ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОГРУЖНЫХ НЕФТЯНЫХ НАСОСОВ

Полезная модель относится к кабельной промышленности, в частности к конструкции электрических кабелей для питания погружных электрических систем подземного оборудования нефтяных скважин, и может быть использована для питания электродвигателей погружных нефтяных насосов.
Известен электрический кабель для установок погружных электронасосов, содержащий уложенные параллельно в одной плоскости или скрученные между собой токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией и оболочкой из блоксополимера пропилена с этиленом, заключенные в коррозионностойкую ленточную броню, при этом поверх оболочки каждой жилы выполняется обмотка из волокнистого либо пленочного материала (RU 79212 U, опубликовано: 20.12.2008).
Такое техническое решение позволяет использовать для питания электродвигателей погружных нефтяных насосов, но изоляция, выполненная из указанных материалов, увеличивает массу кабеля и снижает диэлектрические характеристики.
Наиболее близким к предложенному является электрический кабель для питания установок погружных электронасосов, содержащий скрученные между собой или уложенные параллельно токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта двумя слоями изоляции, имеющие общую охватывающую все жилы подушку из стеклоленты под броню и броню из металлической ленты, при этом каждый слой изоляции выполнен из экструдированного полиэфирэфиркетона, а толщина изоляции каждого слоя выполнена в пределах от 0,18 до 0,25 мм (RU 113062, опуб. 27.01.2012).
Недостатком известного кабеля является то, что при повышении температуры до 150°С происходит резкое снижение электрического сопротивления изоляции из полиэфирэфиркетона. Это обстоятельство делает невозможным применение кабеля большой длины при высоких температурах.
Задачей полезной модели является сохранение показателей по электрическому сопротивлению на всем температурном диапазоне эксплуатации.
Техническим результатом полезной модели является повышение электрического сопротивления изоляции кабеля при высоких температурах при сохранении его высокого сопротивления при низких температурах
Технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле для питания установок электродвигателей погружных нефтяных насосов содержит скрученные между собой или уложенные параллельно токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта двумя слоями изоляции, охватывающую все жилы подушку из стеклоленты под броню и броню из металлической ленты, при этом наружный слой изоляции выполнен из экструдированного полиэфирэфиркетона, согласно изобретению, внутренний слой изоляции выполнен из экструдированного полифениленсульфида.
Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан поперечный разрез плоского кабеля. На фиг. 2 - поперечный разрез круглого кабеля.
Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтяных насосов содержит токопроводящие жилы 1, которые могут быть скручены или расположены параллельно, как это показано на чертеже. Каждая жила покрыта первым слоем 2 изоляции и поверх него вторым слоем изоляции (оболочкой) 3. Обе жилы 1 имеют охватывающую их общую подушку 4 из стеклоленты под броню 5 из металлической ленты.
Оба слоя 2 и 3 изоляции могут быть выполнены из экструдированного полифениленсульфида (ПФС), но более предпочтительным является выполнение первого внутреннего слоя 2 из экструдированного полифениленсульфида (ПФС), а второго наружного слоя 3 из экструдированного полиэфирэфиркетона (ПЭЭК).
Использование комбинированной изоляции имеет следующие преимущества.
Механические свойства ПЭЭК выше, чем механические свойства ПФС. Выполнение наружного слоя 3 изоляции из ПЭЭК защищает кабель от повреждений и увеличивает механическую надежность кабеля. Электрические свойства (объемное сопротивление изоляции) ПЭЭК в холодном состоянии на порядок выше, чем у ПФС. Это увеличивает надежность конструкции при температурах до 150°С, повышает энергоэффективность. При проведении испытаний при повышенной температуре 140-180°С кабеля со слоем изоляции и с оболочкой из ПЭЭК было выявлено падение электрического сопротивления изоляции кабеля в 380000-550000 раз. Это подтверждается также данными завода-изготовителя компании Victrex (см. с. 14, рис. 23 файла "Свойства полимера Victrex PEEK"). Данный показатель снижает эффективность и надежность кабеля: растут токи утечки, возможен электрический пробой кабеля.
Проведенные испытания показали, что ПФС сохраняет изоляционные свойства во всем диапазоне температур эксплуатации и при различной влажности. Испытания образцов жил предложенного кабеля при повышенных температурах показали, что сопротивление оболочки из ПФС, по сравнению с ПЭЭК, с ростом температуры снижается незначительно.
В таблице приведены результаты испытаний образца жилы длиной 1 м с изоляцией (оболочкой) из ПФС при напряжении 3000 В.
В предложенном кабеле при нагреве до эксплуатационных температур высокое сопротивление изоляции обеспечивается слоем из ПФС. В варианте с комбинированной изоляцией при низких температурах высокое сопротивление изоляции обеспечивается слоем из ПЭЭК. Предложенный кабель имеет более высокую надежность и энергоэффективность за счет снижения токов утечки при больших температурах и увеличения механической прочности кабельных жил за счет применения механически стойкого материала в наружном слое - полиэфирэфиркетона.