帶有輔助線的雙鎧皮電纜的製作方法
2023-10-07 02:02:29
專利名稱：帶有輔助線的雙鎧皮電纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電動潛水泵的電纜，具體地說，它涉及一種具有一條充作其它用途的輔助線的扁平形電纜。
一種在油井中應用的電動潛水泵是用一種底孔式交流電動機驅動的，這種底孔式泵組件被懸置在一條管線的一端，而電纜則沿著管子從井口面伸延到電機。
現有兩類通用的電纜，它們都採用三條輸送三相交流電的絕緣的電力線。在其中一類電纜中，三條絕緣電力線組裝成圓柱形或以圓構形組裝，各條電力線相互偏離120度並共置於一彈性套管內。一條包含金屬帶的外鎧皮螺旋形地包纏在所述圓柱形套管上。
在另一類電纜中，三條電力線扁平構形組裝，所有電力線並排挨置，它們的軸線共處同一平面內。一條包含金屬帶的鎧皮旋形地包纏如此組裝的絕緣電力線。在圓構形電纜無法應用的場合，此類扁平型電纜特別適合。
在某些設備中，附加一條輔助線是特別有用的。輔助線可包含一條導線或電線用來從底孔式泵的壓力和/或溫度監視器向井面發送電信號。該電纜還可以用於其它目的，諸如用它來激勵電磁線圈以充當多種動能。一條輔助線也可用來輸送液流，用以從井面向電動機輸送冷卻液，它還可用於輸送潤滑油而無須組件取出井面。此外，它還可用來向下給泵輸送化學阻蝕和阻垢劑。
在先有技術中，此輔助線被分開配置並捆束在電纜上。這會使輔助線在裝配期間或取回過程中損壞。分開配置還需另配一個卷線機，及可能還需其它面上設備和專門人員來操作。在1971年9月7日公布的Gedenk的美國專利3，603，718中已提出將輔助線組納入到圓形電纜的鎧皮中。
本發明提供一種帶有一條輔助線的電動潛水泵用的扁電纜。內裝的電線並排靠置，電線的各軸線在同一平面內。內鎧皮包含一條金屬線，將此鎧皮螺旋形包繞在內裝的電力線上。在內鎧皮包繞好之後，將輔助線靠置在內鎧皮的彎曲側。將一包含一條金屬帶的外鎧皮螺旋形地包繞在輔助線及內鎧皮上。這樣，輔助線並列放置而使整個電纜呈扁平狀。
輔助線再好包括一個金屬管。金屬管可包含一條用於發送信號的電線。該金屬管也可改用作傳送液流。此外，也可採用雙輔助線，分別置於內鎧皮的兩個彎曲側。
圖1是本發明的電動潛水泵的電纜部分的立體圖。
圖2是沿圖1Ⅱ-Ⅱ方向的剖視3是本發明電纜另一個實施例的剖視圖。
現參見圖1。電纜11有三根電力線13。如圖2所示，電力線13並排放置，其中電力線13a位於構形的一側，電力線13b位於中央，而電力線13c則位於另一側。各條電力線13是通常的導線，它包括一銅芯15。銅芯15被一個彈性絕緣體包圍著。絕緣體17被可作為導線的金屬包皮19包覆。金屬包皮19置於纖維編織帶20內。各電力線的軸為21。所有軸都位於同一平面，如圖2所示電力線13並挨置放。
內鎧皮25使電線13成扁平狀，並排挨緊。內鎧皮23包含一金屬帶，它螺旋形地包繞內置的導線13a、13b、13c。金屬帶每圈重疊包繞。如圖1和2所示，包繞之後，內鎧皮23有兩個平行扁側面23a和23b，此兩側面與兩個彎曲側面23c和23a連接起來。
輔助線25沿內鎧皮23的彎曲側23c伸延。在圖2中輔助線25被表示成帶有一個裝於其內的電線27的金屬管。在該實施例中線25的直徑是小於等徑電力線13的直徑。電線27用來提供電氣或電子信號給諸如底孔壓力和溫度監視器。導線27與金屬線25用常規方法構組在一起，且通常被置於一礦物粉末中。輔助線25並排放置，並挨靠彎曲側23c，而軸線則與電力線21共面。
外鎧皮29以扁平構型包覆輔助線25。外鎧皮29也是一個螺旋形包繞的金屬條，它包繞在輔線25的一側，包覆扁平側23a，圍繞彎曲側23d，包覆扁平側23b又圍繞輔助線25。外鎧皮29的金屬帶是被疊繞著的。
如圖1所示，如果需要的話，外鎧皮29的各金屬帶的寬度可比內鎧皮23的金屬帶的寬度大。例如，內鎧皮23可近似為3/4類寸寬，每英尺繞30-40圈。外鎧皮29可以為1至1.5類寸寬每英尺繞10-20圈。此外，外鎧皮29的金屬層可以比內鎧皮23厚。內鎧皮23的金屬帶的寬度及厚度是受限制的，以免在纏繞時將電線23擠壞。然而，一旦內鎧皮23包繞完畢，內鎧皮也給電力線13提供了額外的圓周強度。強度越大，允許外鎧皮29的金屬層越厚和金屬帶越寬，這是因為當電力線被內鎧皮23包繞後，它不象單根電線那樣易於被擠壞。此外。內鎧皮23和外鎧皮29也可以是不同的金屬。例如，內鎧皮23可以是蒙乃係高強度耐蝕鎳銅合金，用以避免化學蝕腐蝕，而外鎧皮29則可以是鍍鋅鋼以增強強度。
圖3的實施例與上述一樣，只是它還有一個裝在外鎧皮29′內的輔助線31。輔助線31位於輔助管線25′的相對一側。外鎧皮29′完全包繞內鎧皮23′和輔助線31及25′，在所示實施例中，輔助管線31是中空的用以運送流體，但它不像管線25′那樣包含一條電線27′。
在工作過程中，將三條電力線13用常規方式用內鎧皮23將其包卷好。輔助管線25並排放置，並用外鎧皮將其包纏好。當泵被安裝入油井後，將組件順著管道貼放，並再用傳統的方法將其多處捆幫。
本發明有明顯的的優點。將輔助管線置於外鎧皮內給組件提供附加強度。這可以避免損壞輔助線。採用本發明的方法可以使組件保持扁平形狀。此外，鎧皮雙層包纏可使外鎧皮用較寬和較厚的金屬帶，從而增加了組裝後的電纜的強度。採用雙層鎧皮包纏允許內外鎧可採用不同類型金屬以達各自目的，即防化蝕和提高強度的目的。輔助管線可能會沿著電纜的選定點處脫離所組裝的電纜，而雙重包繞給電力線提供了附加鎧裝和庇護。
雖然上面只用兩個實施例描述了本發明，但是對於熟悉本領域的技術人員，本發明不受限於此，在不悅離本發明範圍內還可容易地作各種修改。
權利要求
1.一種潛水井泵，包括三條絕緣電力線，每條電力線有一個軸線，電力線以相互一字並排挨靠組裝，各軸線共處一個平面內；一個內鎧皮，它包括一條帶，螺旋形地包纏所組裝的電力線，以將電力線並排束包在一起；至少一條輔助線，它有一個軸線，它與所組裝的電力線的內鎧皮並排靠置，其軸線與諸電力線的軸線共處一平面內；及一個外鎧皮，它包括一條帶，螺旋形地包纏所述輔助線和內鎧皮，以將輔助線並排包束在一起。
2.根據權利要求1的電纜，其中各條電力線有一個相同的直徑，而輔助線的直徑則與電力線不同。
3.根據權利要求1的電纜，其中所述電力線的直徑相同，而輔助線的直徑則比電力線的直徑小。
4.根據權利要求1的電纜，其中的輔助線包括一個管子。
5.根據權利要求1的電纜，其中的輔助線包括一條電線。
6.根據權利要求1的電纜，其中的輔助線包括一條位於管內的電線。
7.根據權利要求的電纜，其中所述外鎧皮的帶寬度比外鎧皮的帶寬度大。
8.根據權利要求1的電纜，其中外鎧皮的帶厚度比內鎧皮的帶厚度大。
9.根據權利要求所述的電纜，其中內鎧皮的帶是一類金屬，外鎧皮的帶也是一類金屬，但不同於內鎧皮的帶的金屬。
10.根據權利要求1的電纜，其中兩條輔助線，並排放在內鎧皮的兩邊。
11.一種用於潛水井泵的電纜，包括三條組裝成扁平構形的絕緣電力線，兩條為外側電力線，一條為中間電力線;一個外鎧皮，包括一個金屬帶，它螺旋形地包纏所組裝的電力線以將三條電力線包束成扁平構形，該內鎧皮有兩個彎曲側面，每個外側電力線各傍一個彎曲面，兩個扁平側面連接該兩個彎曲側面;至少一個輔助線，並排挨靠所述組裝的電力線的內鎧皮的一個彎曲側面放置;及一個外鎧皮，包括一個金屬帶，它螺旋形地包纏該輔助線，覆蓋一個扁平側面，圍繞輔助線對側的彎曲側面，及覆蓋內鎧皮的另一扁平側以將輔助線並排包束。
12.根據權利要求11的電纜，其中每條電力線的直徑都相同，而輔助線的直徑則比電力線的直徑小。
13.根據權利要求11的電纜，其中所述輔助線包括一個金屬管。
14.根據權利要求11的電纜，其中所述輔助線包括一電線。
15.根據權利要求11的電纜，其中所述的輔助線包括條位於一個金屬管內的電力線。
16.根據權利要求11的電纜，其中外鎧皮的金屬帶有一寬度比內鎧皮的金屬帶的寬度大。
17.根據權利要求11的電纜，其中外鎧皮的金屬帶厚度比內鎧皮的厚度大。
18.根據權利要求11的電纜，其中內鎧皮的金屬帶和內鎧帶的金屬帶屬於兩種不同金屬。
19.根據權利要求11的電纜，其中有兩條輔助線，分別並靠於內鎧皮的兩個彎曲側面。
20.根據權利要求11的電纜，其中每條電力線和輔助線有一個軸線，所有軸線都在同一平面內。
21.用來組成電動潛水泵電纜的方法，包括將三條電力線並排成扁平形置放，構成三條外側電力線和一條中央電力線;然後將用一金屬帶包纏所述構組的電力線以將電力線包束成扁平狀並由此提供了一個內鎧皮，該內鎧皮包括被兩個彎曲側面連接的兩個扁平側面;然後將至少一條輔助線並排挨靠所述內鎧皮的一個彎曲側面放置;及把一條金屬帶螺旋形地包纏輔助線，覆蓋內鎧皮以將輔助線並排地被包束並由此給出一外鎧皮。
22.根據權利要求1所述的電纜，其中的內鎧皮的帶有一寬度，外鎧皮的帶有一個寬度，其中一個帶的寬度比另一個大。
23.根據權利要求1所述的電纜，內鎧皮的帶有一厚度，外鎧皮的帶有一厚度，其中一個帶的厚度比另一個大。
24.根據權利要求11的電纜，其中內鎧皮的金屬帶有一寬度，外鎧皮的金屬帶有一寬度，其中一個金屬的寬度比另一個大。
25.根據權利要求11的電纜，其中內鎧皮的金屬帶有一厚度，外鎧皮的金屬帶有一厚度，其中一個金屬帶的厚度比另一個大。
全文摘要
用於潛水泵的電纜，它有三條絕緣的電力線以扁平狀組裝，電力線被一諸如金屬帶的內鎧皮包纏。沿內鎧皮放置一輔助線並被一外鎧皮包纏，外鎧皮也是一金屬帶。
文檔編號H01B9/00GK1096346SQ94103889
公開日1994年12月14日 申請日期1994年5月18日 優先權日1993年5月18日
發明者R·B·安東尼, D·H·紐羅思 申請人:貝克休斯有限公司