RU162514U1

RU162514U1 - ELECTRIC CABLE FOR INSTALLATION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMPS

Info

Publication number: RU162514U1
Application number: RU2015149419/07U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Нор; Алексей Николаевич Жужин; Дмитрий Владимирович Новиков; Константин Александрович Звезденков; Дмитрий Александрович Харченко
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-06-10

Abstract

1. Электрический кабель для установок погружных электронасосов, содержащий три токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из полимерной теплостойкой композиции, последовательно расположенные поверх изолированных токопроводящих жил подушку и броню из металлической ленты, отличающийся тем, что изоляция для токопроводящих жил выполнена из экструзионного полифениленсульфида.2. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что изолированные токопроводящие жилы расположены параллельно в одной плоскости.3. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что изолированные токопроводящие жилы скручены.4. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция из экструзионного полифениленсульфида наложена на каждую токопроводящую жилу в один слой.5. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция из экструзионного полифениленсульфида наложена на каждую токопроводящую жилу в несколько слоев.6. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что подушка под броню выполнена из стеклоленты.7. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что подушка под броню выполнена из нетканого полотна из полиэфирных волокон.8. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что подушка под броню выполнена из нетканого полотна или ленты из полифениленсульфида.9. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что подушка под броню выполнена из фторопластовой ленты.10. Электрический кабель по п. 1, отличающийся тем, что броня выполнена из профилированной стальной оцинкованной или коррозионно-стойкой ленты.1. An electric cable for installation of submersible electric pumps, containing three conductive cores, each of which is coated with insulation from a polymer heat-resistant composition, sequentially placed on top of insulated conductive cores, a pillow and armor made of metal tape, characterized in that the insulation for conductive conductors is made of extrusion polyphenylene sulfide. 2. An electric cable according to claim 1, characterized in that the insulated conductive conductors are parallel in the same plane. An electric cable according to claim 1, characterized in that the insulated conductive conductors are twisted. 4. An electric cable according to claim 1, characterized in that the insulation of extrusion polyphenylene sulfide is superimposed on each conductive core in one layer. Electrical cable according to claim 1, characterized in that the insulation of extrusion polyphenylene sulfide is applied to each conductive core in several layers. An electric cable according to claim 1, characterized in that the pillow for the armor is made of glass tape. 7. An electric cable according to claim 1, characterized in that the cushion under the armor is made of a nonwoven fabric made of polyester fibers. An electric cable according to claim 1, characterized in that the cushion for the armor is made of a non-woven fabric or tape made of polyphenylene sulfide. An electric cable according to claim 1, characterized in that the armor cushion is made of fluoroplastic tape. An electric cable according to claim 1, characterized in that the armor is made of profiled galvanized steel or corrosion-resistant tape.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а более конкретно - к конструкциям кабелей для установок погружных электронасосов, предназначенных для подачи электрической энергии к погружным электродвигателям установок добычи нефти из скважин, водоподъема и перекачки жидкостей из шурфов, резервуаров и водоемов.The utility model relates to cable technology, and more specifically to cable designs for submersible electric pump installations designed to supply electrical energy to submersible electric motors of oil production wells, water lifting and pumping liquids from pits, reservoirs and reservoirs.

Известен кабель для погружных нефтяных насосов по патенту на изобретение RU 2359350, МПК Н01В 7/18, опубл. 20.06.2009, который содержит три расположенные в одной плоскости или скрученные изолированные токопроводящие жилы. Токопроводящие жилы покрыты двумя слоями изоляции. Первый слой изоляции выполнен из сшитого полиэтилена. Второй слой изоляции выполнен из блоксополимера пропилена с этиленом и снабжен подслоем иной композиции блоксополимера пропилена с этиленом, стойкой к воздействию ионов меди. Второй слой с подслоем изоляции выполнен монолитным. Поверх изолированных токопроводящих жил наложена защитная подушка в виде обмотки из синтетических лент и броня из оцинкованной или с мельхиоровым покрытием профилированной стальной ленты. Повышенная толщина изоляции и применение подслоя изоляции, стойкого к воздействию ионов меди, предотвращает преждевременное разрушение изоляции и повышает тем самым срок эксплуатации кабеля по RU 2359350. Недостатком указанного кабеля является низкая теплостойкость изоляции (температура размягчения блоксополимера пропилена с этиленом составляет 148°C)Known cable for submersible oil pumps according to the patent for invention RU 2359350, IPC НВВ 7/18, publ. 06/20/2009, which contains three insulated conductive conductors located in the same plane or twisted. Conductors are coated with two layers of insulation. The first layer of insulation is made of cross-linked polyethylene. The second insulation layer is made of a block copolymer of propylene with ethylene and is provided with a sublayer of another composition of a block copolymer of propylene with ethylene that is resistant to copper ions. The second layer with an insulation sublayer is made monolithic. A protective cushion in the form of a winding of synthetic tapes and armor made of galvanized or cupronickel coated profiled steel tape are applied over insulated conductive wires. The increased thickness of the insulation and the use of an insulation sublayer resistant to copper ions prevents premature destruction of the insulation and thereby increases the life of the cable according to RU 2359350. The disadvantage of this cable is the low heat resistance of insulation (the softening temperature of the block copolymer of propylene with ethylene is 148 ° C)

Известна конструкция теплостойкого кабеля марки КФБП-230 для установок погружных электронасосов (ТУ 16.К73.104-2011). Кабель КФБП-230 содержит уложенные параллельно токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из фторполимера (фторопласта). Сверху на изолированные жилы наложены подушка под броню и броня из профилированной стальной оцинкованной ленты. Подушка под броню выполнена в виде обмотки с перекрытием не менее 40% из материала, обеспечивающего защиту изоляции жил от механических воздействий брони при изготовлении кабеля, например из лент фторопласта, или комбинации стеклолент и нетканого полотна, или других равноценных материалов. Предельно допустимая температура нагрева жил кабеля составляет 230°C. По конструкции и температурному индексу кабель марки КФБП-230 является наиболее близким к заявляемому кабелю и принят за прототип полезной модели.The known design of heat-resistant cable brand KFBP-230 for the installation of submersible electric pumps (TU 16.K73.104-2011). KFBP-230 cable contains conductive conductors laid in parallel, each of which is coated with fluoropolymer (fluoroplast) insulation. Above the insulated cores are a cushion for armor and armor made of profiled galvanized steel tape. The pillow for the armor is made in the form of a winding with an overlap of at least 40% of the material that protects the insulation of the cores from the mechanical effects of the armor during the manufacture of the cable, for example, from fluoroplastic tapes, or a combination of glass and non-woven fabric, or other equivalent materials. The maximum permissible temperature for heating the cable conductors is 230 ° C. By design and temperature index cable brand KFBP-230 is the closest to the claimed cable and is taken as a prototype of a utility model.

Недостатком кабеля марки КФБП-230 является низкая короностойкость фторопластовой изоляции. В связи с этим данная конструкция не может быть использована для питания электрических двигателей, управление которых осуществляется с помощью преобразователей частоты. В настоящее время данный тип двигателей установок погружных электронасосов широко применяется в нефтяной промышленности.The disadvantage of the cable brand KFBP-230 is the low corona resistance of fluoroplastic insulation. In this regard, this design cannot be used to power electric motors, which are controlled by frequency converters. Currently, this type of motors for submersible electric pump installations is widely used in the oil industry.

Задача полезной модели состоит в том, чтобы одновременно с обеспечением повышенной теплостойкости и надежной работы кабеля в условиях многофакторного агрессивного воздействия скважинной среды повысить короностойкость его изоляции и тем самым расширить область применения кабеля за счет использования его для установок погружных электронасосов, управление электродвигателей которых осуществляется с помощью преобразователей частоты,The objective of the utility model is to simultaneously increase the heat resistance of the cable and increase the heat resistance and reliable operation of the cable in the presence of multifactor aggressive effects of the borehole environment and thereby expand the scope of the cable by using it for submersible electric pump installations, the electric motors of which are controlled by frequency converters

Технический результат заключается в повышении надежности кабеля при эксплуатации и повышении его срока службы.The technical result consists in increasing the reliability of the cable during operation and increasing its service life.

Задача и технический результат достигаются следующим образом.The task and the technical result are achieved as follows.

Электрический кабель для установок погружных электронасосов, как и прототип, содержит три токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из полимерной теплостойкой композиции, и последовательно расположенные поверх изолированных токопроводящих жил подушку и броню из металлической ленты.The electric cable for the installation of submersible electric pumps, like the prototype, contains three conductive cores, each of which is coated with insulation from a polymer heat-resistant composition, and a pillow and armor made of metal tape are arranged sequentially on top of insulated conductive cores.

В отличие от прототипа в заявляемом кабеле изоляция для токопроводящих жил выполнена из экструзионного полифениленсульфида.In contrast to the prototype, the claimed cable insulation for conductive conductors is made of extrusion polyphenylene sulfide.

Токопроводящие жилы в заявляемом кабеле могут быть расположены параллельно в одной плоскости или скручены.Conductors in the inventive cable can be parallel to one plane or twisted.

Изоляция из экструзионного полифениленсульфида может быть наложена на токопроводящие жилы в один слой или в несколько слоев. Подушка под броню может быть выполнена из стеклоленты, или из нетканого полотна из полиэфирных волокон, или из нетканого полотна или ленты из полифениленсульфида, или из фторопластовой ленты, или комбинации указанных материалов. Броня преимущественно выполнена из профилированной стальной оцинкованной ленты или ленты из коррозионно-стойкой стали.Polyphenylene sulfide extrusion insulation can be applied to conductive wires in one layer or in several layers. The armor cushion can be made of glass tape, or of a non-woven fabric made of polyester fibers, or of a non-woven fabric or tape made of polyphenylene sulfide, or a fluoroplastic tape, or a combination of these materials. The armor is mainly made of profiled galvanized steel tape or tape made of corrosion-resistant steel.

Полифениленсульфид обладает высокой прочностью, является одним из наиболее теплостойких термопластов. К тому же полифениленсульфид обладает высокой химической стойкостью, не растворим ни в одном из известных химических растворителей. Он огнестоек и имеет низкий уровень водопоглощения. Экструзионный полифениленсульфид обладает короностойкими изоляционными свойствами, что обеспечивает работу электрических двигателей установок погружных электронасосов, управление которых осуществляется с помощью преобразователей частоты. Высокие диэлектрические свойства полифениленсульфида во всем диапазоне температур эксплуатации и при различной влажности способствуют надежной работе указанных установок.Polyphenylene sulfide has high strength, is one of the most heat-resistant thermoplastics. In addition, polyphenylene sulfide has a high chemical resistance, is not soluble in any of the known chemical solvents. It is fire resistant and has a low level of water absorption. Extrusion polyphenylene sulfide has corona-resistant insulating properties, which ensures the operation of electric motors of submersible electric pumps, which are controlled by frequency converters. High dielectric properties of polyphenylene sulfide in the entire range of operating temperatures and at different humidity contribute to the reliable operation of these plants.

Полезная модель соответствует критерию «новизна», поскольку в известных информационных источниках не обнаружено кабелей, имеющих ту же совокупность существенных признаков, как у заявляемой полезной модели.The utility model meets the criterion of "novelty", since no cables are found in known information sources that have the same set of essential features as the claimed utility model.

Конструкция электрического кабеля поясняется чертежом, на котором изображено поперечное сечение кабеля с параллельным расположением токопроводящих жил.The design of the electric cable is illustrated by the drawing, which shows a cross section of a cable with a parallel arrangement of conductive conductors.

Электрический кабель содержит три токопроводящие жилы 1. Каждая из токопроводящих жил 1 имеет изоляцию 2. Изолированные токопроводящие жилы могут быть уложены параллельно или скручены между собой. Поверх изоляции 2 наложена подушка 3 и общая броня 4. Подушка 3 выполнена из материала, обеспечивающего защиту изоляции 2 токопроводящих жил 1 от механических воздействий брони 4 при изготовлении кабеля, а именно: из нетканого полотна из полиэфирных волокон, или из нетканого полотна или ленты из полифениленсульфида, или из стеклоленты. Указанные частные случаи не исключают применение и иных вариантов. Возможно выполнение подушки в любой комбинации из указанных материалов из лент или общей оболочки. Броня 4 преимущественно выполняется из профилированной ленты оцинкованной стали или коррозионно-стойкой стали.The electric cable contains three conductive conductors 1. Each of conductive conductors 1 has insulation 2. Insulated conductive conductors can be laid in parallel or twisted together. Cushion 3 and general armor 4 are placed on top of insulation 2. Cushion 3 is made of a material that protects the insulation of 2 conductive wires 1 from the mechanical effects of armor 4 in the manufacture of the cable, namely, from a non-woven fabric made of polyester fibers, or from a non-woven fabric or tape made of polyphenylene sulfide, or from glass tape. These particular cases do not exclude the use of other options. It is possible to make a pillow in any combination of these materials from tapes or a common casing. Armor 4 is predominantly made of profiled galvanized steel tape or corrosion-resistant steel.

Заявляемый электрический кабель соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку он может быть многократно произведен и использован по своему назначению с достижением указанного технического результата. Изготовление кабеля не вызывает трудностей у специалистов данной области. Все используемые в конструкции кабеля материалы являются известными и промышленно выпускаемыми. Изготовление кабеля осуществляется на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности и используемых в производстве электрических кабелей.The inventive electrical cable meets the criterion of "industrial applicability", since it can be repeatedly produced and used for its intended purpose with the achievement of the specified technical result. The manufacture of cable does not cause difficulties for specialists in this field. All materials used in the construction of the cable are known and commercially available. Cable manufacture is carried out on the basis of well-known equipment, materials and technologies existing in the cable industry and used in the manufacture of electric cables.

Claims

1. An electric cable for installation of submersible electric pumps, containing three conductive cores, each of which is coated with insulation from a polymer heat-resistant composition, sequentially placed on top of insulated conductive cores, a pillow and armor made of metal tape, characterized in that the insulation for conductive conductors is made of extrusion polyphenylene sulfide.

2. An electric cable according to claim 1, characterized in that the insulated conductive conductors are parallel in the same plane.

3. The electric cable according to claim 1, characterized in that the insulated conductive conductors are twisted.

4. The electric cable according to claim 1, characterized in that the insulation of extrusion polyphenylene sulfide is applied to each conductive core in one layer.

5. An electric cable according to claim 1, characterized in that the insulation of extrusion polyphenylene sulfide is applied to each conductive core in several layers.

6. The electric cable according to claim 1, characterized in that the pillow for the armor is made of glass tape.

7. The electric cable according to claim 1, characterized in that the cushion under the armor is made of a nonwoven fabric made of polyester fibers.

8. The electric cable according to claim 1, characterized in that the cushion for the armor is made of non-woven fabric or tape made of polyphenylene sulfide.

9. An electric cable according to claim 1, characterized in that the armor cushion is made of fluoroplastic tape.

10. The electric cable according to claim 1, characterized in that the armor is made of profiled galvanized steel or corrosion-resistant tape.