带信号监测的潜油泵复合型电缆的制作方法
【专利摘要】带信号监测的潜油泵复合型电缆，包括多个具有相同结构的绝缘线芯和环绕在多个绝缘线芯外面的连锁铠装层，所述的多个绝缘线芯与连锁铠装层之间的空隙设有填充，每个绝缘线芯从内到外包括信号传输单元、供电单元、绝缘保护层、耐油层、内护套、耐油垫层和屏蔽层；所述的供电单元由多根瓦型的导体同心绞合在圆形的信号传输单元周围。本实用新型的复合型电缆结构紧凑，而且兼具传统的潜油泵电缆的供电性能与钢管光纤单元的信号监测性能，供电单元既是传递电能的主体，又保护了信号传输单元。
【专利说明】带信号监测的潜油泵复合型电缆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电动潜油泵用电力电缆，特别是一种能及时控制和一缆多用的带信号监测的潜油泵复合型电缆，尤其适用于额定电压3.6/6kV及以下采油机、石油平台、勘探设备等环境中使用。
【背景技术】
[0002]传统的电动潜油泵电力电缆是适用于额定电压3.6/6kV及以下电压的电动潜油(潜水、潜卤)泵机组用圆形电力电缆，该类电缆下端与引接相连，上端与地面控制柜相连，有效的保证了开采油气设备的电力供应，在国内各大油田使用较为广泛。
[0003]但目前该类电缆只能单纯提供动力电源或控制电源，简单作电力供应电力电缆用，不具备信号传输的功能，要想使操作员和管理人员及时了解生产作业情况，需要另外敷设光缆线路，成本高且线路复杂。而且常规电缆尽管有诸如耐油垫层、连锁铠装钢带等结构存在，但使用寿命还是较为有限，产品更新换代较快，同时在有限的敷设空间内和有限的使用周期内不能物尽其用，造成资源的浪费，比如该类电缆在有限的使用寿命周期内不能完成对油井下油温的探测、不能完成对运行中的导体、绝缘工作温度的监测、也不能完成对油井现有油量的勘探等等，造成对该类电缆产品实际使用成本较高。 申请人:组织相关技术人员深入中原油田、胜利油田、中石化油田等一线使用场所，了解客户需求，并对其信号监测功能进行了认真研究，上述该类电缆存在的问题正是急需本实用新型要解决的内容。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带信号监测的潜油泵复合型电缆，可兼具供电性能与信号监测性能，将二者有机结合，而且在有效保证电缆耐油性能的同时，又能将不同作用的电缆和光缆共同敷设，节约了敷设空间。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种带信号监测的潜油泵复合型电缆，包括多个具有相同结构的绝缘线芯和环绕在多个绝缘线芯外面的连锁铠装层8，所述的多个绝缘线芯与连锁铠装层8之间的空隙设有填充9，每个绝缘线芯从内到外包括信号传输单元1、供电单元2、绝缘保护层3、耐油层4、内护套5、耐油垫层6和屏蔽层7 ;所述的供电单元2由多根瓦型的导体201同心绞合在圆形的信号传输单元I周围。
[0006]进一步，所述的信号传输单元I包括不锈钢钢管和设置在不锈钢钢管内的多根光纤。
[0007]进一步，所述的供电单元2由6根软铜瓦型的导体201绞合而成，每根瓦型的导体201的外圆弧角度为59°。
[0008]进一步，所述的复合型电缆的横截面为扁形，所述的复合型电缆包括3个绝缘线芯，所述的3个绝缘线芯水平并排紧靠的设置在连锁铠装层8内。
[0009]进一步，所述的绝缘保护层3为挤制在所述的供电单元2外的聚丙烯绝缘层或105°C辐照交联聚乙烯绝缘层。
[0010]进一步，所述的供电单元2由6根软铜瓦型的导体201左向绞合而成，导体间填充系数不小于96%，所述的耐油层4为右向重叠50%绕包在绝缘保护层3外的氟塑膜。
[0011]进一步，所述的内护套5为挤制在耐油层4外的丁腈橡胶内护套。
[0012]进一步，所述的耐油垫层6重叠50%绕包在内护套5外的氟塑膜。
[0013]进一步，所述的屏蔽层7为编织在耐油垫层6外的编织密度大于95%的尼龙纤维丝编织层。
[0014]进一步，所述的连锁铠装层8为连锁铠装Z型镀锌钢带层。
[0015]本实用新型的带信号监测的潜油泵复合型电缆将多根瓦型的导体同心绞合在圆形的信号传输单元周围，结构紧凑，同时兼具传统的潜油泵电缆的供电性能与钢管光纤单元的信号监测性能。供电单元既是传递电能的主体，又保护了信号传输单元。电缆导体间填充系数不小于96%，能有效杜绝油气的侵蚀，保证了其耐油性能，完全可代替传统的潜油泵电缆，适用于额定电压3.6/6kV及以下采油机、石油平台、勘探设备等环境中使用。同时将不同作用的电力电缆与信号光纤线缆有机结合在一起，节约了敷设空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的带信号监测的潜油泵复合型电缆的整体结构示意图。
[0017]图中:1-信号传输单元、2-供电单元、3-绝缘保护层、4-耐油层、5-内护套、6_耐油垫层、7-屏蔽层、8-连锁铠装层、9-填充。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0019]如图1所示，本实用新型提供一种带信号监测的潜油泵复合型电缆，包括多个具有同种规格和相同结构的绝缘线芯和整体环绕在多个绝缘线芯外面的成缆绕包的连锁铠装层8，绝缘线芯的个数与传统电力电缆相同，一般为3个，可以根据用户需要选择。图1中复合型电缆的横截面为扁形，所述的复合型电缆包括3个绝缘线芯，所述的3个绝缘线芯水平并排紧靠的设置在连锁铠装层8内，在绝缘线芯与其外环绕的连锁铠装层8之间的所有空隙设有耐油填充绳作为填充9。每个绝缘线芯从内到外包括信号传输单元1、供电单元2、绝缘保护层3、耐油层4、内护套5、耐油垫层6和屏蔽层7，所述的供电单元2由多根瓦型的导体201同心绞合在圆形的信号传输单元I周围。每个绝缘线芯的信号传输单元I和供电单元2共同构成复合型电缆的一相导体结构，也就是说，本实用新型的电缆的中心导体结构包括两部分:信号传输单元I和供电单元2，同时兼具传统的潜油泵电缆的供电性能与钢管光纤单元的信号监测性能。
[0020]所述的信号传输单元I包括不锈钢钢管和设置在不锈钢钢管内的多根光纤。信号传输单元I为不锈钢钢管内设光纤结构，钢管内包括多根光纤，所述光纤的上端连接地面信号接收转化器，下端分别用于信号传递，实现对油井下油温的探测、对绝缘工作温度的监测和对油井现有油量的勘探。所述的供电单元2由6根软铜瓦型的导体201左向绞合而成，每根瓦型的导体201的外圆弧角度为59°，其高度可根据不同的截面积进行设计定型。所述的瓦型也被称为扇环，扇环就是一个圆环被扇形截得的一部分，瓦型的导体201的外圆弧角度即为扇形的角度。图1所示的复合型电缆的信号传输单元I位于导体结构的中心，外围为供电单元2的6根左向绞合的软铜瓦型的导体201，可见，本实用新型的电缆的中心导体结构中的供电单元2既是传递电能的主体，又保护了其内部的信号传输单元I。所述的绝缘保护层3为挤制在所述的供电单元2外的聚丙烯绝缘层或105°C辐照交联聚乙烯绝缘层。所述的耐油层4为右向重叠50%绕包在绝缘保护层3外的氟塑膜。所述的内护套5为挤制在耐油层4外的丁腈橡胶内护套。所述的耐油垫层6重叠50%绕包在内护套5外的氟塑膜。所述的屏蔽层7为编织在耐油垫层6外的编织密度大于95%的尼龙纤维丝编织层，优选的编织密度为99%。所述的连锁铠装层8为连锁铠装Z型镀锌钢带层。
[0021]下面说明本实用新型的带信号监测的潜油泵复合型电缆的制造过程。
[0022]先分别制造信号传输单元I和供电单元2，将信号传输单元I的数根光纤导体外用不锈钢钢管包覆，形成如图1所示的钢管光纤的信号传输单元I ;将供电单元2的软铜型线在挤铜机上高压挤制为瓦型的导体201，根据不同的截面设计不同的模具孔径，本实施例共分为6根，每份瓦型的导体201的外圆弧角度为59 ;接着，将信号传输单元I放在中间，然后将6根软铜瓦型的导体201在外层紧密包覆在所述的信号传输单元I上，中间无空隙，以一定节距左向规则绞合形成电缆的导体结构，且导体填充率不小于96%，各单线间缝隙较小能有效杜绝油气侵蚀；再在导体结构外挤压式挤制聚丙烯绝缘层或105°C辐照交联聚乙烯绝缘层作为绝缘保护层3，在绝缘保护层3外紧密重叠绕包一层氟塑膜形成耐油层4，再挤压式挤制丁腈橡胶内护套形成内护套5，该材料应与氟塑膜紧密贴合；内护套5外设置氟塑膜的耐油垫层6和编织密度为99%的尼龙纤维丝编织层作为屏蔽层7，即先重叠50%绕包一层氟塑膜，并在氟塑膜的耐油垫层6外高密度编织尼龙纤维丝，可共同形成更佳的耐油效果；最后将三个同样结构的绝缘线芯平行放置，在外层采用Z型镀锌钢带的连锁铠装层8作电缆的金属外护套，并且将绝缘线芯与绝缘线芯之间、绝缘线芯与连锁铠装层8之间的所有空隙采用耐油填充绳作为填充9填充紧实。
[0023]应该理解到的是，以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。例如，图1中绝缘线芯平行设置，复合型电缆的形状为扁形，但本实用新型的电缆的形状随绝缘线芯的不同设置也可不限于扁形，例如绝缘线芯呈三角形设置，电缆形状为圆形。
【权利要求】
1.一种带信号监测的潜油泵复合型电缆，包括多个具有相同结构的绝缘线芯和环绕在多个绝缘线芯外面的连锁铠装层(8)，所述的多个绝缘线芯与连锁铠装层(8)之间的空隙设有填充(9)，其特征在于:每个绝缘线芯从内到外包括信号传输单元(I)、供电单元(2)、绝缘保护层(3)、耐油层(4)、内护套(5)、耐油垫层(6)和屏蔽层(7);所述的供电单元(2)由多根瓦型的导体(201)同心绞合在圆形的信号传输单元(I)周围。
2.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的信号传输单元(I)包括不锈钢钢管和设置在不锈钢钢管内的多根光纤。
3.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的供电单元(2)由6根软铜瓦型的导体(201)绞合而成，每根瓦型的导体(201)的外圆弧角度为59。。
4.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的复合型电缆的横截面为扁形，所述的复合型电缆包括3个绝缘线芯，所述的3个绝缘线芯水平并排紧靠的设置在连锁铠装层(8)内。
5.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的绝缘保护层(3)为挤制在所述的供电单元(2)外的聚丙烯绝缘层或105°C辐照交联聚乙烯绝缘层。
6.根据权利要求3所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的供电单元(2)由6根软铜瓦型的导体(201)左向绞合而成，导体间填充系数不小于96%，所述的耐油层(4)为右向重叠50%绕包在绝缘保护层(3)外的氟塑膜。
7.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的内护套(5)为挤制在耐油层(4)外的丁腈橡胶内护套。
8.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的耐油垫层(6)重叠50%绕包在内护套(5)外的氟塑膜。
9.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的屏蔽层(7)为编织在耐油垫层(6)外的编织密度大于95%的尼龙纤维丝编织层。
10.根据权利要求1所述的带信号监测的潜油泵复合型电缆，其特征在于:所述的连锁铠装层(8)为连锁铠装Z型镀锌钢带层。
【文档编号】H01B5/10GK203966650SQ201420361193
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】崔海洋, 吕发忠, 王永海, 葛方森, 陈磊 申请人:安徽太平洋电缆股份有限公司