муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя

Формула изобретения

Муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя, содержащая корпус, закрепленный на токопроводящем конце кабеля с помощью уплотнительных элементов, внутри которого расположены концы изолированных проводов токопроводящего кабеля, каждый токопроводящий провод освобожден на части своей длины от изолирующей и свинцовой защитной герметизирующей оболочек и кабельной брони, размещен в установочной втулке, соединен со штепсельным наконечником и выведен на колодку штепсельных наконечников, отличающаяся тем, что внутренняя полость корпуса заполнена герметизирующим компаундом с высокой диэлектрической прочностью на основе эластомерной матрицы, колодка штепсельных наконечников зафиксирована внутри корпуса с помощью термо- и агрессивостойкого эластомерного кольца, установленного с возможностью деформации в пределах 2,0-25,0% от свободного объема в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности выходного участка корпуса, торцевые части изолирующих оболочек токопроводящих жил прижаты к внутренней торцевой поверхности колодки штепсельных наконечников, части изолирующих кабельных оболочек, освобожденные на каждой токопроводящей жиле от свинцовой герметизирующей оболочки, составляют 0,1-10,0 диаметра кабельной оболочки, установочные втулки размещены на концах свинцовых защитных герметизирующих оболочек с помощью резьбового соединения, часть кабельной брони размещена в хвостовой части корпуса на длине, составляющей не менее диаметра оболочки кабеля, и загерметизирована эластомерным кольцом, при этом в корпусе, в зоне расположения установочных втулок, выполнено отверстие, предназначенное для заполнения внутренней полости корпуса герметизирующим компаундом, а в колодке штепсельных наконечников и в хвостовой части корпуса выполнены каналы для удаления воздуха из внутренней полости корпуса в процессе заливки компаундом, и во внутренней полости корпуса и хвостовой его части выполнен упор для фиксации эластомерного кольца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к концевым соединителям для кабелей, находящихся в жидкой среде, и может быть использовано в конструкциях вводов напряжения для погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов.

Известна муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя центробежного насоса (см. Международный транслятор "Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти", М., "Нефть и газ", 1999 г., с.410-412", содержащая закрепленный на кабеле корпус, в котором установлен уплотнительный элемент, выполненный с отверстиями для вывода проводов кабеля, соединенных с кабельным наконечником. Одна торцевая поверхность уплотнительного элемента прижата к упорному элементу в корпусе, а вторая торцевая поверхность уплотнительного элемента прижата к нажимной шайбе, выполненной с отверстиями, через которые проходят провода кабеля. К противоположной торцевой поверхности нажимной шайбы прижато кольцо, установленное на резьбе в корпусе.

В известной конструкции муфты кабельного ввода не обеспечена необходимая герметичность и защита соединений от воздействия жидкости, проникающей в промежуток между токопроводящей жилой и изоляцией провода. Это происходит от того, что край изоляции провода, выходящий за пределы корпуса муфты, оказывается незагерметизированным. В результате возникает коррозия токопроводящих жил, что приводит к выходу из строя муфты в процессе работы погружного центробежного насоса.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является муфта кабельного ввода для установки погружного центробежного насоса, описанная в патенте RU 2215351, МПК⁷ H02G 15/02, опубликованном 27.10.2003.

Указанная муфта содержит корпус, который закреплен на конце кабеля с помощью уплотнительных элементов, внутри корпуса расположены концы изолированных проводов кабеля, которые размещены в установочной втулке, каждая токопроводящая жила освобождена на части своей длины от изоляции и соединена со штепсельным наконечником, выведенным через отверстие на колодку штепсельных наконечников.

В данной конструкции муфты кабельного ввода лучше обеспечена герметичность соединения жил кабеля со штепсельными наконечниками благодаря наличию диэлектрической установочной втулки. Однако в этой конструкции не достигается необходимая герметичность и прочность соединения кабеля с корпусом муфты.

Кроме того, в указанной конструкции отсутствует возможность восприятия осевой нагрузки растяжения кабельными жилами и оболочками кабельных жил, что значительно снижает потребительские свойства муфты кабельного ввода.

Кроме этого, воздух, попавший во внутреннюю полость корпуса во время монтажа сборной конструкции муфты, образует полости, которые увеличиваются под действием повышенной температуры при работе электродвигателя, а это приводит к образованию и росту внутренних дефектов, приводящим, в свою очередь, к электрическим пробоям.

Указанные недостатки снижают надежность и срок службы муфты кабельного ввода погружного электродвигателя.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в повышении надежности, увеличении срока службы и безопасности кабельного ввода за счет улучшения герметичности соединения кабеля с корпусом муфты, обеспечения возможности восприятия осевой нагрузки растяжения кабельными жилами и оболочками кабельных жил и снижения образования внутренних дефектов.

Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет значительно повысить потребительские свойства муфты кабельного ввода.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в муфте кабельного ввода для погружного электродвигателя, содержащей корпус, закрепленный на конце кабеля с помощью уплотнительных элементов, внутри которого расположены концы изолированных проводов токопроводящего кабеля, каждый токопроводящий провод освобожден на части своей длины от изоляции, размещен в установочной втулке и соединен со штепсельным наконечником, закрепленным на колодке штепсельных наконечников, согласно изобретению внутренняя полость корпуса заполнена герметизирующим компаундом с высокой диэлектрической прочностью на основе эластомерной матрицы, колодка штепсельных наконечников зафиксирована внутри корпуса с помощью термо- и агрессивостойкого эластомерного кольца, установленного с возможностью деформации в пределах 2,0-25,0% от свободного объема в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности выходного участка корпуса, торцевые части изолирующих оболочек токопроводящих жил прижаты к внутренней торцевой поверхности колодки штепсельных наконечников, части изолирующих кабельных оболочек, освобожденные на каждой токопроводящей жиле от свинцовой герметизирующей оболочки, составляют 0,1-10,0 диаметра кабельной оболочки, установочные втулки размещены на концах свинцовых защитных оболочек с помощью резьбового соединения, участок кабельной брони, размещенный в хвостовой части корпуса, на длине, составляющей не менее диаметра оболочки кабеля, загерметизирована с помощью эластомерного кольца, при этом в корпусе, в зоне расположения установочных втулок, выполнено отверстие для заполнения внутренней полости корпуса герметизирующим компаундом, а в колодке штепсельных наконечников и в хвостовике корпуса выполнены каналы для удаления воздуха из внутренней полости корпуса в процессе заливки компаундом, и во внутренней полости корпуса, в хвостовой его части, выполнен упор для фиксации эластомерного кольца.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображена муфта кабельного ввода (вид сбоку);

на фиг.2 представлен продольный разрез муфты (вид А-А на фиг.1);

на фиг.3 изображен разрез В-В на фиг.2 в варианте использования плоского кабеля;

на фиг.4 изображен разрез В-В на фиг.2 в варианте использования круглого кабеля;

на фиг.5 изображен разрез Б-Б на фиг.2.

Муфта кабельного ввода для погружного центробежного насоса содержит металлический корпус 1, закрепленный на конце кабеля - удлинителя 2. Концы изолированных проводов 3 кабеля 2 расположены внутри корпуса 1 и на части своей длины освобождены от изолирующих оболочек 4 и от свинцовой оболочки 5. На концах свинцовых оболочек 5 каждого провода с помощью резьбового соединения прикреплены установочные втулки 6, через которые пропущены части проводов 3 с изолирующими оболочками 4, предварительно освобожденные от свинцовых оболочек 5 на величину, составляющую 0,1-10,0 диаметра кабельной оболочки. Торцевые части изолирующих оболочек 4 прижаты к внутренней торцевой поверхности колодки 7 штепсельных наконечников, которая установлена внутри корпуса 1 и зафиксирована термо- и агрессивостойким кольцом 8. Освобожденные от изоляции токопроводящие жилы 9 кабеля соединены со штепсельными наконечниками 10, размещенными на колодке 7.

Внутри хвостовой части 11 корпуса 1 размещена часть кабеля с броней 12, составляющей не менее диаметра оболочки кабеля, которая загерметизирована эластомерным кольцом 13, опирающимся на упор 14. В корпусе 1, в зоне размещения втулок 6, выполнено отверстие 15 для заполнения внутренней полости корпуса 16 герметизирующим компаундом на основе эластомерной матрицы.

В колодке 7 штепсельных наконечников и в хвостовой части 11 корпуса выполнены каналы для удаления воздуха из внутренней полости корпуса в процессе заполнения ее компаундом.

Изготовление муфты кабельного ввода производят следующим образом. Конец кабеля-удлинителя 2 пропускают через корпус 1. Заранее освобожденные от части изоляции провода 3 располагают внутри установочных втулок 6, которые с помощью резьбового соединения закрепляют на концах свинцовых оболочек 5. Для удаления воздушных мешков в зоне соединений установочные втулки 6 при сборке навинчивают с использованием герметизирующего адгезива (герметика), нанесенного предварительно на резьбовое соединение. Затем концы токопроводящих жил 9 подсоединяют к штепсельным наконечникам 10, которые устанавливают на колодке 7. Для устранения воздуха и улучшения электроизоляционных свойств все провода и их соединения также смазывают маслостойким герметизирующим адгезивом.

Далее корпус 1 перемещают вдоль кабеля-удлинителя 2 до прижатия торцевых частей изолирующих оболочек 4 к внутренней торцевой поверхности колодки 7 штепсельных наконечников. При этом внутри хвостовой части размещают участок 12 кабеля с броней с адгезивным покрытием. После этого колодку 7 штепсельных наконечников фиксируют в корпусе 1 с помощью термо- и агрессивостойкого кольца 8, которое размещают с возможностью деформации в пределах 2,0-25,0% от свободного объема в кольцевой канавке 18, выполненной на внутренней поверхности выходного участка корпуса 1, а в хвостовой его части 11 кабель 2 герметизируют с помощью термо- и агрессивостойкого кольца 13.

Затем муфту с помощью специальной оснастки для фиксации помещают в заливочное устройство (на чертеже не показано) и через отверстие 15 производят заливку всей внутренней полости 16 муфты кабельного ввода герметизирующим компаундом на основе эластомерной матрицы, обладающим заданной электрической прочностью.

В процессе заливки воздух из внутренней полости 16 корпуса 1 выходит через отверстия 17, которые служат одновременно индикатором завершения заливки.

Таким образом, обеспечивается полная герметичность заливки внутренней полости корпуса муфты кабельного ввода для погружного электродвигателя.