NO327408B1

NO327408B1 - HdP / HV power penetrator system

Info

Publication number: NO327408B1
Application number: NO20076320A
Authority: NO
Inventors: Inge Ostergaard
Original assignee: Fmc Kongsberg Subsea As
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-22
Also published as: NO20076320A

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen angår et elektrisk gjennomføringssystem for et undersjøisk trykkbarrierearrangement. Systemet omfatter en første ende på utsiden av trykkbarrierearrangementet for kobling til en første elektrisk kabel (4) og en andre ende på innsiden av trykkbarrierearrangementet for kobling til en andre elektrisk kabel (5). En hovedkonnektor (22) omfatter en elektrisk ledende ledertapp (24) for elektrisk kobling til den første elektriske kabelen (4) til den andre elektriske kabelen (5). Et første kammer (16) og et andre kammer (46) er tilveiebrakt på respektive sider av hovedkonnektoren (22) hvor kamrene (16, 46) er fylt med et dielektrisk fluid og hvor det første og andre kammeret har fleksible vegger for å tillate at volumet til det dielektriske fluidet kan endres ut fra temperatur- og trykkvariasjoner.The present invention relates to an electrical delivery system for a subsea pressure barrier arrangement. The system comprises a first end on the outside of the pressure barrier arrangement for coupling to a first electrical cable (4) and a second end on the inside of the pressure barrier arrangement for connection to a second electrical cable (5). A main connector (22) comprises an electrically conductive conductor pin (24) for electrically coupling the first electrical cable (4) to the second electrical cable (5). A first chamber (16) and a second chamber (46) are provided on respective sides of the main connector (22) where the chambers (16, 46) are filled with a dielectric fluid and the first and second chambers have flexible walls to allow the volume of the dielectric fluid can be changed based on temperature and pressure variations.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE FIELD OF THE INVENTION

Den foreliggende oppfinnelsen angår et elektrisk gjennomføringssystem for et undersjøisk trykkbarrierearrangement. The present invention relates to an electrical lead-through system for a subsea pressure barrier arrangement.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

I undersjøiske produksjons- og prosesseringsanlegg for olje og/eller gass, er det flere typer utstyr så som elektriske motorer, pumper, osv., som har behov for elektrisk energi. De elektriske motorene er tilveiebrakt på innsiden av huset til anleggene mens den elektriske energien forsynes fra utsiden av huset ved hjelp av en elektrisk kabel. In subsea production and processing facilities for oil and/or gas, there are several types of equipment such as electric motors, pumps, etc., which require electrical energy. The electric motors are provided inside the housing of the plants while the electrical energy is supplied from the outside of the housing by means of an electric cable.

Huset danner vanligvis et trykkbarrierearrangement mellom utsiden og innsiden av anlegget. Trykket på utsiden er typisk sjøtrykket som avhenger av sjødybden, mens trykket på innsiden typisk er pumpetrykket eller pumpematetrykket. Trykkbarrieren kan se en trykkdifferanse mellom trykket på innsiden og utsiden på typisk 34500 - 69000 kPa (5000 - 10000 psi) og kan være av en ensrettet eller toveisrettet design. The housing usually forms a pressure barrier arrangement between the exterior and interior of the facility. The pressure on the outside is typically the sea pressure which depends on the sea depth, while the pressure on the inside is typically the pump pressure or pump feed pressure. The pressure barrier can see a pressure difference between the inside and outside pressure of typically 34500 - 69000 kPa (5000 - 10000 psi) and can be of a unidirectional or bidirectional design.

Publikasjonen GB 2198295 viser en elektrisk kobling for føring av elektrisitet mellom områder med ulike trykk, omfattende et hus som strekker seg mellom områdene med ulikt trykk. Publication GB 2198295 shows an electrical connection for conducting electricity between areas of different pressure, comprising a housing extending between the areas of different pressure.

Publikasjonen WO 99/34495 viser et arrangement for terminering av en kabel, spesielt terminering av undersjøiske høyspenningskabler. Hver fase hos kabelen termineres i et separat, væskefylt og trykkompensert indre kammer. Publication WO 99/34495 shows an arrangement for terminating a cable, in particular terminating submarine high voltage cables. Each phase of the cable is terminated in a separate, liquid-filled and pressure-compensated inner chamber.

Det er flere problemer involvert med elektriske gjennomføringssystemer for slike undersjøiske trykkbarrierearrangement. For det første vil en penetrering av en trykkbarriere introdusere en risiko for lekkasje gjennom barrieren. Videre må systemet være utformet for en viss ekspandering og sammentrekking, siden den elektriske lederen vil ekspandere og trekke seg sammen avhengig av den termiske ekspansjonen som igjen avhenger av strømmen. There are several problems involved with electrical feedthrough systems for such subsea pressure barrier arrangements. First, a penetration of a pressure barrier will introduce a risk of leakage through the barrier. Furthermore, the system must be designed for some expansion and contraction, since the electrical conductor will expand and contract depending on the thermal expansion which in turn depends on the current.

I undersjøiske pumpeanordninger er det en risiko for at gasslommer kan oppstå. Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelsen å unngå elektrisk ledende utstyr i slike potensielt farlige områder hos undersjøiske pumpeanordninger. In subsea pumping devices, there is a risk that gas pockets may occur. It is therefore an aim of the present invention to avoid electrically conductive equipment in such potentially dangerous areas of underwater pumping devices.

Også lederen må være elektrisk isolert fra den metalliske trykkbarrieredelen. Isolatoren vil dermed måtte være både en isolator og en ikke-metallisk trykkbarrieredel. Also the conductor must be electrically isolated from the metallic pressure barrier part. The insulator will thus have to be both an insulator and a non-metallic pressure barrier part.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et elektrisk gjennomføringssystem hvor ulempene som er nevnt ovenfor unngås. The purpose of the invention is to provide an electrical lead-through system where the disadvantages mentioned above are avoided.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Den foreliggende oppfinnelsen angår et elektrisk gjennomføringssystem for et undersjøisk trykkbarrierearrangement, omfattende: en første ende på utsiden av trykkbarrierearrangementet for kobling til en første elektrisk kabel; en andre ende på innsiden av trykkbarrierearrangementet for kobling til en andre elektrisk kabel; en hovedkonnektor, omfattende en elektrisk ledende ledertapp for elektrisk kobling av den første elektriske kabelen til den andre elektriske kabelen;karakterisert vedat systemet videre omfatter: et første kammer og et andre kammer på respektive sider av hovedkonnektoren hvor kamrene er fylt med et dielektrisk fluid og hvor de første og andre kamrene har fleksible vegger for å tillate at volumet til det dielektriske fluidet kan endres på grunn av temperatur- og trykkvariasjoner. The present invention relates to an electrical conduit system for a subsea pressure barrier arrangement, comprising: a first end on the outside of the pressure barrier arrangement for connection to a first electrical cable; a second end inside the pressure barrier arrangement for connection to a second electrical cable; a main connector, comprising an electrically conductive conductor pin for electrically connecting the first electrical cable to the second electrical cable; characterized in that the system further comprises: a first chamber and a second chamber on respective sides of the main connector where the chambers are filled with a dielectric fluid and where the first and second chambers have flexible walls to allow the volume of the dielectric fluid to change due to temperature and pressure variations.

I et aspekt av oppfinnelsen omfatter hovedkonnektoren en dielektrisk innsats tilveiebrakt radielt rundt ledertappen for å hindre at en strøm flyter mellom ledertappen og det undersjøiske trykkbarrierearrangementet. In one aspect of the invention, the main connector comprises a dielectric insert provided radially around the conductor pin to prevent a current from flowing between the conductor pin and the subsea pressure barrier arrangement.

I et aspekt av oppfinnelsen er ledertappen festet til den dielektriske innsatsen ved hjelp av et metalliseringslag. In one aspect of the invention, the conductor pin is attached to the dielectric insert by means of a metallization layer.

I et aspekt av oppfinnelsen omfatter hovedkonnektoren en støttestruktur for støtting av den dielektriske innsatsen i forhold til trykkbarrierearrangementet. In one aspect of the invention, the main connector comprises a support structure for supporting the dielectric insert relative to the pressure barrier arrangement.

I et aspekt av oppfinnelsen er den dielektriske innsatsen festet til støttestrukturen ved hjelp av et metalliseringslag. In one aspect of the invention, the dielectric insert is attached to the support structure by means of a metallization layer.

I et aspekt av oppfinnelsen er den dielektriske innsatsen i det vesentlige sylindrisk. In one aspect of the invention, the dielectric insert is substantially cylindrical.

I et aspekt av oppfinnelsen har den dielektriske innsatsen en skrånende kortslutningsoverflate mellom ledertappen og støttestrukturen. In one aspect of the invention, the dielectric insert has a sloped shorting surface between the conductor pin and the support structure.

I et aspekt av oppfinnelsen omfatter systemet en indre pakningsanordning og en ytre pakningsanordning tilveiebrakt på respektive sider av den dielektriske innsatsen, hvor pakningselementene er laget av et dielektrisk materiale. In one aspect of the invention, the system comprises an inner packing device and an outer packing device provided on respective sides of the dielectric insert, where the packing elements are made of a dielectric material.

I et aspekt av oppfinnelsen omfatter respektive pakningsanordninger aksialt fremskytende ringelementer. In one aspect of the invention, respective packing devices comprise axially projecting ring elements.

I et aspekt av oppfinnelsen er de fleksible veggene i kamrene dannet ved hjelp av belganordninger. In one aspect of the invention, the flexible walls of the chambers are formed by bellows devices.

I et aspekt av oppfinnelsen er endene hos de respektive første og andre kabler koblet til de respektive endene av koblingstappen ved hjelp av respektive koblingsanordninger tilveiebrakt på innsiden av de respektive kamrene. In one aspect of the invention, the ends of the respective first and second cables are connected to the respective ends of the coupling pin by means of respective coupling devices provided inside the respective chambers.

Den foreliggende oppfinnelsen angår også en undersjøisk pumpeanordning som omfatter et elektrisk gjennomføringssystem som definert ovenfor, hvor det elektriske gjennomføringssystemet er anbrakt i den delen av den undersjøiske pumpeanordningen som i det vesentlige inneholder væske. The present invention also relates to a subsea pump device which comprises an electrical lead-through system as defined above, where the electrical lead-through system is placed in the part of the subsea pump device which essentially contains liquid.

DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

I det følgende vil utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet i detalj med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor: Figur la illustrerer det elektriske gjennomføringssystemet; In the following, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings, where: Figure la illustrates the electrical lead-through system;

figur lb illustrerer en detalj ved hovedkonnektoren i figur la; Figure 1b illustrates a detail of the main connector in Figure 1a;

figur 2a viser et forstørret riss av figur lb; figure 2a shows an enlarged view of figure 1b;

figur 2b illustrerer en andre utførelsesform av hovedkonnektoren i figur 2b; figure 2b illustrates a second embodiment of the main connector in figure 2b;

figur 2c illustrerer en tredje utførelsesform av hovedkonnektoren i figur 2b; Figure 2c illustrates a third embodiment of the main connector in Figure 2b;

figurene 3a-3j illustrerer sammensetningen av det elektriske gjennomførings-systemet; figures 3a-3j illustrate the composition of the electrical implementation system;

figurene 4a-4b illustrerer en vanlig plassering av det elektriske gjennomførings-systemet i en undersjøisk pumpeanordning; Figures 4a-4b illustrate a typical location of the electrical lead-through system in a subsea pumping device;

figurene 4c-e illustrerer plasseringen av det elektriske gjennomføringssystemet i en undersjøisk pumpeanordning. Figures 4c-e illustrate the location of the electrical lead-through system in a subsea pumping device.

Det henvises nå til figur la hvor et elektrisk gjennomføringssystem 1 er tilveiebrakt i et beholderendedeksel 2 i et beholderhus 3. Det elektriske gjennomføringssystemet henvises ofte til som et elektrisk penetratorsystem. Beholderendedekselet 2 og beholderhuset 3 danner et trykkbarrierearrangement mellom sjøvannstrykket på utsiden av beholderhuset 3 og prosessfluidtrykket på innsiden av beholderhuset 3. Reference is now made to figure la where an electrical feed-through system 1 is provided in a container end cover 2 in a container housing 3. The electrical feed-through system is often referred to as an electrical penetrator system. The container end cover 2 and the container housing 3 form a pressure barrier arrangement between the seawater pressure on the outside of the container housing 3 and the process fluid pressure on the inside of the container housing 3.

Elektrisk energi forsynes fra en første utvendig kabel 4 gjennom gjennomførings-systemet 1 til en andre innvendig kabel 5. Kablene 4, 5 vil typisk overføre en av tre faser av den elektriske kraftforsyningen. Følgelig vil en trefaset kabel normalt bli delt inn i tre separate kabler før de termineres til deres respektive elektriske gjennomføringssystem 1. Electrical energy is supplied from a first external cable 4 through the lead-through system 1 to a second internal cable 5. The cables 4, 5 will typically transmit one of three phases of the electrical power supply. Accordingly, a three-phase cable will normally be split into three separate cables before terminating them to their respective electrical bushings 1.

Det elektriske gjennomføringssystemet omfatter en første utvendig ende på utsiden av trykkbarrierearrangementet for kobling til den første elektriske kabelen 4 og en andre innvendig ende på innsiden av trykkbarrierearrangementet for kobling til den andre elektriske kabelen 5. The electrical lead-through system comprises a first external end on the outside of the pressure barrier arrangement for connection to the first electrical cable 4 and a second internal end on the inside of the pressure barrier arrangement for connection to the second electrical cable 5.

Det henvises nå til figurene 3a-3j. Reference is now made to figures 3a-3j.

I figur 3a er en første innvendig kabeltermineringssammenstilling 10 festet til den innvendige kabelen 5. Kabeltermineringssammenstillingen 10 omfatter et vesentlig sylindrisk kammer 12 hvor en første belganordning 14 er tilveiebrakt. Et første kammer 16 er definert på innsiden av den første belganordningen 14, som vil bli beskrevet i detalj nedenfor. En festering 18 er festet til kabeltermineringssammenstillingen 10 for å holde de ovenfor beskrevne delene sammen. En første konnektor 20 kobles så elektrisk til den avstrippede lederenden 5a av den innvendige kabelen 5. Den første konnektoren 20 er for eksempel en kabelpåkrymper eller klemmekobler med en elektrisk tilkobling av lamelltype. In Figure 3a, a first internal cable termination assembly 10 is attached to the internal cable 5. The cable termination assembly 10 comprises a substantially cylindrical chamber 12 where a first bellows device 14 is provided. A first chamber 16 is defined inside the first bellows device 14, which will be described in detail below. A retaining ring 18 is attached to the cable termination assembly 10 to hold the above described parts together. A first connector 20 is then electrically connected to the stripped conductor end 5a of the internal cable 5. The first connector 20 is, for example, a cable crimper or clamp connector with a lamellar type electrical connection.

I figur 3b omfatter en hovedkonnektor 22 en ledertapp 24 anbrakt sentralt på innsiden av en støttestruktur 26 som så elektrisk tilkobles den første konnektoren 20. Hovedkonnektoren 22 vil bli beskrevet i detalj nedenfor med henvisning til figur 2a. In Figure 3b, a main connector 22 comprises a conductor pin 24 placed centrally on the inside of a support structure 26 which is then electrically connected to the first connector 20. The main connector 22 will be described in detail below with reference to Figure 2a.

I figur 3c er sammenstillingen av elementene beskrevet hittil vist. Det kan ses at den første konnektoren 20 er anbrakt på innsiden av den første belganordningen 14. Imidlertid er det første kammeret 16 på dette punktet et tomt rom som inneslutter den første konnektoren 20. Videre er det vist at lederenden 5a hos den innvendige kabelen 5 er elektrisk koblet til ledertappen 25 ved hjelp av den første konnektoren 20. Figure 3c shows the assembly of the elements described so far. It can be seen that the first connector 20 is placed on the inside of the first bellows device 14. However, the first chamber 16 at this point is an empty space that encloses the first connector 20. Furthermore, it is shown that the conductor end 5a of the internal cable 5 is electrically connected to the conductor pin 25 by means of the first connector 20.

I figur 3d er det vist at det første kammeret 16 er fylt med et dielektrisk fluid. In figure 3d, it is shown that the first chamber 16 is filled with a dielectric fluid.

I figur 3e er sammenstillingen i figur 3d koblet til et beholderendedeksel 2 hos beholderhuset 3. En metalltetning 28 er innsatt mellom beholderendedekselet og støttestrukturen 26. Som vist, har beholderendedekselet en åpning tilpasset for å motta metalltetningen 28 og støttestrukturen 26. En festering 30 er tilføyd for å feste sammenstillingen til beholderendedekselet 2. In Figure 3e, the assembly of Figure 3d is connected to a container end cover 2 of the container housing 3. A metal seal 28 is inserted between the container end cover and the support structure 26. As shown, the container end cover has an opening adapted to receive the metal seal 28 and the support structure 26. A retaining ring 30 is added to secure the assembly to the container end cover 2.

Den resulterende sammenstillingen er vist i figur 3f. The resulting assembly is shown in Figure 3f.

I figur 3g er sammenstillingen i figur 3f festet til beholderendedekselet 2. En metalltetning 32 er innsatt mellom beholderendedekselet 2 og beholderenhuset 2. In Figure 3g, the assembly in Figure 3f is attached to the container end cover 2. A metal seal 32 is inserted between the container end cover 2 and the container housing 2.

I figur 3h er det vist at en ytre sammenstilling omfatter en andre, ytre kabeltermineringssammenstilling 40 som omfatter et vesentlig sylindrisk kammer 42 festet til den utvendige kabelen 4, en andre belganordning 44, et andre kammer 46 definert på innsiden av den andre belganordningen 44, en festering 48 og en andre konnektor 50. Den ytre sammenstillingen er i det vesentlige sammenstilt på samme måte som den indre sammenstillingen som er beskrevet ovenfor og vil ikke bli beskrevet i detalj her. Det skal bemerkes at den avstrippede lederenden 4a til den utvendige kabelen 4 er elektrisk koblet til den andre konnektoren 50. In Figure 3h, it is shown that an outer assembly comprises a second, outer cable termination assembly 40 comprising a substantially cylindrical chamber 42 attached to the outer cable 4, a second bellows device 44, a second chamber 46 defined on the inside of the second bellows device 44, a fastening ring 48 and a second connector 50. The outer assembly is substantially assembled in the same manner as the inner assembly described above and will not be described in detail here. It should be noted that the stripped conductor end 4a of the outer cable 4 is electrically connected to the second connector 50.

I figur 3h er den ytre sammenstillingen festet til beholderendedekselet 2 hvor en metalltetning 52 er innstukket derimellom. In Figure 3h, the outer assembly is attached to the container end cover 2, where a metal seal 52 is inserted in between.

I figur 3i er det vist at ledertappen 24 til hovedkonnektoren 22 er elektrisk tilkoblet den andre konnektoren 50. Følgelig er det nå en elektrisk kobling mellom den innvendige kabelen 5 og den utvendige kabelen 4 gjennom beholderen. In Figure 3i, it is shown that the conductor pin 24 of the main connector 22 is electrically connected to the second connector 50. Consequently, there is now an electrical connection between the internal cable 5 and the external cable 4 through the container.

I figur 3j er det vist at det andre kammeret 46 er fylt med dielektrisk fluid. In figure 3j, it is shown that the second chamber 46 is filled with dielectric fluid.

Følgelig, siden veggene til kamrene 16, 46, som i den foreliggende utførelsesformen dannes av de respektive belganordningene 14, 44, er eksponert for innvendige prosesstrykk og utvendig sjøvannstrykk og også fordi de er laget av fleksible materialer, tillates det dielektriske fluidet i kamrene å ekspandere/trekke seg sammen avhengig av temperatur- og trykkvariasjoner, for eksempel forårsaket av variasjon i strømmen gjennom det elektriske gjennomføringssystemet. Consequently, since the walls of the chambers 16, 46, which in the present embodiment are formed by the respective bellows devices 14, 44, are exposed to internal process pressures and external seawater pressure and also because they are made of flexible materials, the dielectric fluid in the chambers is allowed to expand /contract depending on temperature and pressure variations, for example caused by variation in current through the electrical feedthrough system.

Det henvises nå til figur 2a som illustrerer en første utførelsesform av hovedkonnektoren 22. Hovedkonnektoren 22 omfatter den ovenfor nevnte ledertappen 24 og støttestrukturen 26. Det skal bemerkes at figur 2a er en prinsippskisse som er noe ute av skala, for eksempel er ledertappen 24 som vist i figur 1 lengre enn ledertappen som er vist i figur 2a. Reference is now made to figure 2a which illustrates a first embodiment of the main connector 22. The main connector 22 comprises the above-mentioned conductor pin 24 and the support structure 26. It should be noted that figure 2a is a principle sketch which is somewhat out of scale, for example the conductor pin 24 is as shown in Figure 1 longer than the leader pin shown in Figure 2a.

Støttestrukturen 26 er festet til ledertappen 24 ved hjelp av en dielektrisk innsats 60, i figur 2a er det vist at ledertappen 24 er omgitt av en i det vesentlige sylindrisk dielektrisk innsats 60 laget av et dielektrisk materiale. Den dielektriske innsatsen 60 er festet til ledertappen 24 ved hjelp av et metalliseringslag 62a. Den dielektriske innsatsen 20 er igjen festet på innsiden av støttestrukturen 26 ved hjelp av et metalliseringslag 62b. The support structure 26 is attached to the conductor pin 24 by means of a dielectric insert 60, in Figure 2a it is shown that the conductor pin 24 is surrounded by an essentially cylindrical dielectric insert 60 made of a dielectric material. The dielectric insert 60 is attached to the conductor pin 24 by means of a metallization layer 62a. The dielectric insert 20 is again attached to the inside of the support structure 26 by means of a metallization layer 62b.

Hver av de ringformede overflatene til den vesentlig sylindriske dielektriske innsatsen 60 danner en kortslutningsoverflate SCSI. Kortslutningsoverflaten SCSI er der hvor risikoen er for at en strøm skal nå fra ledertappen 24 til beholderen via støttestrukturen 26. En kortslutning her hindres ved hjelp av den dielektriske innsatsen 60 og det dielektriske fluidet i det første kammeret 16 og i det andre kammeret 46 på hver side av den dielektriske innsatsen 60. Each of the annular surfaces of the substantially cylindrical dielectric insert 60 forms a shorting surface SCSI. The short circuit surface SCSI is where there is a risk of a current reaching from the conductor pin 24 to the container via the support structure 26. A short circuit here is prevented by means of the dielectric insert 60 and the dielectric fluid in the first chamber 16 and in the second chamber 46 on each side of the dielectric insert 60.

Det henvises nå til figur 2b som illustrerer en andre utførelsesform av hovedkonnektoren 22.1 den andre utførelsesformen er en andre utførelsesform av den dielektriske innsatsen 60' tilveiebrakt, mens de andre elementene i det vesentlige er tilsvarende den første utførelsesformen som er beskrevet ovenfor med henvisning til figur 2a og disse vil ikke bli beskrevet i detalj her. Merk at i figur 2b er den dielektriske innsatsen og ledertappen 24 ikke skravert. Reference is now made to figure 2b which illustrates a second embodiment of the main connector 22.1 the second embodiment is a second embodiment of the dielectric insert 60' provided, while the other elements are essentially similar to the first embodiment described above with reference to figure 2a and these will not be described in detail here. Note that in figure 2b the dielectric insert and the conductor pin 24 are not shaded.

I denne utførelsesformen har den dielektriske innsatsen 60' en radiell indre overflate mot ledertappen 24 som er større enn den radielle ytre overflaten mot støtte-strukturen 26, det vil si at den dielektriske innsatsen 60' er ikke sylindrisk. Følgelig heller kortslutningsoverflaten SCS2 hos den dielektriske innsatsen 60' fra ledertappen 24 til støttestrukturen 26. In this embodiment, the dielectric insert 60' has a radial inner surface towards the conductor pin 24 which is larger than the radial outer surface towards the support structure 26, that is to say that the dielectric insert 60' is not cylindrical. Consequently, the shorting surface SCS2 of the dielectric insert 60' from the conductor pin 24 to the support structure 26.

Følgelig er kortslutningsoverflaten SCS2 større, noe som minker en risiko for at strøm når dekselet fra ledertappen 24. Consequently, the shorting surface SCS2 is larger, which reduces a risk of current reaching the cover from the conductor pin 24.

Det henvises nå til figur 2c som illustrerer en tredje utførelsesform av hovedkonnektoren 22.1 den tredje utførelsesformen er mange elementer i det vesentlige tilsvarende de i den andre utførelsesformen beskrevet ovenfor med henvisning til figur 2b, disse vil ikke bli beskrevet i detalj her. Reference is now made to figure 2c which illustrates a third embodiment of the main connector 22.1 the third embodiment is many elements essentially corresponding to those in the second embodiment described above with reference to figure 2b, these will not be described in detail here.

Her en indre pakningsanordning 70 og en ytre pakningsanordning 80 tilveiebrakt på respektive sider av den dielektriske innsatsen 60'. Pakningsanordningene 70, 80 omfatter henholdsvis aksialt fremstikkende ringelementer 72, 82 for å forlenge kortslutningsoverflaten SCS3. Følgelig er kortslutningsoverflaten SCS3 større, noe som reduserer en risiko for at strøm når beholderen fra ledertappen 24. Here, an inner packing device 70 and an outer packing device 80 are provided on respective sides of the dielectric insert 60'. The packing devices 70, 80 respectively comprise axially projecting ring elements 72, 82 to extend the short circuit surface SCS3. Consequently, the shorting surface SCS3 is larger, which reduces a risk of current reaching the container from the conductor pin 24.

Videre omfatter pakningsanordningene 70, 80 henholdsvis tetningselementer 74, 84 for tetning mot ledertappen 24 og støttestrukturen 26. Pakningsanordningene 70, 80 er laget av et dielektrisk materiale, for eksempel et hardt eller mykt polymermateriale. Furthermore, the sealing devices 70, 80 respectively comprise sealing elements 74, 84 for sealing against the conductor pin 24 and the support structure 26. The sealing devices 70, 80 are made of a dielectric material, for example a hard or soft polymer material.

Pakningsanordningene 70, 80 kan være laget av et materiale som styrer det elektriske feltet generert av strømmen i ledertappen 25 for med dette å bidra til å redusere risikoen for at strøm når beholderen fra ledertappen 24.1 en utførelsesform er den dielektriske konstanten til pakningsanordningene mellom den dielektriske konstanten til den dielektriske innsatsen 60' og det dielektriske fluidet. The sealing devices 70, 80 can be made of a material that controls the electric field generated by the current in the conductor pin 25 in order to thereby help reduce the risk of current reaching the container from the conductor pin 24.1 in one embodiment the dielectric constant of the sealing devices is between the dielectric constant to the dielectric insert 60' and the dielectric fluid.

I den tredje utførelsesformen er det også vist at støttestrukturen omfatter et volum-og trykkompenseringssystem 90 for forsyning av dielektrisk fluid mellom henholdsvis den dielektriske innsatsen 60' og pakningsanordningene 70, 80. Som det kan ses, omfatter volum- og trykkompenseringssystemet 90 en første kanal 92 for forsyning av dielektrisk fluid mellom den indre pakningsanordningen 70 og den dielektriske innsatsen 60' og volum- og trykkompenseringssystemet 90 omfatter en andre kanal 94 for forsyning av dielektrisk fluid mellom den ytre pakningsanordningen 80 og den dielektriske innsatsen 60'. In the third embodiment, it is also shown that the support structure comprises a volume and pressure compensation system 90 for supplying dielectric fluid between the dielectric insert 60' and the packing devices 70, 80 respectively. As can be seen, the volume and pressure compensation system 90 comprises a first channel 92 for supplying dielectric fluid between the inner packing device 70 and the dielectric insert 60' and the volume and pressure compensation system 90 comprises a second channel 94 for supplying dielectric fluid between the outer packing device 80 and the dielectric insert 60'.

I figur 4a er det vist en undersjøisk pumpeanordning omfattende en elektrisk motor koblet til en pumpe. Den elektriske motoren og pumpen er anbrakt på innsiden av et hus eller trykkbarriere. I figurene 4a og 4b er den normale plasseringen til et elektrisk gjennomføringssystem vist, det vil si i den øvre delen av huset. Imidlertid er det en risiko for at gass vil akkumuleres i den øvre delen av huset og danne en gasslomme. Gasslommen øker risikoen for delaminering av gjennomføringssystemet ved hurtig dekomprimering. Videre vil de elektriske kablene bli mindre effektivt nedkjølt siden de er omgitt av gass og ikke olje. Figure 4a shows an underwater pump device comprising an electric motor connected to a pump. The electric motor and pump are placed inside a housing or pressure barrier. In Figures 4a and 4b, the normal location of an electrical feed-through system is shown, that is, in the upper part of the housing. However, there is a risk that gas will accumulate in the upper part of the housing and form a gas pocket. The gas pocket increases the risk of delamination of the pass-through system during rapid decompression. Furthermore, the electrical cables will be cooled less effectively since they are surrounded by gas and not oil.

Figur 4b viser det maksimale nivået av gass i pumpen. Ved dette nivået vil gasslommen ha nådd sugeområdet til pumpen og pumpen vil pumpe gass sammen med olje. Figure 4b shows the maximum level of gas in the pump. At this level, the gas pocket will have reached the suction area of the pump and the pump will pump gas together with oil.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, er det i figur 4c vist at en undersjøisk pumpeanordning med det elektriske gjennomføringssystemet er anbrakt i den nedre delen av den undersjøiske pumpeanordningen for å hindre risikoen for antenning av gasslommen og delaminering av gjennomføringssystemet hindres. In accordance with the present invention, it is shown in Figure 4c that a subsea pump device with the electrical feed-through system is placed in the lower part of the subsea pump device to prevent the risk of ignition of the gas pocket and delamination of the feed-through system is prevented.

I disse tegningene representerer prikkede linjer gasstrøm og stiplede linjer representerer olje/brønnfluidstrøm. In these drawings, dotted lines represent gas flow and dashed lines represent oil/well fluid flow.

I figur 4d og figur 4e er det videre vist hvordan den undersjøiske pumpeanordningen kan tas fra hverandre, først ved ventilering av gasslommen og så å trekke ut den elektriske motoren og pumpen gjennom pumpebeholderen, for eksempel som én sammenstilt enhet som vist ved piler i figur 4e. Ytre låsemidler er tilveiebrakt for å feste det elektriske gjennomføringssystemet til den nedre enden av beholderen. Følgelig vil det elektriske gjennomføringssystemet følge med under uttrekkingsoperasj onen. In Figure 4d and Figure 4e, it is further shown how the subsea pump device can be taken apart, first by venting the gas pocket and then extracting the electric motor and pump through the pump container, for example as one assembled unit as shown by arrows in Figure 4e . External locking means are provided to secure the electrical feedthrough system to the lower end of the container. Consequently, the electrical feed-through system will follow during the extraction operation.

Følgelig behøver ikke det elektriske gjennomføringssystemet å bli tatt fra hverandre for gjennomføring av uttrekkingsoperasj onen. Videre nedkjøles kraftkablene på innsiden av det elektriske gjennomføringssystemet mer effektivt på grunn av at fluid sirkuleres i dette området under pumping. Videre har kraftkablene kortere lengder, noe som gjør dem mindre utsatte for vibrasjonsskader. Consequently, the electrical feed-through system does not need to be taken apart to carry out the extraction operation. Furthermore, the power cables on the inside of the electrical feed-through system are cooled more efficiently due to fluid being circulated in this area during pumping. Furthermore, the power cables have shorter lengths, which makes them less susceptible to vibration damage.

Claims

1. Electrical conduit system for a subsea pressure barrier arrangement, comprising: a first end on the outside of the pressure barrier arrangement for connection to a first electrical cable (4); a second end inside the pressure barrier arrangement for connection to a second electrical cable (5); a main connector (22) comprising an electrically conductive conductor pin (24) for electrically connecting the first electrical cable (4) to the second electrical cable (5); characterized in that the system further comprises: a first chamber (16) and a second chamber (46) on respective sides of the main connector (22) where the chambers (16, 46) are filled with a dielectric fluid and where the first and second chambers have flexible walls to allow the volume of the dielectric fluid to change due to temperature- and pressure variations.

2. System in accordance with claim 1, characterized in that the main connector comprises a dielectric insert (60;

60') provided radially around the guide pin (24) to prevent a current from flowing between the guide pin (24) and the subsea pressure barrier arrangement.

3. System in accordance with claim 2, characterized in that the conductor pin (24) is attached to the dielectric insert (60; 60') by means of a metallization layer.

4. System in accordance with claim 2, characterized in that the main connector (22) comprises a support structure (26) for supporting the dielectric insert (60; 60') in relation to the pressure barrier arrangement (2).

5. System in accordance with claim 4, characterized in that the dielectric insert (60; 60') is attached to the support structure (26) by means of a metallization layer.

6. System in accordance with claim 2, characterized in that the dielectric insert (60) is essentially cylindrical.

7. System in accordance with claim 2, characterized in that the dielectric insert (60') has an inclined short-circuit surface (SCS2) between the conductor pin (24) and the support structure (26).

8. System in accordance with claim 2, characterized in that it comprises a sealing device (70) and an outer sealing device (80) provided on the respective sides of the dielectric insert (60; 60') where the sealing elements (70, 80) are made of a dielectric material.

9. System in accordance with claim 8, characterized in that respective packing devices (70, 80) comprise axially projecting ring elements (72, 82).

10. System in accordance with claim 8, characterized in that the flexible walls of the chambers (16, 46) are formed by bellows devices (14, 44).

11. System in accordance with claim 1, characterized in that the ends (5a, 4a) of the respective first and second cables (5, 4) are connected to the respective ends of the conductor pin (24) by means of respective coupling devices (20, 50) provided inside the respective chambers ( 16, 46).

12. Subsea pumping device comprising an electrical lead-through system in accordance with any of the above patent claims, where the electrical feed-through system is placed in the part of the subsea pumping device which essentially contains liquid. /