RU81396U1

RU81396U1 - THE WIRE

Info

Publication number: RU81396U1
Application number: RU2008135405/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Петрович Макиенко; Анатолий Анатольевич Семенцов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Пермгеокабель"
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Провод, содержит токопроводящую жилу и изоляцию. Изоляция выполнена из экструзионного полиэфиркетона. Соотношение между толщиной изоляции и диаметром токопроводящей жилы составляет 0,03-0,11 в зависимости от диаметра жилы. Технический результат - полезная модель позволяет увеличить рабочий диапазон температур (или уменьшить диаметр обмоточного провода при сохранении мощности двигателя), уменьшить толщину изоляции (или увеличить диаметр медной жилы в тех же габаритах обмоточного провода). 1 н.п. ф-лы. 1 илл.A wire contains conductive core and insulation. The insulation is made of extrusion polyesterketone. The ratio between the insulation thickness and the diameter of the conductive core is 0.03-0.11, depending on the diameter of the core. EFFECT: utility model allows to increase the operating temperature range (or reduce the diameter of the winding wire while maintaining the motor power), reduce the insulation thickness (or increase the diameter of the copper core in the same dimensions of the winding wire). 1 n.p. f-ly. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к изготовлению обмоток статора погружных электроцентробежных насосов.The utility model relates to electrical engineering, in particular to the manufacture of stator windings of submersible electric centrifugal pumps.

В настоящее время, при добыче нефти более 70% продукции из скважин поднимается на поверхность при помощи российских установок (УЭЦН) в которых установлены лопастные насосы. В России количество нефтедобывающих скважин, эксплуатируемых с применением подобных установок, порядка 62 тысяч. Поэтому большое значение имеют погружные электрические двигатели (ПЭД), входящие в состав технологического оборудования электроцентробежных насосов (ЭЦН). Двигатели являются приводом лопастных насосов, преобразующим электрическую энергию в механическую энергию вращения насосов и запитываются при помощи кабеля спускаемого в скважину в зону подвески. Двигатели выполнены, как правило, в виде трехфазных, асинхронных двух, четырех и шести полюсных с короткозамкнутым ротором и оборудованы устройством гидрозащиты, для передачи вращения от герметичного маслонаполненного электродвигателя к не герметичному насосу.At present, during oil production, more than 70% of production from wells rises to the surface using Russian installations (ESP) in which vane pumps are installed. In Russia, the number of oil producing wells operated using such installations is about 62 thousand. Therefore, submersible electric motors (PEM), which are part of the technological equipment of electric centrifugal pumps (ESP), are of great importance. The motors are the drive of vane pumps, converting electrical energy into mechanical energy of rotation of the pumps and are powered by a cable lowered into the borehole into the suspension zone. Motors are made, as a rule, in the form of three-phase, asynchronous two, four and six pole with a squirrel-cage rotor and equipped with a hydraulic protection device for transmitting rotation from a sealed oil-filled electric motor to a non-sealed pump.

ПЭДы предназначены для работы в скважинных условиях в среде пластовой жидкости с температурами до 90°С в обычном исполнении, до 120-135°С в теплостойком исполнении, до 150°С в термостойком исполнении. Температура эксплуатации ПЭД зависит от материалов применяемых для их изготовления, в том числе и от допустимой температуры при эксплуатации обмоточного провода применяемого для намотки статора.PEDs are designed to work in borehole conditions in the environment of formation fluid with temperatures up to 90 ° C in the usual version, up to 120-135 ° C in the heat-resistant version, up to 150 ° C in the heat-resistant version. The temperature of operation of the SEM depends on the materials used for their manufacture, including the allowable temperature during operation of the winding wire used for stator winding.

Известно, что обмотка статора выполняется проводами марок ППИ, ППИ-Н, ППИ-У, ППИ-УМ, ППИ-200 с медной токопроводящей жилой, номинальными диаметрами от 1,06 до 3,15 мм и изолированных различными сочетаниями пленочных покрытий из полиимидно-фторопластовых пленок марок ПМФ-С, Каптон FWA, Каптон FN, Апикаль AF и полиамидимидного лака. Провода предназначены для эксплуатации при температуре до 200°С. Изоляция проводов выполняется из полиимидно-фторопластовых лент методом обмотки с положительным перекрытием и последующей термообработкой. Номинальные диаметры проводов в изоляции изменяются от 1,36 до 3,63 мм, при толщине изоляции от 0,15 до 0,23 мм. (см. справочник «Лопастных насосов для добычи нефти и их применение» авт. Ш.Р.Агеев и др., Пермь, 2007 г. с.332, 466-467).It is known that the stator winding is carried out by wires of the PPI, PPI-N, PPI-U, PPI-UM, PPI-200 grades with copper conductive core, nominal diameters from 1.06 to 3.15 mm and insulated with various combinations of polyimide film coatings fluoroplastic films of the PMF-S, Kapton FWA, Kapton FN, Apical AF and polyamidimide varnish brands. The wires are designed for operation at temperatures up to 200 ° C. Wire insulation is carried out from polyimide-fluoroplastic tapes by the method of winding with positive overlap and subsequent heat treatment. The nominal diameters of the wires in the insulation vary from 1.36 to 3.63 mm, with a thickness of insulation from 0.15 to 0.23 mm. (see the reference book "Vane pumps for oil production and their application" auth. Sh.R. Ageev et al., Perm, 2007, p.332, 466-467).

Недостатками известных марок провода является недостаточная стойкость к воздействию агрессивных сред и высоких температур, а также сложность конструкции и трудоемкость изготовления.The disadvantages of the known brands of wire are insufficient resistance to aggressive environments and high temperatures, as well as the complexity of the design and the complexity of manufacturing.

Известен изолированный провод, содержащий проводник и обмотку из теплостойкой ленты, изготовленной из полиимида или отвержденной Known insulated wire containing a conductor and a winding of heat-resistant tape made of polyimide or cured

полиамидной смолы на которой размещен промежуточный слой из кремнийсодержащего полимера, поверх которого нанесен внешний защитный слой из полимерного материала, например полиэфиркетона. (см. заявку Японии №2998139 Н01В 7/02, приоритет от 15.03.90 г. опубл. 11.01.00 г.)a polyamide resin on which an interlayer of silicon-containing polymer is placed, on top of which an outer protective layer of a polymeric material, for example polyetherketone, is applied. (see the application of Japan No. 2998139 Н01В 7/02, priority dated March 15, 1990, published on January 11, 00)

Недостатками провода прототипа является непригодность его для изготовления обмоток статора погружных электрических двигателей, как по габаритам, так и по эксплуатационным характеристикам, а также трудоемкость изготовления.The disadvantages of the prototype wire is its unsuitability for the manufacture of stator windings of submersible electric motors, both in size and in operational characteristics, as well as the complexity of manufacturing.

Задачей создания полезной модели является разработка конструкции провода имеющего более высокие эксплуатационные характеристики.The task of creating a utility model is to develop a wire design having higher performance characteristics.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле полезной модели, таких как провод, содержащий токопроводящую жилу и изоляцию характеризуется тем, что изоляция выполнена из экструзионного полиэфиркетона, при этом соотношение между толщиной изоляции и диаметром токопроводящей жилы составляет 0,03-0,11 в зависимости от диаметра жилы.The problem is solved using the signs indicated in the formula of the utility model, such as a wire containing a conductive core and insulation, characterized in that the insulation is made of extrusion polyesterketone, while the ratio between the insulation thickness and the diameter of the conductive core is 0.03-0.11 depending on the diameter of the core.

Технический результат - для получения новых, более широких возможностей и достижения улучшенных характеристик при эксплуатации УЭЦН предлагается применить в качестве обмоточного провода статора новый изоляционный материал полиэфиркетон (VICTREX PEEK см. Справочник по литьевым термопластичным материалам» авт. И.А.Барвинский, Н.Е.Барвинская, М., 2007 г.) обладающего более высокими параметрами, которые позволяют увеличить рабочий диапазон температур (или уменьшить диаметр обмоточного провода при сохранении мощности двигателя), уменьшить толщину изоляции (или увеличить диаметр медной жилы в тех же габаритах обмоточного провода).EFFECT: in order to obtain new, broader possibilities and achieve improved characteristics during operation of the ESP, it is proposed to use a new polyetherketone insulation material as a stator winding wire (for VICTREX PEEK see the Handbook on injection thermoplastic materials »authored by I. A. Barvinsky, N.E. .Barvinskaya, M., 2007) having higher parameters that allow to increase the operating temperature range (or reduce the diameter of the winding wire while maintaining engine power), reduce the thickness insulation (or increase the diameter of the copper core in the same dimensions of the winding wire).

Полезная модель иллюстрируется следующим чертежом. На фиг. представлен разрез предлагаемого провода с изоляцией из полиэфиркетона.The utility model is illustrated by the following drawing. In FIG. The section of the proposed wire with polyetherketone insulation is shown.

Провод содержит токопроводящую жилу (медную) 1 и изоляцию 2. Изоляция 2 выполнена из экструзионного полиэфиркетона. Полиэфиркетон перерабатывается экструзионным способом, обладает рядом уникальных свойств: повышенной износостойкостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, стойкостью к длительному воздействию высоких температур, обладает низким термическим старением, предлагаемый провод имеет прекрасные электрические характеристики, обладает длительной работоспособностью при температуре 260°С, способен кратковременно выдерживать температуру до 315°С (аналоги - до 160 градусов). Соотношение между толщиной изоляции (поз.2, фиг.) и диаметром токопроводящей жилы (поз.1, фиг.) находится в диапазоне 0,03-0.11 в зависимости от диаметра жилы, является оптимальным для изготовления обмоток статора ПЭД. Предлагаемый провод позволяет уменьшить габаритные размеры погружных электрических двигателей или повысить мощность двигателей в прежних габаритах.The wire contains a conductive core (copper) 1 and insulation 2. Insulation 2 is made of extruded polyetherketone. Polyetherketone is processed by extrusion, has a number of unique properties: increased wear resistance, resistance to aggressive environments, resistance to prolonged exposure to high temperatures, low thermal aging, the proposed wire has excellent electrical characteristics, has long-term performance at a temperature of 260 ° C, can withstand short-term temperature up to 315 ° С (analogues - up to 160 degrees). The ratio between the insulation thickness (pos. 2, Fig.) And the diameter of the conductive core (pos. 1, Fig.) Is in the range of 0.03-0.11 depending on the diameter of the core, it is optimal for the manufacture of stator windings PED. The proposed wire allows to reduce the overall dimensions of submersible electric motors or to increase the power of engines in the previous dimensions.

Claims

A wire containing a conductive core and insulation, characterized in that the insulation is made of extrusion polyesterketone, while the ratio between the insulation thickness and the diameter of the conductive core is 0.03-0.11, depending on the diameter of the core.