Герметичный электрический соединитель



Герметичный электрический соединитель
Герметичный электрический соединитель

 


Владельцы патента RU 2484566:

Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, применяемым при геофизических исследованиях скважин, и для контроля параметров в работающих скважинах, и предназначается для электрического и механического соединения геофизического кабеля со скважинными приборами. Герметичный электрический соединитель, содержащий кабельный наконечник, розетку, накидную гайку и две втулки с конусными поверхностями для фиксации брони геофизического кабеля, кабельный наконечник выполнен составным, из соединенных посредством резьбы верхнего и нижнего корпусов. При этом накидная гайка и две втулки с конусными поверхностями крепятся к верхней части верхнего корпуса, в которой выполнена расточка для установки упорной шайбы и уплотнительных элементов. На внешней конусной втулке выполнена фаска, а упорная шайба выполнена из металла с меньшей твердостью, чем проволока брони кабеля. В нижнем корпусе расположен штыревой контакт в изоляторе, на который надевают втулку, предохраняющую от пробоя и служащую упором, воспринимающем усилие состыковки с розеткой. Розетка выполнена съемной, в виде корпуса, в который запрессованы с одной стороны гнездовой контакт, а с другой - хвостовик, образующие гермоввод. Сопряжение втулки, изолятора и гермоввода выполнено ступенчатым. Розетку с корпусом механически соединяют с помощью накидной гайки. Изобретение обеспечивает высокую герметичность соединителя при высоком давлении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, применяемым при геофизических исследованиях скважин, и для контроля параметров в работающих скважинах, и предназначается для электрического и механического соединения геофизического кабеля со скважинными приборами.

Известен кабельный наконечник (патент РФ на полезную модель №38355 от 23.07.02 г.), содержащий колпак и две втулки с конусными поверхностями для фиксации грузонесущей брони, герметизирующий элемент, соединительный мост, корпус и токораспределяющее устройство, при этом втулка фиксирующего устройства имеет двухсторонний конус.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, которая не обеспечивает достаточную защиту кабеля от скручивания. Кроме того, эту конструкцию отличает довольно большая длина, что ограничивает его применение. Снижена надежность работы устройства и прибора, поскольку нарушение герметичности уплотнений неизбежно приводит к попаданию пластовой жидкости внутрь устройства и вызывает нарушение работы вследствие замыкания токоведущих частей на корпус. В случае негерметичного соединения ответной части с корпусом прибора жидкость попадет также и внутрь прибора и приведет к отказу прибора.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является кабельный наконечник каротажный типа НК (ТУ 41-03-730-82), содержащий корпус, в котором закреплена розетка электросоединителя, при помощи которой электрическая схема скважинного прибора соединена с кабелем. В днище корпуса расположены электровводы, которые соединены с розеткой электросоединителя при помощи проводников. Электровводы защищены от механических повреждений стаканом, который навинчивается на корпус и фиксируется на корпусе стопорной шайбой. В верхней части стакана расположен кабельный зажим.

Основным недостатком данного технического решения является то, что при сборке и разборке наконечника не обеспечены жесткое соединение и взаимная фиксация узла кабельного зажима с корпусом наконечника, в котором установлены электровводы. Это приводит к скручиванию и перегибам жил кабеля и, как следствие, к обламыванию жил в местах пайки и нарушению изоляции электровводов. Герметизация и изоляция электровводов, припаянных к жилам кабеля, производится с помощью изоляционной ленты, которая наносится вручную с одновременной обмазкой клеевым составом. Из-за несовершенства этого технологического процесса происходит частичное обламывание жил кабеля в местах пайки. Для подсоединения жил кабеля к розетке электросоединителя используются промежуточные проводники, длина которых выбирается с большим запасом, так как розетка устанавливается глубоко внутри корпуса наконечника. И при установке розетки проводники подвергаются многократным перегибам, что приводит к их обламыванию в местах пайки. Крепление кабельного зажима в стакане с помощью винта затрудняет процесс сборки и особенно разборки после его эксплуатации в скважине.

Задачей создания изобретения является повышение надежности герметичного электрического соединителя, обеспечение его герметичности при высоком давлении и малые габаритные размеры по диаметру и длине.

Технический результат достигается тем, что в герметичном электрическом соединителе, содержащем кабельный наконечник, розетку, накидную гайку и две втулки с конусными поверхностями для фиксации брони геофизического кабеля, кабельный наконечник выполнен составным, из соединенных посредством резьбы верхнего и нижнего корпуса. При этом накидная гайка и две втулки с конусными поверхностями крепятся к верхней части верхнего корпуса, в котором выполнена расточка для установки упорной шайбы и уплотнительных элементов. На внешней конусной втулке выполнена фаска, а упорная шайба выполнена из металла с меньшей твердостью, чем проволока брони кабеля. В нижнем корпусе расположен штыревой контакт в изоляторе, на который надевают втулку, предохраняющую от пробоя и служащую упором, воспринимающим усилие состыковки с розеткой. Розетка выполнена съемной в виде корпуса, в который запрессованы с одной стороны гнездовой контакт, а с другой - хвостовик, образующие гермоввод. Сопряжение втулки, изолятора и гермоввода выполнено ступенчатым. Розетку с кабельным наконечником механически соединяют с помощью накидной гайки. Герметичный электрический соединитель содержит диэлектрическую жидкость, заполняющую внутреннюю полость розетки и кабельного наконечника, в верхнем корпусе которого расположен клапан для удаления воздуха при вводе диэлектрической жидкости. Диаметр накидной гайки не более 23 мм, а его длина не более 95 мм.

На фиг.1 изображен кабельный наконечник, общий вид; на фиг.2 - герметичный электрический соединитель в сборе, разрез.

Конструктивно герметичный электрический соединитель содержит кабельный наконечник и розетку. Кабельный наконечник выполнен составным, из верхнего 1 и нижнего 2 корпуса (см. фиг.1 и 2), которые соединяются посредством резьбы. В верхней части верхнего корпуса 1 расположены элементы крепления брони геофизического кабеля 3 - две конусные втулки внутренняя 4 и наружная 5, и упорная шайба 6, которые посредством накидной гайки 7 крепятся к верхней части верхнего корпуса 1. В расточке 8 расположены уплотнительные элементы 9 (кольца или манжета), осуществляющие уплотнение жилы кабеля 3. В предлагаемой конструкции крепление брони кабеля 3 и предварительная деформация уплотнительных элементов 9 осуществляются накидной гайкой 7. В процессе затяжки накидной гайки 7 уплотнительные элементы 9 плотно обжимают жилу кабеля 3 и фиксируют ее относительно верхнего корпуса 1. Чтобы не происходило скручивания жилы кабеля 3, сам кабель и детали 4, 5, 6 должны при затяжке накидной гайки 7 оставаться неподвижными относительно верхнего корпуса 1, а накидная гайка 7 должна проскальзывать по наружной втулке 5. Для этого на наружной конусной втулке 5 выполнена фаска 10, которая уменьшает плечо момента силы трения, а следовательно, и сам момент силы трения между накидной гайкой 7 и наружной конусной втулкой 5 по сравнению с моментом силы трения между верхним корпусом 1 и упорной шайбой 6. Чтобы избежать проскальзывания внутренней конусной втулки 4 по упорной шайбе 6, материал упорной шайбы 6 выбран таким образом, чтобы проволоки брони геофизического кабеля 3 при затяжке накидной гайки 7 вдавливались в поверхность упорной шайбы 6. Вследствие того, что конусные втулки 4 и 5 контактируют коническими поверхностями, давление на этих поверхностях, и, следовательно, сила трения между ними будет значительно превышать давление и силу трения между накидной гайкой 7 и внешней конусной втулкой 5 (тем больше, чем меньше угол конуса), что при приблизительно равных плечах этих сил дает такое же соотношение и их моментов.

Токопроводящую жилу геофизического кабеля 3 подсоединяют к штыревому контакту 11, который устанавливают в изолятор 12, а на место соединения жилы кабеля 3 и штыревого контакта 11 надевают втулку 13 из изоляционного материала, и вся эта конструкция располагается в нижнем корпусе 2. Втулку 13, во время пайки штыревого контакта 11, размещают в расточке 14 верхнего корпуса 1, а после пайки надевают на изолятор 12 и с помощью резьбы соединяют с верхним корпусом 1. При этом втулка 13 предохраняет место пайки от случайных замыканий на корпус кабельного наконечника, а также за счет ступенчатого сопряжения с изолятором 12 увеличивает длину пути тока утечки и предохраняет от пробоя при высоких напряжениях. Втулка 13 также служит упором, воспринимающим усилие состыковки с розеткой, за счет резьбового соединения с верхним корпусом 1.

В месте соединения верхнего и нижнего корпуса 1 и 2 устанавливают уплотнительные элементы 15. Накидная гайка 16 служит для механического соединения кабельного наконечника и розетки, а для герметизации соединения устанавливают уплотнительные элементы 17.

Розетка выполнена в виде корпуса 18, в который запрессованы с одной стороны гнездовой контакт 20, с другой - хвостовик 21 для соединения с проводом прибора (на чертеже не показан), представляющий собой гермоввод 19 (по патенту на полезную модель РФ №42703 от 02.08.2004 г.). Сопряженные поверхности гермоввода 19 с изолятором 12 также выполнены ступенчатыми, что увеличивает длину пути тока утечки, предохраняя от пробоя при высоких напряжениях. Для герметизации соединения розетки с корпусом прибора предусмотрены уплотнительные элементы 22.

Внутренняя полость кабельного наконечника после сборки заполняется диэлектрической жидкостью через зазоры между нижним корпусом 2 и изолятором 12 штыревого контакта 11, при этом воздух удаляется через клапан 23, расположенный в верхнем корпусе 1, после заполнения клапан 23 закрывают. Перед стыковкой углубление розетки со стороны стыковки заполняют диэлектрической жидкостью, затем вставляют в кабельный наконечник с открытым клапаном 23, через который выходят излишки диэлектрической жидкости, и затягивают накидную гайку 16, а клапан 23 закрывают. Заполнение кабельного наконечника диэлектрической жидкостью совместно с применением герметичной розетки позволяет повысить надежность работы прибора, так как нарушение герметичности внутренней полости кабельного наконечника не повлечет за собой отказ в работе прибора. Диэлектрическая жидкость практически не меняет объем при повышении давления (в отличие от воздуха) и, в случае разгерметизации, препятствует проникновению пластовой жидкости во внутреннюю полость кабельного наконечника, что предотвращает замыкание токоведущих частей на корпус, происходит только выравнивание давления во внутренней полости соединителя с окружающей средой.

Преимуществом данного герметичного электрического соединителя являются малые габаритные размеры по диаметру, диаметр накидной гайки 16 составляет 23 мм против 36 мм минимального диаметра у наконечников кабельных и головок зондов по ГОСТ 14213-89, и диаметр 28 мм минимум у наконечников кабельных типа НК по ТУ 41-03-730-82. Длина герметичного электрического соединителя в сборе составляет 95 мм, это достигается за счет размещения уплотнения жилы кабеля сразу после элементов крепления брони кабеля, выполнения корпуса кабельного наконечника составным. Малые габаритные размеры герметичного электрического соединителя позволяют применять его при стесненных габаритах, например, в приборах, через которые проходит вал электродвигателя или имеющих канал (устанавливаемые в разрезе колонны НКТ).

1. Герметичный электрический соединитель, содержащий кабельный наконечник, розетку, накидную гайку и две втулки с конусными поверхностями для фиксации брони геофизического кабеля, отличающийся тем, что кабельный наконечник выполнен составным из соединенных посредством резьбы верхнего и нижнего корпусов, при этом накидная гайка и две втулки с конусными поверхностями крепятся к верхней части верхнего корпуса, в которой выполнена расточка для установки упорной шайбы и уплотнительных элементов, на внешней конусной втулке выполнена фаска, а упорная шайба выполнена из металла с меньшей твердостью, чем проволока брони кабеля, в нижнем корпусе расположен штыревой контакт в изоляторе, на который надевают втулку, предохраняющую от пробоя и служащую упором, воспринимающим усилие состыковки с розеткой, выполненной съемной, в виде корпуса, в который запрессованы с одной стороны гнездовой контакт, а с другой -хвостовик, образующие гермоввод, сопряжение втулки, изолятора и гермоввода выполнено ступенчатым, розетка с кабельным наконечником механически соединена с помощью накидной гайки.

2. Герметичный электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что он содержит диэлектрическую жидкость, заполняющую внутреннюю полость розетки и кабельного наконечника, в верхнем корпусе которого расположен клапан для удаления воздуха при вводе диэлектрической жидкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к высоковольтному устройству ввода высокого давления для подводного, надводного и наземного применения. .

Изобретение относится к электротехнике и к вакуумной технике. .

Изобретение относится к соединительным узлам для соединения силового электрического кабеля (1) к подводному морскому трубопроводу (8) и/или отсоединения его от него, в частности для прямого электрического нагрева.

Изобретение относится к электрическим соединительным устройствам, в частности к клеммным коробкам или коммутационным блокам. .

Изобретение относится к способам передачи переменного тока от одного устройства к другому с помощью трансформаторной электромагнитной связью. .

Изобретение относится к электрическим контактным муфтам для колейных транспортных средств, в частности для железнодорожных транспортных средств. Контактная муфта содержит корпус (1), защитную откидную крышку (4), уплотнительную прокладку (3). Корпус (1) имеет отверстие (2), выполненное на торцевой стороне корпуса. Защитная откидная крышка шарнирно прикреплена к корпусу (1) с возможностью поворота относительно фиксированной оси вращения. Уплотнительная прокладка имеет верхнюю уплотнительную область (3а), расположенную параллельно оси вращения, и нижнюю уплотнительную область (3b), продолжающуюся параллельно оси вращения. Участок области контакта, взаимодействующий с верхней уплотнительной областью (3а), при закрытом положении крышки выполнен в виде уплотнительной поверхности (5а) и ориентирован перпендикулярно торцевой поверхности. Участок области контакта, взаимодействующий с нижней уплотнительной областью (3b), при закрытом положении крышки выполнен в виде уплотнительной поверхности (5b) и ориентирован параллельно торцевой поверхности. Достигается повышение герметизации. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Устройство разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» предназначено для электрического соединения кабельной линии в проводящей среде. Соединитель состоит из двух частей - верхней и нижней, Верхняя часть соединителя состоит из корпуса, сильфона с камерой, заполненной электроизоляционной жидкостью, контактной группы с необходимым количеством контактов, которую соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки и защитного кожуха с возвратной пружиной и цанговым захватом, причем в нижней части корпуса располагают захватную цангу, полость которой заполняют электроизоляционной смазкой. Нижняя часть соединителя состоит из корпуса с канавкой для цангового захвата, в котором располагают блок контактных колец, которые соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки, сильфона с камерой, заполненной электроизоляционной жидкостью, защитного герметичного кожуха, поджимаемого посредством пружины, и стержня с канавкой для цангового захвата. Между защитными герметичными кожухами и корпусами верхней и нижней частей соединителя устанавливают уплотнительные элементы. Технический результат - повышение надежности как электрического, так и механического герметичного соединения линии, в том числе при одновременно-раздельной эксплуатации нефтяных скважин. 1 ил.

Устройство для передачи энергии автономному подводному аппарату содержит источник энергии на борту судна-носителя, кабель-трос, герметичный светодиодный излучатель высокой интенсивности, герметичную светоприемную панель. Излучатель на кабель-тросе опускают под воду и вводят в контакт со светоприемной панелью. Излучатель и светоприемная панель расположены навстречу друг к другу своими прозрачными слоями. Светоприемная панель преобразует свет в электрическую энергию, накапливаемую в аккумуляторных батареях автономного подводного аппарата. Обеспечивается надежная и экономичная передача энергии на борт подводного аппарата. 1 ил.

Кабельная перемычка состоит из двух штуцеров с осевыми отверстиями, соединенных между собой герметичным гофрированным металлорукавом в защитной оплетке. Один из штуцеров устанавливается в корпусе чувствительного элемента, а другой подсоединяется к корпусу преобразующей аппаратуры. Штуцер для установки в корпусе чувствительного элемента имеет по внешнему диаметру до выступа цилиндрическую часть. После выступа наружная поверхность штуцера имеет форму конуса, меньший диаметр которого соединен с герметичным гофрированным металлорукавом и трубкой. Штуцер преобразующей аппаратуры имеет по внешнему и внутреннему диаметрам ступенчатую форму и коническую форму между ними. Гофрированный металлорукав между стыковочными штуцерами может иметь приварочные фланцы или элементы ниппельного соединения. Технический результат - получение гибкого кабельного вывода, пригодного для эксплуатации в условиях воздействия нежелательных климатических и эксплуатационных факторов без использования жгута и концевых уплотняющих соединений. 1 з.п. ф-лы,1 ил.

Гермоввод предназначен для бесконтактной передачи электрической энергии от подводного кабеля к радиоэлектронному подводному аппарату, Гермоввод содержит разъемный магнитопровод, выполненный из двух половин, одна из которых вместе с первичной обмоткой размещена в гермоузле подводного кабеля, а другая вместе с вторичной обмоткой размещена в ответной части гермоввода - гермоузле подводного аппарата. Плоскости разъема половин магнитопровода расположены в плоскости разъема гермоввода. Устройство механической стяжки гермоузлов обеспечивает выдавливание жидкости из пространства между плоскостями разъема, для чего на плоскость разъема одной из частей гермоввода между площадками магнитопровода, находящимися в плоскости разъема, устанавливается полоска мягкого водоотталкивающего изоляционного материала со свойством восстановления формы при снятии механической нагрузки, например резины. Технический результат - расширение функциональных возможностей и области применения устройства, а также повышение КПД при передаче энергии от герметичного источника к герметичному приемнику электроэнергии при их нахождении в соленой морской воде. 1 ил.

Изобретение относится к резервуару для хранения присадки для отработавших газов двигателя. Резервуар для хранения жидкой присадки для отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит стенку, образующую внутренний объем, электрический компонент (3), расположенный во внутреннем объеме, и по меньшей мере один электрический кабель (4), обеспечивающий возможность соединения указанного компонента с источником напряжения снаружи от резервуара. Часть электрического кабеля вставлена в промежуточную часть (6), присоединенную к несущей плите (1), смонтированной на отверстии в стенке резервуара, в котором несущая плита включает в себя кожух, смонтированный герметичным образом вокруг отверстия в несущей плите, в котором закрепляется промежуточная часть с помощью быстросоединяемого соединения и который также содержит электрический соединитель (11), к которому электрический кабель присоединяется герметичным образом с помощью уплотнения (7) и который выходит из отверстия в несущей плите наружу от резервуара. Уплотнение вставлено между промежуточной частью и соединителем и/или в корпус (8) промежуточной части. Техническим результатом изобретения является обеспечение герметичности и простоты конструкции. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к скважинному защитному устройству (1) для скважинного инструмента (2), которое регулирует подачу электроэнергии от приводного устройства к электрическому компоненту, размещенному в инструменте (2). Устройство (1) содержит первый элемент (3), содержащий группу проводников (4), второй элемент (6), содержащий группу проводников (7), и движущее устройство (31) для перемещения первого элемента (3) относительно второго элемента (6). Проводники первого элемента (3) представляют собой первые проводники (8) и вторые проводники (9). По меньшей мере два из первых проводников (8) имеют большую площадь поверхности, чем вторые проводники (9), так что первые проводники (8) передают большее количество электроэнергии к проводникам второго элемента (6), чем вторые проводники (9). Технический результат - создание защитного устройства для скважинного инструмента, которое препятствует выполнению непреднамеренных операций при возникновении поломки в инструменте. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к токонесущему проводу и, в частности, к соединительному проводу и нагревательной ленте (5) для штекерного соединителя. Токонесущий провод имеет по крайней мере две жилы (49, 50), частично обернутые электроизоляцией (47). Токонесущий провод имеет по крайней мере один резервуар (53) для электроизолирующей среды (54). Резервуар (53) закрыт по крайней мере одним толкателем (55), вытесняющим уплотняющую среду (53) через по крайней мере одно выпускное сопло (57) в по крайней мере одну уплотнительную камеру (58-60). Штекерный соединитель с по крайней мере одним токонесущим проводом (3, 5) содержит по крайней мере одно уплотнительное устройство (36) с уплотнительным корпусом (66). Уплотнительный корпус имеет эластично деформирующуюся часть (71), которая эластично деформируется под действием клинового затвора (77). Клиновой затвор (77) имеет конусообразную поверхность (82), взаимодействующую с конусообразной поверхностью (76) уплотняющей части (71). Клиновой затвор (77), предварительно напряженный пружинным элементом (84) по оси, перемещается в удерживающей детали (78), фиксирующей уплотнительный корпус (66) по оси. Провод (3, 5) поддерживается компенсатором натяжения 44 в нескольких точках, который содержит четыре упора (91-94), расположенные попарно друг напротив друга, из которых одна пара упоров (91, 92) перпендикулярна другой паре упоров (93, 94). Одна пара упоров (93, 94) принудительно перемещается другой парой упоров (91, 92). Технический результат - предотвращение токов утечки, возникающих из-за жидкости в штекерном соединителе, при сохранении простоты конструкции и монтажа соединителя. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх