RU36575U1 - Муфта кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя - Google Patents

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована, в частности в электрических соединениях, предназначенных для подвода электроэнергии к электродвигателям погружных насосов для добычи пластовой жидкости.

Известен кабельный удлинитель кабельной линии погружного электродвигателя насосной установки для добычи нефти (заявка РФ № 2000102419с приоритетом от 31.01.2000г., МПК 7: Н 01 R 13/523, опубл. 27.02.2002г.)-аналог.

В известном решении используется колодка из жесткого электроизоляционного материала с герметично запрессованными стержнями.

Недостатком данной конструкции является недолговечность кабельного удлинителя из-за его низкой эксплуатационной надежности в условиях повышенного гидростатического давления и температуры, что обусловлено высокой хрупкостью материала колодки, у которой в процессе сборки электродвигателя и кабельного удлинителя часто образуются трешины и сколы, кроме того, материал колодки имеет низкое сопротивление электрической дуге и, как следствие, на поверхности колодки образуется токопроводящий слой.

Известен кабельный удлинитель кабельной линии погружного электродвигателя содержаший корпус муфты, котором расположены жестко закрепленный при помощи фиксируюшего элемента кабель.

колодка и наконечники, причем в корпусе муфты дополнительно установлен опорный элемент, соприкасающийся с фиксирующим элементом, а полость, образованная опорным элементом с корпусом, колодкой и кабелем, заполнена диэлектрическим материалом (патент РФ № 31875, МПК 7: Н 01 R 13/523) - прототип.

Недостатком данного рещения является недостаточная герметизация места соединения кабеля и наконечников, что может привести к снижению надежности и долговечности устройства при его работе в условиях повышенных гидростатического давления и температуры.

Заявляемая полезная модель рещает задачу повышения надежности и долговечности устройства при работе в условиях повышенных гидростатического давления и температуры, расширение его эксплуатационных возможностей.

Для достижения указанного технического результата муфта кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя содержит корпус, в котором расположены опорный элемент, с отверстиями для размещения жил кабеля, кабель, закрепленный в корпусе при помощи фиксирующего элемента, и колодка, с выполненными в ней по числу жил кабеля отверстиями, для размещения наконечников и присоединенных к ним жил кабеля, по меньшей мере, один из стыков жил кабеля и наконечников расположен в отверстии колодки на расстоянии L 0,5 d, где d-диаметр жилы кабеля, от торцевой поверхности колодки, расположенной ближе к опорному элементу.

В муфте кабельного удлинителя опорный элемент может быть выполнен в виде илайбы.

В муфте кабельного удлинителя опорный элемент может быть выполнен из электроизоляционного материала.

В муфте кабельного удлинителя качестве электроизоляционного материала может быть использован материал, диэлектрическая

проницаемость кчтгорого не меньше чем диэлектрическая проницаемость материала жил кабеля.

В муфте кабельного удлинителя опорный элемент может быть выполнен из текстолита или стеклотекстолита или фторопласта или углепластика.

В муфте кабельного удлинителя внутренние поверхности колодки могут быть выполнены ступенчатыми.

В муфте кабельного удлинителя, по меньшей мере, часть внутренних поверхностей колодки может иметь форму усеченного конуса и иметь глубину Н d.

В муфте кабельного удлинителя колодка может быть выполнена из материала с электрической прочностью не менее 20 Кв/мм.

В муфте кабельного удлинителя колодка может быть выполнена из фторопласта или материала на основе фторопласта.

В муфте кабельного удлинителя колодка может быть выполнена из углепластика.

В муфте кабельного удлинителя количество стыков жил кабеля и наконечников, расположенных на глубине L не превышает количества жил кабеля.

В муфте кабельно1о удлинителя между колодкой и опорным элементом может быть размеш,ен, по меньшей мере, один уплотняющий элемент.

В муфте кабельного удлинителя уплотняюший элемент может быть выполнен в виде шайбы.

В муфте кабельного удлинителя уплотняющий элемент может быть выполнен из силиконовой или бутадиен-нитрильной резины.

В муфте кабельного удлинителя уплотняющий элемент может быть выполнен из резины на основе фторкаучука.

В муфте кабельного удлинителя между колодкой и жилами кабеля может быть размещен элемент из термоусадочного материала.

В муфте кабельного удлинителя в качестве термоусадочного материала может быть использован поливини.чиден (|)люорид.

Предлагаемоеустройствоиллюстрируетсячертежами,

представленными на фиг. 1-8.

На фиг. 1 показан продольный разрез муфты кабельного удлинителя с несколькими уплотнительными элементами.

На фиг. 2-5 показаны различные варианты выполнения элемента I на фиг. 1.

На фиг.6 показан вид А фиг. 1.

На фиг.7 показан вид Б на фиг. 1 (без крышки).

На фиг 8 показан подготовленный к соединению с контактными элементами кабель.

Муфта кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя содержит корпус 1, в котором расположены кабель 2, с жилами 3 и 4, закрепленный при помощи фиксирующего элемента 5 и колодка 6 с выполненными в ней отверстиями 7 и 8 для размещения наконечников 9 и 10, присоединенных к жилам 3 и 4 кабеля 2. По меньщей мере, один из стыков 11 жил 3 и 4 кабеля 2 и наконечников 9 и 10 расположен, например, в отверстии 7 колодки 6 на расстоянии L 0,5d от её торцевой поверхности, расположенной ближе к установленному в корпусе 1 муфты опорному элементу 12. Между опорным элементом 12 и колодкой 6 размещены уплотнительные элементы (один или несколько) 13, 14 и 15. Муфта кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя снабжена крышкой 16, которая стыкуется с корпусом 1 посредством уплотнительного элемента 17. В зависимости от внешних условий работы и конструктивных особенностей погружных электродвигателей конструктивное выполнение элемента 17 может быть различным и, кроме того, количество уплотнительных элементов 17 может

быть больше одного. Колодка 6 прикрепляется к корпусу 1 посредством крепежного элемента 18, например, гайкой.

Глубина размещения стыков жил кабеля 2 и наконечников в отверстии 7 колодки 6 на расстоянии L обосновывается следующим. Размещение стыков на глубине меньше L приведет к снижению долговечности и надежности устройства из-за увеличения вероятности пробоев изоляции как между соседними жилами кабеля и между жилами кабеля и корпусом. Максимальная глубина расположения стыков ограничивается в каждом конкретном случае, с одной стороны, надежностью устройства, например, его герметичностью, а с другой стороны, технологичностью изготовления всего устройства в целом и корпуса, в частности.

В случае размещения в корпусе 1 нескольких уплотняющих элементов 13, 14 и 15 они могут быть выполнены из материалов с различным температурным расширением.

Возможно применение резиновых уплотнителей из однородных материалов с коэффициентами линейной усадки не более 2,5-3% и температурным диапазоном использования от (-60°С) до (+350°С). В противном случае, для расширения температурного диапазона хранения и эксплуатации муфт кабельных удлинителей, предусмотрено использование в качестве резиновых уплотнителей резин с различными коэффициентами линейной усадки.

В колодке 6, по меньшей мере, часть её внутренних поверхностей может иметь форму усеченного конуса. Коническая форма отверстия в колодке муфты со стороны кабеля является конструктивным элементом, предназначенным для улучшения герметичности изделия. Ввиду имеюшегося допустимого разброса геометрических размеров толщины изоляционного покрытия и жил кабеля, а также размеров отверстий самой колодки, образующегося при их изготовлении снижается герметичность

f/;9AA:7( VVv/

изделия. Применение отверстий конической формы позволяет устранить этот недостаток при сборке муфты.

В колодке 6 между поверхностью, имеющей коническую форму, и жилой кабеля может быть размещен элемент 19 из термоусаживающего материала. Это обусловлено тем., что во время разделки конца кабеля при снятии свинцовой оболочки может нарушиться целостность изоляционного покрытия жил. Отказы кабельных удлинителей могут происходить в результате пробоя между жилами этого участка по причине появления токов утечки по поверхности изоляции. Термоусадочная трубка, предохраняет изоляционный слой жил кабеля, например, от свинцовой оболочки до наконечников, тем самым, создавая дополнительную изоляцию жил и снижая возможность появления поверхностных токов утечки. Термоустойчивое покрытие под термоусадочной трубкой не дает конденсироваться влаге при термообработке и усиливает герметичные и изоляционные свойства муфты кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя.

Муфту кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя собирают в следующей последовательности.

Сначала подготавливают концы кабеля 2 для соединения с наконечниками 9 и 10, для чего выгибают жилы 3 и 4 кабеля 2 под формовочный блок, обрезают концы кабеля на равном расстоянии от брони, сравнивают длину всех жил кабеля и удаляют с жилы изоляцию. На каждой жиле в стык с изоляцией нарезают резьбу, после чего осуществляют соединение жил 3 и 4 кабеля 2 и наконечников 9 и 10. На изоляции жил 3 и 4, наносят термоустойчивое покрытие, устанавливают термоусадочные элементы 19 на жилы, осуществляют их термоусадку и устанавливают в корпус муфты. После этого в корпус 1 муфты устанавливают опорный элемент 12 и уплотнительные элементы, количество которых определяется исходя из технологических особенностей изготовления и использования этих устройств, а также из

/3/3,

условий их работы. Устанавливают на наконечники 9 и 10 колодку 6 и через отверстия в колодке 6. Одевают крышку 16 и затягивают гайкой 18. После сборки устройство проходит проверку на герметичность и проверяется воздействием высокого напряжения. После чего на приспособлении закрепляют кабель 2 в корпусе 1 при помощи, например, полимерного компаунда, причем заливают его в корпус 1 муфты до опорного элемента 12, который может быть выполнены, например, в виде шайбы.

Заявляемая муфта кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя предназначен для подвода электроэнергии к электродвигателям погружных насосов для добычи пластовой жидкости и может обеспечивать заярпяемый технический результат при следующих условиях работы:

Пластовая жидкость - смесь нефти, попутной воды и нефтяного газа с максимальной плотностью- 1500кг/см ;

Температура откачивающей жидкости не более 160 °С;

Рабочее напряжение для кабеля с изоляцией EPJIM - ЗЗООВ; Рабочая температура от (-60) до (+200)°С.

Характеристики кабельных удлинителей, вьитолненных на основе кабельной муфты приведены в таблице №1.

Й71/3..9.

Таблица №1.

- тип кабеля на удлинителе (1 - КПБП-90, 2 - КППпБП-120, 3 ЭПОП-230).

Использование предложенного кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя позволяет увеличить его долговечность, в том числе, в условиях значительных величин гидростатического давления и температуры перекачиваемой среды, например пластовой жидкости, не менее чем на 30% по сравнению с аналогичными устройствами того же назначения.

Claims (20)

1. Муфта кабельного удлинителя кабельной линии погружного электродвигателя, содержащая корпус, в котором расположены опорный элемент с отверстиями для размещения жил кабеля, кабель, закрепленный при помощи фиксирующего элемента, и колодка с выполненными в ней по числу жил кабеля отверстиями для размещения наконечников и присоединенных к ним жил кабеля, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из стыков жил кабеля и наконечников расположен в отверстии колодки на расстоянии L≥0,5 d, где d - диаметр жилы кабеля от торцевой поверхности колодки, расположенной ближе к опорному элементу.

2. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что опорный элемент выполнен в виде шайбы.

3. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что опорный элемент выполнен из электроизоляционного материала.

4. Муфта кабельного удлинителя по п.3, отличающаяся тем, что в качестве электроизоляционного материала используют материал, диэлектрическая проницаемость которого не меньше, чем диэлектрическая проницаемость материала жил кабеля.

5. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что опорный элемент выполнен из текстолита, или стеклотекстолита, или фторопласта, или углепластика.

6. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что внутренние поверхности колодки выполнены ступенчатыми.

7. Муфта кабельного удлинителя по п.6, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть внутренних поверхностей колодки имеет форму усеченного конуса.

8. Муфта кабельного удлинителя по п.7, отличающаяся тем, что указанная часть внутренних поверхностей колодки имеет глубину Н>d.

9. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что колодка выполнена из материала с электрической прочностью не менее 20 кВ/мм.

10. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что колодка выполнена из фторопласта или материала на основе фторопласта.

11. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что колодка выполнена из углепластика.

12. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что количество стыков жил кабеля и контактных элементов, расположенных на глубине L, не превышает количества жил кабеля.

13. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что между колодкой и опорным элементом размещен, по меньшей мере, один уплотняющий элемент.

14. Муфта кабельного удлинителя по п.13, отличающаяся тем, что уплотняющий элемент выполнен в виде шайбы.

15. Муфта кабельного удлинителя по п.13, отличающаяся тем, что уплотняющий элемент выполнен из силиконовой резины.

16. Муфта кабельного удлинителя по п.13, отличающаяся тем, что уплотняющий элемент выполнен из бутадиеннитрильной резины.

17. Муфта кабельного удлинителя по п.13, отличающаяся тем, что уплотняющий элемент выполнен из резины на основе фторкаучука.

18. Муфта кабельного удлинителя по п.13, отличающаяся тем, что уплотняющие элементы выполнены из разных материалов с различными коэффициентами линейной усадки.

19. Муфта кабельного удлинителя по п.1, отличающаяся тем, что между колодкой и жилами кабеля размещен элемент из термоусадочного материала.

20. Муфта кабельного удлинителя по п.19, отличающаяся тем, что в качестве термоусадочного материала используется поливинилиден флюорид.