МУФТА КАБЕЛЬНОГО ВВОДА

Полезная модель относится к электротехнике, к группе кабельных оконечных устройств, и может быть применена для кабелей, находящихся в жидкой среде, в частности, для соединения кабеля с погружным электродвигателем установки центробежного насоса.
Для этих целей известна «Муфта кабельного ввода для подключения погружных электродвигателей» (свидетельство на полезную модель RU №34813, 2003г.) Данная муфта содержит корпус, опорную шайбу, набор уплотнителей, изоляционную колодку, гайку, фиксирующую сжатие уплотнителей. Штепсельные наконечники расположены в направляющих отверстиях изоляционной колодки, имеющей со стороны, прилегающей к уплотнителю гнезда для соединения фланцев наконечников и жил кабеля. В гнездах, под фланцами наконечников, расположен герметизирующий материал. Резиновый уплотнитель и материал для герметизации сжимаются изоляционной колодкой. Гайка обеспечивает необходимую герметичность и изоляцию жил кабеля от корпуса и между собой.
Однако при эксплуатации в осложненных условиях, при высокой температуре пластовой жидкости, а так же в скважинах с повышенным газовым фактором кабельная муфта работает в условиях периодического изменения температуры. Вследствие нагрева усилие сжатия уплотнителя увеличивается, при этом изоляция жил кабеля деформируется. После нескольких циклов между изоляцией и жилой возникает зазор, герметичность нарушается, происходит попадание пластовой жидкости, попутных газов, вызывая короткое замыкание и отказ работы узла.
Цель полезной модели заключается в устранении контакта уплотнителей с изоляцией жилы кабеля и исключения ее деформации, что препятствует образованию пустот, куда может попасть пластовая жидкость.
Решение задачи обеспечивается следующим образом: в муфте используется изоляционная колодка, которая имеет выступы в виде втулок со стороны уплотнителей. Во втулках плотно устанавливается штепсельный наконечник. Размер втулки и, соответственно, место установки фланца таковы, что обеспечивают надежное крепление и ориентирование наконечников. Изоляция жилы кабеля обрезается заподлицо с плоскостью опорной шайбы. Далее на жилу одевается стопорная шайба, которая имеет отверстие, соответствующее диаметру жилы кабеля. Затем, на резьбу, нарезанную на жиле, наворачивается штепсельный наконечник, до упора со стопорной шайбой. Обе шайбы в преимущественном варианте выполнены из фторопласта. Уплотнитель в виде нескольких колец (набора шайб) из термо-маслостойкого материала плотно одевается на наружный диаметр втулок колодки. Изоляционная колодка с уплотнителем вплотную монтируется на наконечники, с герметизирующим элементом на фланцах. Гайка прижимает колодку с уплотнителем к стопорной шайбе, обеспечивая необходимое его сжатие. Таким образом, при повышении температуры, уплотнитель не воздействует на изоляцию жилы, так как расположен на втулках колодки.
Другим фактором, влияющим на надежность муфты, является возможность осевого смещения самих жил при циклических изменениях температуры, а также в процессе сборки узла, отсутствие надежной фиксации до момента заливки компаунда, может привести к нарушению положения жил и нарушить герметичность муфты.
Повышение надежности муфты решается за счет фиксации жил кабеля в корпусе и устранения осевых смещений жил.
Данный технический результат достигается за счет того, что фторопластовая стопорная шайба, устанавливаемая между опорной вставкой и наконечником с колодкой, имеет диаметр отверстия, равный наружному диаметру жилы кабеля. Диаметр же фланца штепсельного наконечника больше диаметра, который препятствует осевому смещению жилы в сторону хвостовика корпуса муфты. Осевому смещению в противоположную сторону препятствует изоляционная колодка, прижатая гайкой. За счет этого происходит надежная фиксация жил кабеля в корпусе муфты до заливки компаунда.
На фиг. 1 приведен чертеж заявленной муфты в сборе, на фиг. 2 - местный вид А (в увеличенном масштабе), включающий изображение места сочленения основных конструктивных элементов.
Муфта содержит, установленный на конце кабеля металлический корпус 1. Кабель 2 с броней 3 фиксируется в хвостовой части корпуса 1 при помощи залитого в нее компаунда 4. Опорная шайба 5, прижимается стопорной шайбой 6. Обе шайбы выполнены из изоляционного, термостойкого материала, преимущественно фторопласта. Стопорная шайба 6 прижимается фланцем штепсельного наконечника 7, установленного с помощью резьбового соединения на жилу 8 кабеля 2. Жилы 8 кабеля 2 установлены в отверстиях шайб 5 и 6. Штепсельный наконечник 7 плотно входит во втулку изоляционной колодки 9. Уплотнители 10, 11, 12 расположены на наружных стенках колодки9. В сборе стенки втулок изоляционной колодки 9 и уплотнители 10, 11, 12 герметизируют корпус 1. Уплотнитель 11, находящийся в середине набора, более мягкий и эластичный, например, силиконовый. А уплотнители 10, 12 выполнены из более твердого материала, например, фторкаучуковой резины.
Стопорная шайба 6 создает герметичность в месте выхода жил кабеля из опорной шайбы 5. Между передним буртиком фланца штепсельного наконечника 7 и входом в отверстия меньшего диаметра направляющих втулок изоляционной колодки 9, расположен герметизирующий элемент 13, изготовленный в виде кольца из термо-маслостойкого материала, например, фторкаучуковой резины. Гайка 14 фиксирует положение колодки 9 с необходимым усилием сжатия уплотнителей 10, 11, 12, обеспечивающим достаточный прижим уплотнителей между собой, и колодки к стопорной шайбе. Штепсельные наконечники 7, навинченные на резьбу жилы 15 кабеля, фиксируют положение жилы в корпусе муфты.
Процесс сборки кабельной муфты осуществляется следующим образом. Кабель 2 с броней 3 заводится в корпус 1. Жилы 8 кабеля 2 проводят через отверстия опорной шайбы 5. Опорная шайба 5 устанавливается в соответствующем посадочном месте корпуса 1. На жилы 8 кабеля 2 устанавливается стопорная шайба 6 таким образом, что достигается ее прижатия к опорной шайбе 5. Медные жилы 8 кабеля 2 выполнены на концах с наружной резьбой 15, на которую навинчиваются штепсельные наконечники 7, до упора и прижатия к стопорной шайбе 5. На втулки изоляционной колодки 9 надеваются до упора уплотнители 10, 11, 12. Колодка 9 с надетыми на нее уплотнителями 10, 11, 12, и имеющая направляющие отверстия, устанавливается в корпусе 1 на штепсельные наконечники 7 с надетым на них герметизирующим элементом 13. Изоляционная колодка 9 поджимается гайкой 14 в корпусе 1 до упора.
Таким образом, достигается: исключение деформации изоляции кабеля, и вследствие этого, образования пустот с дальнейшей разгерметизацией узла, т.к. исключен контакт уплотнителей 10, 11, 12 с изоляцией кабеля, что исключает пробой жил кабеля. Достигается фиксация от осевого смещения жил 8 кабеля, за счет упора фланца штепсельного наконечника 7 в стопорную шайбу 6 в сторону хвостовика корпуса 1, а за счет фиксации гайкой 14 изоляционной колодки 9 в корпусе 1 - в противоположную сторону.