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(dǎo)線、三個可彎曲填充管和環(huán)形支撐芯構(gòu)成的纜芯；每根導(dǎo)線包括位于中部的導(dǎo)體以及依次包覆在導(dǎo)體外部的半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、和單面鋁塑復(fù)合帶，單面鋁塑復(fù)合帶的塑料層朝內(nèi)金屬層朝外，環(huán)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(xì)鋼絲；三根導(dǎo)線平行縱置在環(huán)形支撐芯內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯的內(nèi)周，三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線之間并緊靠相鄰兩根導(dǎo)線以及環(huán)形支撐芯的內(nèi)周；在所述纜芯外部包覆護(hù)套層，所述纜芯與護(hù)套層之間設(shè)有潤滑層，護(hù)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(jié)構(gòu)緊湊、耐高溫、磁場平衡性好、抗油性能優(yōu)異。
【專利說明】一種抗油圓形潛油泵電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種抗油圓形潛油泵電纜。

【背景技術(shù)】
[0002] 潛油泵電纜作為潛油電泵機(jī)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(huán)境中。為使電泵機(jī)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(yīng)油井井下運行的特殊性，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，當(dāng)電力傳輸時，因磁場的不平 衡而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會引起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱。因此，當(dāng)油井套管尺寸允許的情況下 宜采用圓形電纜。
[0004] 油井環(huán)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定較差， 電力傳輸時，因磁場的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會引起磁滯損耗，使電纜發(fā)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(nèi)部，對電纜壽命造成影響。如何制 造一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗油性優(yōu)異，且耐高溫的潛油泵電纜，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的 技術(shù)問題。 實用新型內(nèi)容
[0005] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種抗油圓形潛油泵電 纜，其結(jié)構(gòu)緊湊、耐高溫、抗油性能優(yōu)異，能夠長期在油井環(huán)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(dǎo)線、三個可彎曲填充管和 環(huán)形支撐芯構(gòu)成的纜芯；每根導(dǎo)線包括位于中部的導(dǎo)體以及依次包覆在導(dǎo)體外部的半導(dǎo)電 屏蔽層、絕緣層、和單面鋁塑復(fù)合帶，單面鋁塑復(fù)合帶的塑料層朝內(nèi)金屬層朝外，環(huán)形支撐 芯采用高分子材料制成且外周封閉，且內(nèi)部縱向布置多根細(xì)鋼絲；三根導(dǎo)線平行縱置在環(huán) 形支撐芯內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯的內(nèi)周，三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線之間并 緊靠相鄰兩根導(dǎo)線以及環(huán)形支撐芯的內(nèi)周；在所述纜芯外部包覆護(hù)套層，所述纜芯與護(hù)套 層之間設(shè)有潤滑層，護(hù)套層外部包覆鎧裝層。
[0007] 優(yōu)選地，可彎曲填充管采用彈性材料制成。
[0008] 優(yōu)選地，環(huán)形支撐芯采用氯化聚乙烯復(fù)合材料制成。
[0009] 優(yōu)選地，填充管內(nèi)部充入冷卻劑或防腐劑。
[0010] 優(yōu)選地，填充管內(nèi)部設(shè)有信號線。
[0011] 優(yōu)選地，潤滑層采用薄鋁粉層制成。
[0012] 優(yōu)選地，鎧裝層為316L型不銹鋼帶聯(lián)鎖鎧裝層。
[0013] 本實用新型中，在電纜內(nèi)部設(shè)置采用熱塑性彈性體材料制成的環(huán)形支撐芯，環(huán)形 支撐芯外周封閉且其中縱向布置多根細(xì)鋼絲，三根導(dǎo)線平行縱置在環(huán)形支撐芯內(nèi)，并且三 個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線之間。在上述結(jié)構(gòu)布置方式中，一方面，環(huán)形支 撐芯和可彎曲填充管的設(shè)置使導(dǎo)線固定，纜芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，另一方面，環(huán)形支撐芯外周封 閉，防止外部油氣侵入纜芯內(nèi)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(huán)形支撐芯和填充管均采用彈性材料制成，并且環(huán)形支撐芯內(nèi)部縱向布置多根細(xì) 鋼絲，不影響電纜的柔韌性的同時，增強(qiáng)了電纜的機(jī)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(dǎo)線1、三個 可彎曲填充管2和環(huán)形支撐芯3構(gòu)成的纜芯；
[0017] 導(dǎo)線1包括位于中部的導(dǎo)體11，導(dǎo)體11由多根鍍錫銅絲絞合而成，導(dǎo)體11外部 包覆半導(dǎo)電屏蔽層12,半導(dǎo)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(fù)合帶14,單面鋁塑復(fù)合帶14的塑料層朝內(nèi)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(dǎo)線1的直徑；
[0018] 環(huán)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(xì)鋼絲 30 〇
[0019] 在導(dǎo)線和信號線的布置過程中，三根導(dǎo)線1平行縱置在環(huán)形支撐芯3內(nèi)并緊靠環(huán) 形支撐芯3的內(nèi)周，三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線1之間并緊靠相鄰兩根導(dǎo) 線以及環(huán)形支撐芯3的內(nèi)周；纜芯結(jié)構(gòu)緊湊，屏蔽性能好。
[0020] 在纜芯外部包覆護(hù)套層5,纜芯與護(hù)套層5之間設(shè)有薄鋁粉層4,護(hù)套層5外部包 覆鎧裝層6,鎧裝層6為316L型不銹鋼帶聯(lián)鎖鎧裝層。
[0021] 在本實施例中，在電纜內(nèi)部設(shè)置采用熱塑性彈性體材料制成的環(huán)形支撐芯3，環(huán)形 支撐芯3外周封閉且內(nèi)部縱向布置多根細(xì)鋼絲30,三根導(dǎo)線1平行縱置在環(huán)形支撐芯3內(nèi)， 并且三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線1之間。在上述結(jié)構(gòu)布置方式中，一方面， 環(huán)形支撐芯3和彈性填充管2的設(shè)置使導(dǎo)線1固定，纜芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，另一方面，環(huán)形支 撐芯3外周封閉，防止外部油氣侵入纜芯內(nèi)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(huán)形支撐芯3和彈性填充管2均采用彈性材料制成，并且環(huán)形支撐芯 3內(nèi)部縱向布置多根細(xì)鋼絲30,不影響電纜的柔韌性的同時，增強(qiáng)了電纜的機(jī)械性能。
[0022] 在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，三根導(dǎo)線1平行縱置在環(huán)形支撐芯3內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯3 的內(nèi)周，三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線1之間并緊靠相鄰兩根導(dǎo)線以及環(huán)形 支撐芯3的內(nèi)周，環(huán)形支撐芯3和三個彈性填充管2將三根導(dǎo)線1固定在纜芯中，提高電纜 內(nèi)空間的利用效率，使得纜芯結(jié)構(gòu)緊湊而穩(wěn)定；在電纜受到外力時，環(huán)形支撐芯3和彈性填 充管2起到保護(hù)導(dǎo)線的作用；導(dǎo)線在纜芯內(nèi)呈品字形布置，使纜芯內(nèi)產(chǎn)生的電磁場均勻分 布，相互干擾小，電磁兼容性好。
[0023] 在導(dǎo)線1的導(dǎo)體11和絕緣層13之間設(shè)置半導(dǎo)電屏蔽層12,目的是防止導(dǎo)體11和 絕緣層13之間的間隙，保證導(dǎo)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(dǎo)體11與絕緣層13表面產(chǎn)生局部放電，并且半導(dǎo)體屏蔽層12均勻電場分布以及 抑制導(dǎo)體11的金屬與絕緣層13的絕緣材料表面電暈的產(chǎn)生，保證了電纜高載流的穩(wěn)定。
[0024] 在每根導(dǎo)線1的絕緣層13外部包覆單面鋁塑復(fù)合帶14,并且單面鋁塑復(fù)合帶14 的鋁金屬層朝外塑料層朝內(nèi)，在電纜工作時，其防止外部油氣侵入導(dǎo)線內(nèi)部。同時，當(dāng)在彈 性填充管2內(nèi)充入冷卻液時，冷卻液從內(nèi)部冷卻纜芯，此時，單面鋁塑復(fù)合帶14的鋁金屬層 在纜芯內(nèi)形成高效導(dǎo)熱通路，使纜芯內(nèi)部環(huán)境溫度均衡，從而降低導(dǎo)線和信號線的工作環(huán) 境溫度的效果；可替換地，當(dāng)在彈性填充管2內(nèi)設(shè)置信號線時，實現(xiàn)電纜的復(fù)合傳輸，此時， 單面鋁塑復(fù)合帶14的鋁金屬層為每個導(dǎo)線和信號線形成單獨屏蔽，起到屏蔽導(dǎo)線和信號 線之間電磁波干擾的作用，實現(xiàn)對電纜的電磁波屏蔽性能。
[0025] 纜芯和護(hù)套層5之間設(shè)有薄鋁粉層4,使得纜芯與外部護(hù)套層5之間十分潤滑，當(dāng) 外部鎧裝層6和護(hù)套層5受到外部扭力時，保護(hù)纜芯，同時當(dāng)外部鎧裝層6和護(hù)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(hù)套層 5起著關(guān)鍵的保護(hù)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(yōu)選地，環(huán)形支撐芯3采用的氯化聚乙烯復(fù)合材料按質(zhì)量份數(shù)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(zhì)碳酸興、10?20份碳纖維、10? 20份導(dǎo)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(zhì)碳酸鈣、17份碳纖維、17份導(dǎo)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(huán)形支撐芯3作為內(nèi)部導(dǎo)線1支撐保護(hù)體，通過采用上述原料組分的氯化聚乙烯 復(fù)合材料制成，可以具有耐油防水、高強(qiáng)度、抗老化、絕緣的性能，可以延長電纜在油井環(huán)境 下的使用壽命。其中，輕質(zhì)碳酸鈣和碳纖維的添加增強(qiáng)復(fù)合材料的硬度和機(jī)械性能；導(dǎo)電炭 黑的加入，可提高復(fù)合材料的抗靜電性，改進(jìn)電纜在油井環(huán)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(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，由三根導(dǎo)線（1)、三個可彎曲填充管（2)和 環(huán)形支撐芯（3)構(gòu)成的纜芯；每根導(dǎo)線（1)包括位于中部的導(dǎo)體（11)以及依次包覆在導(dǎo) 體（11)外部的半導(dǎo)電屏蔽層（12)、絕緣層（13)、和單面鋁塑復(fù)合帶（14)，單面鋁塑復(fù)合帶 (14)的塑料層朝內(nèi)金屬層朝外，環(huán)形支撐芯（3)采用高分子材料制成且外周封閉，且內(nèi)部縱 向布置多根細(xì)鋼絲（30 );三根導(dǎo)線（1)平行縱置在環(huán)形支撐芯（3 )內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯（3 ) 的內(nèi)周，三根可彎曲填充管（2 )分別縱置在相鄰兩根導(dǎo)線（1)之間并緊靠相鄰兩根導(dǎo)線（1) 以及環(huán)形支撐芯（3)的內(nèi)周；在所述纜芯外部包覆護(hù)套層（5)，所述纜芯與護(hù)套層（5)之間 設(shè)有潤滑層（4)，護(hù)套層（5 )外部包覆鎧裝層（6 )。
2. 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，環(huán)形支撐芯（3)采用氯化 聚乙烯復(fù)合材料制成。
4. 根據(jù)權(quán)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(nèi)部 充入冷卻劑或防腐劑。
5. 根據(jù)權(quán)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(nèi)部 設(shè)有信號線。
6. 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(lián)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(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)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