RU191801U1 - Insulated current-carrying conductor - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям изолированных токопроводящих жил для кабелей, предназначенных для электропитания, в том числе двигателей погружных электронасосов. Изолированная токопроводящая жила содержит медную жилу 1 и два наложенных один на другой слоя изоляции, при этом внешний слой изоляции 3 выполнен из термопластичного материала, а контактирующий с жилой 1 первый слой 2 изоляции выполнен из термореактивного лакового материала. Первый слой 2 изоляции формируется нанесением на жилу не менее 10 покрытий лака, так что суммарная толщина первого слоя 2 изоляции составляет 0,05-0,1 мм. Второй слой 3 изоляции представляет собой термопластический полимер, или эластомер, или комбинацию полимеров, толщиной 0,4-0,8 мм. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to electrical engineering, namely, to designs of insulated conductive cores for cables intended for power supply, including submersible electric pump motors. The insulated conductive core contains a copper core 1 and two layers of insulation superimposed on one another, while the outer insulation layer 3 is made of thermoplastic material, and the first insulation layer 2 in contact with the core 1 is made of thermosetting varnish material. The first insulation layer 2 is formed by applying at least 10 varnish coatings to the core, so that the total thickness of the first insulation layer 2 is 0.05-0.1 mm. The second insulation layer 3 is a thermoplastic polymer, or an elastomer, or a combination of polymers, 0.4-0.8 mm thick. 2 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям изолированных токопроводящих жил (ТПЖ) для кабелей, предназначенных для электропитания, в том числе двигателей погружных электронасосов.The utility model relates to electrical engineering, namely, to the designs of insulated conductive conductors (CTL) for cables intended for power supply, including submersible electric pump motors.

Известна конструкция изолированной ТПЖ, используемая в электрическом кабеле для погружных электронасосов - патент РФ на полезную модель №27435, кл. Н01В 7/18, 2003. Изолированная ТПЖ состоит из медной жилы, покрытой 2-мя слоями изоляции, первый слой из полиэтилена высокой плотности, второй слой из радиационно-модифицированного полиэтилена высокой плотности.A known design of insulated conductors used in an electric cable for submersible electric pumps - RF patent for utility model No. 27435, class. НВВ 7/18, 2003. The insulated conductive conductor consists of a copper core coated with 2 layers of insulation, the first layer of high density polyethylene, the second layer of radiation-modified high density polyethylene.

Наиболее близким аналогом является конструкция изолированной ТПЖ, используемая в электрическом кабеле для питания электродвигателей погружных нефтенасосов - патент РФ на изобретение №2359351, кл. H01B 7/18, 2009. Изолированная ТПЖ состоит из жилы, покрытой двухслойной радиационно-сшитой изоляции, покрытой оболочкой из блоксополимера пропилена с этиленом.The closest analogue is the design of an isolated conductive fluid, used in an electric cable to power the electric motors of submersible oil pumps - RF patent for the invention No. 2359351, cl. H01B 7/18, 2009. The insulated conductive layer consists of a core coated with a two-layer radiation-crosslinked insulation, coated with a sheath of a block copolymer of propylene with ethylene.

Изоляция известных конструкций выполнена из термопластичных полимеров, эластопластов, пленочных материалов. В процессе эксплуатации кабелей для погружных электронасосов возможны режимы кратковременного перегрева ТПЖ до температуры превышающей рабочую температуру таких применяемых изолирующих материалов. Перегрев изолирующих материалов приводит к пластической деформации, что нарушает их геометрию и, как следствие, приводит к нарастанию токов утечки и далее к электрическому пробою изолирующего слоя. Для снижения разрушающего воздействия повышенных температур изготовитель кабелей для погружных электронасосов значительно, до 10 раз, завышает толщину слоя изолирующего материала. Учитывая, что процесс перегрева ТПЖ зависит от большого количества факторов возникающих в процессе эксплуатации кабелей для погружных электронасосов, невозможно прогнозировать время воздействия и максимальную температуру. В итоге известные конструкторские решения не обеспечивает гарантированную надежность кабелей для погружных электронасосов.The insulation of known structures is made of thermoplastic polymers, elastoplasts, film materials. In the process of operating cables for submersible electric pumps, modes of short-term overheating of the conductive conductors to temperatures exceeding the operating temperature of such used insulating materials are possible. Overheating of insulating materials leads to plastic deformation, which violates their geometry and, as a result, leads to an increase in leakage currents and further to electrical breakdown of the insulating layer. To reduce the damaging effects of elevated temperatures, the manufacturer of cables for submersible pumps significantly, up to 10 times, overestimates the thickness of the layer of insulating material. Given that the process of overheating of the conductive heat transfer agent depends on a large number of factors arising during the operation of cables for submersible electric pumps, it is impossible to predict the exposure time and maximum temperature. As a result, well-known design solutions do not provide guaranteed cable reliability for submersible electric pumps.

Основными недостатками таких изолированных ТПЖ являются:The main disadvantages of such isolated TPG are:

- невозможность нанесения тонкого слоя изоляции, имеющей высокие электрические параметры в связи с особенностями наложения изоляции на жилу методом экструзии;- the impossibility of applying a thin layer of insulation having high electrical parameters due to the peculiarities of applying insulation to the core by extrusion;

- возникновение возможности размягчения, вплоть до оплавления, слоя полимера и потери эксплуатационных характеристик в случае работы жилы в экстремальных режимах, сопровождаемых перегревом.- the occurrence of the possibility of softening, up to reflow, of the polymer layer and loss of performance in the case of operation of the core in extreme conditions, accompanied by overheating.

Целью настоящей полезной модели является создание изолированной ТПЖ, которая сохранила бы положительные качества известной конструкции, но в то же время была бы более надежна и устойчива в экстремальных режимах эксплуатации при существенном уменьшении толщины изолированной ТПЖ.The purpose of this utility model is to create an isolated TPG, which would preserve the positive qualities of the known design, but at the same time would be more reliable and stable in extreme operating conditions with a significant decrease in the thickness of the isolated TPG.

Указанный технический результат достигается тем, что в изолированной ТПЖ, содержащей медную жилу, и два наложенных один на другой слоя изоляции, а контактирующий с жилой первый слой изоляции выполнен из термореактивного лакового материала, при этом внешний слой изоляции выполнен из эластомера или комбинации полимеров, а суммарная толщина первого слоя изоляции составляет 0,05-0,1 мм.The specified technical result is achieved by the fact that in an isolated conductive layer containing a copper core and two layers of insulation superimposed on one another, and the first insulation layer in contact with the core is made of thermosetting varnish material, while the outer insulation layer is made of elastomer or a combination of polymers, and the total thickness of the first insulation layer is 0.05-0.1 mm.

При этом первый слой изоляции формируется нанесением на жилу не менее 10 покрытий лака, а толщина второго слоя изоляции составляет 0,4-0,8 мм.In this case, the first insulation layer is formed by applying at least 10 varnish coatings to the core, and the thickness of the second insulation layer is 0.4-0.8 mm.

В качестве термореактивного слоя изоляции могут быть использованы, например, полиэфиримиды или полиамидимиды. Конкретный выбор материала термореактивного слоя производится в зависимости от условий эксплуатации. Применение термореактивного слоя в качестве первого слоя изоляции позволяет снизить толщину электроизоляционного слоя до радиального значения, не превышающего 0,1 мм; повысить рабочие температуры изолированной ТПЖ до 220°С, кратковременно до 270°С; повысить надежность погружного кабеля при кратковременном воздействии повышенных температур; снизить массогабаритные характеристики погружного кабеля.As the thermosetting insulation layer, for example, polyetherimides or polyamidimides can be used. A specific choice of material for the thermosetting layer is made depending on the operating conditions. The use of a thermosetting layer as the first insulation layer allows to reduce the thickness of the insulating layer to a radial value not exceeding 0.1 mm; to increase the operating temperature of an isolated solid-propellant to 220 ° C, briefly up to 270 ° C; to increase the reliability of the immersion cable under short-term exposure to elevated temperatures; reduce the overall dimensions of the immersion cable.

На фиг. 1 показана изолированная ТПЖ в поперечном сечении.In FIG. 1 shows an isolated TPG in cross section.

Изолированная ТПЖ состоит из медной жилы 1, первого слоя 2 изоляции, выполненного из термореактивного лакового материала, и второго слоя 3 изоляции, выполненного из термопластичного материала.The insulated conductive layer consists of a copper core 1, a first insulation layer 2 made of thermosetting varnish material, and a second insulation layer 3 made of thermoplastic material.

В данной конструкции первый лаковый слой 1 изоляции обеспечивает необходимый уровень электрических характеристики, предотвращает возможность короткого замыкания между ТПЖ в кабеле или конструкционными частями электротехнического изделия в экстремальных режимах эксплуатации, сопровождаемыми перегревами, превышающими эксплуатационные характеристики второго слоя 2 изоляции. Благодаря высокому уровню электрических характеристик первого слоя 1 изоляции и устойчивости к температурным перегревам, деформация второго слоя 2 изоляции под воздействием температуры, химии, газового фактора не приводит к потере эксплуатационных характеристик изолированной ТПЖ. Второй слой 2 изоляции обеспечивает защиту первого слоя 1 изоляции от внешних воздействующих факторов и создает дополнительный запас электрических характеристик.In this design, the first varnish insulation layer 1 provides the necessary level of electrical characteristics, prevents the possibility of a short circuit between the cable conductors in the cable or structural parts of the electrical product in extreme operating conditions, accompanied by overheating exceeding the operational characteristics of the second insulation layer 2. Due to the high level of electrical characteristics of the first insulation layer 1 and resistance to temperature overheating, deformation of the second insulation layer 2 under the influence of temperature, chemistry, and gas factor does not lead to a loss in the operational characteristics of insulated solid propellant. The second insulation layer 2 protects the first insulation layer 1 from external factors and creates an additional margin of electrical characteristics.

Предлагаемая комбинированная изоляция имеет меньшие, в сравнении с существующими конструкциями изолированных ТПЖ габариты, более надежна в эксплуатации и устойчива к экстремальным режимам эксплуатации.The proposed combined insulation has smaller dimensions in comparison with the existing structures of insulated conductors, more reliable in operation and resistant to extreme operating conditions.

Claims (3)

1. Изолированная токопроводящая жила, содержащая медную жилу и два наложенных один на другой слоя изоляции, а контактирующий с жилой первый слой изоляции выполнен из термореактивного лакового материала, отличающаяся тем, что внешний слой изоляции выполнен из эластомера или комбинации полимеров, а суммарная толщина первого слоя изоляции составляет 0,05-0,1 мм.1. An insulated conductive core containing a copper core and two layers of insulation superimposed on one another, and the first insulation layer in contact with the core is made of thermosetting varnish material, characterized in that the outer insulation layer is made of elastomer or a combination of polymers, and the total thickness of the first layer insulation is 0.05-0.1 mm. 2. Жила по п. 1, отличающаяся тем, что первый слой изоляции формируется нанесением на жилу не менее 10 покрытий лаком.2. The core according to claim 1, characterized in that the first insulation layer is formed by applying at least 10 varnish coatings to the core. 3. Жила по п. 1, отличающаяся тем, что толщина второго слоя изоляции составляет 0,4-0,8 мм.3. Vein according to claim 1, characterized in that the thickness of the second insulation layer is 0.4-0.8 mm.

Images