SA519410726B1

SA519410726B1 - كابلات قدرة لمضخات كهربائية قابلة للغمر

Info

Publication number: SA519410726B1
Application number: SA519410726A
Authority: SA
Inventors: وينسيك إدوارد; فوي بيل; ميلوتشيف توما
Original assignee: .بريسميان اس. بي. ايه
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2023-02-01
Also published as: GB201917640D0; RU2019143481A; CN110914925A; NO20191434A1; US11170910B2; NO347047B1; CA3066112A1; GB2578529B; GB2578529A; US20200211733A1; WO2018226241A1; RU2019143481A3; RU2752656C2; GB2578529A8

Abstract

يتعلق الكشف الحالي بوصف كابل قدرة ثلاثي الأطوار three-phase power cable (20) بمضخة أسفل البئر downwell pump يحتوي على ثلاثة من موصلات القدرة power conductors (21) يتم تزويد كل منها بطبقة عازلة insulating layer (22، 23) بوليمرية مبثوقة واحدة على الأقل مصنوعة من بوليمر عازل insulating polymer مختار من بوليمر مشترك من الإيثيلين ethylene copolymer أو فلوروبوليمر fluoropolymer، أنبوب معدني metal tube (24) في الموضع الخارجي القطري بالنسبة إلى الطبقة العازلة insulating layer (23)، وطبقة مغلفة كبسوليًا encapsulating layer (25) مبثوقة تحتوي على الثلاثة من موصلات القدرة power conductors (21) ومصنوعة من فلوروبوليمر fluoropolymer. شكل 2.

Description

كابلات قدرة لمضخات كهربائية قابلة للغمر ‎Power Cables for Electric Submersible Pump‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الكشف الحالى بكابل قدرة لأنظمة مضخات كهربائية قابلة للغمر ‎electric submersible‏ ‎.(ESP) pump‏ تشتمل أنظمة ‎ESP‏ على كلا مكونى أسفل البثر والسطح . تتضمن مكونات نظام ‎ESP‏ أسفل البثر محرك» أجهزة وقاية؛ أجزاء مضخة؛ أجهزة امتصاص للمضخة؛ كابلات قدرة؛ ‎Clare‏ معالجة

غاز ومستشعرات أسفل البثر. تتضمن مكونات السطح معدات تحكم في مضخة مثل مشغلات ذات سرعة متغيرة ‎(VSD) variable-speed drives‏ ومزود ‎Ayes‏ بالقدرة؛ يتم توصيل الأخير بمحرك المضخة للنظام بواسطة الكابلات المحمية بدرع. في العديد من التطبيقات الميدانية؛ توفر أنظمة ‎ESP‏ العديد من المزايا التشغيلية. يمكن أن يتم

0 تصنيع المضخات من سبائك معدنية عالية الجودة؛ ومقاومة ‎(SBI‏ ليتم استخدامها في بيئات الأبار ذات الموائع ‎(GOR) 985/0 ratio‏ التي تحتوي على نسبة مرتفعة من الغاز/الزيت؛ وغازات الحمض التآكلية ذات درجات الحرارة المرتفعة والتي تحتوي على الموائع. ومع ذلك يجب مراعاة عدد من التحديات التشغيلية عند تشغيل ‎ESPs‏ ‏على الرغم من أن أنظمة ‎ESP‏ يمكن بناؤها باستخدام سبائك معدنية خاصة مقاومة ‎hill‏

5 بالاحتكاك ومواد محامل نصف قطرية محدثة؛ إلا أن أوقات تشغيل ‎ESP‏ يمكن أن تتعرض لخطر شديد في بيئات ذات محتوى مرتفع من الرمال والمواد الصلبة. بشكل عام؛ يشتمل نظام ‎ESP‏ تقليدي على مضخة قابلة للغمر كهريائية ‎(ESP)‏ مراد وضعها في ‎gall‏ السفلي من بثرء عند عمق ما بالكيلومتر» متصلة بنظام مواسير لنقل مائع ‎J‏ لإنتاج ‎(cull)‏ ‏إلى السطح. يكون محرك ‎ESP‏ عبارة عن محرك بتيار متناوب ثلاثي الطور ‎alternate‏

‎(AC) current‏ يتم تزويده بالقدرة بواسطة كابل متصل بمزود قدرة كهريائي ونظام تنظيم على سطح البئر. كما ورد في ‎[[petrowiki.org Electrical _submersible pumps‏ :110 تكون كابلات قدرة ‎ESP‏ عبارة عن كابلات قدرة ثلاثية ‎shall‏ مبنية بشكل ‎(pala‏ مصممة بشكل خاص لبيئات ‎Dal‏ ‏5 أسفل البثر. يجب أن يكون تصميم الكابل صغير القطر؛ ‎Lane‏ من سوءٍ الاستخدام الميكانيكي؛ ومنيعًا ضد التدهور المادي والكهربائي بسبب بيئات الآبار العدائية. يمكن تصنيعها في هيئات مستديرة أو مسطحة؛ وذلك باستخدام العديد من المواد العازلة وذات الدروع المعدنية المختلفة ‎lind‏ بتر معادية مختلفة. عادّة؛ يكون عمر هذه الكابلات المتوقع 3 سنوات على الأكثر. ‎Jas‏ كابلات قدرة ‎ESP‏ بشكل معتاد تيار ‎AC‏ حتى 200 أمبير أو أكثرء بالاعتماد على متطلبات 0 قدرة ‎ESP‏ ‏يتعلق الطلب الأمريكي 2012/0093667 بكابلات قدرة مستخدمة لإرسال القدرة الكهريائية إلى المضخات القابلة للغمر الكهريائية ‎(ESPs)‏ تحديدًا بكابل قدرة ملائم للتثبيت في البيئات حيث تكون درجة الحرارة بشكل متواصل في النطاق من حوالي 500 درجة فهرنهايت (260 درجة مئوية). كان لكابل القدرة المرجعي هذا ثلاثة من الموصلات الكهربائية وعازل يتضمن طبقتين عازلتين على الأقل؛ متكونة من المادة المشابهة أو من ‎sale‏ مختلفة؛ على سبيل ‎JE‏ بوليميد أو فلوروبوليمر. يتم وضع غلاف وا على الموصل المعزول ويمكن أن يتم تصنيعه من ‎Bale‏ معدنية ‎Jie‏ الصلب الذي لا يصداً أو المونيل. يتم توصيل الموصلات المعزولة والمغلفة ‎Gay‏ باللف بطبقة خارجية والتي يمكن أن تكون مصنوعة من مادة معدنية أو غير معدنية. يتعلق الطلب الأمريكي 2007/0046115 بكابل قدرة لإمداد القدرة إلى محرك المضخة لتجميعات 0 مضخة قابلة للغمر كهربائية. يتم تصنيع خط القدرة من ‎(ghia‏ سلك توصيل محرك ومحرك قدرة. تتم تهيئة سلك توصيل المحرك بحيث يقع كل موصل عازل داخل أنبوب قابل للإنفاذ معدني منفصل متكون من مادة غير كهربائية مغناطيسية؛ مثل المونيل أو الصلب الذي لا يصداً. يكون بشكل مفضل لكل موصل طبقتين على الأقل من العزل» تقاوم واحدة على الأقل منها درجات الحرارة المرتفعة. يتم لف الأنابيب بدرع معدني.

يتعلق الطلب الدولي 7 بكابل لمعدات أسفل ‎al‏ كمثال» يمكن أن يتضمن ‎GIS‏ ‎ESP‏ مسطح بمعدل يتراوح من ‎Moa‏ 5 كيلوفولت موصل (موصلات) نحاس؛ زيت ‎dies‏ ‏مطاطي من ‎EPDM‏ مقاوم للحرارة؛ طبقة ‎Sala‏ (مثل؛ الرصاص و/أو فلوروبوليمر)؛ طبقة غلافية ‎EPDM (Jie)‏ مقاوم ‎call‏ أو مطاط نيتيريلي)؛ ودرع (مثل؛ سبائك مجلفنة أو الصلب

الذي لا يصداً أو السبائك التي تتضمن النيكل والنحاس مثل سبائك المونيل). لتعزيز أداء ‎ESP‏ الأمثل؛ يمكن أن يتم تثبيت مستشعرات أسفل البئر لتحصل بشكل متواصل على قياسات نظام بالزمن الحقيقي مثل امتصاص المضخة وضغوط التفريغ ودرجات الحرارة؛ الاهتزاز ومعدل التسرب الحالي. يتم استخدام كابلات مغلفة كبسوليًا للأنابيب ‎(TECs) Tubing Encapsulated Cables‏

0 لتوفير كل من القدرة وإرسال الإشارة إلى مستشعرات أسفل ‎ill‏ ووحدة الحصول على البيانات على السطح ومنها. يتم تصنيف ‎TEC‏ على أنه مقاوم لبيئات أسفل ‎jl‏ القاسية ويمكن أن تشتمل على طبقة/طبقات من التغليف الكبسولي البوليمري للحماية. تكون تهيئات ‎TEC‏ المتنوعة متاحة على حسب بيئة أسفل ‎all‏ والاستخدام. على سبيل المثال» يتم الكشف عن ‎TEC‏ مناسب للعمل في بيئة قاسية في درجات حرارة تصل

5 حتى 300 درجة مئوية بواسطة المنشور ‎"Tubing Encapsulated Cable"‏ )2013( الخاص بمقدم الطلب. يشتمل ‎TEC‏ المذكور على موصل نحاسي مطلي بشكل متعاقب بواسطة طبقة عازلة من برويين إيثيلين معالج بالفلور ‎((FEP) fluorinated ethylene propylene‏ مادة مالئة من بولي بروبلين» أنبوب في سبيكة 825؛ وتغليف كبسولي من بيرفلوروألكوكسي. يكون لهذه الكابلات حجم موصل من 18 ‎AWG‏ إلى 8 ‎AWG‏ (مناظر لمساحة مقطع عرضي من 0.52

مم2 إلى 8.36 مم2) وبشكل معتاد تنقل تيار مباشر ‎(DC) direct current‏ من 5 إلى 20 مللي أمبير. يمكن استخدام هذه الكابلات ككابل فردي أو وضعها في بنية حزمة مسطحة مع مكونات ‎(gal‏ تتضمن الألياف البصرية؛ كابلات الإشارة النحاسية؛ وخطوط التحكم الهيدروليكي وخطوط الحقن الكيميائي بالإضافة إلى المكونات الميكانيكية الممكنة لتعزيز مقاومة التكسير ولتوفير مقاومة طولية إضافية. في هذه الحالة؛ يحيط التغليف الكبسولي بشكل جمعي بجميع

مكونات الحزمة المسطحة.

الوصف العام للاختراع توجد حاجة إلى كابل قدرة لتشغيل نظام ‎(ESP‏ تحديدًا للإمداد بالقدرة لمحرك مضخة النظام؛ له عمر تشغيل مرتفع؛ على سبيل المثال أكثر من 5 أعوام؛ في البيئات العسيرة أسفل ‎«al‏ بشكل خاص في درجات حرارة أعلى من 200 درجة مئوية. لاحظ مقدم الطلب أن كابلات ‎ESP‏ المتاحة توفر بشكل عام فترة عمر تشغيل محدودة؛ على مدار بضعة أشهر ‎of‏ على الأكثرء لبضع سنوات؛ وبعد ذلك من الضروري استخراج نظام ‎ESP‏ بأكمله من ‎al‏ لاستبدال الكابلات. يزيد هذا بشكل كبير من التكاليف والعمالة. تتعرض كابلات ‎ESP‏ المتاحة حاليًا لتعطل مبكر ويرجع ذلك جزثيًا إلى البيئة الكيميائية المسببة للتاكل ودرجة حرارة بيئة ‎All‏ ‏0 في كابل ‎ESP‏ يمكن أن يتم تحقيق الحماية ضد التأكل الكيميائي بواسطة توفير غلاف رصاص أو؛ بشكل ‎(any‏ طبقة مصنوعة من بوليمرات مقاومة كيميائيًا؛ مثل فلوروبوليمرات؛ حول الموصلات . مع ذلك؛ عندما يتم استخدام الرصاص؛ نتيجة خواصه الميكانيكية الضعيفة؛ يكون من المطلوب وجود حماية ميكانيكية إضافية؛ بشكل عام في صورة طبقة بشريط معدني ملفوفة بشكل حلزوني 5 إضافية؛ ‎La‏ يزيد من تكلفة الكابل ووزنه. عندما يتم توفير الحماية بواسطة البوليمرات المقاومة ‎(Glues‏ لاحظ مقدم الطلب أن هذه المقاومة الكيميائية يمكن أن تنخفض خلال العمر التشغيلي للكابل. بالإضافة إلى ذلك؛ ‎Jaa‏ مقدم الطلب أنه عندما يتم نقل القدرة إلى ‎(Jil‏ وخاصة في التيار المتردد ‎((AC)‏ من أجل تشغيل محرك مضخة النظام؛ يتم توليد الحرارة داخل الكابل؛ بسبب تأثير 0 جولء وفقدان العزل وما إلى ذلك؛ بما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة. تعوق المقاومة الحرارية للبوليمرات حول الموصلات تبديد الحرارة من الموصلات. نتيجة لذلك» يمكن أن ترتفع درجة الحرارة الداخلية للكابل بشكل ضار أثناء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك؛ لا توفر بعض البوليمرات المقاومة كيميائيًا خواص كهربائية مناسبة لإتاحة عمر تشغيل كافٍ تحت الفولطية المسلطة.

وجد مقدم الطلب أنه يمكن الحصول على فترة حياة أطول لكابل قدرة ثلاثي الأطوار لنظام ‎ESP‏ ‏حتى عند العمل في درجة حرارة مرتفعة (أكبر من 200 درجة مئوية) من خلال توفير كابل حيث يشتمل كل عازل موصل بالطور على طبقة بوليمر محددة ودتم وضعه داخل أنبوب معدني ملحوم ¢ وطبقة مغلفة كبسوليًا للفلورويوليمر المشترك تحيط الأطوار ‎ADEN‏ ‏5 يتيح ذلك اختيار مواد العزل بناءً على الخواص المقاومة لدرجة الحرارة والخواص الكهربائية؛ بينما يتم الحصول على الحماية من المواد الكيميائية. ‎Sad‏ عن الحماية الميكانيكية؛ بواسطة الأنبوب المعدني الملحوم المحاط بطبقة مغلفة كبسوليًا بالفلورويوليمر. ‎dally‏ يتضمن الكشف الحالى كابل قدرة ثلاثى الأطوار بمضخة أسفل البئر يشتمل على ثلاثة من موصلات القدرة؛ يتم تزويد كل منها بطبقة عازلة بوليمرية مبثوقة واحدة على الأقل مصنوعة 0 من بوليمر عازل مختار من بوليمر مشترك من الإيثيلين أو فلوروبوليمر؛ أنبوب معدني في موضع خارجي قطري بالنسبة إلى الطبقة العازلة؛ وطبقة مغلفة كبسوليًا مبثوقة تحتوي على الثلاثة من موصلات القدرة ومصنوعة من فلورويوليمر. ‎Lad‏ يلى» ستتم الإشارة إلى كل موصل قدرة محاط بطبقة عازلة واحدة على الأقل باسم 'موصل معزول يل . فيما يلي؛ ستتم الإشارة إلى كل موصل عازل محاط بأنبوب معدني باسم "قلب كابل". تكون كابلات قدرة من الكشف الحالي مناسبة تحديدًا لتغذية أنظمة مضخة قابلة للغمر كهربائية ‎(ESP)‏ بشكل أكثر تحديدًا محرك نظام ‎ESP‏ ‏تكون كابلات قدرة من الكشف الحالى مناسبة تحديدًا لنقل تيار متناوب ‎(AC)‏ ‏يمكن أن يكون لكابلات قدرة من الكشف ‎Jad)‏ مقطع عرضي إما مستدير أو مسطح. في حالة مقطع عرضي مستدير؛ يتم بشكل مفضل ‎Jaa‏ قلوب الكابل الثلاثة ‎Ce‏ في حالة مقطع عرضي مسطح؛ تكون قلوب الكابل الثلاثة بشكل مفضل في تهيئة مستوية مشتركة (متوازية ومرصوصة في طبقات في مستوى مشترك).

في كابلات 5,08 الكشف الحالي؛ يمكن أن يكون لكل موصل من موصلات القدرة حجم من على الأقل 6 ‎AWG‏ (مقياس السلك الأمريكي) (13.3 مم2)؛ بشكل مفضل يمكن أن يكون لكل موصل من موصلات القدرة حجم حتى 0/2 ‎AWG‏ (4. 67 مم2 . يمكن أن يتم تصنيع كل موصل قدرة من النحاس أو الألومنيوم؛ في صورة ‎DU‏ قياسية أو من قضيب صلب مصمت. وفقًا لأحد التجسيدات؛ يكون البوليمر مشترك من الإيثيلين العازل عبارة عن بوليمر مشترك من مونومر دايين برويلين إيثيلين ‎(EPDM)‏ يمكن أن تكون هذه التجسيدات مفضلة؛ على سبيل ‎(JU)‏ عندما يكون من المطلوب معدلات فولطية مرتفعة للكابل. ‎dg‏ لتجسيد آخرء يكون الفلورويوليمر العازل عبارة عن بيرفلوروإيثر» مثل بيرفلوروألكوكسي ألكان ‎(PFA) 0‏ في تجسيدات ‎(AT‏ يكون الفلوروبوليمر العازل عبارة عن فلوروبوليمر مرتفع النقاء به شوائب أصغر من 40 ميكرومتر بالحجم. في أحد التجسيدات؛ يشتمل الكابل على طبقتين عازلتين» مشار إليها فيما يلي من هذا الطلب باسم طبقات عازلة مبثوقة داخلية وخارجية. يمكن أن يتم استخدام نظام عازل من طبقتين عندما تكون الشوائب معروفة أو عرضة إلى أن يتم تضمينها في المادة (المواد) العازلة؛ يقلص وجود طبقتين من توزيع الملوثات في مقطع عرضي محدد . يمكن أن يتم ‎Co‏ كل طبقة عازلة منفردة أو داخلية للكابل حول موصل القدرة ذي الصلة وفى تلامس مباشر معه. يمكن أن يتم تصنيع الطبقات العازلة المبثوقة الداخلية والخارجية من كابلات الكشف الحالي من بوليمرات عازلة مختلفة أو من البوليمر العازل ذاته. 0 في أحد التجسيدات؛ يتم البثق بشكل مشترك للبوليمر (البوليمرات) العازل. يمكن أن يعزز ‎Gull‏ ‏المشترك للبوليمر (البوليمرات) العازل من الالتصاق بين الطبقات العازلة الداخلية والخارجية. في بعض التجسيدات؛ يتم تصنيع كل أنبوب معدني للكابل من سبيكة من نيكل-حديد -كروم؛ مثل سبيكة من نيكل-حديد -كروم أوستنيتية مثبتة بالتيتانيوم» بشكل اختياري مضاف عليها المولبدنيوم

والنحاس. على سبيل المثال» في بعض التجسيدات يمكن أن يتم تصنيع الأنبوب المعدني من سبيكة ©/إ0ا1100» بشكل مفضل 825 ‎.Incoloy®‏ ‏في بعض التجسيدات؛ يتم توفير كل أنبوب معدني للكابل حول موصل معزول؛ بشكل مفضل في تلامس مباشر مع الطبقة العازلة (في حالة طبقة عازلة منفردة) أو مع الطبقة العازلة الخارجية (في حالة عزل ثنائي الطبقة). في بعض التجسيدات؛ يكون لكل أنبوب معدني للكابل سمك جدار من 0.5 إلى 2.5 مم. يتم بشكل مفضل توفير الأنابيب المعدنية إلى الكابل ‎Gy‏ للإجراء التالي. يتم تكوين شريحة مدلفنة على البارد من المعدن في تهيئة أنبوبية حول موصل معزول ووصلة ملحومة بشكل طولي باستخدام؛ على سبيل المثال؛ لحام قوسي بتنجيتسن غازي. يتم لحام بوصلة للأنبوب عند قطر 0 خارجى أكبر من ذلك الخاص بالموصل المعزول»؛ من أجل حماية الأخير من الحرارة المتولدة بواسطة عملية اللحام؛ ودعد ذلك سحبه على البارد بحجم ‎Sl‏ في تلامس مع الطبقة العازلة للموصل المعزول. فى بعض التجسيدات؛ يمكن أن يتم تصنيع طبقة التغطية الكبسولية المبثوقة بيرفلوروايثر»؛ ‎Jie‏ ‏بيرفلو روألكوكسي ألكان ‎(PFA)‏ ‏5 يكون الكابل من الكشف الحالي مناسبًا للعمل عند درجة حرارة تصل حتى 230 درجة مئوية أو ‎«iS‏ يحمل تيار متناوب أكثر من 100 أمبير؛ على سبيل المثال من 100 أمبير إلى 300 أمبير» بفولطية من 4 كيلوفولت إلى 10 كيلوفولت. لأغراض الوصف ‎all‏ وعناصر الحماية الملحقة؛ يتم استخدام الكلمات "8" أو "20" (الإشارة للنكرة) لوصف العناصر والمكونات الخاصة بالكشف ‎Mad)‏ يتم القيام بذلك فقط للملائمة 0 وللحصول على شعور عام للكشف الحالي. ينبغي أن تتم قراءة هذا الوصف وعناصر الحماية بحيث يتضمن واحد أو واحد على الأقل ويتضمن كذلك المفرد الجمع ما لم يتضح أنه يعني شيئًا آخر.

لأغراض الوصف الحالى وعناصر الحماية الملحقة؛ عدا أينما يشار إلى ما هو خلاف ذلك فيه؛ يتم إدراك جميع الأعداد التي تعبر عن المقادير؛ الكميات؛ النسب المئوية؛ وما إلى ذلك؛ على أنها معدلة في جميع الأمثلة بالمصطلح "حوالي". كذلك؛ تتضمن جميع النطاقات أي توليفة من النقاط القصوى والدنيا التي تم الكشف عنها وتتضمن أي نطاقات متوسطة ‎lad‏ والتي يمكن أن يتم

إحصائها أو لا يتم إحصائها تحديدًا في هذا الطلب. شرح مختصر للرسومات ستتضح سمات إضافية من الوصف المفصل الوارد فيما يلي من الطلب بالإشارة إلى الرسومات المصاحبة؛ ‎(Ally‏ ترد فيها: الشكل 1 يوضح نظام ‎ESP‏ يتضمن كابل الكشف الحالي؛ الشكل 3 يوضح مقطع عرضي لتجسيد آخر من كابل الكشف الحالي. الوصف التفصيلى: الشكل 1 يوضح مثال على بنية نظام ‎(ESP‏ حيث يتم توضيح ‎ju‏ له تغليف 11 مع أنابيب 13 ونظام ‎ESP‏ 10 ورد في هذا الطلب.

5 يشتمل النظام ‎ESP‏ 10 على مضخة قابلة للغمر كهربائية ‎(ESP)‏ 15 (المعروفة كذلك باسم مضخة أسفل ‎(DWP «jill‏ مثبتة بالطرف ‎awd)‏ من الأنابيب 13. يتم بشكل فعال توصيل ‎ESP‏ 15 بمحرك 17« بشكل اختياري من خلال جهاز واقي 19 والذي يمنع سوائل ‎ill‏ من دخول المحرك 17. يكون المحرك 17 بشكل معتاد محرك بتيار متتاوب ثلاثي الطور ‎(AC)‏ ‏مصمم للعمل بفولطيات تتراوح بشكل عام من حوالي 3 إلى ‎Joa‏ 5 كيلوفولت؛ لكن أنظمة ‎ESP‏

0 يمكن أن تعمل في فولطيات مرتفعة؛ بالاعتماد؛ على سبيل ‎(JO‏ على عمق ‎il‏ و/أو الحرارة؛ كما هو موضح أدناه.

— 1 0 —

يتم توفير القدرة إلى المحرك 17 من مزود قدرة كهربائي ونظام التنظيم ‎(ESRS)‏ 16 (على

السطح) » من خلال ‎(LIS‏ قدرة 12. لتقييد حركة الكابل فى البثر ‎cg‏ عند الحاجة؛ لدعم وزنه يمكن

أن يتم تثبيت الكابل 12 بالأنابيب 13 بواسطة المثبتات 14؛ في صورة شرائط؛ مشابك أو ما

شابه. ينبغى أن توفر ‎ESRS‏ 16 فولطية أعلى من تلك المطلوية بواسطة المحرك 17 لتعويض

انخفاض للفولطية في كابل القدرة؛ والذي يمكن أن يكون كبير في التجهيزات العميقة (مثل الأعمق

من 1.5 كيلومتر)؛ بما يتطلب كابلات قدرة طويلة.

يوضح الشكل 2 كابل قدرة ‎AC‏ 20 به كابل مسطح يشتمل على ثلاثة من موصلات القدرة 21.

يتم تصنيع كل موصل 21 في صورة قضيب نحاس مصمت. يكون الموصل 20 عبارة عن 6

066 له قطر خارجي اسمي من 4.12 مم. يتم تصنيف هذا الكابل على أنه يحمل 5 كيلوفولت. 0 يتم تطويق كل موصل قدرة 21 ويكون في تلامس مباشر مع طبقة عازلة داخلية 22 مصنوعة من

‎PFA‏ مرتفع النقاء. يكون للطبقة العازلة الداخلية 22 سمك جدار من 0.51 مم.

‏يتم تصنيف الطبقات العازلة الداخلية والخارجية 22» 23 بحيث أنه يتحمل درجة حرارة تصل حتى 250 درجة مثوية.

‏يتم توفير الأنابيب المعدنية 24 لتطوق كل طبقة عازلة خارجية 23. يتم تصنيع كل أنبوب معدني

‏من 9.53 مم. يمكن أن يتم تلوين كل أنبوب معدني 24 و/أو طبعه لأغراض التعريف.

‏يشكل كل موصل قدرة 21 مع الطبقة العازلة الداخلية ذات الصلة 22؛ طبقة ‎Ale‏ خارجية 23 0 وأنبوب معدني 24 قلب كابل 20أ.

‏يتم تضمين قلوب الكابل الثلاثة 120 في طبقة تغليف كبسولية 25. يتم تصنيع طبقة التغليف

‏الكبسولية من ‎PFA‏ على سبيل المثال؛ تكون لطبقة التغليف الكبسولية 25 أبعاد خارجية من 40

‏مم ‎x‏ 15 مم.

— 1 1 —

يوضح الشكل 3 ‎LIS‏ قدرة ‎AC‏ 30 له كابل مسطح يشتمل على ثلاثة من موصلات القدرة 31 يتم تصنيع كل موصل 30 في صورة قضيب نحاس عار صلب. يكون الموصل 30 عبارة عن 6 يتم تطويق كل موصل قدرة 31 وفي تلامس مباشر مع عازل د اخلي منفرد 32 مصنوع من

‎.EPDM 5‏ على سبيل المثال؛ يكون للطبقة العازلة الداخلية 22 ‎claw‏ جدار من 1.96 مم. يتم تصنيف الطبقة العازلة 32 لدرجة حرارة حتى 232 درجة مثوية. يتم توفير الأنابيب المعدنية 34 إلى الطبقة العازلة المنفردة 32. يتم تصنيع كل أنبوب معدني 34 من 825 ©ل0ا060. على سبيل المثال؛ يكون لأنبوب معدني 34 سمك جدار من 0.71 مم. يمكن أن يتم تلوين كل أنبوب معدني 34 و/أو طبعها لأغراض التحديد.

‏0 يشكل كل موصل قدرة 31 مع الطبقة العازلة ذات الصلة 32 وأنبوب معدني 34 قلب كابل 130 يتم تضمين قلوب الكابل الثلاثة 30 في طبقة تغليف كبسولية 35. يتم تصنيع طبقة التغليف الكبسولية من ‎PFA‏ على سبيل المثال؛ تكون لطبقة التغليف الكبسولية 35 أبعاد خارجية من 40 مم ‎x‏ 15 مم. اختبار انهيار كهربائي

‏15 تم إجراء على اثنين من كابلات قدرة ناه 20 للشكل 2 اختبار انهيار كهربائي باستخدام الظروف التالية: فولطية اختبار أولية: 7.8 كيلوفولت ‎AC‏ ‏فولطية خطوية: 3.2 كيلوفولت ‎AC‏ ‏زمن ‎J‏ لاختبار : 5 دقائق عند كل فولطية اختبار

‏0 الانهاء: انهيار العينة طول العينة: 4.572 متر.

— 1 2 —

لم يمر أي من الكابلين لانهيار حتى 33.4 كيلوفولت ‎(AC‏ وكان لأحدهما انهيار أعلى من 39.9 كيلوفولت ‎AC‏ ‏اختبار التعتيق

تم اختبار اثنين من كابلات القدرة ‎AC‏ 20 للشكل 2؛ ذات طول 12 مترء في ظل الإجهاد الكهربائي والحراري. تم تعريض الكابلات إلى 5 كيلوفولت بين الموصل والأنبوب المعدني لمدة 0 يوم عند درجة حرارة من 200 درجة مئوية. تم اجتياز الاختبار بنجاح بواسطة كلا الكابلين دون أي تعطل. أظهر الفحص البصري عدم وجود مشكلة أو علامة على وجود إجهاد كهربائي على العزل؛ حتى أن لون العزل نفسه كان جيدًا. الاختبارات الميكانيكية 0 .تم اختبار ثلاثة من كابلات قدرة ‎AC‏ 20 بالشكل 2 ‎Gay‏ ل 8704 ‎ASTM‏ ر8751 ‎(ASTM‏ ‏عند قوة نزع بمقدار حوالي 44 كجم. ترد النتائج في الجدول 1. الجدول 1 العينة | 5 الإخضاع؛ كيلو رطل لكل بوصة | مقاومة الشد المطلقة )%( ‎drape‏ (ميجا باسكال) 128.2 )883.9( 155.9 135.2 )932.2( 161.1 136.7 )942.5( 162.1 يكون ضغط الطي الخارجي المحسوب (وفق معهد البترول الأمريكي ) ‎American Petroleum‏ ‎(API 563 (Institute‏ المعتمد على الأبعاد في الحالة الأسواً وقوة الإخضاع الدنيا بقيمة 5 10.324 رطل لكل بوصة ‎aye‏

— 3 1 — يكون ضغط ‎hall‏ الخارجي المحسوب (وفق ‎(API 5C3‏ المعتمد على الأبعاد الأسمية وقوة الإخضاع المعتادة (120 كيلو رطل لكل بوصة مريعة؛ 827.4 ميجا باسكال) بقيمة 15.258 كيلو رطل لكل بوصة مريعة )105.2 ميجا باسكال). فى أكثر التقديرات المحافظة تخطت الكابلات المختبرة من الكشف الحالى معدلات ضغط من 50 نيوتن/مم2 بعامل من 1.4. بشكل معتاد؛ يمكن أن يتم تخطى الضغط بعامل بقيمة 2.10.

Claims

عناصر الحماية 1-كابل قدرة ثلاثي الأطوار بمضخة أسفل البثر (20؛ 30( يشتمل على ثلاثة من موصلات القدرة (21؛ 31) يتم تزويد كل منها بطبقة عازلة بوليمرية مبثوقة واحدة على الأقل )¢22 32)؛ مصنوعة من بوليمر عازل مختار من بوليمر مشترك من الإيثيلين أو فلوروبوليمر؛ أنبوب معدني (24؛ 34) في الموضع الخارجي القطري بالنسبة إلى الطبقة العازلة )¢22 32)؛ وطبقة مغلفة كبسوليًا مبثوقة )25( 35) تحتوي على الثلاثة من موصلات القدرة )21 31) ومصنوعة من فلورويوليمر. 2-كابل قدرة (20؛ 30) ‎Ug‏ لعنصر الحماية 1 له مقطع عرضي مستدير أو مقطع عرضي مسطح.
3-كابل قدرة (20؛ 30) وفقًا لعنصر الحماية 1 حيث يكون ‎ana‏ الموصل من على الأقل 6 ‎AWG‏ ‏4-كابل قدرة )20 30( ‎Gg‏ لعنصر الحماية 1 حيث يصل حجم الموصل حتى 0/2 ‎AWG‏ ‏15 ‏5-كابل قدرة (20؛ 30) وفقًا لعنصر الحماية 1 حيث يكون البوليمر العازل عبارة عن مونومر دايين برويلين إيثيلين. 6>كابل قدرة (20؛ 30) ‎Ug‏ لعنصر الحماية 1 حيث يكون الفلوروبوليمر العازل عبارة عن 0 بيرفلوروإيثر» بشكل مفضل بيرفلوروألكوكسي ألكان. 7-كابل قدرة )20 30) ‎Gy‏ لعنصر الحماية 1 حيث يكون الفلوروبوليمر العازل عبارة عن واحد مرتفع النقاء به شوائب ذات حجم أقل من 40 ميكرومتر.
— 5 1 — 8-كابل قدرة )20 30( ‎Gg‏ لعنصر الحماية 1 يشتمل على طبقة عازلة مبثوقة داخلية )22( وطبقة عازلة مبثوقة خارجية (23). 9-كابل قدرة (20؛ 30) ‎Ug‏ لعنصر الحماية 8 حيث يتم تصنيع الطبقة العازلة المبثوقة الداخلية (22) والطبقة العازلة المبثوقة الخارجية (23) من البوليمر العازل ذاته. 0-كابل قدرة (20؛ 30) ‎Bg‏ لعنصر الحماية 1 حيث يتم تصنيع الأنبوب المعدني )24 34( من سبيكة من نيكل -حديد -كروم.
0 11-كابل قدرة (20؛ 30) ‎By‏ لعنصر الحماية 10 حيث يتم تصنيع الأنبوب المعدني )24 34( من سبيكة من نيكل-حديد -كروم أوستنيتية مثبتة بالتيتانيوم» بشكل اختياري مضاف عليها المولبدنيوم والنحاس. 2-كابل قدرة (20؛ 30) ‎Gy‏ لعنصر الحماية 1 حيث يتم لحام الأنبوب المعدني )24 34(
5 1 بوصلة (درزة) . 3-كابل قدرة (20؛ 30) وفقًا لعنصر الحماية 1 حيث يتم تصنيع طبقة التغطية الكبسولية المبثوقة (25» 35) من بيرفلوروإيثر» بشكل مفضل بيرفلوروألكوكسي ألكان.

اوح ‎a A‏ | ب ‎a x Co |‏ : ذ 08 3 ; ؤ ا 1 ‎i env.‏ ا ‎LC x panama‏ ّ ‎aera |‏ : ض : : « ; 1 امح 8 ‎u ERR ¥ view _‏ . 3 ‎ee‏ ‎ana 0‏ ; | | ض ا عا ا 8 ‎١ i i‏ ‎en 08‏ ‎ere‏ | | ب ‎sn‏ : ‎i i 3 § cern‏ وسح مج : ‎sone‏ ; ‎pp‏ : ‎TPR 8‏ 5 ; ; ‎Sony TY‏ : ا ‎i mn‏ ‎mA ’‏ * ‎eRe = : i : i ; :‏ ‎Ba 1 i i‏ ‎OIE oi‏ ‎doin oid :‏ ‎id 0‏ . ‎i ion‏ . ‎vii 203 ii |‏ : ‎Pesan GE i 1 | ْ:‏ ‎Tare 7 : 5 :‏ 3 . ال 8 ا 8 1 1 ‎i i 0 4‏ ‎Hw 1 :‏ 21 ‎id TE ae‏ ‎itd Red, RES‏ ‎HN ao‏ ‎id Sh‏ ‎oA Fi i‏ ‎i S30‏ ‎Hd SIREN 3‏ ‎Hd i‏ ‎ny 3 i £‏ ‎oY io‏ ‎doin 2‏ ‎oH FE 3)‏ ‎sn 3 2‏ 1 ل ا ْ! ‎id Ll‏ ا ‎ei‏ ‎Sails 1 0‏ ٠ن‏ 1 ‎Li‏ الحا : ‎i a 8‏ و ل ّ ‎i} i‏ ال 1 ‎i‏ ‎oY so 3 i‏ ‎GE 3‏ ‎x; o‏ 3 ‎Hoi id‏ ‎BL RIS‏ ‎i‏ اا ‎i‏ ‎Ho 11‏ ‎HE i‏ ‎it 3‏ 1 2 3 1 ‎i EH‏ ‎i hans aged 8‏ ا : ‎iY Dl‏ ‎i i‏ ‎i‏ ا ‎EE 1 Lu‏ ل + 2 ‎i :‏ ‎i R ni‏ 3 ‎RS 3 La‏ ‎Do‏ 3 ة؟ ‎ERR Poi‏ ٍ ‎A ot i‏ ‎HOYER i‏ ‎bd‏ 1 + ¥ ‎oi 0‏ ‎x TNR id : i‏ ‎Xi 3 i i‏ ا 0 ا 4 و ‎H FY‏ لج ‎A 8‏ ‎BOR i‏ ‎BARE‏ ‏1 م ا ‎TH‏ م ‎oR iH‏ ‎fd 4‏ ‎i‏ 1 ‎i 1‏ ‎Ea poss 1‏ ‎i‏ ا 5 ‎wu 1 SE x‏ الل : ‎i TT‏ ‎A i il‏ ‎abd 8 Pd i‏ ‎i‏ 3 ص ‎uy‏ ‏ل ‎sod 8 iy‏ ‎IR 3 3‏ ا ‎wh 3 3 i‏ 5 ا لماي ‎Hal ENE‏ ‎Eat] Hi‏ ب ‎oh i‏ : ‎Hh‏ الل ‎Mandi ; i‏ ‎bE 1 iH‏ ‎EN 1‏ ب ‎Hi‏ ‎wa i‏ ‎wu A Hi‏ ‎Fi § ony i‏ ا ‎HR‏ ‎Li‏ الا ‎hed R ti‏ ‎ii oR ti‏ ‎shod Pi‏ ‎i‏ الا ‎sve i‏ ‎EAA al :‏ ِ 1 ب ‎Fon‏ 3 ‎ut feed 83‏ 4 ‎Be SEH‏ ‎ny NA ! 3‏ ‎iy Py‏ ‎HT Cu‏ ‎BoE‏ ‎iol 1‏ ‎Lu‏ ا ‎id Loi‏ ‎lin u‏ سات ‎SL SRR i‏ ‎TTA Ey‏ ‎el | Bt‏ ‎aR 5‏ 3 3 ‎EY RE‏ ‎Xi ee wi]‏ ‎HAL 0‏ ‎Wl‏ 14 ‎oa E: i i‏ ‎Henin i‏

‎HE. 8‏ ‎HET Fi‏ ‎AN ng 1‏ 8 1 ب با 82 ‎hol Vo‏ ‎i 8‏ ا ‎wy‏ ‏8 1 ا 0 ‎PH‏ 1 ‎RIES i‏ ‎HERE bi‏ ‎SiR i‏ ‎BAR LH‏ ‎od met‏ ‎Hadad RE‏ ‎oh PRON WH‏ ‎i Lhe iH‏ ‎HE 1‏ : ‎eal |‏ ‎TRG :‏ ل ‎INE‏ ‎١ i 5‏ الح 3 ‎aa TH‏ = ‎iy Fi‏ ‎iY i‏ ‎HR i‏ ‎3B i‏ ‎i‏ 0 ‎i 1‏ ‎i 3‏ ‎iE id‏ 1 3 ‎FIR 5‏ ‎od iH‏ ‎Hed‏ ‏5 مجه ‎i‏ ‎FH‏ ممما ‎EE‏ ‎BERNER 0‏ ض ‎io Pi‏ ض 5 ‎id‏ ‎iol Vi .‏ . ض ; : ‎a» i‏ ‎id HES] 0 ;‏ ‎a TE‏ ‎i : :‏ 1 3 لا ا ‎TE fama ¥ i |‏ ‎ow Vo‏ ‎HA SEE ¥ F‏ ‎iv =‏ ريط ‎i‏ ‎i‏ سبح ‎i‏ ‎Ty 8‏ ‎i‏ { ¥ > : 8 ‎i‏ ‎it i‏ ل ‎it‏ ‏1 1 ‎i |‏ ‎i‏ ¥ - ‎i‏ 3 ‎ww‏

Ty Ys Ye yd ‏د‎ AA AEN) SN A x > Su — ‏رب‎ ] Y I< * ‏م‎ ‎Te ‎La ‎v Y 7 . mms ‏اس اي‎ / ‏ض ب 08 / اللا‎ \ v i { ) : 7 ( ) / 0 ‏ا‎ ‏بن ١ل بن ال نا‎ ‏با‎ : - J ‏وم أ م نأ‎ . i ¥ ] <n

الحاضهة الهيلة السعودية الملضية الفكرية ‎Swed Authority for intallentual Property pW‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § ام 5 + < ‎Ne‏ ‎ge‏ ”بن اج > عي كي الج دا لي ايام ‎TEE‏ ‏ببح ةا ‎Nase eg‏ + ‎Ed - 2 -‏ 3 .++ .* وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. »> صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > ”+ ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ uo‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏