Кабель для погружных электронасосов

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к кабельной технике . Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения деформации изоляции. Кабель содержит три круглые жилы 1 с изоляцией 2, уложенные параллельно в одной плоскости и разделенные прокладками 3 из термопласта , имеющими на поверхностях, сопряженных с поверхностями изолированных жил, продольные канавки k. Жилы и прокладки обмотаны малостойкой лентой 5. Поверх ленты наложен бронепокров 6 из стальной оцинкованной профилированной ленты. Поскольку прокладки 3 имеют высоту меньше, чем диаметр изолированных жил, то между их плосо кими поверхностями и слоем ленты обрав зуется зазор 7. 1 ил. (Я

«а св

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 1)5 Н 01 в 7у18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ...

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4782117/07 (22) 15.01.90 (46) 23.06.92. Бел. 11 23 (71) Томский научно"исследовательский, проектно-конструкторский и технологи" ческий кабельный институт (72) В.Г. Сотников и Н.И.Фризен (53) 621.315(088.8) (56) Лагунов В.H. Усовершенствование конструкции и технологии кабеля для погружных электроцентробежных насосов.

Дис.канд. техн. наук, Ташкент, НИКИ, 1988. (54) КАБЕЛЬ ДЛЯ ПОГРУЖН6!Х ЭЛЕКТРОНАСОСОВ . (57) Яэобретение относится к электро1

2 технике, в частности .к .кабельной технике. Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения деформации изоляции. Кабель содержит три круглые жилы 1 с изоляцией 2, уложенные параллельно в одной плоскости и разделенные прокладками 3 из термопласта, имеющими на поверхностях, сопряженных с поверхностями изолированных жил, продольные канавки 4. Жилы и прокладки обмотаны малостойкой лентой 5. Поверх ленты:наложен бронепокров б из стальной оцинкованной про" филированной ленты. Поскольку прокладки 3 имеют высоту меньше, чем диаметр изолированных жил, то между их плоскими поверхностями и слоем ленты обра- ® эуется зазор 7. 1 ил.

174286

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, 16

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 плрскости и разделены прокладками 3 из термопласта, имеющими на поверхностях, сопряженных с поверхностями изолированных жил, продольную ка- у0 навку 4. Эти канавки 4 образуют зазоры между поверхностями прокладок и изолированных жил в наиболее нагретых областях, т.е. в областях наименьшего расстояния между жилами или в плоскос- ти, проходящей через центры токопроводящих жил. Уложенные параллельно жилы и прокладки обмотаны масластойкой 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. 35

В процессе наложения бронепокрова, заключающемся в обмотке уложенных параллельно жил маслостойкой 5 и стальной 6 лентами в плоскости, проходящей через центры токопроводящих жил, воз- 40 никают боковые сжимающие усилия, создающие напряжения в изоляционных слоях, удельная величина которых зависит от площади контакта между изолированными жилами. Введение между жилами 45 прокладок 3, имеющих канавки 4, позволяет исключить контакт между .поверхностями изоляционных слоев и прокладок в областях, разделенных канавками и имещих наиболее высокие температуры, $0 что исключает деформацию этих областей.

В процессе работы кабеля протекающий по токопроводящим жилам 1 ток вызывает неравномерный. нагрев изоляцион- у ного слоя 2. Наибольшая температура его наблюдается у поверхности токопроводящей жилы. В точках, лежащих на плоскости, проходящей через центры се3 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 иаолированных жил и прокладок изме" няются больше, чем у оболочки. Это вызывает увеличение боковых сжимающих нагрузок. Набухание изоляционных слоев в пластовой жидкости увеличивает их.

В результате более сильного нагрева и набухания изоляционного слоя 2 и прокладок 3 в.объемах, прилегающих к плоскости, проходящей через си .жил кабеля, толщина изоляционного с.поя в этих областях увеличивается больше, чем в остальных частях его объема. Про. дольные канавки 4 на поверхности прокладок исключают .контакт между вер" шиной и частью поверхности выпуклостей, образовавшихся на изоляционном слое, с поверхностью прокладки, а следовательно, и локализацию сжимающих боковых усилий в осевой плоскости. На" личие 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 пере" носятся к поверхностям кабеля, где изоляционные слои имеют:низкие- температуры, что повышает стойкость изоляционных слоев 2 к деформации, растрес" киванию 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.

174

Учитывая, что прокладка 3 эа счет увеличения объема изолированных жил растягивается и входит в объемы, образованные зазорами 7, суммарная площадь сечения деформированных канавок 4 должна быть равна сумме площадей сече" ний продольных канавок 4, а зазоров

7 - суммарному приросту площадей изоляционных слоев, прокладок при номинальных величинах токовой нагрузки и температуры окружающей среды.

Пример. Изготовлен кабель

3х10 мм на переменное напряжение::

3,3 кВ, который, состоит из трех мед ных токопроводящих жил сечением . 10 мм., с полипропиленовой изоляцией жил, уложенных в одной плоскости. Диаметр изолированной жилы 9,5 мм. Заполнение между жилами представляет собой 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.ностями изолированных жил в области минимальной толщины прокладки. Зазор между поверхностью прокладки и подув1кой из маслостойкой прореэиненнойленты 5составляет 1мм.йаслостойкая лента наложена с 50 -ным положительным перекрытием, а бронепокров выполнен пу. тем обмотки стальной оцинкованной лен" той, .имеющей ступенчатообраэный про» филь. Стальная лента также наложена с положительным 503-ным перекрытием.

2863 б

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, сопровождаю10 щейся продольным растрескиванием изоляции, снижается на 113 высота кабе ля и на. 103 его вес, увеличивается номинальная токовая нагрузка. или может быть повышена номинальная темпераt5 тура окружающей среды, упрощается разделка и сростка кусков, не .требуется применение экструдера. с. большим диаметром шнека; снижается внутреннее давление на бронепокров.. рр ф о р м у л а изобретения

Кабель для погружных электронасо" сов, содержащий изолированные, .расположенные в одной плоскости жилы с заполнением между ними, О т л и ч а юшийся тем, что, с цель@ повышения надежности путем уменьшения деформации изоляции, заполнение выполнено в виде прокладок из материала изоля" ции с продольными канавками, примйкающими к поверхности изоляции, причем прокладки и канавки расположены сим. метрично относительно плоскости, npo" ходящей через центры изолированных жил, а толщина прокладок меньше диа35 метра изолированных жил.

Составитель И. Каганович

Редактор В. Петраш Техред Л.Олийнык. Корректор А.Обручар .

«« « э ° ««« «««« «« «««« «««««Ю««4«Ф««

Заказ 2288 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35,- Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101