КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических кабелей, применяемых для подачи электрической энергии к погружным электронасосам установок добычи нефти, водоподъема и перекачки жидкостей из шурфов.
Известна конструкция кабеля для нефтепогружных насосов по патенту №57959, Россия, содержащая токопроводящие жилы из алюминия, или из плакированного медью алюминия или его сплавов. Данный кабель с алюминиевыми токопроводящими жилами нельзя использовать в нефтяных скважинах с большой глубиной и температурой выше 90°C, так как при температуре выше 90°C существующие марки электротехнического алюминия и его сплавов значительно теряют прочность и становятся ломкими. Использование существующих жаропрочных алюминиевых сплавов для токопроводящих жил кабелей проблематично из-за их высокого удельного электрического сопротивления и низкой коррозионностойкости.
Ближайшим по своим параметрам к полезной модели является кабель электрический по патенту №118789, Россия, (прототип), содержащий токопроводящие жилы из алюминия, или из омедненного гальваническим способом алюминия, или его сплавов, модифицированных редкими или редкоземельными металлами из группы: цирконий, скандий, иттрий, церий, лантан, ванадий, гафний или их смесями. Электрический кабель по прототипу (фиг.) состоит из токопроводящих жил 1, изоляции жил 2, оболочки жил 3, подушки под броню 4, брони 5. Кабели по прототипу изготавливаются по следующей технологии. На токопроводящую жилу 1 наносится экструзией полимерная изоляция 2 и полимерная оболочка 3. Поверх токопроводящих жил, уложенных параллельно или скрученных между собой, накладывается подушка 4 из полимерных лент и бронепокров 5 из стальных оцинкованных лент. К недостаткам прототипа следует отнести пониженную длительно допустимую температуру нагрева жил (до 160°C), повышенную жесткость жил, пониженную пластичность и пониженную коррозионностойкость. Недостатки прототипа снижают эксплуатационные характеристики и область применения кабелей для нефтепогружных насосов.
Технической задачей полезной модели является разработка электрического кабеля с более высокими эксплуатационными характеристиками и более технологичного.
Технический результат достигается тем, что токопроводящие жилы кабеля выполнены из алюминий-циркониевого сплава, модифицированного никелем.
Общим признаком прототипа и предлагаемого технического решения является наличие токопроводящих жил из алюминий-циркониевого сплава. В то же время предложенный кабель отличается от известного использованием токопроводящих жил кабеля, выполненных из алюминий-циркониевого сплава, модифицированного никелем. Никель является модифицирующей добавкой (0,005-0,1)% для повышения жаропрочности и коррозионностойкости алюминий-циркониевого сплава без снижения электропроводности. Никель затормаживает диффузионные процессы и образует сложнолегированные мелкодисперсные упрочняющие фазы, устойчивые к коагуляции при нагреве. Алюминий-циркониевый сплав, модифицированный никелем, обладает повышенной пластичностью и технологичностью в горячем состоянии при деформировании.
Авторами полезной модели предлагается использовать для изготовления токопроводящих жил кабеля для нефтепогружных насосов катанку из термокоррозионностойкого алюминий-циркониевого сплава марки ТАС-25, модифицированного никелем в количестве 0,01%.
Преимущества нового кабеля:
- эксплуатация кабеля в нефтяных скважинах в агрессивной среде при температуре до 230°C;
- повышенная технологичность;
- повышенная надежность и долговечность;
- минимальное электрическое сопротивление.
Конструкция и технология изготовления кабеля по полезной модели аналогичны конструкции и технологии изготовления кабеля по прототипу.
Новые электрические кабели для установок погружных электронасосов прошли всесторонние испытания на кабельных заводах и нефтедобывающих компаниях РФ с положительными результатами. Налажено производство данных кабелей.