ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ Советский патент 1996 года по МПК H01B7/18 

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано при конструировании электрических кабелей для питания погружных электросистем, преимущественно электродвигателей погружных нефтенасосов.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности путем увеличения стойкости к раздавливающим усилиям в результате предотвращения растворения оболочки в условиях эксплуатации и ее выдавливания за пределы брони.

Для достижения поставленной цели в электрическом кабеле для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащем три изолированные композицией на основе полиэтилена высокой плотности токопроводящие жилы, расположенные параллельно в одной плоскости, наложенную поверх них оболочку из композиции, содержащей полиэтилен низкой плотности и броню из стальной профилированной ленты, оболочка выполнена из композиции, дополнительно содержащей полиэтилен высокой плотности, при следующем содержании компонентов, мас.

Полиэтилен низкой плотности 50-80
Полиэтилен высокой плотности 20-50
На чертеже изображено поперечное сечение предлагаемого электрического кабеля.

Электрический кабель содержит три токопроводящие жилы 1, расположенные параллельно в одной плоскости. В зависимости от сечения токопроводящие жилы выполняют семи- или однопроволочными. На каждую токопроводящую жилу наложена изоляция 2 из композиции на основе полиэтилена высокой плотности. На изолированные жилы наложены общая оболочка 3 из смеси композиции на основе полиэтилена низкой плотности и композиции на основе полиэтилена высокой плотности, взятых в массовом соотношении (50-80):(50-20), и броня 4 из стальной профилированной ленты.

В зависимости от применяемого технологического инструмента и технологического оборудования изолированные жилы могут касаться друг друга или располагаться с зазорами между ними, заполненными материалом общей оболочки.

Были изготовлены образцы предлагаемого электрического кабеля и известного.

Токопроводящие жилы 1 этих образцов сечением 16 мм² выполнены однопроволочными из медной проволоки марки ММ диаметром 4,5 мм по ГОСТ 2112-79. Изоляция 2 токопроводящих жил толщиной 1,5 мм выполнена из композиции марки 271-70К (по ГОСТ 16336-77) на основе полиэтилена высокой плотности, а общая оболочка 2 толщиной 1,5 мм из смеси светостабилизированной композиции марки 153-10К (по ГОСТ 16336-77) на основе полиэтилена низкой плотности и светостабилизированной композиции марки 273-81К (по ГОСТ 16336-77) на основе полиэтилена высокой плотности, взятых в массовых соотношениях (50-80):(50-20) для образцов предлагаемой конструкции и из светостабилизированной композиции марки 153-10К на основе полиэтилена низкой плотности для образцов кабеля-прототипа.

Броня 4 кабеля выполнена из стальной оцинкованной ленты толщиной 0,5 мм и шириной 20 мм подгруппа Апр по ГОСТ 3559-75. Лента профилирована и наложена с перекрытием витков. Наложение на токопроводящие жилы изоляции и общей оболочки-шланга производили на экструзионной линии МЕ-160 (ГДР) с диаметром червяка 160 мм, а бронирование на бронировочной машине БМ-3.

Были изготовлены три варианта образцов предлагаемого кабеля:
вариант 1 с соотношением ПЭНП:ПЭВП 50:50;
вариант 2 с соотношением ПЭНП:ПЭВП 65:35;
вариант 3 с соотношением ПЭНП:ПЭВП 80:20.

Изготовленные образцы предлагаемого кабеля и известного испытывают на стойкость к раздавливающему усилию в исходном состоянии и после выдержки в масле АС-8 при температуре 90^оС в течение 1-100 сут.

Испытания на стойкость к раздавливающему усилию соответствовали и проводились по методике ТУ 16-505.1129-82 на образцах кабелей длиной не менее 1 м, уложенных между двумя пластинами с номинальными размерами 140х140 мм, установленными в гидравлическом прессе, обеспечивающем сжатие со скоростью 0,001-0,005 м/с до момента замыкания между жилами и броней.

Для определения момента замыкания на жилы через контрольную аппаратуру подается номинальное напряжение не менее 36 В. В момент замыкания фиксируется раздавливающее усилие по манометру. Раздавливающее усилие определяют как среднеарифметическое результатов трех испытаний. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как следует из таблицы, стойкость к раздавливающему усилию в исходном состоянии у образцов предлагаемого кабеля и известного находится на одном уровне и практически не изменяется после 5 сут нахождения в масле АС-8 при температуре 90^оС. После выдержки в масле АС-8 при температуре 90^оС в течение 10 сут снижение стойкости к раздавливающему усилию у образцов кабеля-прототипа почти в два раза больше, чем у образцов предлагаемого кабеля. Резкое снижение стойкости к раздавливанию у кабеля-прототипа наблюдается через 20 сут, причем после выдержки в течение 100 сут стойкость к раздавливанию снижается почти в два раза по сравнению с исходным.

Максимальное снижение стойкости к раздавливанию у образцов предлагаемого кабеля после 100 сут выдержки в масле АС-8 при температуре 90^оС не превышает 10% от исходного значения.

Использование: для питания погружных электросистем, главным образом электродвигателей погружных нефтенасосов. Сущность изобретения: кабель содержит три изолированные токопроводящие жилы, расположенные параллельно в одной плоскости, общую оболочку и броню из стальной профилированной ленты. Изоляция жил выполнена из полиэтилена высокой плотности, а общая оболочка - из смеси полиэтилена низкой плотности и полиэтилена высокой плотности, взятых в массовом соотношении (50 - 80) : (50 -20).1 табл., 1 ил.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащий три изолированные композицией на основе полиэтилена высокой плотности токопроводящие жилы, расположенные параллельно в одной плоскости, наложенную поверх них оболочку из композиции, содержащей полиэтилен низкой плотности, и броню из стальной профилированной ленты, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем увеличения стойкости к раздавливающим усилиям в результате предотвращения растворения оболочки в условиях эксплуатации и ее выдавливания за пределы брони, оболочка выполнена из композиции, дополнительно содержащей полиэтилен высокой плотности при следующем содержании компонентов, мас.

Полиэтилен низкой плотности 50 80
Полиэтилен высокой плотности 20 50