一種圓形潛油泵電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓形潛油泵電纜，包括一根支撐芯、多根導線、聚四氟乙烯繞包層、防油層、護套層和鎧裝層；每根導線包括位于中部的導體以及包覆在導體外部的絕緣層，導線的橫截面呈扇環(huán)形；多根導線圍繞支撐芯平行縱置構(gòu)成橫截面為圓形的纜芯，導線的內(nèi)弧緊靠支撐芯的外周并且任意相鄰兩根導線的側(cè)面相互抵靠；在所述纜芯外部包覆聚四氟乙烯繞包層，聚四氟乙烯繞包層外部包覆防油層，防油層外部包覆護套層，護套層外部包覆鎧裝層。本發(fā)明提出的圓形潛油泵電纜，結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)定、耐高溫、磁場分布均勻、抗油性能優(yōu)異，能夠長期在油井環(huán)境下安全使用。
【專利說明】—種圓形潛油泵電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種圓形潛油泵電纜。
【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(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)，當電力傳輸時，因磁場的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應會引起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱。因此，當油井套管尺寸允許的情況下宜采用圓形電纜。
[0004]一般的圓形潛油泵電纜結(jié)構(gòu)緊湊性較差，電力傳輸時，因磁場的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應會引起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱，使用壽命短。制造一種適用于油井套管狹小空間使用，并耐高溫抗油的潛油泵電纜，一直是行業(yè)探索的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種圓形潛油泵電纜，本發(fā)明提出的圓形潛油泵電纜，結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定、耐高溫、磁場分布均勻、抗油性能優(yōu)異，能夠長期在油井環(huán)境下安全使用。
[0006]本發(fā)明提出的一種圓形潛油泵電纜，包括一根支撐芯、多根導線、聚四氟乙烯繞包層、防油層、護套層和鎧裝層；每根導線包括位于中部的導體以及包覆在導體外部的絕緣層，導線的橫截面呈扇環(huán)形；多根導線圍繞支撐芯平行縱置構(gòu)成橫截面為圓形的纜芯，導線的內(nèi)弧緊靠支撐芯的外周并且任意相鄰兩根導線的側(cè)面相互抵靠；在所述纜芯外部包覆聚四氟乙烯繞包層，聚四氟乙烯繞包層外部包覆防油層，防油層外部包覆護套層，護套層外部包覆鎧裝層。
[0007]優(yōu)選地,導線的扇環(huán)圓心角相等。
[0008]優(yōu)選地，支撐芯為支撐管體。
[0009]優(yōu)選地，支撐芯為具有圓形截面的鋁塑管。
[0010]優(yōu)選地，支撐管體內(nèi)部充入防腐劑或冷卻劑。
[0011]優(yōu)選地，導體采用多根鍍錫無氧銅絲絞合形成。
[0012]優(yōu)選地，護套層采用丁腈聚氯乙烯復合物制成。
[0013]優(yōu)選地，鎧裝層為316L型不銹鋼帶聯(lián)鎖鎧裝層。
[0014]本發(fā)明中，電纜內(nèi)部設(shè)置橫截面為圓形的鋁塑管，多根橫截面為扇環(huán)的導線在鋁塑管周圍平行縱置構(gòu)成橫截面為圓形的纜芯。在上述結(jié)構(gòu)布置方式中，一方面，與同等載流量的品字形布置的圓形電纜相比，纜芯的橫截面積縮小近30%，大大縮小了電纜布線所需的空間，另一方面，纜芯結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)定，外力很難改變其之間的結(jié)合布局，再一方面，鋁塑管質(zhì)量輕機械性能好，增強了電纜的機械性能。
[0015]進一步，導線的扇環(huán)圓心角相等，導線的內(nèi)弧緊靠鋁塑管的外周并且任意相鄰兩根導線的側(cè)面相互抵靠，使得纜芯結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)定，外力很難改變其之間的結(jié)合布局，另一方面，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；鋁塑管內(nèi)部可充入冷卻齊U，從而達到從內(nèi)部冷卻纜芯以降低導線的工作環(huán)境溫度的效果；由于聚四氟乙烯薄膜帶具有良好的耐油、耐高溫性能，其作為繞包層與防油層一起阻擋油氣侵入纜芯和絕緣材料內(nèi)，同時，在油井氣體泄壓期間，聚四氟乙烯薄膜帶可以作為纜芯的束緊層，提供箍緊的強度，進一步提高纜芯結(jié)構(gòu)的緊湊性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提出一種圓形潛油泵電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種圓形潛油泵電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]本發(fā)明提出的電纜可以包括兩根或更多導線，本實施例中的電纜示例性地包括三根導線。
[0019]參照圖1，本發(fā)明提出的一種圓形潛油泵電纜，包括由一根鋁塑管I和三根導線2構(gòu)成的纜芯。
[0020]鋁塑管I具有圓形截面，其中間為鋁箔層內(nèi)外兩側(cè)為塑料層。導線2包括位于中部的導體21，導體21由多根鍍錫無氧銅絲絞合而成，導體21外部包覆絕緣層22，保證導線2之間相互絕緣；實現(xiàn)電纜的電力傳輸功能。
[0021]在鋁塑管和導線的布置過程中，采用壓型模具將三根導線2壓制成具有相等圓周角的扇環(huán)形橫截面，將三根導線2圍繞鋁塑管I平行縱置構(gòu)成橫截面為圓形的纜芯，導線2的內(nèi)弧緊靠鋁塑管I的外周，并且任意相鄰兩根導線2的側(cè)面相互抵靠；纜芯的結(jié)構(gòu)緊湊，屏蔽性好。
[0022]在纜芯外部包覆采用聚四氟乙烯薄膜帶的繞包層3，在繞包層3外部包覆防油層4，防油層4外部包覆護套層5，護套層5采用丁腈聚氯乙烯復合物制成，在護套層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。
[0023]在本實施例中，電纜內(nèi)部設(shè)置橫截面為圓形的鋁塑管，多根橫截面為扇環(huán)的導線在鋁塑管周圍平行縱置構(gòu)成橫截面為圓形的纜芯。在上述結(jié)構(gòu)布置方式中，一方面，與同等載流量的品字形布置的圓形電纜相比，纜芯的橫截面積縮小近30%，大大縮小了電纜布線所需的空間，另一方面，纜芯結(jié)構(gòu)緊湊而穩(wěn)定，外力很難改變其之間的結(jié)合布局，再一方面，鋁塑管質(zhì)量輕機械性能好，增強了電纜的機械性能。
[0024]在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，導線的扇環(huán)圓心角相等，導線的內(nèi)弧緊靠鋁塑管的外周并且任意相鄰兩根導線的側(cè)面相互抵靠，使得纜芯結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)定，外力很難改變其之間的結(jié)合布局；同時，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。
[0025]鋁塑管I中間為鋁箔層內(nèi)外兩側(cè)為塑料層，鋁塑管內(nèi)可充入冷卻劑，從而達到從內(nèi)部冷卻纜芯以降低導線的工作環(huán)境溫度的效果，同時，鋁塑管耐高溫耐腐蝕性好，保護導線不受冷卻劑腐蝕。
[0026]由于聚四氟乙烯薄膜帶具有良好的耐油、耐高溫性能，其作為繞包層3與防油層4一起阻擋油氣侵入纜芯和絕緣材料內(nèi)；另一方面，在油井氣體泄壓期間，聚四氟乙烯薄膜帶可以作為纜芯的束緊層，提供箍緊的強度，進一步提高纜芯結(jié)構(gòu)的緊湊性。
[0027]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(guān)鍵的保護作用，提高了電纜使用中的防銹、抗拉、彎曲性能；此外，鎧裝層6也起到屏蔽層的作用，為纜芯屏蔽外部電磁波的干擾。
[0028]在【具體實施方式】中，護套層5采用的丁腈聚氯乙烯復合物按質(zhì)量份數(shù)包括下列組分:50-70份粉末丁腈橡膠、30-50份PVC樹脂粉、2_3份硫化劑、2.5-4.5份促進劑、4_6份氧化鋅、2-3份硬脂酸、1-3份古馬隆樹脂、2-4份防老劑、20-40份氯化石蠟、7_10份三氧化二鋪、4-6份硼酸鋅、50-70份氫氧化招、40-70份二氧化娃、5_8份輕質(zhì)碳酸|丐、5_10份導電炭黑。具體地，其組分和含量如下:60份粉末丁腈橡膠、40份PVC樹脂粉、3份硫化劑、3份促進劑、5份氧化鋅、2份硬脂酸、2份古馬隆樹脂、3份防老劑、30份氯化石蠟、8份三氧化二銻、5份硼酸鋅、60份氫氧化鋁、50份二氧化硅、8份輕質(zhì)碳酸鈣、8份導電炭黑。
[0029]護套層5作為對內(nèi)部纜芯的保護體，通過采用上述原料組分的丁腈聚氯乙烯復合物制成，可以具有高阻燃、高強度、耐磨、耐油的性能，可以延長電纜在油井環(huán)境下的使用壽命。其中，二氧化硅和輕質(zhì)碳酸鈣的添加增強復合物的硬度和機械性能；導電炭黑的加入，可提高復合物的抗靜電性，改進電纜在油井環(huán)境中工作的安全性。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種圓形潛油泵電纜，其特征在于，包括一根支撐芯(I)、多根導線(2)、聚四氟乙烯繞包層(3)、防油層(4)、護套層(5)和鎧裝層(6);每根導線(2)包括位于中部的導體(21)以及包覆在導體(21)外部的絕緣層(22)，導線(2)的橫截面呈扇環(huán)形；多根導線(2)圍繞支撐芯(I)平行縱置構(gòu)成橫截面為圓形的纜芯，導線(2)的內(nèi)弧緊靠支撐芯(I)的外周并且任意相鄰兩根導線(2)的側(cè)面相互抵靠；在所述纜芯外部包覆聚四氟乙烯繞包層(3)，聚四氟乙烯繞包層(3)外部包覆防油層(4)，防油層(4)外部包覆護套層(5)，護套層(5)外部包覆鎧裝層(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形潛油泵電纜，其特征在于，導線(2)的扇環(huán)圓心角相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形潛油泵電纜，其特征在于，支撐芯(I)為支撐管體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓形潛油泵電纜，其特征在于，支撐管體為具有圓形截面的鋁塑管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的圓形潛油泵電纜，其特征在于，支撐管體內(nèi)部充入防腐劑或冷卻劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形潛油泵電纜，其特征在于，導體(11)采用多根鍍錫無氧銅絲絞合形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形潛油泵電纜，其特征在于，護套層(5)采用丁腈聚氯乙烯復合物制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形潛油泵電纜，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】H01B9/02GK103943263SQ201410098616
【公開日】2014年7月23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