СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА ДЛЯ РЕМОНТА КАБЕЛЯ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ

Полезная модель относится к кабельной технике и может применяться для ремонта изоляции кабелей погружных электронасосов, работающих в агрессивной среде нефтяных скважин при высоких давлениях и с большим содержанием газа в пластовой жидкости.
Известен узел соединения коаксиальных пар кабелей (патент России №2017296, H 02 G 1/14, 1994), содержащий две полумуфты, установленные с охватом концевых участков кабелей и закрепленные обжимными кольцами, и трубчатый эластичный контактный элемент, закрепленный на проводниках посредством зажимов, выполненных в виде скоб с загнутыми концами.
3
Недостатком является невысокая надежность данного узла при использовании его для ремонта вертикальных кабелей, значительной длины и массы погружного электрооборудования, т.к., обжимные кольца и зажимы не обеспечивают герметичного соединения полумуфт и контактного элемента с концами кабелей в условиях работы в жидкой агрессивной среде с большим газовым фактором до 50 м/г и давлении до 250 Мпа.
За ближайший аналог заявляемому техническому решению выбрана соединительная муфта для силового кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена по патенту России №2190913, H 02 G 15/08, 2002. Соединительная муфта содержит соединитель токоведущих жил, изолятор, два ведущих кольца, две контактные пружины заземления, узел соединения проводов экрана кабеля, выполненный в виде двух медных прессуемых гильз, трубку поперечной герметизации и термоусаживаемую трубку. Трубка поперечной герметизации сформирована из алюминиевой фольги, на ней размещены один слой
электропроводящей и один слой электроизоляционной ленты и одна дополнительная термоусаживаемая трубка.
Недостатком является сложность конструкции соединительной муфты, значительное превышение диаметра муфты диаметра самого соединяемого кабеля, что создает невозможность ее применения для погружного электрооборудования. Кроме того, применение электроизоляционной ленты на трубке поперечной герметизации снижает надежность устройства, т.к., клеящий слой изоляционных лент в течение короткого времени растворяется в пластовой жидкости.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности соединительной муфты при сохранении габаритов ремонтируемого кабеля.
Технический результат достигается тем, что в соединительной муфте для ремонта кабеля погружных электронасосов, содержащей термоусаживаемые трубки, последние выполнены из облученного полиэтилена низкой плотности с коэффициентом усадки 1/3 и установлены друг относительно друга коаксиально с зазором, в котором размещена трубка из клея-расплава, причем, внешняя трубка выполнена большей длины, угол наклона образующих торцевых конических поверхностей трубок к продольной оси муфты не более 35°, причем клей-расплав приготовлен на основе сэвилена.
На фигуре представлено соединение концов ремонтируемого силового кабеля соединительной муфтой.
На чертеже представлены следующие элементы:
Токопроводящая жила 1, изоляция 2, внутренняя термоусаживаемая трубка из облученного полиэтилена 3, внешняя термоусаживаемая трубка из облученного полиэтилена 4, трубка из клея-расплава 5. Внутренняя термоусаживаемая трубка из облученного полиэтилена 3 и внешняя термоусаживаемая трубка из облученного полиэтилена 4 установлены друг относительно друга коаксиально с
зазором. Трубка из клея-расплава 5 размещена между внешней и внутренней термоусаживаемыми трубками. Внутренняя и внешняя трубки выполнены из облученного полиэтилена низкой плотности с коэффициентом усадки 1/3.
Клей расплав из которого изготовлена трубка 5 может быть приготовлен на основе сэвилена. Клеи-расплавы не содержат растворителей; при комнатной температуре -это твердые вещества. Они используются в расплавленном виде при температуре 120-200°С.
Соединительная муфта для силового кабеля работает следующим образом.
На ремонтируемом участке кабеля срезают изоляцию под углом 30-35°, на один конец поврежденного кабеля устанавливают соединительную муфту, причем внутренний диаметр внутренней термоусаживаемой трубки 3 превышает диаметр токопроводящей жилы 1 с изоляцией 2, соединяют концы токопроводящей жилы 2, производят одновременный нагрев конструктивных элементов соединительной муфты для силового кабеля, в результате которого происходит усадка термоусаживаемых трубок 3 и 4. Внутренняя термоусаживаемая трубка 3 охватывает токопроводящую жилу 1 с зазором, внешняя термоусаживаемая трубка 4 плотно садится на изоляцию 2. Излишки герметизирующего клеящего состава клея-расплава трубки 5 в результате нагрева вытекает на торцевую поверхность муфты. Происходит прочное соединение торцов муфты с изоляцией 2 токопроводящей жилы 1 по всей поверхности. Оптимальная площадь склеиваемой поверхности обеспечивается углом наклона торцевой поверхности муфты и углом среза изоляции 2 величиной 30-35°. Коэффициент усадки материала термоусаживаемых трубок 3 и 4 равный 1/3 обеспечивает совпадение внешнего диаметра муфты после нагрева с внешним диаметром ремонтируемого кабеля, что подтверждено экспериментально.
Внутренняя термоусаживаемая трубка 3 охватывает токопроводящую жилу 1 с зазором, который остается после ремонта и позволяет пластовой жидкости и газу в процессе работы и проведения спуско-подъемных операций при резких перепадах давления свободно циркулировать между жилой и изоляцией, предотвращая образования разрывов изоляции, а значит и электробоя изоляции в местах ремонта изоляции.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность соединительной муфты при сохранении габаритов ремонтируемого кабеля.