ КАБЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК H01B7/18 H01B9/02 

Изобретение относится к кабельной промышленности и сможет найти применение при изготовлении питающих кабелей для погружных электронасосов.

Известен дважды бронированный кабель с вспомогательной линией для насоса подводной скважины [1] . Он содержит три изолированных проводника питания, расположенные рядом, соприкасаясь один с другим, причем все оси лежат в одной плоскости. Для удержания их в таком положении вокруг проводников спирально намотана полоса внутренней брони. Недостатком известного кабеля является его недостаточная надежность, обусловленная отсутствием температурных компенсаторов в его конструкции.

Известны кабели с пластмассовой изоляцией для погружных электронасосов плоской или круглой формы. [2]. В данном кабеле токопроводящие жилы выполнены однопроволочными из медной проволоки. В качестве изоляции токопроводящих жил используют 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.

При изготовлении такого кабеля боковая сжимающая нагрузка составляет 166600 кПа. В скважине напряжение внутри бронешланга дополнительно возрастает за счет разницы коэффициентов температурного расширения меди, стали и полиэтилена. При достижении предела текучести полиэтилена при сжатии, в оболочках жил кабеля образуются трещины, чаще это происходит на средней жиле, вдоль контакта с крайними. В связи с уменьшением толщины изоляции слоя жил и образованием трещин начинается утечка тока с последующим нагревом и расплавлением изоляции.

Таким образом, недостатком такого кабеля является большая вероятность деформации жил в процессе эксплуатации и преждевременного отказа кабеля.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является кабель для погружных насосов [3]. Он содержит изолированные, расположенные в одной плоскости жилы с заполнением между ними, причем заполнение выполнено в виде прокладок из материала изоляции с продольными канавками, примыкающими к поверхности изоляции. Прокладки и канавки расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через центры изоляционных жил. Изолированные жилы с прокладками покрыты подушкой из маслостойкой ленты и броней. Наличие указанных прокладок с канавками устраняет контакт между поверхностями изоляционных слоев и прокладок в областях, разделенных канавками, т.е. организует зазор между ними. Это ведет к исключению деформаций от температурных и механических напряжений и повышает надежность эксплуатации кабеля. Однако такое повышение надежности кабеля достигнуто за счет усложнения конструкции и технологи изготовления, а также ухудшения весогабаритных характеристик.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является устранение указанных недостатков, а именно - повышение надежности и эксплуатационного ресурса без усложнения конструкции и технологии изготовления.

Поставленная задача решается тем, что в электрическом бронированном кабеле, содержащем изолированные жилы, оси которых параллельны и расположены в одной плоскости с зазором между собой, покрытые защитной подушкой, поверх которой наложена металлическая броня, в отличие от прототипа броня наложена на защитную подушку с зазором по наружной боковой поверхности крайних изолированных жил, причем броня имеет профилированные канавки, впадины которых приходятся на зазоры между изолированными жилами.

Выполнение таких канавок позволяет обеспечить гарантированный зазор между изолированными жилами, который служит температурным компенсатором, без увеличения объема и веса при одновременном упрощении технологи изготовления. Технология изготовления такого кабеля проста. Кабель со свободно расположенными изолированными жилами в бронешланге проходит через профилирующее устройство, образующие продольные канавки на наружной поверхности брони. Впадины канавок заполняют зазор между жилами, продавливая также в зазор и защитную подушку. Таким образом образуется надежный зазор между жилами.

На прилагаемом чертеже показано поперечное сечение предлагаемого кабеля.

Кабель содержит металлические, например медные, жилы 1 с изоляцией 2, охваченные защитной подушкой 3 и броней 4. На поверхности брони 4 выполнены продольные канавки. 5. В качестве изоляции токопроводящих жил используется полиэтилен высокой плотности или сшитый полиэтилен, или блок сополимера пропилена с этиленом, или этиленпропиленовая резина. Поскольку при изготовлении профилированных канавок в броне происходит ее симметричная деформация, то по наружной боковой поверхности крайних жил автоматически образуется зазор, который также служит температурным компенсатором.

По сравнению с известными типами кабелей и с прототипом, повышается эксплуатационная надежность кабеля за счет наличия температурных компенсаторов в виде зазоров между жилам, что предотвращает повреждение их изоляции и, как следствие, преждевременный отказ кабеля. При этом, технология изготовления заявляемого кабеля проста и доступна, и не требует сложного специального оборудования. За счет того, что по сравнению с прототипом из зазора между жилами исключены прокладки, уменьшается вес самого кабеля, что позволяет использовать его на сверхглубоких скважинах без опасения за то, что он получит избыточную деформационную нагрузку от собственного веса. Все это расширяет функциональные возможности заявляемого кабеля.

Источники информации
1. Патент США N 5384430.

2. ТУ 16- 505, 120 - 82. Кабели с полиэтиленовой изоляцией.

3. А.С.СССР N 1742863 МПК H 01 В 7\18, Бюл. N 23, 1992 г.- прототип.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к кабельной промышленности, и может найти применение при изготовлении питающих кабелей для погружных электронасосов. Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, состоит в повышении надежности и эксплуатационного ресурса электрического бронированного кабеля без усложнения его конструкции и технологии изготовления. В электрическом бронированном кабеле, содержащем изолированные жилы, оси которых параллельны и расположены в одной плоскости с зазором между собой, покрытые защитной подушкой, поверх которой наложена металлическая броня, согласно изобретению, по наружной боковой поверхности крайних изолированных жил образован зазор, причем броня имеет профилированные канавки, впадины которых приходятся на зазоры между изолированными жилами. 1 ил.

Электрический бронированный кабель, содержащий изолированные жилы, оси которых параллельны и лежат в одной плоскости, расположенные с зазором между собой, покрытые защитной подушкой, поверх которой наложена металлическая броня, отличающийся тем, что по наружной боковой поверхности крайних изолированных жил образован зазор, причем броня имеет профилированные канавки, впадины которых приходятся на зазоры между изолированными жилами.