ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ПОГРУЖНЫХ НАСОСОВ

Полезная модель относится к конструкции многожильных электрических кабелей, предназначенных для питания погружных насосов, применяемых для извлечения нефти из скважин, водоподъема, поддержания пластового давления, и перекачки жидкостей из шурфов, резервуаров и водоемов.
Эксплуатация электрических кабелей для установок электроприводных центробежных насосов осуществляется зачастую, в агрессивных средах и на значительной глубине, что определяет повышенные требования к их конструкции. В соответствии с нормативными требованиями на токопроводящую жилу кабеля должна быть наложена изоляция из лент на основе перфторалкоксидных полимеров, радиальной толщиной не менее 0,6 мм. Поверх трех жил кабелей должна быть наложена защитная подушка (из нетканого материала или стеклоленты или другого материала, не уступающим по качественным показателям). Кабель должен иметь броню из ленты, наложенной с перекрытием 40-50%, номинальной толщиной 0,5 мм.
Наиболее близким по технической сути является «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ УСТАНОВОК ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ» по патенту на полезную модель №62478, опубликован 10.04.2007, МПК H01B 7/00, содержащий заключенные в общую броню из металлической ленты и уложенные параллельно, три токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией, которая состоит из термообработанных четырех слоев полимидно-фторопластовой пленки, наложенных непосредственно на токопроводящую жилу, поверх которых наложен слой из экструдируемого фторполимера.
Для обеспечения необходимого уровня диэлектрических характеристик в известном кабеле используют дополнительный электроизоляционный слой, нанесенный посредством экструзии из фторопласта. Слои фторопласта, полученные посредством экструзии, обладают слабыми адгезионными характеристиками как по отношению к медной токопроводящей жиле, так и к полимидно-фторопластовой пленке. При эксплуатации кабеля зачастую возникает необходимость его изгиба. При изгибе токопроводящей жилы, покрытой несколькими несвязанными друг с другом изоляционными слоями, возникает риск относительного смещения упомянутых слоев, и, как следствие, их непропорционального растяжения и сжатия, что может привести к образованию значимых утонений электроизоляционного слоя, или, даже к нарушению его целостности.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности электрического кабеля, предназначенного для питания погружных электроприводных центробежных насосов.
Поставленная задача решена за счет электрического кабеля для электроприводных центробежных насосов, содержащего уложенные параллельно токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией, при этом изолированные токопроводящие жилы покрыты подушкой из нетканого полотна и заключены в общую броню из металлической ленты, при этом изоляция каждой токопроводящей жилы выполнена в виде спеченной обмотки фторполимерной лентой, фторполимерная лента выполнена на основе сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, лента уложена в четыре слоя по спирали с перекрытием, а толщина ленты составляет, по меньшей мере 0,15 мм.
Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг. 1 - поперечный разрез электрического кабеля для установки погружных электронасосов.
На фиг. 1 изображены: электрический кабель 1, медная токопроводящая жила 2, изоляция 3 из фторполимерной пленки, подушка 4 из нетканного полотна, броня 5 из стальной ленты.
Электрический кабель для установки погружных электронасосов выполнен следующим образом.
Электрический кабель 1 для погружных электронасосов содержит три токопроводящих жилы 2. Токопроводящие жилы 2 выполнены из меди. Токопроводящие жилы 2 выполнены уложенными параллельно. Каждая токопроводящая жила 2 покрыта изоляцией 3. Изоляция 3 выполнена в виде спеченной обмотки из фторполимерной ленты. Указанная фторполимерная лента выполнена на основе сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом. Фторполимерная лента уложена в четыре слоя по спирали с 50% перекрытием площади предыдущего витка последующим витком. Толщина ленты составляет, по меньшей мере 0,15 мм. Укладка ленты толщиной от 0,15 мм в четыре слоя по спирали с 50% перекрытием позволяет получить общую радиальную толщину изоляции, по меньшей мере в 0,6 мм. Толщина изоляционного слоя менее 0,6 мм не обеспечивает должного уровня электрической изоляции токопроводящей жилы 2 и не соответствует нормативным требованиям. Изготовление изоляции 3 толщиной более 1 мм ведет к неоправданному увеличению массы устройства и его материалоемкости. Для обеспечения необходимого уровня электрической изоляции токопроводящей жилы 2 достаточно четырех слоев фторопластовой пленки из сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, толщиной 0,15 мм, наложенных на токопроводящую жилу 2 с взаимным перекрытием в 50%. Изоляция 3 выполнена термообработанной. Термообработку осуществляют размещением в нагревательных печах токопроводящих жил 2 с наложенным электроизоляционным слоем. Термообработка изоляции 3 позволяет спечь между собой слои фторопластовой пленки с образованием монолитной герметичной оболочки, надежно предохраняющей токопроводящую жилу 2 от контакта с внешней средой. Термообработка изоляции 3 позволяет обеспечить плотное прилегание изоляции 3 к медной жиле 2 с высокими адгезионными характеристиками. Изолированные токопроводящие жилы 2 покрыты общей подушкой 4 в виде оплетки нетканым полотном из полиэфирных волокон. Изолированные жилы 2, покрытые подушкой 4 заключены в общую броню 5 из стальной ленты с антикоррозионным покрытием. Использование брони 5 позволяет предохранить кабель 1 от механических повреждений во время проведения спуско-подъемных работ.
Выполнение изоляции 3 из сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом радиальной толщиной от 0,6 мм позволяет не использовать дополнительный электроизоляционный слой, полученный экструзивным способом из фторопласта. Выполнение изоляционного слоя из пленки на основе сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом с последующей термообработкой обеспечивает достаточную электрическую изоляцию токопроводящих жил 2 при высокой степени адгезии изоляционного слоя к токопроводящим жилам 2. Спекание слоев из фторопластовой пленки путем термообработки позволяет получить монолитную герметичную оболочку, надежно предохраняющей токопроводящую жилу 2 от контакта с внешней средой. Высокие адгезионные характеристики и монолитность изоляции 3 исключают возможность ее неравномерной деформации, и, как следствие, повышают надежность изоляционного слоя и устройства в целом. Также повышается технологичность устройства за счет уменьшения количества операций при его изготовлении.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение надежности кабеля для установок электроприводных центробежных насосов за счет электрического кабеля для электроприводных центробежных насосов, содержащего уложенные параллельно токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией, при этом изолированные токопроводящие жилы покрыты подушкой из нетканого плотна и заключены в общую броню из металлической ленты, при этом изоляция каждой токопроводящей жилы выполнена в виде спеченной обмотки фторполимерной лентой, фторполимерная лента выполнена на основе сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, лента уложена в четыре слоя по спирали с перекрытием, а толщина ленты составляет, по меньшей мере, 0,15 мм.