МУФТА КАБЕЛЬНОГО ВВОДА ДЛЯ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к концевым соединителям для кабелей, находящихся в жидкой среде, и может быть использовано в конструкциях вводов напряжения для погружных электродвигателей.
Известен герметичный концевой соединитель провода кабеля установки погружного центробежного электродвигателя, описанный в авторском свидетельстве SU 1464236 А 1, 07.03.89, Н 02 G 15/04 [1], представляющий собой штепсельный наконечник, выполненный с глухим торцевым отверстием, в котором закреплен освобожденный от изоляции конец жилы провода.
Описанная конструкция позволяет уменьшить вероятность проникновения жидкости к жилам провода, однако не обеспечивает полной герметизации щели между жилой и изоляцией и не обеспечивает возможность электрической изоляции части жилы, закрепленной в штепсельном наконечнике.
Известна муфта кабельного ввода, раскрытая в заявке GB 2173359 А, 08.10.89, Н 02 G 15/22 [2], содержащая закрепленный на кабеле корпус, в котором расположены концы изолированных проводов кабеля и электрические контактные наконечники, каждый из которых выполнен с глухим торцевым отверстием, в котором закреплен освобожденный от изоляции конец жилы соответствующего провода. На поверхность изоляции провода, примыкающей к контактному наконечнику, и части наружной поверхности контактного наконечника нанесен слой диэлектрической герметизирующей пленки, а электрические контактные наконечники расположены в диэлектрических втулках.
Недостатком указанного аналога является высокая сложность и недостаточная технологичность конструкции муфты, так как диэлектрические втулки с контактными наконечниками закреплены в специальной металлической контактной головке, которая с помощью шпилек соединена с системой из трех металлических колец, закрепленных на кабеле, с которыми соединены
также обмотки проводов. Описанная конструкция размещена в полой оболочке, залитой полиуретаном, причем указанная оболочка не выполняет в полной мере функцию корпуса муфты, так как жесткость муфты обеспечивает контактная головка со шпильками.
Известна муфта кабельного ввода для установки погружного центробежного электродвигателя (см. Международный транслятор установки погружных центробежных электродвигателей для добычи нефти, М. : "Нефть и газ", 1999, с.410-412 [3]), содержащая закрепленный на кабеле корпус, в отверстии которого расположены концы изолированных проводов кабеля со штепсельными наконечниками. В отверстии корпуса закреплен уплотнительный элемент, выполненный с отверстиями, через которые проходят провода кабеля. Первая торцевая поверхность уплотнительного элемента прижата к упорному элементу корпуса, а ко второй торцевой поверхности уплотнительного элемента прижата нажимная шайба, выполненная с отверстиями, через которые проходят провода кабеля. К противоположной торцевой поверхности нажимной шайбы прижато резьбовое кольцо, установленное на резьбе, выполненной в отверстии корпуса.
Основным этого технического решения является возможность проникновения жидкости в промежуток между токоведущей жилой и изоляцией провода, вызывающую коррозию токоведущих жил, так как обрез изоляции провода выходит за пределы корпуса муфты и негерметизирован.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является муфта кабельного ввода для установки погружного центробежного электродвигателя, известная из описания к патенту RU 2215351,H 02 G 15/02, 2003 [4]. Известная муфта кабельного ввода для установки погружного центробежного электродвигателя содержит закрепленный на конце кабеля корпус, в сквозном отверстии которого расположены концы изолированных проводов кабеля. Штепсельный наконечник каждого провода выполнен с глухим торцевым отверстием, в котором закреплена, по меньшей мере, большая часть освобожденного от изоляции конца жилы соответствующего провода. На поверхность изоляции провода со стороны штепсельного наконечника и на неконтактной части наружной поверхности штепсельного наконечника нанесен, по крайней мере, один слой диэлектрической герметизирующей пленки. В упомянутом
отверстии корпуса закреплен уплотнительный элемент, выполненный с отверстиями, через которые проходят покрытые пленкой части проводов кабеля. Уплотнительный элемент выполнен из упругого материала с электрической прочностью, обеспечивающей пробивное напряжение по толще уплотнительного элемента между наружной поверхностью уплотнительного элемента и поверхностью уплотнительного элемента, соприкасающейся с диэлектрической пленкой, в пределах от 10 до 15 кВ. Первая торцевая поверхность уплотнительного элемента прижата к упорному элементу корпуса муфты, а ко второй торцевой поверхности уплотнительного элемента прижата первая торцевая поверхность защитной шайбы, выполненной с отверстиями, через которые проходят покрытые пленкой части проводов кабеля. Ко второй торцевой поверхности защитной шайбы прижата нажимная шайба, выполненная с отверстиями, в которых установлены диэлектрические установочные втулки. Внутри каждой установочной втулки расположен конец покрытой пленкой части провода кабеля и неконтактная часть соответствующего штепсельного наконечника, при этом установочная втулка снабжена буртиком, размещенным в соответствующем углублении на торцевой поверхности нажимной шайбы, выполненном таким образом, что установочная втулка упирается в защитную шайбу. Ко второй торцевой поверхности нажимной шайбы прижато резьбовое кольцо, установленное в резьбе, выполненной в отверстии корпуса.
Кроме того, в частном случае реализации изобретения, наружный диаметр торца штепсельного наконечника со стороны провода может быть равен наружному диаметру изоляции провода.
Недостатком известной конструкции является ее сложность и связанная с этим высокая трудоемкость ее изготовления.
Заявляемая в качестве полезной модели муфта кабельного ввода для погружного центробежного электродвигателя направлена на упрощение конструкции.
Указанный результат достигается тем, что муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя содержит открытый с двух противоположных сторон полый удлиненный корпус, с одной стороны которого введен конец кабеля, разъединенный внутри корпуса на составляющие его отдельные провода с частично снятой с них изоляцией, и последовательно проходящие
через размещенные в корпусе первую диэлектрическую шайбу, первый и второй уплотнители из упругого материала и вторую диэлектрическую шайбу, поджатую к уплотнителям гайкой, причем первый из уплотнителей охватывает только изолированные провода, а второй - провода и освобожденные от изоляции жилы, при этом пространство между введенным в корпус кабелем и первой диэлектрической шайбой заполнено компаундом.
Указанный результат достигается также тем, что штепсельные наконечники выполнены в виде концов освобожденных от изоляции жил.
Указанный результат достигается также тем, что освобожденные от изоляции концы жил покрыты слоем припоя.
Предлагаемая конструкция муфты кабельного ввода выгодно отличается от выбранной в качестве прототипа [4] простотой конструкции. Размещение внутри корпуса двух уплотнителей, первый из которых охватывает только изолированные провода, а второй - провода и освобожденные от изоляции жилы исключает проникновение жидкости по жилам токопроводящих проводов. Это в первую очередь достигается тем, что один из уплотнителей одновременно охватывает и изолированные провода и освобожденные от изоляции жилы.
Использование второй диэлектрической шайбы, поджатой к уплотнителям гайкой, позволяет создать давление на уплотнители и за счет этого исключить проникновение жидкости по жилам токопроводящих проводов.
Заполнение пространства между введенным в корпус кабелем и первой диэлектрической шайбой компаундом позволяет полностью загерметизировать внутренний объем муфты со стороны введения кабеля от проникновения в муфту жидкости из скважины.
Использование концов освобожденных от изоляции жил в качестве штепсельных наконечников позволяет упростить конструкцию муфты, так как отпадает необходимость в изготовлении специальных деталей, как это предусмотрено в прототипе.
Покрытие освобожденных от изоляции жил слоем припоя позволяет подогнать их по размеру к используемым разъемам для подключения кабеля к погружному электродвигателю.
Сущность заявляемой муфты кабельного ввода для погружного электродвигателя поясняется примером реализации и чертежом, на котором представлен схематично продольный разрез муфты.
Муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя содержит открытый с двух противоположных сторон полый удлиненный корпус 1, с одной стороны которого введен конец кабеля 2, разъединенный внутри корпуса на составляющие его отдельные провода 3 с частично снятой с них изоляцией, и последовательно проходящие через размещенные в корпусе 1 первую диэлектрическую шайбу 4, первый уплотнитель 5 и второй уплотнитель 6 из упругого материала (например, резины, пластика и т.п.) и вторую диэлектрическую шайбу 7 (например, из текстолита), поджатую к уплотнителям 5 и 6 гайкой 8. Уплотнитель 5 охватывает только изолированные провода 3, а уплотнитель 6 - провода 3 и освобожденные от изоляции жилы 9, при этом пространство между введенным в корпус кабелем 2 и первой диэлектрической шайбой 4 заполнено компаундом 10, в качестве которого могут быть выбраны, например, любая из известных эпоксидных смол.
В частных случаях реализации освобожденные от изоляции жилы 9 могут быть покрыты слоем припоя, например, из олова, требуемой толщины (на чертеже не показано).
Работа устройства не описывается, поскольку оно не содержит движущихся узлов и деталей и используется только в статическом состоянии.