[發明專利]高電壓濕式耦合電連接器

無效

• 申請號: 200680030964.4
• 申請日: 2006-08-03
• 公開（公告）號: CN101268587A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 約瑟夫·艾倫·尼科爾森
• 申請（專利權）人: 戴爾蒙德有限公司
• 主分類號: H01R13/523
• 分類號: H01R13/523
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 張成新

技術領域

本發明涉及一種濕式耦合電連接器(wet?mateable?electrical?connector)，所述濕式耦合電連接器用于為深水或離岸的海底裝備中的系統提供高壓電。這種系統的示例是潛水泵或用于分離和動力分配系統的電機。

背景技術

以重原油形式存在的碳氫化合物除去通過電潛水泵(ESP)之外，通過常規裝置是很難提取的。對于用于提取這種碳氫化合物的海底井口裝置需要高馬力電機(1.5-2.0MW)。這種系統需要通過在潛水或深水(大約5-3000m)中的海底井口裝置進行電連接，其中用于通過所述井口裝置的連接的空間是受限的。進而，井口裝置的電連接器必須承受高達大約5000ps?i的高壓力差和高達大約120℃的溫度。

高馬力泵系統對于深水運轉更經濟，并需要將系統的電壓從大約4kVac增加到8kVac。另外，海底電連接器的需要正在增加，對于長距離的電能分配將需要高達36kV的更高系統電壓。

發明內容

在充滿油的環境中進行電連接的情況下和用于觸點的開口借助彈簧激發或彈簧賦能的阻塞物或往復運動的銷密封的情況下，濕式耦合電連接器是公知的。使用具有迷宮密封或者柔性的有壁的隔膜的絕緣塊是公知的。由于在井口裝置零件和鎖定機構上的公差的累計，也可采用滑動接觸以允許所述連接器獲得在井口裝置的應用中所需的線接合的公差。然而，因為在陽觸點銷周圍的絕緣被暴露給海水，所以當這種連接器系統成為高電壓連接系統時，這種連接系統不夠的。因此，需要濕式耦合電連接器，所述濕式耦合電連接器滿足深水使用的需要，且在這種高壓水平是可靠的。根據本發明，提供用于海底應用的電連接器，所述連接器包括：包括具有凹槽的、絕緣的陽觸點銷的插座部件以及包括觸點組件的插頭部件；其中，在使用中，在插座部件與插頭部件接合的情況下，不漏水的電連接在陽觸點銷和觸點組件之間形成；其中所述插座部件還包括隔離管，在使用中，所述隔離管大致在陽觸點的長度的至少一部分上圍繞絕緣的陽觸點，并將油包含在其中。

隔離管可以由用于提供非滲透性的層的金屬制成，或由用于提供對于陽觸點的附加的絕緣的絕緣材料(例如聚醚醚酮(PEEK)、玻璃增強塑料(GRP)或陶瓷材料)。

插座部件還可以包括充油的滑刷系統或刮油環系統，所述滑刷系統或刮油環系統在使用中將絕緣油(例如電介質油)供給陽觸點。所述滑刷系統或刮油環系統被填充絕緣油，且當在使用中，所述滑刷系統或刮油環系統在插座部件和接頭連接器接合而被插頭部件移動時，所述油沿著陽觸點和隔離管滑動。儲油器總是被提供用于保持對于陽觸點的絕緣和保護。在隔離管和陽觸點周圍的絕緣體中的凹槽改善油的循環以及在陽觸點和滑刷系統或刮油環系統之間的交換。

所述連接器還可以包括第一錐形密封件和第二錐形密封件，所述第一錐形密封件設置用于在絕緣陽觸點銷的接合端周圍密封，所述第二錐形密封件設置用于在觸點組件的接合端周圍密封，其中，在使用中，在插頭和插座部件接合的情況下，在第一和第二錐形密封件之間形成密封。錐形密封件有效地在匹配的連接器部件之間形成密封，以在連接過程中提供附加的絕緣。另外，這延伸了在每個觸點周圍的電壓場，以形成通過密封界面的平穩的電場方向圖和較低的電壓梯度，由此減小漏電的趨勢。

本發明的連接器維持了高絕緣水平。陽觸點在合乎環境要求的條件下被保護，連接器可以提供密封的絕緣系統或者封閉或閉合的系統途徑。電絕緣對于連接器性能是關鍵的，并且封閉或閉合系統途徑防止流體(例如乙二醇、海水和液壓油)與海洋生物的相互作用，所述相互作用可能在連接系統的壽命(可能是二十年或更多)上對連接器的性能產生顯著的影響。

插座部件可以包括三個如上所限定的陽觸點銷和隔離管以及圍繞所述隔離管的大致三角形的隔膜。所述隔膜的三角形形狀在插座部件與插頭部件接合的過程中，提供容納油的排量的大容積。

另外，插頭部件還可以包括釋放機構，所述釋放機構設置用于在使用中在插座部件和插頭部件完全接合之前，對準陽觸點銷和觸點組件。所述釋放機構可以包括可在觸點組件內移動的往復運動件和釋放裝置；其中，在使用中，在插頭部件和插座部件接合的情況下，所述往復運動件設置用于將釋放裝置釋放，以允許插頭部件和插座部件的完全接合。

附圖說明

在此，本發明的示例將參照附圖進行描述，在附圖中：

圖1是根據本發明的典型的插座部件的縱向剖視圖；

圖2是圖1中的插座部件的局部放大圖；

圖3是沿著在圖1中的B-B獲得的插座部件的截面；

圖4是沿著在圖1中的A-A獲得的插座部件的截面；