ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к электротехнической промышленности, а более конкретно - к кабельной технике, и может быть использована для подачи электропитания к погружаемым в скважины электрическим устройствам, работающим в условиях повышенных температур и агрессивных сред.
Известен электрический кабель по патенту Российской Федерации на полезную модель №63595, МПК Н01В 7/00, опубл. 27.05.2007. Кабель содержит три скрученные между собой или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, два слоя пластмассовой изоляции. Поверх второго слоя изоляции наложен дополнительный (защитный) слой изоляции из синтетических лент. На защитный слой наложена подушка под общую броню, а поверх подушки - общая броня из профилированной стальной оцинкованной ленты. Предлагаемый кабель позволяет поднять рабочие температуры, увеличивая тем самым срок эксплуатации кабеля. Однако защитный слой из синтетических лент не обеспечивает достаточную защиту основной изоляции от воздействия скважинной жидкости, что приводит к набуханию, расслоению и растрескиванию изоляции при высоких температурах и, как следствие, к снижению надежности кабеля.
Известен кабель электрический по патенту Российской Федерации на полезную модель №61461, МПК Н01В 7/00, опубл. 27.02.2007, предназначенный для подачи электрической энергии к погружным электродвигателям установок добычи нефти, водоподъема и перекачки жидкостей из шурфов. Кабель содержит три токопроводящие жилы, два слоя изоляции из композиции блоксополимера (сополимера) пропилена с этиленом. Поверх второго слоя изоляции наложена дополнительная изоляция из лент полиэтилентерефталатной пленки для защиты основной изоляции от непосредственного воздействия скважинной жидкости и газового фактора. Кабель имеет также подушку под общую броню и общую броню из профилированной стальной оцинкованной ленты. Дополнительная изоляция из лент полиэтилентерефталатной пленки обладает повышенной прочностью и стойкостью к химическим воздействиям, позволяет увеличить рабочие температуры и повысить срок службы кабеля. Недостатком является то, что основная изоляция из композиции блоксополимера (сополимера) пропилена с этиленом имеет невысокую стойкость к растрескиванию под напряжением.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является электрический кабель для погружных электронасосов по патенту Российской Федерации на полезную модель №62283, МПК Н01В 7/00, опубл. 27.03.2007. Он принят за прототип для обоих вариантов полезной модели. Кабель по патенту №62283 содержит три скрученные между собой или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы. На каждую из жил последовательно наложены два изоляционных слоя, выполненных из силанольносшитого полиэтилена низкого давления. Поверх второго изоляционного слоя нанесен защитный слой из фторопластовой пленки и поливинилхлоридная лента (второй защитный слой изоляции), на которую наложена подушка из лент иглопробивного термоскрепленного полотна. Поверх подушки наложена общая броня из стальной оцинкованной ленты. Стойкость к растрескиванию под напряжением в скважинной среде у основной изоляции из силанольносшитого полиэтилена низкого давления в два раза выше, чем у изоляции кабеля по патенту №62283. Изоляция из силанольносшитого полиэтилена низкого давления имеет более высокий уровень устойчивости к высоким температурам. К достоинствам прототипа следует отнести также наличие двух защитных слоев изоляции у токопроводящих жил. Недостатком прототипа является низкая механическая прочность, низкая термостойкость и низкая стойкость к химическим воздействиям второго защитного слоя изоляции, выполненного из поливинилхлоридной ленты. Это отрицательно сказывается на надежности и сроке службы кабеля.
Перед полезной моделью стоит задача повышения надежности и срока службы электрического кабеля для погружных электронасосов.
Технический результат, позволяющий решить поставленную задачу, заключается в повышении термостойкости, механической прочности и стойкости к химическим воздействиям изоляции токопроводящих жил.
Технический результат и решение поставленной задачи достигаются следующим образом.
По первому варианту заявляемый электрический кабель для погружных электронасосов, как и прототип, содержит три скрученные между собой или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, каждая из которых имеет первый и второй изоляционные слои, выполненные из силанольносшитого полиэтилена низкого давления, два защитных слоя, первый из которых нанесен поверх второго изоляционного слоя и выполнен из фторопластовой пленки, общую подушку под броню и общую броню. В отличие от прототипа второй защитный слой заявляемой полезной модели по первому варианту выполнен из полиэтилентерефталатной пленки.
По второму варианту заявляемый электрический кабель для погружных электронасосов, как и прототип, содержит три скрученные между собой или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, каждая из которых имеет первый и второй изоляционные слои, выполненные из силанольносшитого полиэтилена низкого давления, два защитных слоя, первый из которых нанесен поверх второго изоляционного слоя и выполнен из фторопластовой пленки, общую подушку под броню и общую броню.
В отличие от прототипа каждая токопроводящая жила в заявляемой полезной модель по второму варианту содержит дополнительную эмалево-пленочную или пленочную полиимидно-фторопластовую изоляцию, нанесенную непосредственно на жилу, а второй защитный слой выполнен из полиэтилентерефталатной пленки. Дополнительная эмалево-пленочная или пленочная полиимидно-фторопластовая изоляция имеет толщину не менее 0,02 мм.
В источниках информации не выявлено электрических кабелей для погружных электронасосов, содержащих ту же совокупность существенных признаков, которыми характеризуется полезная модель по первому и по второму вариантам. Это подтверждает новизну полезной модели в обоих вариантах исполнения, которые объединены единым творческим замыслом. Электрический кабель по первому и второму варианту обладает высокой надежностью за счет применения прочных, термостойких материалов, устойчивых к воздействию скважинной жидкости. Дополнительная эмалево-пленочная или пленочная полиимидно-фторопластовая изоляция, нанесенная непосредственно на жилу, в кабеле по второму варианту, имеет хорошую адгезию с токопроводящей жилой и повышает стойкость токопроводящей жилы к воздействию высоких температур и перегрузок.
Сущность полезной модели поясняется на примере кабеля с параллельным расположением токопроводящих жил. На фиг.1 показан кабель с параллельным расположением токопроводящих жил по первому варианту. На фиг.2 - такой же кабель по второму варианту.
Электрический кабель по первому варианту (фиг.1) содержит токопроводящие жилы 1, первый изоляционный слой 2, второй изоляционный слой 3. Оба изоляционных слоя 2, 3 выполнены из силанольносшитого полиэтилена низкого давления. Поверх изоляционного слоя 3 наложен защитный слой 4, который выполнен из фторопластовой пленки с перекрытием 30-50%, и защитный слой 5, выполненный из полиэтилентерефталатной пленки. Кабель содержит подушку 6 под общую броню 7. Подушка 6 выполнена из лент иглопробивного термоскрепленного полотна или других тканевых и/или синтетических лент. Броня 7 выполнена из стальной оцинкованной ленты и имеет ступенчатый пртивозадирный профиль.
По второму варианту (фиг.2) электрический кабель содержит те же элементы, как и по первому варианту: токопроводящие жилы 1, первый изоляционный слой 2, второй изоляционный слой 3, защитный слой 4, защитный слой 5, подушку 6, общую броню 7. Но в отличие от первого варианта на каждую токопроводящую жилу кабеля по второму варианту нанесен дополнительный эмалево-пленочный или пленочный полиимидно-фторопластовый слой изоляции 8, толщиной не менее 0,02 мм.
Изготовление предлагаемого электрического кабеля для погружных электронасосов не вызывает трудностей у специалистов данной области. Изготовление токопроводящих жил 1, наложение изоляции 2, 3, 4, 5, подушки 6 и общей брони 7 производят на серийно выпускаемом для этих целей оборудовании. Для нанесения дополнительного слоя изоляции 8 (фиг.2) на токопроводящие жилы 1 используются эмальагрегаты, осуществляющие отжиг медной жилы, нанесение лакового покрытия, сушку и полимеризацию лакового покрытия.