Электрический кабель

Предложение относится к кабельной промышленности и может быть применено при изготовлении кабелей, в частности, плоских, включающих помимо токопроводящих жил оптический модуль. Техническим результатом является упрощение конструкции электрического кабеля при сохранении достаточной защиты оптического модуля - оптического волокна от внешнего воздействия высоких давлений и температур, присутствующих, например, в скважинах с тяжелыми термобарическими условиями. Сущность - электрический кабель содержит уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и заключенные в ленточную броню. Оптический модуль в кабеле проложен в пространстве между жилами и представляет собой оптическое волокно, покрытое прилегающей к нему защитной оболочкой из слоя металлизации. Снаружи защитная оболочка охвачена оплеткой из стеклонити. Кольцевой зазор между оплеткой и наружной герметичной металлической трубкой заполнен наполнителем - инертным газом. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предложение относится к кабельной промышленности и может быть применено при изготовлении кабелей, в частности, плоских, включающих помимо токопроводящих жил оптический модуль.

Известен кабель силовой, содержащий три токопроводящие металлические жилы равного сечения, каждая из которых изолирована полимерным материалом, изолированные жилы скручены в сердечник, по скрученным изолированным жилам наложена поясная изоляция из полимерного материала методом экструзии с одновременным заполнением промежутков между жилами или методом обмотки или экструзии с заполнением между жилами жгутами из полимерного или волокнистого материала, по поясной изоляции наложен электропроводящий экран, выпрессованный или наложенный обмоткой из электропроводящего материала, поверх электропроводящего экрана наложен металлический экран, по металлическому экрану наложен разделительный слой из полимерного или/и волокнистого материала, поверх разделительного слоя наложена броня из стали или оцинкованной стали и защитный шланг (оболочка) из полимерного материала, наложенный методом экструзии, допускается отсутствие брони, отличающийся тем, что в конструкции кабеля изолированные жилы скручены в сердечник вокруг оптических модулей, каждый из которых представляет собой волоконный световод (RU87040.29.09.2009).

Недостатком известного кабеля является сложная его конструкция при недостаточности защиты оптического модуля - волоконного световода от внешнего воздействия высоких температур и давлений, например, при использовании в скважинах. Кроме того, кабель выполнен круглым в поперечном сечении, что затрудняет его использование совместно со скважинным оборудованием.

Известен кабель, содержащий множество пучков проводов, в котором, по меньшей мере, один пучок проводов содержит металлические провода, имеющие профиль «замкового камня арки» (профиль сектора кольца), которые образуют канал, стойкий к смятию, причем упомянутый канал окружает, по меньшей мере, одно оптическое волокно, расположенное по центру, и, по меньшей мере, один заполнитель пустот; и полимерный изоляционный материал, размещенный вокруг упомянутого канала, стойкого к смятию, по меньшей мере, один из упомянутых пучков проводов дополнительно содержит рубашку-обшивку, размещенную вокруг внешней периферии упомянутого полимерного изолирующего материала (RU2006145026, 2008).

Недостатком известного кабеля является сложная его конструкция при недостаточности защиты оптического модуля - оптического волокна (волоконного световода) от внешнего воздействия высоких давлений и температур, присутствующих, например, в скважинах с тяжелыми термобарическими условиями. Кроме того, кабель выполнен круглым в поперечном сечении, что затрудняет его использование совместно со скважинным оборудованием.

Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога электрический кабель, содержащий уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из пластмассы или резины и заключенные в коррозионо-стойкую ленточную броню, при этом в пространствах между жилами проложен оптический модуль, представляющий собой пучок оптико-волоконных световодов, помещенных внутри полимерной оболочки (RU74004, 2008).

Недостатком известного кабеля является сложная его конструкция при недостаточности защиты оптического модуля - оптического волокна (волоконного световода) от внешнего воздействия высоких давлений и температур, присутствующих, например, в скважинах с тяжелыми термобарическими условиями. Кроме того, кабель выполнен круглым в поперечном сечении, что затрудняет его использование совместно со скважинным оборудованием.

Задачей полезной модели является создание такой конструкции плоского электрического кабеля с оптическим модулем, которая бы позволяла использовать его в тяжелых термобарических скважинных условиях.

Техническим результатом предложения является упрощение конструкции электрического кабеля при сохранении достаточной защиты оптического модуля - оптического волокна (волоконного световода) от внешнего воздействия высоких давлений и температур, присутствующих, например, в скважинах с тяжелыми термобарическими условиями.

Задача решается и технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле, содержащем уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и заключенные в ленточную броню, и оптический модуль, проложенный в пространстве между жилами, согласно предложения оптический модуль представляет собой, по крайней мере, одно оптическое волокно, покрытое прилегающей к оптическому волокну защитной оболочкой из слоя металлизации, охваченного оплеткой из стеклонити и размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем - инертным газом.

Способствует достижению технического результата то, что:

- в конкретном примере токопроводящие жилы покрыты изоляцией из термостойкого полимера;

- ленточная броня выполнена коррозионо-стойкой, слой металлизации - из меди, причем толщина слоя металлизации составляет несколько десятков микрометров;

- в качестве инертного газа использован аргон, который находится под давлением примерно 1 атм.

Предпочтительно, чтобы герметичная металлическая трубка была выполнена из нержавеющей стали.

Толщина стенки герметичной металлической трубки, обычно, составляет около 1 мм.

Герметичная металлическая трубка может состоять из сваренных между собой отрезков цельнотянутых трубок.

На фиг.1 показан электрический кабель, поперечное сечение: на фиг.2 - оптический модуль, поперечное сечение.

Электрический кабель содержит уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы 1, покрытые изоляцией 2 и заключенные в ленточную броню 3. Оптический модуль 4, проложен в пространстве между жилами 1 и представляет собой оптическое волокно 5, покрытое прилегающей к оптическому волокну 5 защитной оболочкой 6 из слоя металлизации (медь, никель и др.) толщиной несколько десятков микрометров. Оболочка 6 охвачена снаружи оплеткой 7 из стеклонити. В кольцевом зазоре (кольцевом пространстве) 8 между оплеткой 7 и герметичной металлической трубкой 9 находится наполнитель - инертный газ (например аргон) под давлением под давлением примерно 1 атм (1 кг/см²). В качестве изоляции 2 используют термостойкий полимер. Ленточная броня 3 обычно бывает коррозионо-стойкой. Свободное пространство между жилами 1 в изоляции 2, оптическим модулем 4 и броней 3 может быть заполнено наполнителем (гидрофобным) 10. Под броней может находиться подкладка (не показана). Толщина стенки герметичной металлической трубки, обычно, составляет около 1 мм.

Герметичная металлическая трубка 9, обычно, выполнена цельнотянутой из нержавеющей стали и может состоять из сваренных между собой отрезков цельнотянутых трубок. Толщина стенки металлической трубки, как правило, составляет примерно (около) 1 мм. Слой металлизации (защитная оболочка 6) обеспечивает долговременную эксплуатацию оптического волокна при высоких температурах. Оплетка 7 обеспечивает механическую защиту оптического волокна при изготовлении и эксплуатации кабеля. Электрический кабель может содержать более чем один оптических модуля, выполненных аналогично.

Кабель в процессе изготовления наматывается на транспортный барабан, либо на барабан подъемника.

Изготовленный в соответствии с предложением электрический кабель может быть использован в добывающих и нагнетательных скважинах с тяжелыми термобарическим условиями (давление более сто и более атмосфер, температура в сотни градусов цельсия).

1. Электрический кабель, содержащий уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и заключенные в ленточную броню, и оптический модуль, проложенный в пространстве между жилами, отличающийся тем, что оптический модуль представляет собой, по крайней мере, одно оптическое волокно, покрытое прилегающей к оптическому волокну защитной оболочкой из слоя металлизации, охваченного оплеткой из стеклонити и размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем - инертным газом.

2. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы покрыты изоляцией из термостойкого полимера.

3. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что ленточная броня выполнена коррозионно-стойкой.

4. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что слой металлизации выполнен из меди.

5. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что толщина слоя металлизации составляет несколько десятков микрометров.

6. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа использован аргон.

7. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что инертный газ находится под давлением примерно 1 атм.

8. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что герметичная металлическая трубка выполнена из нержавеющей стали.

9. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что герметичная металлическая трубка состоит из сваренных между собой отрезков цельнотянутых трубок.

10. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что толщина стенки герметичной металлической трубки составляет около 1 мм.