一種抗油圓形潛油泵電纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抗油圓形潛油泵電纜,由三根導線、三個可彎曲填充管和環形支撐芯構成的纜芯;每根導線包括位于中部的導體以及依次包覆在導體外部的半導電屏蔽層、絕緣層、和單面鋁塑復合帶,單面鋁塑復合帶的塑料層朝內金屬層朝外,環形支撐芯采用高分子材料制成且外周封閉,其中縱向布置多根細鋼絲;三根導線平行縱置在環形支撐芯內并緊靠環形支撐芯的內周,三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導線之間并緊靠相鄰兩根導線以及環形支撐芯的內周;在所述纜芯外部包覆護套層,所述纜芯與護套層之間設有潤滑層,護套層外部包覆鎧裝層。本實用新型提出的抗油圓形潛油泵電纜,結構緊湊、耐高溫、磁場平衡性好、抗油性能優異。
【專利說明】一種抗油圓形潛油泵電纜
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電纜領域,尤其涉及一種抗油圓形潛油泵電纜。
【背景技術】
[0002] 潛油泵電纜作為潛油電泵機組輸送電能的通路部分,長期工作在高溫、高壓和具 有腐蝕性氣體的環境中。為使電泵機組長期正常運行,要求閾值相配套的前有電纜具有較 高的電氣性能:耐高溫、高壓和耐腐蝕。因此前有電纜與普通動力電纜相比,除了具有相同 的絕緣性之外,還具有適應油井井下運行的特殊性,主要表現在結構和絕緣材料與通用的 動力電纜不同。
[0003] 潛油泵電力電纜按形狀可分為圓形和扁形兩種。受油井套管狹小空間的限制,通 常潛油泵電力電纜以扁形為主。由于扁形電纜是非對稱結構,當電力傳輸時,因磁場的不平 衡而產生的電磁感應會引起磁滯損耗,使電纜發熱。因此,當油井套管尺寸允許的情況下 宜采用圓形電纜。
[0004] 油井環境尤其對電纜的抗油性要求較高,一般的圓形潛油泵電纜結構穩定較差, 電力傳輸時,因磁場的不平衡而產生的電磁感應會引起磁滯損耗,使電纜發熱,使用壽命 短。同時,電纜在油井井下運行時,油氣易于侵入纜芯內部,對電纜壽命造成影響。如何制 造一種結構穩定、抗油性優異,且耐高溫的潛油泵電纜,已成為本領域技術人員亟待解決的 技術問題。 實用新型內容
[0005] 為了解決【背景技術】中存在的技術問題,本實用新型提出了一種抗油圓形潛油泵電 纜,其結構緊湊、耐高溫、抗油性能優異,能夠長期在油井環境下安全使用。
[0006] 本實用新型提出的一種抗油圓形潛油泵電纜,由三根導線、三個可彎曲填充管和 環形支撐芯構成的纜芯;每根導線包括位于中部的導體以及依次包覆在導體外部的半導電 屏蔽層、絕緣層、和單面鋁塑復合帶,單面鋁塑復合帶的塑料層朝內金屬層朝外,環形支撐 芯采用高分子材料制成且外周封閉,且內部縱向布置多根細鋼絲;三根導線平行縱置在環 形支撐芯內并緊靠環形支撐芯的內周,三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導線之間并 緊靠相鄰兩根導線以及環形支撐芯的內周;在所述纜芯外部包覆護套層,所述纜芯與護套 層之間設有潤滑層,護套層外部包覆鎧裝層。
[0007] 優選地,可彎曲填充管采用彈性材料制成。
[0008] 優選地,環形支撐芯采用氯化聚乙烯復合材料制成。
[0009] 優選地,填充管內部充入冷卻劑或防腐劑。
[0010] 優選地,填充管內部設有信號線。
[0011] 優選地,潤滑層采用薄鋁粉層制成。
[0012] 優選地,鎧裝層為316L型不銹鋼帶聯鎖鎧裝層。
[0013] 本實用新型中,在電纜內部設置采用熱塑性彈性體材料制成的環形支撐芯,環形 支撐芯外周封閉且其中縱向布置多根細鋼絲,三根導線平行縱置在環形支撐芯內,并且三 個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導線之間。在上述結構布置方式中,一方面,環形支 撐芯和可彎曲填充管的設置使導線固定,纜芯內部結構穩定,另一方面,環形支撐芯外周封 閉,防止外部油氣侵入纜芯內部,保證了電纜的耐油防水性能,延長了電纜的使用壽命,再 一方面,環形支撐芯和填充管均采用彈性材料制成,并且環形支撐芯內部縱向布置多根細 鋼絲,不影響電纜的柔韌性的同時,增強了電纜的機械性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型提出一種抗油圓形潛油泵電纜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 如圖1所示,圖1為本實用新型提出的一種抗油圓形潛油泵電纜的結構示意圖。 [0016] 參照圖1,本實用新型提出的一種抗油圓形潛油泵電纜,包括由三根導線1、三個 可彎曲填充管2和環形支撐芯3構成的纜芯;
[0017] 導線1包括位于中部的導體11,導體11由多根鍍錫銅絲絞合而成,導體11外部 包覆半導電屏蔽層12,半導體屏蔽層12外部包覆絕緣層13,絕緣層13外部包覆單面鋁塑 復合帶14,單面鋁塑復合帶14的塑料層朝內鋁金屬層朝外;彈性填充管2采用彈性材料制 成,其直徑小于導線1的直徑;
[0018] 環形支撐芯3采用熱塑性彈性體材料制成且外周封閉,其中縱向布置多根細鋼絲 30 〇
[0019] 在導線和信號線的布置過程中,三根導線1平行縱置在環形支撐芯3內并緊靠環 形支撐芯3的內周,三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導線1之間并緊靠相鄰兩根導 線以及環形支撐芯3的內周;纜芯結構緊湊,屏蔽性能好。
[0020] 在纜芯外部包覆護套層5,纜芯與護套層5之間設有薄鋁粉層4,護套層5外部包 覆鎧裝層6,鎧裝層6為316L型不銹鋼帶聯鎖鎧裝層。
[0021] 在本實施例中,在電纜內部設置采用熱塑性彈性體材料制成的環形支撐芯3,環形 支撐芯3外周封閉且內部縱向布置多根細鋼絲30,三根導線1平行縱置在環形支撐芯3內, 并且三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導線1之間。在上述結構布置方式中,一方面, 環形支撐芯3和彈性填充管2的設置使導線1固定,纜芯內部結構穩定,另一方面,環形支 撐芯3外周封閉,防止外部油氣侵入纜芯內部,保證了電纜的耐油防水性能,延長了電纜的 使用壽命,再一方面,環形支撐芯3和彈性填充管2均采用彈性材料制成,并且環形支撐芯 3內部縱向布置多根細鋼絲30,不影響電纜的柔韌性的同時,增強了電纜的機械性能。
[0022] 在具體結構設計中,三根導線1平行縱置在環形支撐芯3內并緊靠環形支撐芯3 的內周,三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導線1之間并緊靠相鄰兩根導線以及環形 支撐芯3的內周,環形支撐芯3和三個彈性填充管2將三根導線1固定在纜芯中,提高電纜 內空間的利用效率,使得纜芯結構緊湊而穩定;在電纜受到外力時,環形支撐芯3和彈性填 充管2起到保護導線的作用;導線在纜芯內呈品字形布置,使纜芯內產生的電磁場均勻分 布,相互干擾小,電磁兼容性好。
[0023] 在導線1的導體11和絕緣層13之間設置半導電屏蔽層12,目的是防止導體11和 絕緣層13之間的間隙,保證導體11的金屬等電位并且與絕緣層13的絕緣材料良好接觸, 從而避免導體11與絕緣層13表面產生局部放電,并且半導體屏蔽層12均勻電場分布以及 抑制導體11的金屬與絕緣層13的絕緣材料表面電暈的產生,保證了電纜高載流的穩定。
[0024] 在每根導線1的絕緣層13外部包覆單面鋁塑復合帶14,并且單面鋁塑復合帶14 的鋁金屬層朝外塑料層朝內,在電纜工作時,其防止外部油氣侵入導線內部。同時,當在彈 性填充管2內充入冷卻液時,冷卻液從內部冷卻纜芯,此時,單面鋁塑復合帶14的鋁金屬層 在纜芯內形成高效導熱通路,使纜芯內部環境溫度均衡,從而降低導線和信號線的工作環 境溫度的效果;可替換地,當在彈性填充管2內設置信號線時,實現電纜的復合傳輸,此時, 單面鋁塑復合帶14的鋁金屬層為每個導線和信號線形成單獨屏蔽,起到屏蔽導線和信號 線之間電磁波干擾的作用,實現對電纜的電磁波屏蔽性能。
[0025] 纜芯和護套層5之間設有薄鋁粉層4,使得纜芯與外部護套層5之間十分潤滑,當 外部鎧裝層6和護套層5受到外部扭力時,保護纜芯,同時當外部鎧裝層6和護套層5受到 破壞時,便于其從纜芯剝離。
[0026] 鎧裝層6采用316L型不銹鋼帶連鎖鎧裝工藝,起著縱向受力作用,同時對護套層 5起著關鍵的保護作用,提高了電纜使用中的防銹、抗拉、彎曲性能;并且316L型不銹鋼帶 連鎖鎧裝層6起到電纜總屏蔽層的作用,為纜芯屏蔽外部電磁波的干擾。
[0027] 優選地,環形支撐芯3采用的氯化聚乙烯復合材料按質量份數包括下列組分: 40?50份氯化聚乙烯、15?30份滑石粉、20?30份輕質碳酸興、10?20份碳纖維、10? 20份導電炭黑、5?8份三烯丙基異氰脲酸酯、5?8份過氧化二異丙苯、2?4份PE蠟、 1?3份抗氧劑1010 ;具體地,其組分和含量如下:50份氯化聚乙烯、15份滑石粉、25份輕 質碳酸鈣、17份碳纖維、17份導電炭黑、6份三烯丙基異氰脲酸酯、7份過氧化二異丙苯、3份 PE蠟、2份抗氧劑1010。
[0028] 環形支撐芯3作為內部導線1支撐保護體,通過采用上述原料組分的氯化聚乙烯 復合材料制成,可以具有耐油防水、高強度、抗老化、絕緣的性能,可以延長電纜在油井環境 下的使用壽命。其中,輕質碳酸鈣和碳纖維的添加增強復合材料的硬度和機械性能;導電炭 黑的加入,可提高復合材料的抗靜電性,改進電纜在油井環境中工作的安全性。
[0029] 以上所述,僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】,但本實用新型的保護范圍并不 局限于此,任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,根據本實用 新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本實用新型的保護范 圍之內。
【權利要求】
1. 一種抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,由三根導線(1)、三個可彎曲填充管(2)和 環形支撐芯(3)構成的纜芯;每根導線(1)包括位于中部的導體(11)以及依次包覆在導 體(11)外部的半導電屏蔽層(12)、絕緣層(13)、和單面鋁塑復合帶(14),單面鋁塑復合帶 (14)的塑料層朝內金屬層朝外,環形支撐芯(3)采用高分子材料制成且外周封閉,且內部縱 向布置多根細鋼絲(30 );三根導線(1)平行縱置在環形支撐芯(3 )內并緊靠環形支撐芯(3 ) 的內周,三根可彎曲填充管(2 )分別縱置在相鄰兩根導線(1)之間并緊靠相鄰兩根導線(1) 以及環形支撐芯(3)的內周;在所述纜芯外部包覆護套層(5),所述纜芯與護套層(5)之間 設有潤滑層(4),護套層(5 )外部包覆鎧裝層(6 )。
2. 根據權利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,可彎曲填充管(2)采用彈 性材料制成。
3. 根據權利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,環形支撐芯(3)采用氯化 聚乙烯復合材料制成。
4. 根據權利要求1-3任一項所述的抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,填充管(2)內部 充入冷卻劑或防腐劑。
5. 根據權利要求1-3任一項所述的抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,填充管(2)內部 設有信號線。
6. 根據權利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,潤滑層(4)采用薄鋁粉層 制成。
7. 根據權利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜,其特征在于,鎧裝層(6)為316L型不 銹鋼帶聯鎖鎧裝層。
【文檔編號】H01B7/28GK203850028SQ201420119967
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】魏金春, 彭群, 朱立春, 王冠云 申請人:安徽海容電纜有限公司