SU1742863A1

SU1742863A1 - Кабель дл погружных электронасосов

Info

Publication number: SU1742863A1
Application number: SU904782117A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Сотников; Николай Иванович Фризен
Original assignee: Томский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический кабельный институт
Priority date: 1990-01-15
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к кабельной технике . Цель изобретени - повышение надежности за счет уменьшени деформации изол ции. Кабель содержит три круглые жилы 1 с изол цией 2, уложенные параллельно в одной плоскости и разделенные прокладками 3 из термопласта , имеющими на поверхност х, сопр женных с поверхност ми изолированных жил, продольные канавки k. Жилы и прокладки обмотаны малостойкой лентой 5. Поверх ленты наложен бронепок- ров 6 из стальной оцинкованной профилированной ленты. Поскольку прокладки 3 имеют высоту меньше, чем диаметр изолированных жил, то между их плос- о кими поверхност ми и слоем ленты обра- в зуетс зазор 7. 1 ил. (Я

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть использовано для подвода электроэнергии к погружным электронасосам в нефтегазодобывающей промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения деформации изоляции..

На чертеже изображен кабель, поперечное сечение.

Кабель содежит три круглые токопроводящие жилы 1, покрытые изоляционными слоями 2 из термопласта. Изолированные жилы уложены параллельно в одной плоскости и разделены прокладками 3 из термопласта, имеющими на поверхностях, сопряженных с поверхностями изолированных жил, продольную канавку k. Эти канавки А образуют зазоры между поверхностями прокладок и изолированных жил в наиболее нагретых областях, т.е. в областях наименьшего расстояния между жилами или в плоскости, проходящей через центры токопроводящих жил. Уложенные параллельно жилы и прокладки обмотаны маслостойкой лентой 5 с положительным перекрытием. Поверх ленты наложен бронепокров 6 из стальной оцинкованной профилированной ленты. Поскольку прокладки 3 имеют высоту меньше, чем диаметр изолированных жил, то между их плоскими поверхностями и слоем ленты 5 образуется зазор 7.

В процессе наложения бронепокрова, заключающемся в обмотке уложенных па.раллельно жил маслостойкой 5 и стальной 6 лентами в плоскости, проходящей через центры токопроводящих жил, возникают боковые сжимающие усилия, создающие напряжения в изоляционных слоях, удельная величина которых зависит от площади контакта между изолированными жилами. Введение между жилами прокладок 3, имеющих канавки 4, позволяет исключить контакт между поверхностями изоляционных слоев и прокладок в областях, разделенных канавками и имещих наиболее высокие температуры, что исключает деформацию этих областей.

В процессе работы кабеля протекающий по токопроводящим жилам 1 ток вызывает неравномерный нагрев изоляционного слоя 2. Наибольшая температура его наблюдается*у поверхности токопроводящей жилы. В точках, лежащих на плоскости, проходящей через центры се чения токопроводящих жил, температура внутри кабеля отличается незначительно и уменьшается в направлении к плоским поверхностям кабеля. С повышением температуры окружающей среды температура во всех точках сечения кабеля повышается. Рост температуры элементов кабеля вызывает их термическое расширение. Так как коэффициент термического .линейного расширения полимеров более чем на порядок превышает коэффициент расширения металлов, то линейные размеры изолированных жил и прокладок изменяются больше,· чем у оболочки. Это вызывает увеличение боковых сжимающих нагрузок ев ет

Набухание изоляционных слов пластовой жидкости увеличиваих.

В результате более сильного нагреи набухания изоляционного слоя 2 и

SO ва прокладок 3 в.объемах, прилегающих к плоскости, проходящей через оси жил кабеля, толщина изоляционного слоя в этих областях увеличивается больше, чем в остальных частях его объема. Продольные канавки k на поверхности прокладок исключают контакт между вершиной и частью поверхности выпуклостей, образовавшихся на изоляционном слое, с поверхностью прокладки, а следовательно, й локализацию сжимающих боковых усилий в осевой плоскости. Наличие канавок обеспечивает сохранение в процессе эксплуатации сопряженных поверхностей на краях прокладок. Увеличению контактирующих площадей способствует упругая деформация углов прокладок в направлении зазоров 7. Тепловое расширение и набухание прокладок 3, выполненных из того же полимера, что и изоляционные слои, сопровождается увеличением их высоты, которое происходит свободно за счет наличия зазоров 7. В результате этого снижается удельное давление на изоляционные слои и их деформация. Кроме того, сопряженные поверхности переносятся к поверхностям кабеля, где изоляционные слои имеют,-низкие· температуры, что повышает стойкость изоляционных слоев 2 к деформации, растрескиванию и набуханию,.

Выбор формы сечения и размеров канавки производится с учетом данных по изменению объема полимера в результате набухания его при разных температурах и термического расширения от температуры, которые определяют изменение профиля изоляционного слоя.

1742863 ⁶

Учитывая, что прокладка 3 за счет увеличения объема изолированных жил растягивается и входит в объемы, обра- зоваиные зазорами 7, суммарная площадь сечения деформированных канавок 4 должна быть равна сумме площадей сечений продольных канавок 4, а зазоров 7 - суммарному приросту площадей изо·* ляционных слоев, прокладок при номинальных величинах токовой нагрузки и температуры окружающей среды.

При мер. Изготовлен кабель 3x10 мм² на переменное напряжение 3,3 кВ, который, состоит из трех медных токопроводящих жил сечением 10 мм², с полипропиленовой изоляцией . . жил, уложенных в одной плоскости. Диаметр изолированной жилы 9,5 мм. Заполнение между жилами представляет со- 20 бой фигурные прокладки из полипропилена шириной 10,7 мм и высотой 7^5 мм с продольной канавкой, имеющей ширину 3,5 мм и максимальную глубину 1 мм, на поверхностях, сопряженных с поверх- 25 ностями изолированных жил в области минимальной толщины прокладки. Зазор между поверхностью прокладкииподушίкойиз маслостойкой прорезиненнойлен[ты 5 составляет 1 мм.Маслостойкая лента „ наложена с 50%-ным положительным перекрытием, а бронепокров выполнен путем обмотки стальной оцинкованной лентой, имеющей ступенчатообразный профиль. Стальная лента также наложена с положительным 5.0%-ным перекрытием. 3$

Изготовление кабеля по всем опрациям производится на стандартном оборудовании по типовым технологическим процессам.

По сравнению с известным повышается надежность кабеля за счет уменьшения деформации изоляционного слоя жил в процессе эксплуатации,сопровождающейся продольным растрескиванием изоляции, снижается на 11% высота кабелям на 10% его вес, увеличивается номинальная токовая нагрузка или может быть повышена номинальная Температура окружающей среды, упрощается разделка и сростка кусков, не требуется применение экструдера с большим диаметром шнека; снижается внутреннее давление на бронепокров..

Claims

Формула из о б р е т е н и я

Кабель для погружных электронасосов, содержащий изолированные, расположенные в одной плоскости жилы с заполнением между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения деформации изоляции, заполнение выполнено в виде прокладок из материала изоляции с продольными канавками, примыкающими к поверхности изоляции, причем прокладки и канавки расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через центры изолированных жил, а толщина прокладок меньше диаметра изолированных жил.