ИЗОЛИРОВАННАЯ ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ЖИЛА

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям изолированных токопроводящих жил (ТПЖ) для кабелей, предназначенных для электропитания, в том числе двигателей погружных электронасосов.
Известна конструкция изолированной ТПЖ, используемая в электрическом кабеле для погружных электронасосов - патент РФ на полезную модель №27435, кл. Н01В 7/18, 2003. Изолированная ТПЖ состоит из медной жилы, покрытой 2-мя слоями изоляции, первый слой из полиэтилена высокой плотности, второй слой из радиационно-модифицированного полиэтилена высокой плотности.
Наиболее близким аналогом является конструкция изолированной ТПЖ, используемая в электрическом кабеле для питания электродвигателей погружных нефтенасосов - патент РФ на изобретение №2359351, кл. H01B 7/18, 2009. Изолированная ТПЖ состоит из жилы, покрытой двухслойной радиационно-сшитой изоляции, покрытой оболочкой из блоксополимера пропилена с этиленом.
Изоляция известных конструкций выполнена из термопластичных полимеров, эластопластов, пленочных материалов. В процессе эксплуатации кабелей для погружных электронасосов возможны режимы кратковременного перегрева ТПЖ до температуры превышающей рабочую температуру таких применяемых изолирующих материалов. Перегрев изолирующих материалов приводит к пластической деформации, что нарушает их геометрию и, как следствие, приводит к нарастанию токов утечки и далее к электрическому пробою изолирующего слоя. Для снижения разрушающего воздействия повышенных температур изготовитель кабелей для погружных электронасосов значительно, до 10 раз, завышает толщину слоя изолирующего материала. Учитывая, что процесс перегрева ТПЖ зависит от большого количества факторов возникающих в процессе эксплуатации кабелей для погружных электронасосов, невозможно прогнозировать время воздействия и максимальную температуру. В итоге известные конструкторские решения не обеспечивает гарантированную надежность кабелей для погружных электронасосов.
Основными недостатками таких изолированных ТПЖ являются:
- невозможность нанесения тонкого слоя изоляции, имеющей высокие электрические параметры в связи с особенностями наложения изоляции на жилу методом экструзии;
- возникновение возможности размягчения, вплоть до оплавления, слоя полимера и потери эксплуатационных характеристик в случае работы жилы в экстремальных режимах, сопровождаемых перегревом.
Целью настоящей полезной модели является создание изолированной ТПЖ, которая сохранила бы положительные качества известной конструкции, но в то же время была бы более надежна и устойчива в экстремальных режимах эксплуатации при существенном уменьшении толщины изолированной ТПЖ.
Указанный технический результат достигается тем, что в изолированной ТПЖ, содержащей медную жилу, и два наложенных один на другой слоя изоляции, а контактирующий с жилой первый слой изоляции выполнен из термореактивного лакового материала, при этом внешний слой изоляции выполнен из эластомера или комбинации полимеров, а суммарная толщина первого слоя изоляции составляет 0,05-0,1 мм.
При этом первый слой изоляции формируется нанесением на жилу не менее 10 покрытий лака, а толщина второго слоя изоляции составляет 0,4-0,8 мм.
В качестве термореактивного слоя изоляции могут быть использованы, например, полиэфиримиды или полиамидимиды. Конкретный выбор материала термореактивного слоя производится в зависимости от условий эксплуатации. Применение термореактивного слоя в качестве первого слоя изоляции позволяет снизить толщину электроизоляционного слоя до радиального значения, не превышающего 0,1 мм; повысить рабочие температуры изолированной ТПЖ до 220°С, кратковременно до 270°С; повысить надежность погружного кабеля при кратковременном воздействии повышенных температур; снизить массогабаритные характеристики погружного кабеля.
На фиг. 1 показана изолированная ТПЖ в поперечном сечении.
Изолированная ТПЖ состоит из медной жилы 1, первого слоя 2 изоляции, выполненного из термореактивного лакового материала, и второго слоя 3 изоляции, выполненного из термопластичного материала.
В данной конструкции первый лаковый слой 1 изоляции обеспечивает необходимый уровень электрических характеристики, предотвращает возможность короткого замыкания между ТПЖ в кабеле или конструкционными частями электротехнического изделия в экстремальных режимах эксплуатации, сопровождаемыми перегревами, превышающими эксплуатационные характеристики второго слоя 2 изоляции. Благодаря высокому уровню электрических характеристик первого слоя 1 изоляции и устойчивости к температурным перегревам, деформация второго слоя 2 изоляции под воздействием температуры, химии, газового фактора не приводит к потере эксплуатационных характеристик изолированной ТПЖ. Второй слой 2 изоляции обеспечивает защиту первого слоя 1 изоляции от внешних воздействующих факторов и создает дополнительный запас электрических характеристик.
Предлагаемая комбинированная изоляция имеет меньшие, в сравнении с существующими конструкциями изолированных ТПЖ габариты, более надежна в эксплуатации и устойчива к экстремальным режимам эксплуатации.