阅读说明：本技术 一种高温电缆接头密封结构 (High-temperature cable joint sealing structure ) 是由 白建平 曲丽峰 白山 曾林锁 曾强 李磊 李德鹏 叶赛赛 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高温电缆接头密封结构,耐高温绝缘材料层,设置在被剥离外层的电缆芯上；X型橡胶密封圈,所述X型橡胶密封圈由耐高温橡胶材料制成,若干所述X型橡胶密封圈分别设置在电缆接头两端的接线管内,用于密封所述电缆接头；以及接线管和预压弹簧补偿结构,所述接线管设置在所述X型橡胶密封圈的外圈,所述预压弹簧补偿结构安装在所述接线管的两端,并与所述X型橡胶密封圈抵接。本发明的有益效果是：采用所述高温电缆接头密封结构对单线连接、三相线缆错位连接,减少了连接处径向尺寸,降低了下井作业难度和风险；同时在全环境状况下,所述预压弹簧补偿结构灵活调节对X型橡胶密封圈的压力,保证密封性能优良。(The invention discloses a high-temperature cable joint sealing structure, which comprises a high-temperature resistant insulating material layer, a high-temperature resistant insulating material layer and a high-temperature resistant insulating material layer, wherein the high-temperature resistant insulating material layer is arranged on a cable core of a stripped outer layer; the X-shaped rubber sealing rings are made of high-temperature-resistant rubber materials and are respectively arranged in the wiring pipes at two ends of the cable joint and used for sealing the cable joint; and the wiring pipe is arranged on the outer ring of the X-shaped rubber sealing ring, and the pre-pressing spring compensation structures are arranged at the two ends of the wiring pipe and abutted against the X-shaped rubber sealing ring. The invention has the beneficial effects that: the high-temperature cable joint sealing structure is adopted to connect single-wire cables and three-phase cables in a staggered manner, so that the radial size of the joint is reduced, and the difficulty and risk of downhole operation are reduced; meanwhile, under the full-environment condition, the pre-pressing spring compensation structure flexibly adjusts the pressure on the X-shaped rubber sealing ring, and the excellent sealing performance is ensured.)

一种高温电缆接头密封结构

技术领域

本发明涉及高温电缆接头密封防护技术领域，具体是一种高温电缆接头密封结构。

背景技术

电缆接头的密封与防护：一种是通过缠绕多层的绝缘胶带或进行塑封实现的。这种密封方式在常温下使用是可以保证密封性能的。但在高温环境下电缆接头的密封性能则不能保证。其原因是：橡胶护套不耐高温，塑料护套在高温时极易产生塑性变形，而且，普通的缠绕材料或塑封材料的耐高温性能不足，老化、硬化、不能随着电缆护套的变形而变化，从而产生间隙，致使密封失效。工作温度越高时，产生的塑性变形量也越大，密封失效的可能性就越大。

另一种电缆接头密封结构是高温潜油电泵专用密封结构，为接线盒方式，也称为电缆接线盒。该密封结构主要用于三相高温潜油电泵电缆接头的密封。但该密封结构过于复杂，现场作业时间太长；其次，接线盒径向尺寸大，直接增加了机组的最大投影尺寸，增加了下井作业难度和风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温电缆接头密封结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高温电缆接头密封结构，包括：耐高温绝缘材料层，设置在被剥离外层的电缆芯上，用于隔离所述电缆芯与预压弹簧补偿结构和接线管；X型橡胶密封圈，所述X型橡胶密封圈由耐高温橡胶材料制成，若干所述X型橡胶密封圈分别设置在电缆接头两端的接线管内，用于密封所述电缆接头；以及接线管和预压弹簧补偿结构，所述接线管设置在所述X型橡胶密封圈的外圈，所述预压弹簧补偿结构安装在所述接线管的两端，并与所述X型橡胶密封圈抵接，用于弹性支撑所述X型橡胶密封圈，还用于在所述X型橡胶密封圈发生塑性变形时，补偿塑性变形量。

作为本发明进一步的方案：所述X型橡胶密封圈的截面呈X型。

作为本发明再进一步的方案：还包括保护介质加注孔，所述保护介质加注孔设置在与所述接头相对的所述接线管上，用于加注保护介质填充所述接线管内残余空间。

作为本发明再进一步的方案：所述耐高温绝缘材料层包括定位段护管、接线段护管和弹簧段绝缘护套，两个弹簧段绝缘护套设置在所述预压弹簧补偿结构与电缆之间，所述定位段护管、接线段护管设置在接头两侧的所述弹簧段绝缘护套之间。

作为本发明再进一步的方案：所述预压弹簧补偿结构包括压紧螺帽和弹簧，所述压紧螺帽与所述接线管的外圆周螺纹连接，所述弹簧设置在所述压紧螺帽与所述X型橡胶密封圈之间。

作为本发明再进一步的方案：还包括垫片，所述垫片与所述X型橡胶密封圈间隔设置在所述电缆上。

作为本发明再进一步的方案：所述接线管由金属材料制成，所述接线管两端设有与所述预压弹簧补偿结构配合的外螺纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用所述高温电缆接头密封结构对单线连接、三相线缆错位连接，减少了连接处径向尺寸，降低了下井作业难度和风险；同时在全环境状况下，所述预压弹簧补偿结构灵活调节对X型橡胶密封圈的压力，保证密封性能优良。

附图说明

图1为高温电缆接头密封结构的结构示意图；

图2为本实施例中X型橡胶密封圈与垫片的装配示意图；

图3为本实施例中X型橡胶密封圈的侧视图；

图4为本实施例中X型橡胶密封圈的正视图。

附图中：1、电缆，2、弹簧段绝缘护套，3、压紧螺帽，4、弹簧，5、X型橡胶密封圈，6、接线管，7、接线段护管，8、定位段护管，9、保护介质加注孔，10、垫片。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1，本发明实施例中，一种高温电缆接头密封结构，包括：耐高温绝缘材料层，设置在被剥离外层的电缆芯上，用于隔离所述电缆芯与预压弹簧补偿结构和接线管；X型橡胶密封圈5，所述X型橡胶密封圈5由耐高温橡胶材料制成，若干所述X型橡胶密封圈5分别设置在电缆接头两端的接线管内，用于密封所述电缆接头；以及接线管6和预压弹簧补偿结构，所述接线管6设置在所述X型橡胶密封圈5的外圈，所述预压弹簧补偿结构安装在所述接线管6的两端，并与所述X型橡胶密封圈5抵接，用于弹性支撑所述X型橡胶密封圈5，还用于在所述X型橡胶密封圈5发生塑性变形时，补偿塑性变形量。

具体的，所述X型橡胶密封圈5采用的材料为耐高温的全氟橡胶，其耐温达300℃，高温环境下，可以长期稳定工作。由于全氟橡胶的变形量大于塑料护层的变形量，保证在任意情况下，所述X型橡胶密封圈5始终紧贴电缆塑料护层的外表面，保证了良好的密封性能。将接线段护管7、X型橡胶密封圈5分别装入所述接线管6内，再套上所述预压弹簧补偿结构和耐高温绝缘材料层，将电缆从接线管6的一端穿入，从另一端穿出，和另一根电缆通过焊接连接，电缆芯的裸露部分经包扎绝缘胶带处理，再移动所述耐高温绝缘材料层，使之套装绝缘胶带外，再次起绝缘作用；将接头及套装的耐高温绝缘材料层和X型橡胶密封圈5拉入接线管6内，保证两个电缆的接头密封、绝缘，所述接线管6两端用预压弹簧补偿结构紧固；对所述X型橡胶密封圈5形成挤压，使得所述X型橡胶密封圈5与电缆外层紧密接触，密封两个电缆的接头，防止液体进入接线管6，造成漏电，当外界环境温度发生变化时，所述X型橡胶密封圈5受温度影响产生塑性变形，此时，所述预压弹簧补偿结构预设的预紧力对所述X型橡胶密封圈5形成挤压，补充所述X型橡胶密封圈5受温度影响产生的塑性变形量，保证所述X型橡胶密封圈5密封性能良好。

所述X型橡胶密封圈5的数量为两个及以上，均分或不均分设置在所述接线管6的两端，对接头起密封作用。对于单线连接和三相电缆连接，均是采用每一根线单独进行连接密封，对三相电缆的接头可以采用错位连接密封的方法，提高安全性的同时，减少了密封时的径向占用面积，便于应用于某些特殊场景，如下井作业，可以降低存在的安全隐患。

进一步的，所述X型橡胶密封圈5的截面呈X型，将所述的X型橡胶密封圈5设置在所述接线管内；所述X型橡胶密封圈5在电缆的径向或轴向方向上，均设有弹性变形量，保证在因高温产生塑性变形时，仍然能紧密贴合在电缆护套上，保证密封性能不受影响。

请参阅图1，本发明实施例中，所述耐高温绝缘材料层包括定位段护管8、接线段护管7和弹簧段绝缘护套2，两个弹簧段绝缘护套2设置在所述预压弹簧补偿结构与电缆之间，所述定位段护管8、接线段护管7设置在接头两侧的所述弹簧段绝缘护套2之间。

具体的，所述定位段护管8、接线段护管7、弹簧段绝缘护套2由聚醚醚酮材质的材料制成，具有耐高温、绝缘的作用；两个弹簧段绝缘护套2分别套装在所述预压弹簧补偿结构与所述电缆1之间，起绝缘作用，所述预压弹簧补偿结构设有穿孔，供电缆穿过，所述穿孔的内表面与所述弹簧段绝缘护套2的外圆周接触，不与电缆接触。防止电缆发生短路，造成损失。所述定位段护管8、接线段护管7分别设置在接头与所述接线管、所述电缆与所述接线管之间，起绝缘作用。

请参阅图1，本发明实施例中，所述预压弹簧补偿结构包括压紧螺帽3和弹簧4，所述压紧螺帽3与所述接线管6的外圆周螺纹连接，所述弹簧4设置在所述压紧螺帽3与所述X型橡胶密封圈5之间。

具体的，将接线段护管7、X型橡胶密封圈5及弹簧4分别装入接线管6内，再带上压紧螺帽3；将电缆从接线管6的一端穿入，从另一端穿出，和另一根电缆通过焊接连接，电缆芯的裸露部分经包扎绝缘处理；将电缆接头拉入接线管6内，保证接头处于接线段护管7内，所述接线管6两端用压紧螺帽3拧紧，当电缆1的绝缘材料和X型橡胶密封圈5在高温环境下产生塑性变形或弹性下降时，预压缩的弹簧4伸长，为X型橡胶密封圈5提供额外的压紧力，保持X型橡胶密封圈5对电缆1外皮的压紧力不变，使X型橡胶密封圈5的密封得保证。避免了密封性能在温度大范围变化过程中失效的问题。

请参阅图1，本发明实施例中，还包括定位段护管8，所述定位段护管8设置在所述接线段护管7与所述X型橡胶密封圈5之间。

具体的，两端电缆焊接或冷压后，包裹亚胺膜等绝缘材料，完成绝缘后，再把定位段护管8套在接头外面，所述定位段护管8起隔离作用，也有绝缘作用，进一步加强对接头的绝缘效果。

请参阅图1，本发明的一个优选实施例中，还包括保护介质加注孔9，所述保护介质加注孔9设置在与所述接头相对的所述接线管6上，用于加注保护介质填充所述接线管内残余空间。

所述的保护介质不仅均衡了接头处受到的各方向压力，还将所述接线管6内的气体排出内腔，更好的对接头形成密封。将保护介质从保护介质加注孔9注入接线管6内，占据其内部残余空间，防止有害介质渗入电缆接头处，造成短路。

请参阅图2，本发明实施例中，还包括垫片10，所述垫片10与所述X型橡胶密封圈5间隔设置在所述电缆上。

具体的，所述垫片10采用聚醚醚酮材质的材料制成，聚醚醚酮材质的材料耐250摄氏度高温；具有良好的弹性性能；所述垫片10与所述X型橡胶密封圈5间隔设置，使相邻的两个所述X型橡胶密封圈5接触面受力均匀，同时，将所述弹簧4的预紧力传递给与所述X型橡胶密封圈5接触的接线段护管7。无论所述X型橡胶密封圈5在高温状态下，低温状态下，其径向变形量和轴向变形量分布均匀，保持度所述接线段护管7及接头的密封。

本发明的工作原理是：将接线段护管7、X型橡胶密封圈5分别装入所述接线管6内，再套上所述预压弹簧补偿结构，将电缆从接线管6的一端穿入，从另一端穿出，和另一根电缆通过焊接连接，电缆芯的裸露部分经包扎绝缘处理；将电缆接头拉入接线管6内，保证两个电缆的接头处于接线段护管7内，所述接线管6两端用预压弹簧补偿结构紧固；对所述X型橡胶密封圈5形成挤压，使得所述X型橡胶密封圈5与电缆外层紧密接触，密封两个电缆的接头，防止液体进入接线管，造成漏电。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。