NO328862B1 - Elektrisk konnektor - Google Patents

Elektrisk konnektor Download PDF

Info

Publication number
NO328862B1
NO328862B1 NO20050033A NO20050033A NO328862B1 NO 328862 B1 NO328862 B1 NO 328862B1 NO 20050033 A NO20050033 A NO 20050033A NO 20050033 A NO20050033 A NO 20050033A NO 328862 B1 NO328862 B1 NO 328862B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pin
bore
chamber
dielectric fluid
connector
Prior art date
Application number
NO20050033A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20050033L (no
Inventor
Rolf August Heinrich Ruesse
Robert Samuel Buchan
Original Assignee
Vetco Gray Uk Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetco Gray Uk Ltd filed Critical Vetco Gray Uk Ltd
Publication of NO20050033L publication Critical patent/NO20050033L/no
Publication of NO328862B1 publication Critical patent/NO328862B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/038Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser
    • E21B33/0385Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser electrical connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5216Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases characterised by the sealing material, e.g. gels or resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/523Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases for use under water

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

En elektrisk inntrengingskonnektor innbefatter en fast pinneenhet (2) som inkorporerer en fast pinne (33), hvor en del av det ytre av pinnen danner en elektrisk kontakt (34). En fremogtilbakebevegbar eller resiproserbar enhet (20) definerer en boring som mottar en glidbar skyvepinne (60). Et dielektrisk fluidkammer (41) mottar del av pinnen. Et stempel (45) påtrykker hydraulisk trykk på det dielektriske fluidet.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen relaterer seg til en elektrisk inntrengningskonnektor og relaterer seg mer spesielt til en elektrisk konnektor som er en "våtkoblings"-konnektor. Våtkoblingskonnektorer blir brukt i mange undervannsapplikasjoner. Det kan for eksempel refereres til undervannsfartøy slik som undervannbåter, og også til fjernstyrte undervannsfartøy (ROV).
Det forutses at konnektor i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan være egnet for bruk i en hvilken som helst undervannsanvendelse, men kan være spesielt egnet for bruk i en undervannshusenhet til en olje- eller gassbrønn. Det må forstås at elektriske forbindelser ofte blir tilveiebrakt i husenheter av brønnhoder for å tilveiebringe høyeffektkretser som kan benyttes til å mate effekt til utstyrsenheter slik som pumper, og også til kontroll og sensorsignaleringskretser.
Elektriske konnektorer tiltenkt for bruk i en undervannssituasjon slik som i en under-vannsbåt, ROV eller brønnhode, må være i stand til å motstå de røffe omgivelsene som de vil bli utsatt for. Forbindelser må ofte bli utført eller frakoblet mens deler av konnektoren er utsatt for sjøvann eller brønnfluid. Det er viktig at en konnektor som danner del av en olje- eller gassbrønn er pålitelig, siden svært vesentlige kostnader er involvert ved gjenoppretting av en konnektor av denne type dersom en reparasjon skulle være nødvendig.
US-A-5645442 viser en elektrisk inntrengningskonnektor. Konnektoren innbefatter en fast pinneenhet og en resiproserbar enhet. Den faste pinneenheten innbefatter et mangfold pinner, hvor minst en del av det ytre til hver pinne er av elektrisk ledende materiale. Hver pinne har en forutbestemt diameter.
Den resiproserbare enheten innbefatter et legeme, og det er et dielektrisk fluidkammer inne i legemet. Legemet definerer en boring som er dimensjonert for å motta hver pinne. Minst en del av veggen til hver boring er av elektrisk ledende materiale. Boringen inneholder en tilbaketrekkbar pinne som har hovedsakelig den samme diameteren som den faste pinnen. En fjær er tilveiebrakt for å forspenne den tilbaketrekkbare pinnen til en initiell posisjon hvori en del av pinnen i hovedsaken fyller boringen.
Den tilbaketrekkbare pinnen kan bevege seg mot forspenningen ved bevegelse av den resiproserbare enheten på en slik måte at enden til den faste pinnen blir brakt i inngrep med enden til den tilbaketrekkbare pinnen for å trekke tilbake pinnen mot den fjærende forspenningen. Dette er måten hvorved den ledende delen av det ytre av den faste pinnen blir brakt i inngrep med den ledende delen av boringen for å etablere en elektrisk forbindelse.
US-A-4859196 relaterer seg til en elektrisk undervannskonnektor som innbefatter to elementer som å være koblet ende mot ende. Et av elementene er utstyrt med en anordning for å injisere et isolerende fluid under trykk. Arrangementet er svært forskjellig til det i US-A-5645442 som beskrevet ovenfor.
Den foreliggende oppfinnelsen har til hensikt å tilveiebringe en forbedret elektrisk inntrengningskonnektor.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en elektrisk inntrengningskonnektor, kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 1.
Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses elektriske inntrengningskonnektor fremgår av det vedfølgende uselvstendige patentkravene 2 til 13.
I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebrakt en elektrisk inntrengningskonnektor hvilken elektriske inntrengningskonnektor omfatter fast pinneenhet og en resiproserbar eller fremogtilbakegående enhet, den faste pinneenheten innbefatter minst en fast pinne, hvor minst en del av det ytre av pinnen er av elektrisk ledende materiale, og pinnen har en forutbestemt diameter, den resiproserbare enheten omfatter et legeme, legemet definerer et dielektrisk fluidkammer, og legemet definerer også en boring, hvor minst en del av veggen til boringen er av elektrisk ledende materiale, og boringen inneholder en tilbaketrekkbar pinne som har hovedsakelig den samme diameteren som den faste pinnen, fjærende innretning er tilveiebrakt for å forspenne den tilbaketrekkbare pinnen til en initiell pinne, og den tilbaketrekkbare pinnen kan beveges mot forspenningen ved bevegelse av den resiproserbare enheten slik at enden til den faste pinnen blir brakt til inngrep med enden av den tilbaketrekkbare pinnen for å drive den tilbaketrekkbare pinnen mot den fjærende forspenningen, for å bringe den ledende delen av det ytre av den faste pinnen til inngrep med den ledende delen av boringen for å danne en elektrisk forbindelse, hvori konnektoren videre omfatter et dielektrisk fluidreservoir forbundet med det dielektriske fluidkammeret via en én-veisventil, og et stempel for å påtrykke hydraulisk trykk på fluid inne i reservoiret, og kammeret er tilordnet med den nevnte boringen som strekker seg fra en ende av kammeret til en ende av legemet, og boringen er tilveiebrakt med en pakning for i hovedsaken å avtette med den tilbaketrekkbare pinnen, en del av veggen til boringen mellom pakningen og det dielektriske fluidet er den nevnte delen av elektrisk ledende materiale, og en ende av den tilbaketrekkbare pinnen strekker seg gjennom pakningen når den tilbaketrekkbare pinnen er i den nevnte initielle posisjonen.
I denne beskrivelsen innbefatter uttrykket dielektrisk fluid dielektriske fluider som tar formen av dielektriske geler. Det dielektriske fluidet som benyttes i en praktisk utførelse av oppfinnelsen kan være et hvilket som helst fluid som er en elektrisk isolator, og som ikke støtter flyten av en elektrisk strøm.
Konnektoren er fortrinnsvis i tillegg utstyrt med en drivmekanisme for å bevege den resiproserbare eller fremogtilbakegående enheten, idet mekanismen er konfigurert for å påtrykke trykk på stempelet slik at stempelet vil øke det hydrauliske trykket til fluid inne i reservoiret.
I en utførelse påfører drivmekanismen trykk direkte på stempelet.
Alternativt omfatter drivmekanismen en komponent som har en bevegelsestaps-forbindelse med det nevnte legemet, idet det er et fjærende element mellom komponenten og stempelet slik at det fjærende elementet kan bli komprimert eller sammentrykt for å påføre trykk på stempelet under en bevegelsestapsforflytning av komponenten i forhold til legemet.
Det er hensiktsmessig at legemet er utstyrt med en låsehake eller feste tilpasset til å låse legemet til et fast element samtidig som det tillates bevegelse av den nevnte komponenten.
Det fjærende elementet er fortrinnsvis en fjær inneholdt i det dielektriske fluidkammeret.
På fordelaktig måte er den tilbaketrekkbare pinnen tilveiebrakt med en forlengelse, hvilken forlengelse strekker seg gjennom en pakning tilveiebrakt ved den andre enden av det dielektriske fluidkammeret slik at den strekker seg forbi kammeret ved tilbaketrekking av pinnen slik at ved tilbaketrekking av pinnen blir ikke det effektive volumet til kammeret endret i vesentlig grad.
På hensiktsmessig måte er en trykkavlastningsventil tilveiebrakt og forbinder kammeret og reservoiret, hvilken trykkavlastningsventil er konfigurert for å åpne seg når et forutbestemt høyt trykk eksisterer inne i kammeret.
I en utførelse er den faste pinnen tilveiebrakt med et mangfold av adskilte elementer av elektrisk ledende materiale som hvert er i forbindelse med en respektiv kjerne av en kabel, og boringen er tilveiebrakt med et korresponderende mangfold av adskilte elementer av elektrisk ledende materiale, som også hvert er i forbindelse med en respektiv kjerne av en kabel.
Den faste pinneenheten er fortrinnsvis tilveiebrakt med et mangfold av de nevnte pinnene og den resiproserbare eller fremogtilbakegående enheten er tilveiebrakt med et mangfold av de nevnte tilbaketrekkbare pinnene.
Konnektoren kan være tilveiebrakt i kombinasjon med en gass- eller oljebrønn, med den faste pinneenheten montert på en komponent av gass- eller oljebrønnen og den resiproserbare enheten montert på en samvirkende komponent av brønnen.
På hensiktsmessig måte er den resiproserbare enheten tilveiebrakt med en drivmekanisme for å drive enheten frem og tilbake, idet drivmekanismen er tilgjengelig fra det ytre av brønnen.
På fordelaktig måte er det fremogtilbakegående elementet forbundet med et koblingsåk, hvilket koblingsåk har et gjenget parti som på sammenpassende måte griper inn med et korresponderende gjenget parti tilveiebrakt på et roterbart element, hvilket roterbare element har en del av dette tilgjengelig for å bevirke rotasjon av dette fra det ytre av brønnen.
For at oppfinnelsen skal være lettere å forstå, og for at ytterligere trekk ved denne kan erkjennes, vil oppfinnelsen nå bli beskrevet, i form av eksempel, med henvisning til de medfølgende tegningene, hvori: Fig. 1 er et del snitt av et skjematisk riss av en del av et brønnhode som illustrerer en inntrenger som inkorporerer en konnektor i samsvar med oppfinnelsen, Fig. 2 er et skjematisk snitt av komponenter av en konnektor i samsvar med oppfinnelsen i en initiell ikke-forbundet tilstand, Fig. 3 er et riss som korresponderer med fig. 2 og illustrerer komponentene til konnektoren i den forbundede tilstanden, Fig. 4 er et riss som korresponderer med fig. 2 og illustrerer komponentene til en andre utførelse av oppfinnelsen i den forbundede tilstanden,
Fig. 5 er et riss som illustrerer en del av en modifisert konnektor,
Fig. 6 er et enderiss av en del av en ytterligere modifisert konnektor,
Fig. 7 er et skjematisk riss av nok en ytterligere konnektor i samsvar med oppfinnelsen i en forbundet tilstand, med deler bortskåret for å klargjøre illustrasjonen,
Fig. 8 er et riss av konnektoren på fig. 6 i den frakoblede tilstanden, og
Fig. 9 er et riss i en forstørret skala av en del av en modifisert konnektor tilsvarende den på fig. 7 og 8.
Oppfinnelsen vil bli beskrevet med henvisning til utførelser designet for bruk med komponenter av et brønnhode for en olje- eller gassbrønn, selv om de beskrevne komponentene kan bli brukt i andre sammenhenger.
Det refereres først til fig. 1 av de medfølgende tegningene, hvor en første komponent i formen av et hengerlegeme 1 som danner del av et brønnhode er tilveiebrakt med en fast koblerpinneenhet 2, som danner del av en løsbar elektrisk inntrengningskonnektor som skal bli beskrevet mer detaljert i det etterfølgende. Den faste koblerpinneenheten 2 er opptatt inne i en utsparing 3 som åpner seg inn i en sidevegg av hengerlegemet 1. Den faste koblerpinneenheten 2 er elektrisk forbundet, ved hjelp av et forbindelsesarrange-ment 4, med en kobler 5 tilveiebrakt inne i hengerlegemet og som kan være koblet til elektriske komponenter inne i en brønn, slik som en motor eller sensor eller lignende.
En del av den andre komponenten 6 er vist lokalisert tilstøtende den illustrerte delen av hengerlegemet 1. Den andre komponenten kan i forskjellige applikasjoner av oppfinnelsen være et brønnhode, et rørhode som griper inn direkte eller indirekte med et brønnhode, eller med et tre, som kan være et horisontalt tre. I den følgende beskrivelsen vil den andre komponenten 6 bli identifisert som et tre 6.
Et lite rom eller avstand 7 eksisterer mellom treet 6 og hengerlegemet 1. Rommet 7 kan inneholde for eksempel brønnfluid. Mens pakninger kan være tilveiebrakt som tetter rommet 7 i området til den elektriske konnektoren som skal bli beskrevet, behøver ikke disse pakningene å være perfekte og således kan det, selv med tilveiebringelsen av pakninger, eksistere et uvennlig miljø i området til konnektoren.
En boring 8 er tilformet inne i treet 6, med boringen 8 illustrert i flukt med utsparingen 3 som opptar den faste koblerpinneenheten 2. Boringen har et parti med liten diameter tilstøtende rommet 7 og en parti med større diameter lokalisert bort fra rommet 7.
Sikret til treet 6 fluktende med boringen 8 er et aktuatorkappehus 9. Huskappen 9 er et hult sylindrisk hus som har i en ende, en utoverrettet flens 10 som butter mot en ytre flate på treet 6. En pakning 11 er tilveiebrakt mellom flensenden 10 til aktuatorkappehuset 9 og den ytre delen av treet 6. Enden til kappehuset 9 fjernt fra flensen 10 opplagrer et roterbart element 12 som har en eksternt tilgjengelig drivaksel 13. Det roterbare elementet 12 er roterbart opplagret av lageret 14,15, og er tilordnet med en pakning 16, slik at det roterbare elementet kan bli rotert ved hjelp av den eksternt tilgjengelige akselen 13. Det roterbare elementet 12 har, inne i aktuatorkappeenhethuset 9, et gjenget endeparti 17.
Det gjengede endepartiet 17 er opptatt inne i en gjenget fatning 18 tilordnet på et koblingsåk 19. Rotasjon av det roterbare elementet 12 kan således bevege koblingsåket 19 aksielt inne i aktuatorkappehuset 9. Koblingsåket 19 er forbundet med en resiproserbar eller fremogtilbakegående enhet 20 som skal bli beskrevet mer detaljert nedenfor. Enheten 20 har en endedel av denne som strekker seg gjennom boringen 8.
Fra en sidevegg av aktuatorkappehuset 9 strekker det seg en ekstern tørrkobler 21, tilpasset for å bli tilkoblet en ekstern elektrisk kabel.
En ledende indre kabel 22 strekker seg fra kobleren 21 til den fremogtilbakegående enheten 20. Kabelen 22 er anordnet for å minimalisere eller eliminere muligheten for at kabelen kan slå bukt på seg under bevegelse av den fremogtilbakegående enheten 20.
Slik det vil bli klart av den følgende beskrivelsen, kan ved bruk av arrangementet illustrert på fig. 1, en dykker eller et fjernstyrt fartøy aksessere eller ha tilgang til den eksterne drivakselen 13 og rotere drivakselen for å bevirke at den fremogtilbakegående enheten 20 forflytter seg fra en initiell frakoblet posisjon som vist på fig. 1, mot venstre som vist på fig. 1, slik at den fremogtilbakegående enheten 20 strekker seg fra boringen 8 over gapet 7 og danner forbindelse med den faste koblerpinneenheten 2. Den fremogtilbakegående eller resiproserbare enheten 20 kan selvfølgelig derpå bli trukket tilbake til den initielle posisjonen som vist på fig. 1, og således frakoble konnektoren.
Fig. 2 og 3 illustrerer hovedkomponentene i en form av konnektor, og viser således deler av den faste koblerpinneenheten 2 og den resiproserbare eller fremogtilbakegående enheten 20.
Den faste koblerpinneenheten 2 omfatter et hus 30 som definerer en generelt sylindrisk boring eller passasje 31 som strekker seg inn i huset fra en flate 32 av dette. Flaten 32 av huset er rettet mot gapet 7 mellom hengerlegemet 1 og treet 6. Fra basisen til boringen strekker det seg en fast sylindrisk pinne 33 som strekker seg aksielt fra boringen. Pinnen 33 er tilformet primært av et elektrisk motstandsmateriale, men i et punkt mellom endene av pinnen er det tilveiebrakt en elektrisk ledende ring 34 som flukter med den ytre overflaten av pinnen 33. Den elektrisk ledende ringen 34 er forbundet med forbindelsesarrangementet 4 tilveiebrakt inne i hengerlegemet 1.
Den resiproserbare enheten 20 omfatter et legeme 40. Legemet 40 har sylindrisk form og har en ytre diameter som er litt mindre enn diameteren til boringen 31 tilformet i legemet 30 av den faste koblerpinneenheten 2. Legemet 40 er innrettet med boringen 31 tilformet i den faste koblerpinneenheten 2.
Inne i legemet 40 er det ved enden av dette fjernt fra koblerenheten 2 tilveiebrakt et dielektrisk fluidkammer 41 med en relativt stor diameter. Kammeret 41, som kan bli uttrykt som hovedkammeret 41, er tilveiebrakt med en fluidstrømningskanal 42 for å levere dielektrisk fluid til hovedkammeret 41. Den dielektriske fluidstrømningskanalen 42 strekker seg gjennom en én-veisventil 43 som kommuniserer med et reservoir-kammer 44 for dielektrisk fluid. Reservoirkammeret er tilordnet med et stempel 45, og del av stempelet 45 strekker seg forbi en endevegg 46 av huset hvor den er i inngrep med del 47 av koblingsåket 19.
Reservoirkammeret 44 befinner seg tilstøtende til en endevegg 48 av hovedkammeret 41.
En boring 49 strekker seg fra den andre enden av det dielektriske fluidkammeret 41 til den andre enden 50 av legemet 40, som er enden tilstøtende til den faste pinnekonnektorenheten 2. En terminaldel av boringen 49 er tilveiebrakt med et forstørret paknings-kammer 51. Del av veggen til boringen mellom pakningskammeret 51 og dielektrisk fluidkammer 41 er tilformet av ledende materiale, i formen av en ledende ring 52. Ringen 52 er forbundet med en elektrisk kabel 22.
Inneholdt i boringen 49 er del av en tilbaketrekkbar pinne 60 som har den samme diameteren som den faste pinnen 33. Den tilbaketrekkbare pinnen 60 strekker seg inn i det dielektriske fluidkammeret 41 hvor pinnen 60 bærer flens 61 som strekker seg radielt utover. Flensen 61 har en strømningsport 62 gjennom seg, og er ikke en tettende pasning i kammeret 41 slik at flensen 61 ikke virker som et stempel. En del 63 av den tilbaketrekkbare pinnen 60 strekker seg over det dielektriske fluidkammeret 41 og passerer gjennom endeveggen 48 til dette. En pakning 64 kan være tilveiebrakt mellom endeveggen 48 og partiet 63 av den tilbaketrekkbare pinnen 60.
En fjær 65 er tilveiebrakt inne i det dielektriske fluidkammeret 41 og griper inn med flensen 61 på den tilbaketrekkbare pinnen 60 og griper inn med endeveggen 48 av kammeret 41 og tenderer til å forspenne den tilbaketrekkbare pinnen 60 mot venstre slik det ses på fig. 2.
En pakning 66 er tilveiebrakt inne i tetningskammeret 51, hvilken pakning 66 er tilordnet med en skive 67 og en kompresjonsfjær 68 slik at pakningen bevirker tettende inngrep med det ytre av den tilbaketrekkbare pinnen 60. Pakningen er designet for å forhindre inntrengningen av fluid eller væske forbi pakningen inn i det dielektriske fluidkammeret 41, samtidig som fluid tillates å unnslippe fra dielektrisk fluidkammeret 41 dersom fluidet inne i hovedkammeret 41 er tilstrekkelig trykksatt.
Et dielektrisk fluid kan fylle det dielektriske fluidkammeret 41, og ytterligere fluid kan bli levert til hovedkammeret 41 via strømningskanalen 42. Det dielektriske fluidet kan være et hvilket som helst fluid som er en elektrisk isolator, dvs. et fluid som ikke støtter flyten av en elektrisk strøm. Fluidet kan være i formen av en gel.
Ettersom den resiproserbare eller fremogtilbakegående enheten 20 blir forflyttet mot venstre fra posisjonen vist på fig. 2, griper enden til den faste pinnen 33 til den faste pinnekonnektorenheten 2 inn med enden av den tilbaketrekkbare pinnen 60. Den tilbaketrekkbare pinnen 60 vil bli drevet inn i legemet 40 mot forspenningen tilveiebrakt av fjæren 65. Forlengelsen 63 av pinnen 60 vil passere over reservoirkammeret 44 og inn i en utsparing tilveiebrakt inne i (eller gjennom en hul kjerne av) stempelet 45 som vist i med stiplede linjer. Komponentene vil således bevege seg til tilstanden illustrert på fig. 3, hvor den elektrisk ledende ringen 34 på den faste pinnen 33 har blitt brakt i inngrep med den elektrisk ledende ringen 52 tilveiebrakt i veggen til boringen 49. Elektrisk kontakt blir således etablert mellom kabelen 22 og konnektoren 5 i hengerlegemet 1. Pakningen 66 tetter nå mot den faste pinnen 33.
Det må forstås at bevegelsen til det resiproserbare legemet 20 blir bevirket av en kraft levert av forbindelsesåket 19 til stempelet 45. Stempelet 45 påfører således trykk i det dielektriske fluidet inne i reservoiret 44. Trykket til dette fluidet vil stige og dersom trykket til fluidet overskrider trykket til fluidet inne i det dielektriske kammeret 41, vil fluid bli tvunget gjennom én-veisventilen 43 og gjennom dielektrisk fluidleverings-kanalen 42 inn i det dielektriske fluidkammeret 41. Høytrykksfluidet kan strømme langs boringen 49 forbi de elektriske kontaktene 34 og 52 og kan sive gjennom pakningen 51 dersom trykket inne i hovedkammeret 41 er tilstrekkelig høyt, slik at trykket inne i hovedkammeret 41 overskrider trykket i gapet 7 ved en forutbestemt terskel. Dette vil bevirke en rengjøring av kontaktene og fjerningen av eventuelt avfall som kan ha kommet inn i boringen 49
Fig. 4 illustrerer en alternativ utførelse av oppfinnelsen som arbeider etter det samme prinsippet som på fig. 2 og 3.1 utførelsen på fig. 4 er det igjen en fast pinneenhet 2 som omfatter et legeme 70 som definerer en boring 71 åpen i en ende 72 av legemet, hvor det er en pinne 73 som strekker seg aksielt, hvilken pinne 73 er tilformet av elektrisk isolerende materiale, men har en ring 74 av elektrisk ledende materiale anordnet mellom endene av denne.
Den faste pinneenheten 2 skal samvirke med en resiproserbar enhet 80. Den resiproserbare enheten 80 omfatter et legeme 81 av generelt sylindrisk form som har et endeområde 82 dimensjonert for å bli opptatt inne i boringen 71 definert av legemet 70. Det ytre av legemet definerer en første utsparing 83 å motta en hake og en andre langstrakt utsparing 84 for å danne del av en tapt bevegelsesforbindelse.
Hoveddelen av legemet 81 er opptatt inne i en sylindrisk hylse 85 som danner del av et forbindelsesåk. En endevegg av hylsen 85 er tilveiebrakt med en indre gjenget aksial forlengelse 87, idet forlengelsen 87 griper inn med det gjengede partiet 17 til det roterbare elementet 12. Hylsen 85 er tilveiebrakt med en åpning 88 som mottar en låsehake 89 som kan bevege seg radielt utover for å gripe inn (i en posisjon vist på fig. 4) med en låseutsparing 90 som er tilformet i den indre veggen av kappehuset 9.
Hylsen 85 er tilveiebrakt med et dobbelt sperrehakeelement som danner en øvre sperrehake 91 og en nedre sperrehake 92. Den øvre sperrehaken er opptatt i et aksialt spor 93 tilformet i kappehuset 9 og således er aksial bevegelse av hylsen 85 tillatt mens rotasjon blir forhindret. Den nedre sperrehaken er opptatt i den langstrakte utsparingen 84 i legemet 81.
Inne i legemet 81 er det definert et dielektrisk fluidkammer 94. Det dielektriske fluidkammeret er forbundet, ved hjelp av en dielektrisk fluidleveirngskanal 95, som inkorporerer en én-veisventil 96, med et dielektrisk fluidreservoir 97 med ringform som er definert ved endedelen av legemet 81 fjernt fra den første endedelen 82 beskrevet ovenfor. En ytterligere dielektrisk fluidstrømkanal 98 tilordnet med en ytterligere én-veisventil 99 forbinder også dielektrisk fluidkammeret 94 og ringreservoiret97, men én-veisventilen 99 har den motsatte orienteringen i forhold til én-veisventilen 96 og tjener som en høytrykksavlastningsventil.
Et ringformet stempel 100 er tilveiebrakt som strekker seg inn i den åpne munnen til ringreservoiret 97 og er avtettet av pakninger 101,102. En ringfjærskive 103 er tilveiebrakt lokalisert mellom stempelet og endeveggen 86 til den sylindriske hylsen 85.
En boring 113 strekker seg fra det dielektriske kammeret 94 til endeveggen av legemet ved den beskrevne første enden 82. Boringen 113 er tilveiebrakt med et paknings-kammer 104. Mellom pakningskammeret 104 og det dielektriske kammeret 94 er del av veggen til boringen 113 tilveiebrakt med en ledende ring 105. Ringen 105 er forbundet med kabelen 22.
Ved den andre enden av det dielektriske kammeret 94 er det tilveiebrakt en boring 106 som strekker seg gjennom senteret av ringreservoiret 97. Boringen 113 og boringen 106 har samme diameter og mottar deler av en glidbar tilbaketrekkbar pinne 120 som har den samme diameteren som den faste pinnen 53. Den glidbare pinnen 120 har et første parti 121 dimensjonert for å være en glidende hovedsakelig tettende pasning med boringenl 13. Partiet 121 strekker seg inn i det dielektriske kammeret 94 hvor pinnen er tilveiebrakt med en flens 122 som strekker seg radielt utover. Flensen 122 behøver ikke å være en tettende pasning inne i kammeret 94 eller skulle være tilveiebrakt med en fluidstrømpassasje 123 som strekker seg gjennom flensen slik at flensen kan bevege seg inne i det dielektriske fluidkammeret 94 uten å utøve en "stempel"-effekt. Flensen 122 tilveiebringer en buttende overflate som er i inngrep med en kompresjonsfjær 124 hvis andre ende butter mot enden av det dielektriske fluidkammeret 94 tilstøtende til strømpassasjene 95 og 98. Den tilbaketrekkbare pinnen 120 bærer en stoppeflens 126 i en posisjon adskilt fra flensen 122, og stoppeflensen 126 er tilpasset til å gripe inn med enden av boringen 106 som passerer gjennom ringreservoiret 97 når den tilbaketrekkbare pinnen er i den fullt tilbaketrukne posisjonen som vist på fig. 4.
En pakning 127 er tilveiebrakt i pakningskammeret 104 for å gripe inn med den tilbaketrekkbare pinnen 120 eller den faste pinnen 73. Igjen er pakningen eller tetningen designet til å forhindre inntrengningen av væske eller fluid inn i boringen 113 eller dielektrisk fluidkammer 94.
Det må forstås at utførelsen på fig. 4 vil virke på generelt samme måte som det som er beskrevet med henvisning til fig. 2 og 3.
I en initiell tilstand vil den tilbaketrekkbare pinnen 120 være i en lengst til venstre posisjon med flensen 122 drevet fullstendig til venstre av fjæren 124 med partiet 121 til pinnen 120 ragende gjennom boringen 113 og gjennom pakningen 127 tilveiebrakt inne i pakningshulrommet 104.
Initiert vil den gjengede forlengelsen 17 ved det roterbare elementet 12 rotere og således drive åkhylsen 85 mot venstre. Åkhylsen 85 kan bevege seg aksielt, men kan ikke rotere på grunn av inngrep til den øvre sperrehaken 92 med sporet 93 i kappehuset 8. Hele enheten vil beveges til venstre. Den frie enden av den tilbaketrekkbare pinnen 120 vil gripe inn med den frie enden av den faste pinnen 73 og en tilbaketrekkbar pinne vil trekke tilbake inne i legemet 81, og således bevege seg til høyre i forhold til legemet 81, trykke sammen fjæren 124 og tvinge delen av pinnen som er til høyre av stoppeflensen 126 inn i boringen 106. Volumet til den tilbaketrekkbare pinnen 120 inne i kammeret 94 endrer seg ikke effektivt under denne bevegelse av pinnen.
Ettersom låsehaken 89 blir fluktet med utsparingen 90, blir låsehaken 89 beveget radielt utover og griper således inn med utsparingen 90 og også inn med legemet 81. Legemet 81 kan således ikke bevege seg ytterligere i forhold til kappehuset 9. Den sylindriske åksylinderen 85 kan imidlertid fremdeles bevege seg aksielt siden låsehaken strekker seg gjennom den langstrakte spalten 88 i den sylindriske åkhylsen 85. Ettersom den sylindriske åkhylsen 85 beveger seg ytterligere til venstre, blir en kraft påtrykt via fjærskiven 103, på stempelet 100, og øker således det hydrauliske trykket som påtrykkes det dielektriske fluidet inne i reservoiret 97. Den nedre sperrehaken 91 beveger seg ved dette trinnet langs sporet 84. Når et tilstrekkelig trykknivå er nådd inne i reservoiret 97, åpner én-veisventilen 96 seg og tillater fluid å entre det dielektriske fluidkammeret 94 via strømningskanalen 95. Dersom trykket inne i kammeret er tilstrekkelig høyt, kan fluidet strømme gjennom boringen 113, forbi de innrettede elektriske kontaktene 74 og 105, sive ut forbi tetningen 127 tilveiebrakt i pakningshulrommet 74, og således lede bort uønsket brønnfluid eller sjøvann og spyle ut eventuelt avfall samtidig som det besørges rengjøring av kontaktene. Tetningen eller pakningen 127 er selvfølgelig designet for å tillate et minimum av gjennomsiging og også forhindre inntrengningen av fluid eller væske.
Når forbindelsen skal brytes, blir den gjengede forlengelsen 17 rotert for å bevege åket 85 mot høyre. I dette trinnet blir låsehaken 89 brakt ut av inngrep fra utsparingen 90. Ettersom åkhuset 85 beveges mot høyre, beveger den nedre sperrehaken 91 på det sylindriske huset 85 seg langs sporet 84 tilformet i det ytre av legemet 81, som danner en tapt bevegelsesforbindelse, inntil den nedre buttingen griper inn med enden av sporet 84, og så begynner legemet 81 å bevege seg mot høyre. Ettersom legemet 81 begynner å bevege seg mot høyre, som vist på fig. 4, beveger den tilbaketrekkbare pinnen 120 seg mot venstre (i forhold til legemet) under innvirkningen av forspenningsfjæren 124 slik at enden til den tilbaketrekkbare pinnen 120 blir holdt i fast kontakt med enden av den faste pinnen 73, inntil den tilbaketrekkbare pinnen har returnert til dens initielle tilstand.
Én-veisventilen 99 skal åpne bare ved et svært høyt trykk og er tilveiebrakt for å virke som en "nød"-trykkavlastningsventil dersom trykket i det dielektriske fluidet inne i kammeret 94 når et uakseptabelt høyt nivå. Dersom trykkavlastningsventilen 99 åpner, vil fluid bli gjeninnført til reservoiret 97.
Når den elektriske konnektoren blir brukt som en undervannskonnektor, vil reservoiret 97 bli fylt med tilstrekkelig fluid til å vare inntil det blir forventet at konnektoren igjen vil bli brakt til overflaten ved hvilket tidspunkt reservoiret kan bli gjenladet med en fersk forsyning av fluid.
Fig. 5 illustrerer en modifisert utførelse av oppfinnelsen hvori en fast pinneenhet 130 er tilveiebrakt og har en konnektorpinne 131 med to adskilte ledende områder 132,133. Pinnen samvirker med en resiproserbar enhet som har et legeme 134 som definerer en boring 135 som initielt mottar en tilbaketrekkbar pinne 136, og boringen 135 er tilveiebrakt med to adskilte elektrisk ledende elementer 137,138, som er posisjonert til å være innrettet med de ledende områdene 132,133. Hvert av de ledende områdene 132,133 er i forbindelse med en respektiv kjerne av en kabel som danner del av forbindelsesarrangementet 4, og hvert av de ledende elementene 137,138 i boringen er i forbindelse med en respektiv kjerne av kabel 22 som strekker seg fra kobleren 21 til den resiproserbare enheten 20. Denne modifikasjonen kan bli utført på en hvilken som helst av de beskrevne utførelsene av oppfinnelsen. Det må også forstås at flere enn to ledende ringer kan være tilveiebrakt på den faste pinnen og i boringen som mottar den tilbaketrekkbare pinnen. Det kan således være et mangfold på tre, fire eller til og med flere ledende ringer på pinnen for å samvirke med et ekvivalent mangfold av ringer i boringen. Det må således forstås at en enkelt forbindelsespinne kan være tilveiebrakt med et mangfold av ledende elementer for å muliggjøre å danne et mangfold av ledende deler.
Fig. 6 illustrerer en modifisert utførelse av oppfinnelsen hvori en enkelt resiproserbar eller fremogtilbakegående enhet er tilveiebrakt med et mangfold av boringer 140, 141, 142, og hver boring inneholder dens egen tilbaketrekkbar pinne 143, 144, 145. Det må forstås at den resiproserbare enheten på fig. 6 skal samvirke med en fast pinneenhet som har tre faste pinner. En enkel elektrisk konnektor kan således innbefatte multiple par av forbindelsespinner og hvert par av forbindelsespinner kan ha multiple elektriske kontakter.
Oppfinnelsen skal beskrives ytterligere med henvisning til fig. 7 og 8 som viser en utførelse designet spesielt for bruk med komponenter på et undervannsbrønnhode for en olje- eller gassbrønn. Igjen er således de beskrevne komponentene ment å brukes i en vesentlig dybde under overflaten til sjøen og kan bli forventet å bli utsatt for relativt høyt sjøvannstrykk.
Det refereres nå til fig. 7 og 8 hvor en første komponent, i formen av en fast koblerpinneenhet 201 er tilveiebrakt og som er tilpasset eller konfigurert til å bli opptatt inne i en utsparing tilformet inne i et hengerlegeme som danner del av et brønnhode. Koblerpinneenheten 201 skal samvirke med en utløsbar elektrisk inntrenger som skal beskrives mer detaljert nedenfor.
Koblerpinneenheten omfatter et legeme 202 som definerer en utsparing 203. En koblerpinne 204 strekker seg aksielt av utsparingen, og strekker seg fra basisen til utsparingen mot en åpen munn av utsparingen. Koblerpinnen har en elektrisk ledende avkortet kjegletupp 205 som danner en elektrisk kontakt. En indre kabel 206 er forbundet med denne elektrisk ledende tuppen.
For å samvirke med koblerpinneenheten er det tilveiebrakt en resiproserbar eller fremogtilbakegående komponent 207. Den resiproserbare komponenten 207 kan, slik det vil bli klarere av den etterfølgende beskrivelsen, bli beveget aksielt for å bli forbundet med og frakoblet fra koblerpinneenheten 201 for å danne eller bryte en elektrisk forbindelse.
Den resiproserbare komponenten 207 er montert på en hul aktuatorstamme 208. En
hvilken som helst passende mekanisme kan være tilveiebrakt for å drive aktuatorens stamme aksielt til venstre eller høyre som vist på fig. 7. Stammen 208 er forbundet med en generelt ringformet aktiveringshylse 209. Hylsen 209 har ringform og bærer ved dens fremre ende innoverrettede åpne kjever 210 (del av den nedre kjeven er bortskåret for illustrasjonsformål). Kjevene 210 griper inn med fremspring 211 tilformet på det ytre av et generelt sylindrisk konnektorhus 212, hvilket skal beskrives mer detaljert nedenfor.
Konnektorhuset 212 er et langstrakt legeme med sylindrisk form som er dimensjonert for ved dets fremre ende å bli opptatt inne i utsparingen 203 til koblerpinneenheten 201.
En fremre del av konnektorhuset 212 definerer en boring 213 som strekker seg aksielt. En initiell del av boringen er tilveiebrakt med en ytre pakning tilformet av to tilstøtende pakningselementer 214, 215, som hver er en én-veistetning, og pakningene har motsatte føringer. De indre delene av pakningen definerer en diameter som er ekvivalent med diameteren til pinnen 204 til koblerenheten 201. Pakningen nærmest enden av boringen 213 er orientert for å forhindre inntrengningen av fluid fra det ytre av boringen, mens den indre pakningen er orientert for å forhindre unnslipping av fluid fra inne i boringen.
Tilstøtende de ytre pakningene 214 og 215 er det et ringfilterelement 216, hvilket ringfilterelement definerer en indre passasje som har en diameter som er litt større enn diameteren til pinnen 204.
På siden av filterelementet 216 som er lengst fra den åpne enden til boringen 213, er det en ytterligere indre pakning 217. Den indre pakningen 217 er en ensrettet pakning konfigurert for å forhindre eller minimalisere strømmen av fluid i en retning som om den kommer fra den åpne enden av boringen. Pakningen har en nominell indre diameter som er ekvivalent med diameteren til koblerpinnen 204.
Tilstøtende pakningen, ytterligere mot det indre av konnektorhuset 212, er en terminaldel 218 av en elektrisk ledende hylse 219 som for eksempel kan være tilformet av kobber eller kobberlegering, innrettet med pakningene. Terminaldelen til den ledende hylsen 219 er tilveiebrakt med et mangfold av fjærende innoverforspente kontaktele-menter konfigurert (som skal forklares mer detaljert nedenfor) for å etablere elektrisk kontakt med den elektrisk ledende tuppen 205 til koblerpinnen 204 til den faste koblerpinneenheten 201. Konfigurasjonen av kontaktelementene er slik at et fluid kan strømme aksielt forbi kontaktelementene. Terminaldelen 218 til hylsen 219 terminerer med en innoverrettet krage 220 som befinner seg mellom terminaldelen til hylsen og hoveddelen til hylsen.
Hylsen 219 og pakningene og filter beskrevet ovenfor blir alle opptatt inne i et sylindrisk hulrom 221 som er tilstede inne i konnektorhuset 212. Hulrommet 221 er lukket, ved dets indre ende, av en plugg 222. Pluggen 222 er tilordnet med pakkeele-menter 223 som befinner seg mellom pluggen 222 og den innerste enden av den elektrisk ledende hylsen 219. Den innerste enden av den elektrisk ledende hylsen er tilveiebrakt med en elektrisk terminering 224 som er forbundet med en leder 225 som er tilstede inne i en kabel 226. Kabelen strekker seg termineringen 224 gjennom en åpning 227 tilformet inne i pluggen 222, og kabelen passerer så ut gjennom et av fremspringene 211 tilveiebrakt på konnektorhuset 212.
Enden til den elektrisk ledende hylsen 219 tilstøtende pluggen 222 definerer en åpning 228 gjennom hvilken et fluid kan strømme. Med den ledende hylsen 219, tilstøtende åpningen er et ventilsete 229 tilformet som samvirker med et én-veisventilelement 230. Én-veisventilelementet er i formen av en skive tilpasset for å gripe inn med setet 229. Fra senterpunktet til skiven strekker det seg en føringsstamme (ikke synlig på figurene), og føringsstammen er omgitt av en helisk trykkfjær 231.
Føringsstammen og trykk- eller kompresjonsfjæren strekker seg inn i en boring 232 tilformet inne i et indre sylindrisk føringselement 233 som er opptatt inne i et kammer definert mellom én-veisventilen 230 og skulderen 220 til den ledende hylsen 219. Fjæren griper inn med en skulder 234 tilformet delvis bort fra langs boringen 232.
Føringselementet 233 har sylindrisk form og har en ytre diameter som er mindre enn den indre diameteren til den elektrisk ledende hylsen 219, og aksen til føringselementet 233 er ko-innrettet med aksen til den elektrisk ledende hylsen 219. Ved enden av føringselementet 233 tilstøtende én-veisventilelementet 230, er det tilveiebrakt et mangfold radielt utoverrettede armer 235 (ses mest tydelig på fig. 9) for å sikre føringselementet i en posisjon samtidig som det defineres fluidstrømpassasjer for fluid for å strømme forbi føringselementet.
En skyvepinneforspenningsfjær 236 er montert inne i kammeret tilformet i hoveddelen av den elektrisk ledende hylsen 219, hvilken fjær 236 er dimensjonert til å omgi, i en ende av denne, føringselementet 233 og gripe inn med de radielt utoverrettede armene 235. Den andre enden av skyvepinneforspenningsfjæren 236 griper inn med et endeparti 237 med en forstørret diameter tilformet ved en ende av en tilbaketrekkbar skyvepinne238. Endepartiet 237 har en diameter som er større enn den indre diameteren til kragen 220. Endepartiet 237 med forstørret diameter kan være formet av et mangfold vinkel-messig adskilte radielt utoverragende fingre tilformet ved enden av et skaft 239, hvilket skaft har en diameter som er mindre enn den indre diameteren til tetningene. Ved den andre enden av skaftet 239 er det en inngrepsformasjon 240, hvilken inngrepsformasjon har en diameter som er lik diameteren til koblerpinnen 204 og ekvivalent med den indre diameteren til tetningene og definerer ved dens frie ende, en utsparing 241 konfigurert for å motta den elektrisk ledende avkortede kjegletuppen 205 til koblerpinnen 204 til den faste koblerpinneenheten 201. Den ytre diameteren til inngrepsformasjonen 240 er således slik at den danner en glidende tettende pasning med hver av pakningene 214, 215 og 219 som beskrevet ovenfor.
Inne i konnektorhuset 212 er det formet to passasjer 242, 243 som befinner seg i veggen til konnektorhuset 212 som omgir det sylindriske hulrommet 221 som opptar den elektrisk ledende hylsen 219. Passasjene 242, 243 strekker seg fra porter 244,245 tilstøtende filterelementet 216 til det indre av et reservoir eller kompensasjonskammer 246 som befinner seg tilstøtende pluggen 222 tilordnet med kabelen 226.
Reservoiret eller kompensasjonskammeret 246 er definert av et generelt hult sylindrisk hus 248, hvis ene ende 249 er lukket av en endevegg, hvor endeveggen har en kompensasjonsåpning 250 tilformet i denne.
Inneholdt i det generelt sylindriske huset 248 er det en kompensasjonsstempelenhet 251, hvor selve stempelenheten er av generelt rør- eller koppformet fasong, og har en lukket ende 252 med en ytterligere kompensasjonsåpning 253. Tilstøtende en åpen ende av hovedkompensasjonsstempelet 247 er det en utoverrettet flens 254 som kan være tilveiebrakt med en "O" ringpakning slik at den er en glidende tetningspasning inne i det indre av det hule sylindriske huset 248. En kompresjonsfjær 255 griper inn med flensen og griper også inn med den lukkede enden 249 av det generelt rørformede huset 248 for å forspenne kompensasjonsstempelenheten 247 mot pluggen 222 tilordnet med kabelen 226.
Det må derfor forstås at kompensasjonsstempelet 247 har et rørformet legeme med koppform, med basisen av koppen som definerer kompensasjonsåpningen 253. Inneholdt inne i det rørformede legemet til kompensasjonsstempelet 247 er det et sekundærstempel 255 som har en glidende tettende pasning.
Det må forstås at initielt er kompensasjonskammeret eller reservoiret 246 og kammeret definert mellom én-veisventilen 230 og skulderen 220 til den ledende hylsen 219 fylt med dielektrisk fluid. Det dielektriske fluidet vil også fylle rommet som omgir skaftet 239 til den tilbaketrekkbare skyvepinnen og fluidstrømningspassasjene 242, 243 som strekker seg fra filteret 216 til reservoir eller kompensasjonskammeret 246. Mengden dielektrisk fluid som er tilstede initielt vil være slik at hovedkompensasjonsstempelet 247 vil bli forflyttet nærmest fullstendig mot høyre inne i det sylindriske huset 248, og i vesentlig grad trykke sammen fjæren 255. Det er typisk at det dielektriske fluidet initielt er under et trykk på omtrenet 2 bar.
Ved dette trinnet må det være klart at i denne utførelsen av oppfinnelsen kan det dielektriske fluidet være et hvilket som helst fluid som er en elektrisk isolator, dvs. et fluid som ikke støtter flyten av en elektrisk strøm. Fluidet kan være et fluid som strømmer lett eller alternativt være i formen av viskøst fluid eller et tiksotropisk fluid som innehar egenskapene til en gel.
Fig. 7 illustrerer konnektoren i den forbundede posisjonen. Dersom konnektoren skal frakobles, blir den resiproserbare komponenten 207 beveget mot venstre som vist på fig.
7. Ettersom konnektorhuset 212 beveges mot venstre, vil forspenningskraften som påtrykkes den tilbaketrekkbare skyvepinnen 237 av skyvepinnedrivfjæren 236 bringe skyvepinnen til å beveges mot venstre som vist på fig. 7. Kombinasjonen av terminaldelen til konnektorpinnen 204 til den faste pinneenheten 201, og inngrepsformasjonen 240 tilveiebrakt ved enden av skaftet 239 til den tilbaketrekkbare skyvepinnen 238 vil forflyttes, sammen, forbi den innerste pakningen 219, og vil derpå bevege seg forbi filteret 216 og forbi de ytre pakningene 215 og 214. Siden den ytre diameteren til inngrepsformasjonen og også den ytre diameteren til konnektorpinnen 204 begge er lik diameteren til boringen tilformet av pakningene, danner pakningene en tettende glidende pasning for å forhindre utstrømmingen av dielektrisk fluid.
Ettersom den tilbaketrekkbare skyvepinnen 238 beveges mot venstre, blir skyvepinnen effektivt trukket tilbake fra kammeret definert mellom én-veisventilen 230 og kragen 220. Effektivt blir det indre volumet til kammeret redusert og trykket til det dielektriske fluidet inne i kammeret faller. Trykket inne i reservoir eller kompensasjonskammeret 246 blir opprettholdt av virkningen av fjæren 255. Én-veisventilen 230 blir således åpnet og trykker sammen fjæren 231 inneholdt i boringen 232 til føringselementet 233. Dielektrisk fluid inne i kompensasjonskammeret eller reservoiret 246 strømmer gjennom åpningen 227 tilformet i pluggen 222 og også gjennom åpningen 228 tilformet i enden av den elektrisk ledende sylinderen 219 tilstøtende den elektriske termineringen 224. Én-veisventilen 230 er adskilt fra det samvirkende setet 229 og tillater det dielektriske fluidet å strømme inn i kammeret.
Bevegelsen av skyvepinnen 238 mot venstre blir terminert når endepartiet med stor diameter tilveiebrakt på skyvepinnen 238 griper inn med skulderen 220 som er tilstede i den elektrisk ledende hylsen 219. Under denne prosessen vil kompensasjonsstempelet 247 bevege seg mot venstre under innvirkning av kompensasjonsfjæren 255 og således kompensere for det dielektriske fluidet som har passert fra reservoiret eller kompensasjonskammeret246 inn i kammeret mellom én-veisventilen 230 og kragen 220.
Når konnektoren igjen danner en forbindelse, blir den resiproserbare komponenten 207 beveget mot den faste koblerpinneenheten 201 inntil den ledende avkortede kjegletuppen 205 er opptatt inne i den samvirkende utsparingen 241 tilveiebrakt i inngrepsformasjonen 240 tilveiebrakt ved enden av den tilbaketrekkbare skyvepinnen 238.
Fortsatt bevegelse av den resiproserbare komponenten 207 vil bringe den tilbaketrekkbare skyvepinnen 238 til å bli drevet mot høyre inn i kammeret. På effektiv måte blir således volumet til kammeret redusert og følgelig vil trykk inne i det dielektriske fluidet inne i kammeret stige. Én-veisventilen 230 vil bli tett lukket med én-veisventilen 230 presset sikkert i inngrep med det første setet 229. Fortsatt innoverbevegelse av den tilbaketrekkbare skyvepinnen 238 vil tendere til ytterligere å øke trykket til dielektrisk fluid ved ytterligere å redusere det indre volumet til kammeret, og fluidet vil så strømme mellom de radielt utoverrettede fingrene som danner endeområdet 237 med forstørret diameter og forbi sidene til det relativt smale skaftet 239, strømme forbi pakningen 219 som er konfigurert for å danne et tettende inngrep med inngrepsformasjonen 240 tilveiebrakt ved enden av skaftet 239 som, slik det kan gjenkalles, har en større diameter enn diameteren til skaftet. Fluidet strømmer forbi de elektriske kontaktene tilveiebrakt i terminalområdet 219 til den elektrisk ledende hylsen 220 og feie bort eventuelle forurensninger og således sikre at dette området er rent og vil danne en god elektrisk kontakt. Fluidet strømmer gjennom filteret 216 og gjennom fluidstrømningspassasjene 242, 243 inn i reservoiret eller kompensasjonskammeret 246, og bringer kompensasjonsstempelet til å beveges til høyre mot forspenningen til fjæren 255. Fluidet vil ikke strømme forbi de ytre pakningene 214,215.
Ettersom koblerpinnen 204 til koblerpinneenheten 201 effektivt beveges ytterligere inn i det indre av konnektorhuset 212, fortsetter fluid å strømme, og strømmer gjennom sirkulasjonsbanen dannet av passasjene 242, 243.
Selv når inngrepsformasjonen 240 blir innrettet med den indre pakningen 219, kan fluid fremdeles strømme siden pakningen 219 er en én-veispakning, som bare forhindrer strømmen av fluid inn i kammeret definert mellom én-veisventilen 230 og kragen 220 mens utstrømmingen av fluid fra kammeret tillates. Fluid fortsetter følgelig å strømme inntil koblerpinnen 204 er i den fullt innførte posisjonen vist på fig. 207 hvori den elektrisk ledende avkortede kjegletuppen 205 er i inngrep med kontaktene tilveiebrakt ved enden av den elektrisk ledende hylsen 219.
Det beskrevne apparatet er så klart til å gjenta den ovenfor beskrevne operasjons-cyklusen.
Det er uunngåelig, selv om høykvalitetspakninger kan være tilveiebrakt, at ved hver kontaktdannelse og bryting av konnektoren vil noe av det dielektriske fluidet unnslippe forbi pakningene og være tapt. Siden mengden av dielektrisk fluid inne i det beskrevne arrangementet blir redusert, vil kompensasjonsstempelet 247 gradvis bli drevet mot venstre, som vist på fig. 7 og 8, under innvirkningen av fjæren 255. Skulle det oppstå en situasjon hvori flensen 254 tilveiebrakt på hovedkompensasjonsstempelet 247 skulle gripe inn med den innerste endeveggen til det sylindriske huset 248 tilstøtende pluggen 222, kan det indre stempelet 255 beveges inne i hovedkompensasjonsstempelet 247 som respons på trykk påført dette av sjøvann, idet sjøvannet passerer gjennom den hule stammen 8, kompensasjonsåpningen 250 tilformet i enden av det sylindriske huset 248 og den ytterligere kompensasjonsåpningen 253 tilformet i endeveggen 252 til hovedkompensasjonsstempelet 247.
Det tilrås at dersom det er nødvendig, kan en bruddskive eller nødventileringsventil være tilveiebrakt i tilfelle et uventet høyt trykk skulle bli generert, av en uforutsatt grunn, inne i forbindelseshuset 212.
Fig. 9 viser en modifisert utførelse av oppfinnelsen. I denne utførelsen av oppfinnelsen er enden til det sylindriske huset 238, mellom den innerste enden av hovedkompensasjonsstempelet 247 og pluggen 222 forstørret og modifisert. Et første kammer 260 er tilveiebrakt i den øvre delen av det sylindriske huset 248. Kammeret 260 er lukket ved hjelp av en plugg 261, mens det fremdeles kommuniserer med kompensasjonskammeret eller reservoiret 246. Kammeret 260 kan inneholde et passende tørkemiddel slik som, for eksempel, tørket silisiumgel.
Den nederste delen av det sylindriske huset 248, i en posisjon direkte motstående til posisjonen til kammeret 260, er tilveiebrakt med en utsparing eller brønn 262 som igjen kommuniserer med kompensasjonskammeret eller reservoiret 246. Brønnen 262 befinner seg i en slik posisjon at dersom noe vann er innfanget i det dielektriske fluidet, vil vannet tenderes til å akkumuleres inne i brønnen 262. Det antas at kombinasjonen av kammeret som inneholder tørkemiddel og brønnen til å innfange vann, vil sikre at det dielektriske fluidet er effektivt, vannfritt og har passende dielektriske egenskaper.
Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet med henvisning til utførelser hvori det er en enkelt koblerpinne i koblerpinneenheten og en enkelt resiproserbar skyvepinne inne i en enkel boring, må det forstås at det vil være praktisk å produsere utførelser hvori det er et mangfold koblerpinner og et mangfold boringer som hver inneholder en respektiv tilbaketrekkbar skyvepinne, for å samvirke med mangfoldet av faste koblerpinner. I et slikt arrangement kan fluidstrømningspassasjene tilordnet med hver boring kommunisere via et felles kompensasjonskammer eller reservoir for dielektrisk fluid. For å sikre en passende strøm av fluid i hver boring, kan det imidlertid være nødvendig at passasjene er tilveiebrakt ved passende strømningskontrollventiler.
I den foreliggende beskrivelsen betyr "omfatter" "inkluderer eller består av" og "omfattende" betyr "som inkluderer eller består av".
Trekkene som er beskrevet i den forutgående beskrivelsen eller de følgende patentkravene, eller de medfølgende tegningene, uttrykt i deres spesifikke former eller uttrykt ved en innretning for å utføre den beskrevne funksjonen, eller en fremgangsmåte eller prosess for å oppnå det beskrevne resultatet, kan, som det passer, separat, eller i en

Claims (13)

1. Elektrisk inntrengningskonnektor, omfattende en fast pinneenhet (2) og en resiproserbar enhet (20, 80), hvor den faste pinneenheten innbefatter minst en fast pinne (33, 73) og minst en del av det ytre (34, 74) av den faste pinnen er av elektrisk ledende materiale og den faste pinnen har en forutbestemt diameter, hvor den resiproserbare enheten omfatter et legeme (40, 85), hvilket legeme definerer et dielektrikumfluidkammer (41, 94), hvilket legeme definerer også en boring (49,113) der minst en del av veggen (52,105) til boringen er av elektrisk ledende materiale, hvilken boring inneholder en tilbaketrekkbar pinne (60, 120) som har hovedsakelig den samme diameteren som den faste pinnen og en fjærende innretning (65,124) tilveiebrakt for å forspenne den tilbaketrekkbare pinnen til en utgangsstilling, hvilken tilbaketrekkbare pinne er bevegelig bort fra utgangsstillingen, mot forspenningen, ved bevegelse av den resiproserbare enheten slik at en ende av den faste pinnen blir brakt i kontakt med en ende av den tilbaketrekkbare pinnen for å drive den tilbaketrekkbare pinnen mot forspenningen så den faste pinnens ytre del av elektrisk ledende materiale blir brakt i inngrep med den ledende delen av boringen for å danne en elektrisk forbindelse, karakterisert ved at inntrengningskonnektoren videre omfatter et dielektrikumfluidreservoir (44, 97) forbundet med dielektrikumfluidkammeret via en én-veisventil (43, 96), og et stempel (45, 100) for å påføre hydraulisk trykk på dielektrikumfluid inne i reservoiret, at dielektrikumfluidkammeret er tilordnet med den nevnte boringen som strekker seg fra en ende av dielektrikumfluidkammeret til en ende av legemet, at boringen er tilveiebrakt med en pakning (66,127) for sammen med den tilbaketrekkbare pinnen hovedsakelig å innelukke en del boringens vegg mellom pakningen og dielektrikumfluidet som er den nevnte delen av elektrisk ledende materiale, og med en ende av den tilbaketrekkbare pinnen som utstrekker seg gjennom pakningen når den tilbaketrekkbare pinnen er i utgangsstillingen.
2. Konnektor ifølge krav 1, karakterisert ved at konnektoren i tillegg er tilveiebrakt med en drivmekanisme (12, 47) for å bevege den resiproserbare enheten, idet mekanismen er konfigurert for å påføre trykk på stempelet slik at stempelet vil øke det hydrauliske trykket til fluid inne i reservoiret.
3. Konnektor ifølge krav 2, karakterisert ved at drivmekanismen påfører trykk direkte på stempelet.
4. Konnektor ifølge krav 2, karakterisert ved at drivmekanismen omfatter en komponent som har en bevegelsesabsorberingsforbindelse med det nevnte legemet, og det er et fjærende element mellom komponenten og stempelet slik at det fjærende elementet kan bli komprimert for å påføre trykk på stempelet under en bevegelsesabsorbsjonsforflytning av komponenten i forhold til legemet.
5. Konnektor ifølge krav 4 karakterisert ved at legemet er tilveiebrakt med en låsehake tilpasset til å låse legemet til et fast element samtidig som det tillates bevegelse av den nevnte komponenten.
6. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de forutgående kravene, karakterisert ved at det fjærende elementet er en fjær inneholdt inne i dielektrikumfluidkammeret.
7. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de forutgående kravene, karakterisert ved at den tilbaketrekkbare pinnen er tilveiebrakt med en forlengelse, hvilken forlengelse strekker seg gjennom en pakning tilveiebrakt ved den andre enden av dielektrikumfluidkammeret for å rage forbi kammeret ved tilbaketrekking av pinnen slik at, ved tilbaketrekking av pinnen, det effektive volumet til kammeret ikke blir vesentlig endret.
8. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de forutgående kravene, karakterisert ved at en trykkavlastingsventil er tilveiebrakt og forbinder kammeret og reservoiret, hvor trykkavlastingsventilen er konfigurert til å åpne seg når et forutbestemt høyt trykk eksisterer inne i kammeret.
9. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de forutgående kravene, karakterisert ved at den faste pinnen er tilveiebrakt med et mangfold av adskilte elementer av elektrisk ledende materiale som hver er i kommunikasjon med en respektiv kjerne av en kabel, og boringen er tilveiebrakt med et korresponderende mangfold av adskilte elementer av elektrisk ledende materiale, som også hver er i kommunikasjon med en respektiv kjerne av en kabel.
10. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de forutgående kravene, karakterisert ved at den faste pinneenheten er tilveiebrakt med et mangfold av de nevnte pinner og den resiproserbare enheten er tilveiebrakt med et mangfold av de nevnte tilbaketrekkbare pinnene.
11. Konnektor ifølge et hvilket som helst av de forutgående kravene, i kombinasjon med en gass- eller oljebrønn, karakterisert ved at den faste pinneenheten er montert i en komponent av gass- eller oljebrønnen, og den resiproserbare enheten er montert på en samvirkende komponent av brønnen.
12. Konnektor ifølge krav 11, karakterisert ved at den resiproserbare enheten er tilveiebrakt med en drivmekanisme for å resiprokere eller frem-og-tilbake-føre enheten, og drivmekanismen er aksesserbar fra det ytre av brønnen.
13. Konnektor ifølge krav 12, karakterisert ved at det resiproserbare elementet er forbundet med et kobleråk, hvor kobleråket har en gjenget parti som sammenpassende griper inn med et korresponderende gjenget parti tilveiebrakt på et roterbart element, hvor det roterbare elementet har del av dette tilgjengelig for å bevirke rotasjon av dette fra det ytre av brønnen.
NO20050033A 2002-06-05 2005-01-04 Elektrisk konnektor NO328862B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0212905A GB2389466B (en) 2002-06-05 2002-06-05 Improvements in or relating to an electrical penetrator connector
PCT/GB2003/002433 WO2003105282A1 (en) 2002-06-05 2003-06-05 An electrical connector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20050033L NO20050033L (no) 2005-03-04
NO328862B1 true NO328862B1 (no) 2010-05-31

Family

ID=9938012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20050033A NO328862B1 (no) 2002-06-05 2005-01-04 Elektrisk konnektor

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2003241031A1 (no)
GB (1) GB2389466B (no)
NO (1) NO328862B1 (no)
WO (1) WO2003105282A1 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2396167B (en) * 2002-11-15 2005-06-08 Kvaerner Oilfield Products Ltd Connector assembly
EP2853680A1 (en) 2013-09-30 2015-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Flushing arrangement
CN104538789B (zh) * 2014-12-18 2017-01-18 中航光电科技股份有限公司 一种水下插拔连接器组件
NO342320B1 (en) * 2016-06-03 2018-05-07 Benestad Solutions As High voltage subsea connection assembly
CN106785659B (zh) * 2016-12-19 2019-03-19 东南大学 一种双层油囊式深海插拔电连接器
NO20170997A1 (en) 2017-06-16 2018-11-26 Benestad Solutions As High voltage wet-mate connection assembly
CN111463624B (zh) * 2020-04-02 2021-03-09 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) 一种可带电插拔的水下湿式电连接器
GB2598394A (en) * 2020-09-01 2022-03-02 Aegir Tech Limited Two-part and terminal connectors with improved connector socket sealing and durability

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508188A (en) * 1968-08-27 1970-04-21 Jon R Buck Underwater electrical quick disconnect
US4142770A (en) * 1977-12-27 1979-03-06 Exxon Production Research Company Subsea electrical connector
US4767349A (en) * 1983-12-27 1988-08-30 Schlumberger Technology Corporation Wet electrical connector
US4589492A (en) * 1984-10-10 1986-05-20 Hughes Tool Company Subsea well submersible pump installation
US4806114A (en) * 1985-09-14 1989-02-21 The British Petroleum Company P.L.C. Underwater electrically conductive coupling
FR2618613B1 (fr) * 1987-07-23 1989-11-10 Total Petroles Connecteur electrique actionnable sous l'eau
US5171158A (en) * 1990-04-11 1992-12-15 Cairns James L Underwater multiple contact electrical connector
US5645442A (en) * 1995-01-19 1997-07-08 Ocean Design, Inc. Sealed, Fluid-filled electrical connector
US6332787B1 (en) * 2000-08-18 2001-12-25 Ocean Design, Inc. Wet-mateable electro-optical connector

Also Published As

Publication number Publication date
GB0212905D0 (en) 2002-07-17
WO2003105282A1 (en) 2003-12-18
NO20050033L (no) 2005-03-04
AU2003241031A1 (en) 2003-12-22
GB2389466A (en) 2003-12-10
GB2389466B (en) 2005-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6932636B2 (en) Electrical penetrator connector
USRE46344E1 (en) Wet-mateable connector
NO317354B1 (no) Anordning for utplassering av redskaper i oljebronner
US4696343A (en) Wireline dump bailer
US4767349A (en) Wet electrical connector
NO315436B1 (no) Borehullredskap samt fremgangsmåte til å utföre en borehullfunksjon
US9391392B2 (en) Non-pressure compensated, wet-mateable plug for feedthrough and other subsea systems
NO319684B1 (no) Elektrisk hunkjonns-Koblingsstykke for bruk i en oljebronn
US4589717A (en) Repeatedly operable electrical wet connector
US4390229A (en) Plug-in connector suitable for use in a fluid medium
US4589492A (en) Subsea well submersible pump installation
NO177880B (no) Elektrisk kontaktsett for undervannsbruk
NO320775B1 (no) Elektrisk hankjonns koblingsstykke for bruk i en oljebronn
NO328862B1 (no) Elektrisk konnektor
NO20111606A1 (no) Elektrisk vatkobling i et nedihullsmiljo
GB2288197A (en) A differential pressure-operated blanking tool
CN101675282B (zh) 用于海底部件的压力释放阀和方法
GB2252296A (en) Fluid sampling systems
WO2016106370A1 (en) Subsea dielectric fluid injection tool
NO335971B1 (no) Blindelement for hydraulisk undervannskobling
NO146255B (no) Elektrisk kobleinnretning.
CN114718500B (zh) 封隔器
RU171373U1 (ru) Разъемный электрический соединитель по типу "мокрый контакт" для электрического соединения кабельной линии в проводящей среде
NO172960B (no) Avtettet elektrisk koblingsorgan som kan anvendes i et vaeskemedium
RU2112862C1 (ru) Пакер

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees