Муфта кабельного ввода для подключения погружных электродвигателей
Муфта кабельного ввода для подключения погружных электродвигателей. Может быть использована для соединения силового нефтепогружного кабеля с электродвигателем установки электроцентробежного насоса. Муфта содержит корпус, уплотнитель, изоляционную колодку, штепсельные наконечники, смонтированные в сквозных направляющих отверстиях изоляционной колодки, оканчивающихся гнездами для соединения фланцев наконечников и токоведущих жил кабеля. Муфта отличается тем, что уплотнитель выполнен в виде одного или более эластичных колец из маслобензостойкого теплостойкого материала, установленных между цилиндрическими поверхностями изоляционной колодки и корпуса муфты, а также фланцев штепсельных наконечников и гнезд изоляционной колодки. Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении надежности кабельной муфты при работе в осложненных условиях нефтяных скважин и соответствующем увеличении межремонтного периода УЭЦН.
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для соединения силового нефтепогружного кабеля с электродвигателем установки электроцентробежного насоса.
Для этих целей известна муфта кабельного ввода RU 34813, публ. 2003 г. Известная муфта содержит металлический корпус, стальную или пластмассовую опорную шайбу, резиновый уплотнитель, изоляционную колодку, штепсельные наконечники с упорными фланцами. Штепсельные наконечники смонтированы в сквозных направляющих отверстиях изоляционной колодки, оканчивающихся со стороны, обращенной к уплотнителю, гнездами для соединения фланцев наконечников и токоведущих жил кабеля. Кроме того, муфта содержит гайку, регулирующую усилие сжатия уплотнителя.
Изоляционная колодка сжимает резиновый уплотнитель и герметизирующий материал, находящийся в гнездах колодки под фланцами наконечников. Гайка прижимает колодку к уплотнителю, обеспечивая необходимое усилие сжатия последнего.
Известная конструкция обеспечивает продольную герметичность кабельной муфты и хорошую электрическую изоляцию токопроводящих жил, как друг от друга, так и от корпуса муфты.
Однако при работе в осложненных условиях нефтяных скважин кабельная муфта может терять герметичность. Это происходит, когда вследствие действия различных факторов кабельная муфта неоднократно сильно нагревается и остывает. При нагреве усилие сжатия уплотнителя внутри кабельной муфты возрастает в несколько раз, вследствие чего изоляция жил кабеля деформируется. После нескольких теплосмен усилие сжатия уплотнителя ослабевает, между уплотнителем и колодкой образуется зазор, в который со стороны хвостовика муфты проникает пластовая жидкость, вызывая короткое замыкание штепсельных наконечников на корпус муфты или друг на друга.
Задача настоящего технического решения - повышение надежности кабельной муфты путем обеспечения ее герметичности в условиях многократного нагрева и охлаждения.
Для решения поставленной задачи муфта кабельного ввода для подключения погружных электродвигателей содержит корпус, уплотнитель, изоляционную колодку, штепсельные наконечники, установленные в сквозных направляющих отверстиях изоляционной колодки, оканчивающихся гнездами для соединения фланцев наконечников и токоведущих жил кабеля. Муфта отличается тем, что уплотнитель выполнен в виде одного или более эластичных колец из маслобензостойкого теплостойкого материала, установленных между цилиндрическими поверхностями изоляционной колодки и корпуса муфты, а также фланцев штепсельных наконечников и гнезд изоляционной колодки.
При этом высота фланцев штепсельных наконечников составляет от 15 до 98% глубины гнезд колодки.
В заявленном решении продольная герметичность кабельной муфты обеспечивается эластичными уплотнительными кольцами, установленными между цилиндрическими поверхностями изоляционной колодки и корпуса муфты, а также фланцев штепсельных наконечников и гнезд изоляционной колодки. Для обеспечения герметичности сочленения цилиндрических поверхностей «изоляционная колодка - корпус муфты», а также «гнездо изоляционной колодки - фланец штепсельного наконечника» может быть достаточно даже одного кольца, при этом установка дополнительных колец многократно снижает вероятность разгерметизации.
Предлагаемая схема уплотнения кабельной муфты с помощью колец позволяет отказаться от опорной шайбы и массивного резинового уплотнителя, деформирующего изоляцию жил кабеля при нагревании муфты.
Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении надежности кабельной муфты при работе в осложненных условиях нефтяных скважин и соответствующем увеличении межремонтного периода УЭЦН.
Полезная модель иллюстрируется рисунком, на котором изображена заявленная муфта.
Муфта содержит металлический корпус 1, в хвостовик которого входит нефтепогружной кабель 2. В процессе сборки муфты конец кабеля разделывают общепринятым способом, включающем удаление наружной брони и свинцовой оболочки жил кабеля, а также обмотку открытых участков резиновой изоляции токоведущих жил 3 специальной фторопластовой лентой с липким слоем. В корпусе 1 установлена колодка 4 из изоляционного материала. Колодка имеет три осесимметричных сквозных отверстия, оканчивающиеся с одной стороны гнездами 5, а с другой стороны - выступами в виде втулок 6. В отверстиях колодки установлены штепсельные наконечники 7 с фланцами 8, находящимися в гнездах 5, и электрически соединенные с токоведущими жилами кабеля. Штепсельные наконечники 7 имеют на цилиндрической поверхности фланцев по две кольцевые канавки с установленными в них эластичными кольцами 9, например, из маслобензостойкой теплостойкой резины. На цилиндрической поверхности колодки 4 имеются две кольцевые канавки с установленными в них резиновыми кольцами 10. Размеры канавок для установки резиновых колец на цилиндрических поверхностях изоляционной колодки, а также фланцев штепсельных наконечников выбирают согласно ГОСТ 9833-73. Колодка зафиксирована в корпусе 1 гайкой 11, которая прижимает колодку к технологическому упору внутри корпуса. Внутреннюю полость хвостовика корпуса муфты после сборки заполняют компаундом 12, закрепляющим кабель от смещений.
После спуска оборудования в скважину муфта кабельного ввода оказывается в среде пластовой жидкости. Изоляционная колодка в процессе эксплуатации обеспечивает устойчивое положение штепсельных наконечников. Резиновые кольца, установленные в зазоры между колодкой и корпусом муфты, а также между фланцами наконечников и стенками гнезд в колодке, обеспечивают хорошую герметичность кабельной муфты, в том числе при многократном нагреве и охлаждении.
1. Муфта кабельного ввода для подключения погружных электродвигателей, содержащая корпус, уплотнитель, изоляционную колодку, штепсельные наконечники, смонтированные в сквозных направляющих отверстиях изоляционной колодки, оканчивающихся гнездами для соединения фланцев наконечников и токоведущих жил кабеля, отличающаяся тем, что уплотнитель выполнен в виде одного или более эластичных колец из маслобензостойкого теплостойкого материала, установленных между цилиндрическими поверхностями изоляционной колодки и корпуса муфты, а также фланцев штепсельных наконечников и гнезд изоляционной колодки.
2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что высота фланцев штепсельных наконечников составляет от 15 до 98% глубины гнезд колодки.
