ОБОЛОЧКА КАБЕЛЯ, ОПТИЧЕСКОГО МОДУЛЯ ИЛИ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ

Изобретение относится к кабельной промышленности и может быть применено при изготовлении кабелей в качестве внешних защитных покровов и оболочек, обеспечивающих герметичность сердечника кабеля, оптоволоконного модуля или токопроводящих жил.
Функциональное назначение кабельных оболочек и защитных покровов, их технические требования и конструктивные особенности приведены в Техническом справочнике «Кабели, провода и материалы для кабельной индустрии», Кузенев В.Ю., Крехова О.В. - М.: Издательство «Нефть и газ», 1999.
Защитные оболочки и покровы, широко используются в кабельных изделиях и выполняются из полимерных материалов, алюминия и свинца, а также металлических лент и проволоки. Они предназначены для защиты кабелей от механических повреждений и коррозии и накладываются поверх изоляции токопроводящих жил или сердечника кабеля и его поясной изоляции.
Полимерные оболочки обладают высокой эластичностью, однако не могут обеспечить защиты от значительных механических воздействий и полную герметичность в течение длительного времени, поэтому в дальнейшем они не рассматриваются, т.к. целью предлагаемой полезной модели является конструкция стойкой к механическим и химическим воздействиям, практически герметичной металлической
оболочки токопроводящих жил, оптических модулей или кабеля.
Для кабелей ответственного исполнения в соответствии с ГОСТ 24641-81 применяются герметичные алюминиевые или свинцовые оболочки.
К недостаткам алюминиевых оболочек можно отнести повышенную жесткость и ломкость кабельных изделий, а также сложность технологического процесса и дороговизну самого оборудования для изготовления алюминиевых оболочек.
Свинцовые оболочки по сравнению с алюминиевыми, обладают более высокой эластичностью, однако их механическая прочность не допускает их применение под длительной механической нагрузкой. Кроме того, свинцовые пресса, на которых производится наложение оболочек, являются крайне вредным производством.
Проблема создания герметичной оболочки кабеля или токопроводящих жил наиболее актуальна для группы кабелей, предназначенных для питания нефтепогружных насосов. Это обусловлено, прежде всего, условиями эксплуатации - высокая температура и газовый фактор при скважинном давлении до 50 МРа, что приводит к насыщению полимерной изоляции токопроводящих жил газом, ее преждевременному старению и снижению сопротивления изоляции. Поэтому наиболее интересные технические решения в области герметичных металлических оболочек посвящены именно группе кабелей для питания нефтепогружных насосов.
Так например, в патентах №2302679 и 2302680 от 19.04.2006 приведена конструкция кабелей в которых, поверх изоляции токопроводящих жил расположена дополнительная герметичная металлическая немагнитная гибкая оболочка с выполненными на ней поперечными гофрами.
Предлагаемая конструкция токопроводящих жил, оборудованных металлической оболочкой, приводит к техническому результату, заключающемуся в создании кабеля с увеличенным, относительно аналогов, сроком службы, пригодного для работы в нефтяных скважинах, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости на электрический кабель.
Однако, приведенные изобретения не раскрывают пути осуществления предложенных изобретений.
Прототипом предлагаемой полезной модели можно считать техническое решение, приведенное в патенте №2065191 от 10.08.1996, в котором волоконно-оптический модуль, помещен в защитную металлическую оболочку, выполненную из ленты, имеющую продольно расположенный шов, отличающийся тем, что края оболочки выполнены с плавными закруглениями, при этом толщина ленты соизмерима с радиусом волоконного, световода, участок касания краев ленты меньше толщины ленты, а фиксированный зазор между волоконным световодом и защитной оболочкой заполнен гидрофобным материалом.
Недостатком приведенного технического решения является то, что металлическая оболочка содержит открытый шов и соответственно не является полностью герметичной.
Целью предлагаемой полезной модели является конструкция герметичной, газонепроницаемой металлической оболочки кабеля, оптического модуля или токопроводящей жилы, обеспечивающей защиту сердечника кабеля или изоляции токопроводящей жилы от воздействия внешней среды, достаточно простой в изготовлении и имеющей увеличенный эксплуатационный ресурс.
Технический результат поставленной задачи достигается тем, что оболочка изготавливается хотя бы из одной
продольно уложенной и свальцованной вокруг кабеля, оптического модуля или токопроводящей жилы металлической ленты, кромки которой запаиваются непосредственно между собой или через дополнительную подложку в виде металлических лент или проволок. Для повышения гибкости и увеличения защитных свойств оболочки она может изготавливаться рифленой, поверх металлической оболочки может наносится слой полимерного материала.
Осуществление предлагаемой полезной модели производится следующим образом: заготовку с сердечником кабеля, оптическим модулем или токопроводящей жилой устанавливают на отдающее устройство. На другое отдающее устройство устанавливают металлическую ленту. Далее оборачивают металлическую ленту вокруг заготовки и протаскивают через калиброванное отверстие (фильеру). Таким образом, получают трубчатую металлическую оболочку вокруг заготовки. Для спайки кромок металлической ленты или самой ленты полученное изделие протаскивают через ванну с расплавленным припоем, которым заплавляется шов.
Для проведения более качественной пайки целесообразно проводить предварительную подготовку металлической ленты - обрезку кромок, обезжиривание, облуживание.
В качестве припоя могут быть выбраны различные сплавы, в зависимости от эксплуатационных температурных требований.
На фиг.1 приведен поперечный разрез плоского трехжильного кабеля 1, в металлической оболочке 2, которая спаяна через дополнительную металлическую подложку 3 с образованием плоскости соединения лент пайкой 4 и продольного шва между кромками лент 5.
На фиг.2 представлен поперечный разрез оптоволоконного модуля 6 в металлической оболочке 2, кромки которой запаяны продольным швом 5.
На фиг.3 представлен поперечный разрез изолированной токопроводящей жилы 7 в металлической оболочке 2, концы которой спаяны между собой внахлест с образованием плоскости соединения лент пайкой 4.
Предлагаемая конструкция оболочки обеспечивает герметичность, газонепроницаемость и механическую защиту внутреннего сердечника кабеля, оптического модуля или токопроводящей жилы, что увеличивает срок службы и температурный диапазон эксплуатации изделий в целом.